隧道测量总结

1、帖地道测量总结0上中地道工程南线地道经过几个月紧锣密鼓的施工已经顺利穿越黄浦江，正朝着接收井挺进。为了能使地道顺利贯串还有好多阻挡及难关，如穿越多层民房、地下管线及正确进洞都是对我们考验。测量工作的重要性是不能忽略的。从工程开始的围挡，地面基础设施的施工，盾构的出洞进洞，直至工程的竣工查收都有着测量工作人员的汗水结晶，更是智慧与科学的表现。地道测量的误差主要由地面控制、联系测量、地下控制及盾构仪的精度四方面组成。为了减少误差保证贯串，我们做了大量的工作。现对先期测量工作进行回顾总结，以更好地做好下一步工作。一控制测量地道施工在公路、铁路施工中都是一个重点。关于长地道或曲线地道，保证盾构推进能沿

2、着设计轴线推进及全线贯串，主要取决于控制测量、联系测量和地下控制测量。1地面控制测量地面控制测量误差对地下横向贯串误差的影响较为复杂，主要控制其测量终点横向点位误差即终点的横向位移。这是盾构机可否顺利进洞的重点因素之一。终点的横向点误差是由测角误差和边长误差的共同影响所产生。动工前由业主供应地面控制网。我们严格依照要求对控制点进行3个月一次的复测，保证其点位的牢固。平面控制我们采用了Leica的TCR1201进行察看，此仪器为一秒级，其相对精度均吻合规范。在盾构推进前项经部还委托有专业资质的第三方采用二等GPS测量，对平面控制点进行复测以保证精度。高程控制我们也按规范进行联测，采用Leica的

3、NA2水平仪加平行玻璃板，使精度达到0.毫米。同样在盾构推进前项经部还委托有专业资质的第三方采用二等水平及跨河水平测量，对高程控制点进行复测以保证精度来有效地控制地道高程贯串误差。2联系测量在地道施工中为了保证地道正确贯串，就必定将地面控制网中的坐标、方向及高程，经由竖井传达到地下。这个传达工作称为竖井联系测量，是联系测量中常用地一种。坐标与方向地传达又称为定向测量，经过定向测量，使地下平面控制网与地面上有一致地坐标系统。而高程传达则使地下高程系统获得与地面一致地起算数据。提高测量精度及解析测量误差平时我们可采用附和或闭合路线来完成这项工作。定向工作可分为几何和物理方法。但隧道测量是工程测量中

4、很特其他一个部分，由于受条件的限制无法按老例的方法。我们企业在高级工程师（教授级）的主持下，经过无数次的深入，确立了运用几何法进行定向测量（联系三角形测量）的方法将地面控制点传达到地下。实践证明，几何法定向成本低、收敛快、可靠性强、不受施工影响，施工企业在经济上简单承受。依照几何学原理平时情况下在竖井内投放两根钢丝与井上测站沿轴线部署成狭长三角形，钢丝下挂重锤，使其组成铅垂。建立竖直面，在该面上两垂线间随意两点连线的方向角均相等，同一垂线上随意点的坐标也都相等。测量是一份责任心相当重的工作，每个测量人员对自己都是严格要求，考虑问题相当的严实谨慎，顾由唐工建议由原有悬挂两根钢丝的基础上增加一根。

5、使之组成两个联系三角形，以提高精度又能校核成就。关于三跟钢丝的部署也有相当的讲究两根钢丝与仪器的夹角不能够高出2度，这样在平差过程中能够减少计算角的误差。定向悬挂高强度的钢丝（0.3mm），并吊以重锤拉直钢丝，由于定向测量有45个方向、9个测回且需井上井下同时进行，将地面和地下连成一个整体，形成一个系统。难度较高，故重锤需置于油桶中，是其更为牢固不易晃动同时又可减少钢丝的压力。依照现有设施及地道长度及施工要求，我们我们已经将传统定向中用钢尺人工量边改为全站仪无棱镜测距。使每条边的精度达到0.1mm,大大高于限差2mm的规范要求。同时我们准备每条地道施工时期安排三次定向测量。定向测量由总企业唐震

