隧道測量總結

總結是指對某一階段的工作、學習或思想中的經驗或情況進行分析研究，做出帶有規律性結論的書面材料，它有助於我們尋找工作和事物發展的規律，從而掌握並運用這些規律，不如我們來制定一份總結吧。總結怎麼寫才能發揮它的作用呢？下面是小編整理的隧道測量總結，僅供參考，歡迎大家閱讀。

從工程開始的圍擋，地面基礎設施的施工，盾構的出洞進洞，直至工程的竣工驗收都有着測量工作人員的汗水結晶，更是智慧與科學的體現。

隧道測量的誤差主要由地面控制、聯繫測量、地下控制及盾構儀的精度四方面構成。爲了減少誤差確保貫通，我們做了大量的工作。現對前期測量工作進行回顧總結，以更好地做好下一步工作。

一、控制測量

測量在隧道施工過程中是重中之重。對於長隧道或曲線隧道，確保盾構推進能沿着設計軸線推進及全線貫通，主要取決於控制測量、聯繫測量和地下控制測量。

1．地面控制測量

地面控制測量誤差對地下橫向貫通誤差的影響較爲複雜，主要控制其測量終點橫向點位誤差即終點的橫向位移。這是盾構機能否順利進洞的關鍵因素之一。終點的橫向點誤差是由測角誤差和邊長誤差的共同影響所產生。開工前由業主提供地面控制網。我們嚴格按照要求對控制點進行復測，保證其點位成果的正確。平面控制我們選用了Leica的TC402進行觀測，此儀器爲二秒級，其相對精度均符合規範。

高程控制我們也按規範進行聯測，選用DINI12的精密電子水準儀，使精度達到0.3毫米。

2．聯繫測量

在隧道施工中爲了保證隧道正確貫通，就必須將地面控制網中的座標、方向及高程，經由豎井傳遞到地下。這個傳遞工作稱爲豎井聯繫測量，是聯繫測量中常用地一種。座標與方向地傳遞又稱爲定向測量，通過定向測量，使地下平面控制網與地面上有統一地座標系統。而高程傳遞則使地下高程系統獲得與地面統一地起算數據。提高測量精度及分析測量誤差通常我們可採用附和或閉合路線來完成這項工作。定向工作可分爲幾何和物理方法。但隧道測量是工程測量中很特殊的一個部分，前期由於受條件的限制無法按常規的方法。我們採用幾何法進行定向測量（聯繫三角形測量）的方法將地面控制點傳遞到地下。實踐證明，幾何法定向成本低、收斂快、可靠性強、不受施工影響，施工企業在經濟上容易承受。根據幾何學原理通常情況下在豎井內投放兩根鋼絲與井上測站沿軸線佈置成狹長三角形，鋼絲下掛重錘，使其構成鉛垂。建立豎直面，在該面上兩垂線間任意兩點連線的方位角均相等，同一垂線上任意點的座標也都相等。測量是一份責任心相當重的工作，每個測量人員對自己都是嚴格要求，考慮問題相當的嚴密謹慎，顧由唐工倡議由原有懸掛兩根鋼絲的基礎上增加一根。使之組成兩個聯繫三角形，以提高精度又能校覈成果。對於三跟鋼絲的佈置也有相當的講究兩根鋼絲與儀器的夾角不能超過2度，這樣在平差過程中可以減少計算角的誤差。定向懸掛高強度的鋼絲（0.3mm），並吊以重錘拉直鋼絲，由於定向測量有4－5個方向、9個測回且需井上井下同時進行，將地面和地下連成一個整體，形成一個系統。難度較高，故重錘需置於油桶中，是其更爲穩定不易晃動同時又可減輕鋼絲的壓力。根據現有設備及隧道長度及施工要求，我們我們已經將傳統定向中用鋼尺人工量邊改爲全站儀無棱鏡測距。使每條邊的精度達到0.1mm,大大高於限差≤2mm的規範要求。同時我們準備每條隧道施工期間安排三次定向測量。定向測量由總公司唐震華高級工程師把關，並有多名技師現場參與，現已完成了二次。結果比較滿意。各方面的誤差均小於規範要求。高程控制點我們採用高程傳遞的方法將地面控制點傳遞至地下，這也就是所說的高程導入法。在進行高程傳遞前，必須對地面上的起始水準點的高程進行覈對。在井上井下設置兩架水準儀，鋼尺懸掛在固定支架上，下端懸掛重量爲10kg的重錘。由地面上的水準儀在起始水準點的水準尺上讀書a,鋼尺的讀數爲β1。井下水準儀的鋼尺讀數爲β2，而井下水準點的讀數爲b。井下水準點的高程HB可用一下公式計算：HB=HA+a-[(β1-β2)+△t+△l]－b式中：△t爲鋼尺的溫度改正△l爲尺長改正HA爲井上水準點的高程在經過3次同樣的高程傳遞後，纔可以確定井下水準點是否穩定，有沒有受到豎井和隧道自身沉降的影響。同時不同儀器所求得的井下水準點高程不同，一般高程的不符值不應超過2mm.