6、华高级工程师把关，并有多名技师现场参加，现已完成了二次。结果比较满意。各方面的误差均小于规范要求。高程控制点我们采用高程传达的方法将地面控制点传达至地下，这也就是所说的高程导入法。在进行高程传达前，必定对地面上的初步水平点的高程进行核对。在井上井下设置两架水平仪，钢尺悬挂在固定支架上，下端悬挂重量为10kg的重锤。由地面上的水平仪在初步水平点的水平尺上读书a,钢尺的读数为1。井下水平仪的钢尺读数为2，而井下水平点的读数为b。井下水平点的高程HB可用一下公式计算：HB=HA+a-(1-2)+t+lb式中：t为钢尺的温度改正l为尺长改正HA为井上水平点的高程在经过3次同样的高程传达后，才能够确立井

7、下水平点可否牢固，有没有碰到竖井和地道自己沉降的影响。同时不同样仪器所求得的井下水平点高程不同样，一般高程的不符值不应超过2mm.3地下控制地下控制测量包括导线及高程测量。地下导线测量的目的是以必要的精度，依照与地面控制测量一致的坐标系统。建立足以保证盾构顺利进洞的井下控制系统，为盾够姿态的测定供应依照。由于地道内没有足够的空间无法随意布设导线，只能以支导线形式向前延伸。但是支导线精度较差，必定造成较大的误差，所以我们采用工作量较大的双导线测量，以提高精度，是保证地道的贯串的较佳方法。导线点平时设在地道衬砌的上弦地址，其地址相对牢固不易碰到外来因素的影响。但是由于上中路地道目前是世界第一大直径

8、地道，考虑到安全及施工问题，我们将导线点设在腰部，仅保留凑近井口的两个察看台。用以定向后的数据比较。井下导线复测很多于三次。测角、测距采用的仪器为一秒级的全站仪，用全圆法测角、用往返正倒镜测距，测回数很多于4次。地下水平测量的目的同样也是为了建立一个与地面一致的高程系统，作为地道施工中路面铺设、中板放样之用，自然主要目的也是为了地道贯串做好保障。高程测量均为支水平线路，所以需要用往返察看及多次察看进行检核。由于坡度较大使测站增加，故工作量比较大。为保证盾构测量使用数据的正确，我们几乎每二天要测一次水平。大直径地道增加了空间，但也给我们测量增加了难度，习惯的测量地址都在地道顶部，自动测量系统又限

9、制我们只幸亏车架上完成一系列测量工作，导线及高程都需要在车架的行架进步行空中接力。我们使用LeicaNA2水平仪，采用悬挂钢尺的方法将控制点高程连接至仪器台面上，保证了盾构高程沿着设计轴线掘进。二盾构仪安装所谓盾够仪就是盾够测量的标志。盾够在掘进时，在土层中的姿态必定经过测量的方法来测定。无论是我们传统的人工测量还是先进的自动测量系统都需要在盾构机上作一个标志，使我们的仪器能够清楚的看到它。自动测量系统的标志安装在盾构中心的上方，其标志有一个棱镜及一个光靶组成，稍后在自动测量系统中将结合其他功能做详细的介绍。诚然我们所用是现在世界最大的，设施最为齐全的TBM。有利必有弊，关于我们测量能够利用的

10、空间其实不广阔。理论上说盾构仪的前靶后靶的距离应尽量的拉长，这样就提高了反算到切口和盾尾的精度。同时前靶后靶的地址尽量应该凑近盾构的中心，这样收到盾构旋转的影响较小。进行盾构机内标志的安装，对盾构初步姿态的测量十分重要。贯串测量影响精度的误差一部分来自于标志安装可否正确。所以在掘进前测量的优等大事就是正确地测好盾构机的初步姿态。当盾构机主体结构完满焊接安装完成，静止在基座上时，经过垂吊麻线求出盾构切口及盾尾的外壳两端地象限点，实测其坐标。尔后将切口两端象限点坐标与盾尾两端象限点坐标的平均线作为盾构机的平面中心线，同时求出盾构机的转角。尔后实测切口与盾尾顶和底的高程求出盾构的高程中心线，以及盾构

11、静止状态的坡度。在盾构机内选择合适的地址安装姿态测量标志，由于盾构机中心部位已被自动测量系统据有，所以我们只能安装在尽可能凑近中心线的地址，与此同时只能将后靶加长至千斤顶顶块的后部，使前后靶距离增加至两米。为了防备标志被破坏或变动，同时也能够进行校核，安装了三个标志，平时情况下使用两个，一个备用。接着按实测的静止盾构坡度及转角安装坡度板（如图）坡度板的垂线距离同样要求尽可能的放长，以除掉坡度板的误差。同时我们打破老例，裁汰了原有经过环号累积来求得盾构里程的做法，在标志上安装棱镜（如图）经过实测坐标反算切口及盾尾的里程，同时经过这一里程更为正确的判断盾构的偏离值。但是，随着精度的提高，井下测量人