3．地下控制

地下控制測量包括導線及高程測量。地下導線測量的目的是以必要的精度，按照與地面控制測量統一的座標系統。建立足以確保盾構順利進洞的井下控制系統，爲盾夠姿態的測定提供依據。由於隧道內沒有足夠的空間無法隨意佈設導線，只能以支導線形式向前延伸。然而支導線精度較差，勢必造成較大的誤差，所以我們採用工作量較大的雙導線測量，以提高精度，是保證隧道的貫通的較佳方法。導線點通常設在隧道襯砌的上弦位置，其位置相對穩定不易受到外來因素的影響。但是由於上中路隧道目前是世界第一大直徑隧道，考慮到安全及施工問題，我們將導線點設在腰部，僅保留靠近井口的兩個觀測臺。用以定向後的數據比較。井下導線複測不少於三次。測角、測距選用的儀器爲一秒級的全站儀，用全圓法測角、用往返正倒鏡測距，測回數不少於4次。

地下水準測量的目的同樣也是爲了建立一個與地面統一的高程系統，作爲隧道施工中路面鋪設、中板放樣之用，當然主要目的也是爲了隧道貫通做好保障。高程測量均爲支水準線路，因而需要用往返觀測及多次觀測進行檢核。由於坡度較大使測站增加，故工作量比較大。爲確保盾構測量使用數據的準確，我們幾乎每二天要測一次水準。大直徑隧道增加了空間，但也給我們測量增加了難度，習慣的測量位置都在隧道頂部，自動測量系統又限制我們只能在車架上完成一系列測量工作，導線及高程都需要在車架的行架上進行空中接力。我們使用LeicaNA2水準儀，採用懸掛鋼尺的方法將控制點高程連接至儀器檯面上，保證了盾構高程沿着設計軸線掘進。

二、盾構儀安裝

所謂盾夠儀就是盾夠測量的標誌。盾夠在掘進時，在土層中的姿態必須通過測量的方法來測定。不管是我們傳統的人工測量還是先進的自動測量系統都需要在盾構機上作一個標記，使我們的儀器可以清楚的看到它。自動測量系統的標誌安裝在盾構中心的上方，其標誌有一個棱鏡及一個光靶組成，稍後在自動測量系統中將結合其他功能做詳細的介紹。雖然我們所用是當今世界最大的，設備最爲齊全的TBM。有利必有弊，對於我們測量可以利用的空間並不寬敞。理論上說盾構儀的前靶後靶的距離應儘量的拉長，這樣就提高了反算到切口和盾尾的精度。同時前靶後靶的位置儘量應該靠近盾構的中心，這樣收到盾構旋轉的影響較小。進行盾構機內標誌的安裝，對盾構起始姿態的測量十分重要。貫通測量影響精度的誤差一部分來自於標誌安裝是否正確。所以在掘進前測量的頭等大事就是正確地測好盾構機的起始姿態。當盾構機主體結構完全焊接安裝完成，靜止在基座上時，通過垂吊麻線求出盾構切口及盾尾的外殼兩端地象限點，實測其座標。然後將切口兩端象限點座標與盾尾兩端象限點座標的平均線作爲盾構機的平面中心線，同時求出盾構機的轉角。然後實測切口與盾尾頂和底的高程求出盾構的高程中心線，以及盾構靜止狀態的坡度。在盾構機內選擇合適的位置安裝姿態測量標誌，由於盾構機中心部位已被自動測量系統佔據，因此我們只能安裝在儘可能靠近中心線的位置，與此同時只能將後靶加長至千斤頂頂塊的後部，使前後靶距離增加至兩米。爲了避免標誌被破壞或變動，同時也可以進行校覈，安裝了三個標誌，通常情況下使用兩個，一個備用。接着按實測的靜止盾構坡度及轉角安裝坡度板坡度板的垂線距離同樣要求儘可能的放長，以消除坡度板的誤差。同時我們打破常規，淘汰了原有通過環號累積來求得盾構里程的做法，在標誌上安裝棱鏡（如圖）通過實測座標反算切口及盾尾的里程，同時通過這一里程更爲準確的判斷盾構的偏離值。但是，隨着精度的提高，井下測量人員的素質也需要相應的提高。採用這種新的標誌後，人工測量必須能夠熟練操作全站儀，所以對測量人員又是一種挑戰。

三、盾構及管片姿態的測定

在隧道施工過程中，測量人員的主要任務是隨時確定盾構的掘進方向。雖然現在我們有自動測量系統，人工測量還是一種讓人較爲放心的方法，畢竟在我們隧道施工過程中得到了廣泛和長久的使用，而且效果顯著。人工測量還是每天擔當着複合自動系統的重任。利用安放在控制檯上的儀器測量盾構前後靶的座標。特別要提的是控制檯上所使用的是可以消除對中誤差的強制對中盤，以前的強制對中盤是通過插入銅螺絲來固定，但是隨着現在儀器摩擦制動運用的增多，銅螺絲與孔之間存在間隙，所以使用銅螺絲固定並不理想。因此我們採用了螺紋式的強制對中盤，將螺絲焊接在對中盤上，基本消除了對中誤差。在得到切口盾尾座標後，反算盾構的位置也就是求出里程。對於盾構平面來說通常都會經過直線－緩和曲線－圓曲線－緩和曲線－直線這一過程，因此里程的判斷相當重要。直線段中計算偏離值公式：(aX＋bY＋c)÷√(a2+b2)

緩和曲線段中計算偏離值公式：L3÷(6RL0)-L7÷(336R3LO3)圓曲線段中計算偏離值公式：R-√(△X2＋△Y2)

由於隧道的坡度盾構的直徑較大，在盾構的長度上需要用坡度加以改正，這在以前的地鐵盾構中是可以忽略不計的，同樣轉角改正也是不可忽視的，盾構標誌高出盾構中心將近六米，盾構每旋轉一分就會有Xmm差值。坡度、轉角及盾構總長的改正使盾構姿態測定能有較高的精度（小於5mm）。有了正確的里程後，用實際座標與設計座標進行比較就可以得出盾構得偏差值。在直線、緩和曲線、圓曲線得計算方法都有所不同。

高程偏離的測定，是利用觀測臺的`高程加上盾構轉角改正後的標高歸算前靶處盾構的中心高程。然後通過盾構實際坡度歸算切口中心標高及盾尾中心標高，同樣通過里程算出設計高程與實際高程比較得出差值即偏離值。

管片中心偏值是實量管片成環後管片四周與盾殼的間隙加上根據測定的盾構姿態按幾何尺寸與定分比數字公式導出推算管片拼裝位置的偏離值。使用公式：（L-S）÷L×B+S÷L×A+X(Y)÷2L－盾構總長

S－管片前沿至盾尾距離A－實測盾構切口偏離值B－實測盾構盾尾偏離值

X－爲管片與盾殼左右兩側的間隙之差Y－爲管片與盾殼下上兩側的間隙之差

在測定盾構偏離值時需要運動大量的計算，爲了不影響施工進度，我們使用攜帶方便的CASICfx-4800,SHARPPCE500計算機，運用Q-BASIC語言編寫計算程序來完成，避免了人爲的失誤。五．自動測量系統南線隧道大型盾構機的測量原先完全採用法國PYXIS系統。如何使PYXIS系統在我們上中路隧道工程中順利應用，上中項經部領導着實花了大力氣。丁志誠經理更是運籌帷幄，得知香港落馬州地鐵盾構運用的也是PYXIS系統，早在工程的初期就已經派測量人員赴香港地鐵工地學習。雖然落馬州地鐵盾構已經拆除，不能進行實地的勘察，但還是在香港測量工程師那裏瞭解到許多關於PYXIS系統情況，並對盾構推進過程中的使用與維護有了較爲清晰的概念。結合後期法國人的說明和講解，使盾構推進前PYXIS系統的安裝調試進行的非常順利。

經過一段時間的實際運行及一系列PYXIS的界面操作，我們覺得這套系統能與瑞士（VMT）、英國（ZED）相媲美，給我們耳目一新的感覺，其功能強大，所有測量數據的採集、計算和反饋及一些盾構的參數設定、管片拼裝選型等都能簡便的操作於界面上。

針對這套測量系統方面，我們認爲可以再增加適當的測量距離，頻繁的轉站會使系統不能發揮其最大功能，而我們的導線轉站的累計誤差也會相應增大。另一方面，激光器的選型應與全站儀配套，其功率要大型號的，儘量減少對其的調節使之增加使用壽命。

總之，地下測量的工作項目較多，每天都在進行。盾構姿態測量更是受到領導重視。的確，盾構的姿態直接關係到隧道施工的進度和質量。所以盾構姿態測量我們淘汰了以前一貫使用的普通經緯儀，而使用全站儀測量，使盾構里程的精度大大提高，那麼偏差值的準確性也更高了。可以及時準確地反映出盾構機的趨勢。

爲了更詳細地瞭解隧道的變形情況，我們對管片的橫徑、管頂的沉降進行監測，橫徑通常是五環一點，每一點測三次（盾尾、一號車架後、二號車架後），如數據變化大，我們會在管片離開車架後運用對邊測量進行監測，確保數據的準確及時和完整。與此同時管頂的沉降也是我們的一個重要工作，受車架的限制，測點只能佈置在管片的頂部，5環一點，特殊時期會增至兩環一點，測量次數有24次不等。當盾構穿越黃浦江底時，覆土不足九米，我們及時增加了測量次數。對於管頂的沉降相當的敏感，管頂的沉降並沒有規律，有時上浮有時沉降。所以針對不同的情況我們會進行調節，滿足各方面的需要。

由於隧道施工採用錯縫拼裝，管片的旋轉是行業中公認的難點。需要及時發現及時的糾正，我們每五環設一點測量，當旋轉度過大時，就要及時的向有關人員反映，以幫助現場施工員和拼裝工及時的糾正管片的位置，滿足設計要求。