12、员的素质也需要相应的提高。采用这种新的标志后，人工测量必定能够熟练操作全站仪，所以对测量人员又是一种挑战。三盾构及管片姿态的测定在地道施工过程中，测量人员的主要任务是随时确立盾构的掘进方向。诚然现在我们有自动测量系统，人工测量还是一种让人较为放心的方法，毕竟在我们地道施工过程中获得了广泛和长久的使用，而且收效显然。人工测量还是每天担当着复合自动系统的重任。利用布置在控制台上的仪器测量盾构前后靶的坐标。特别要提的是控制台上所使用的是能够除掉对中误差的逼迫对中盘，以前的逼迫对中盘是经过插入铜螺丝来固定，但是随着现在仪器摩擦制动运用的增加，铜螺丝与孔之间存在缝隙，所以使用铜螺丝固定其实不理想。所以我

13、们采用了螺纹式的逼迫对中盘，将螺丝焊接在对中盘上，基本除掉了对中误差。在获得切口盾尾坐标后，反算盾构的地址也就是求出里程。关于盾构平面来说平时都会经过直线缓和曲线圆曲线缓和曲线直线这一过程，所以里程的判断相当重要。直线段受骗算偏离值公式：(aXbYc)(a2+b2)缓和曲线段受骗算偏离值公式：L3(6RL0)-L7(336R3LO3)圆曲线段受骗算偏离值公式：R-(X2Y2)由于地道的坡度盾构的直径较大，在盾构的长度上需要用坡度加以改正，这在以前的地铁盾构中是能够忽略不计的，同样转角改正也是不能忽略的，盾构标志高出盾构中心快要六米，盾构每旋转一分就会有Xmm差值。坡度、转角及盾构总长的改正使盾

14、构姿态测定能有较高的精度（小于5mm）。有了正确的里程后，用实质坐标与设计坐标进行比较就可以得出盾构得误差值。在直线、缓和曲线、圆曲线得计算方法都有所不同样。高程偏离的测定，是利用察看台的高程加上盾构转角改正后的标高归算前靶处盾构的中心高程。尔后经过盾构实质坡度归算切口中心标高及盾尾中心标高，同样经过里程算出设计高程与实质高程比较得出差值即偏离值。管片中心偏值是实量管片成环后管片四周与盾壳的缝隙加上依照测定的盾构姿态按几何尺寸与定分比数字公式导出计算管片拼装地址的偏离值。使用公式：（L-S）LB+SLA+X(Y)2盾构总长实测盾构切口偏离值实测盾构盾尾偏离值X为管片与盾壳左右两侧的缝隙之差Y为

15、管片与盾壳下上两侧的缝隙之差在测定盾构偏离值时需要运动大量的计算，为了不影响施工进度，我们使用携带方便的CASICfx-4800,SHARPPCE500计算机，运用Q-BASIC语言编写计算程序来完成，防备了人为的失误。五自动测量系统南线地道大型盾构机的测量本来完满采用法国PYXIS系统。如何使PYXIS系统在我们上中路地道工程中顺利应用，上中项经部领导实在花了大力气。丁志诚经理更是运筹决胜，得知香港落马州地铁盾构运用的也是PYXIS系统，早在工程的初期就已经派测量人员赴香港地铁工地学习。诚然落马州地铁盾构已经拆掉，不能够进行实地的勘探，但还是在香港测量工程师那处认识到好多关于PYXIS系统情

16、况，并对盾构推进过程中的使用与保护有了较为清楚的看法。结合后期法国人的说明和讲解，使盾构推进前PYXIS系统的安装调试进行的特别顺利。经过一段时间的实质运行及一系列PYXIS的界面操作，我们感觉这套系统能与瑞士（VMT）、英国（ZED）相媲美，给我们耳目一新的感觉，其功能富强，所有测量数据的采集、计算和反响及一些盾构的参数设定、管片拼装选型等都能简略的操作于界面上。针对这套测量系统方面，我们认为能够再增加合适的测量距离，频频的转站会使系统不能够发挥其最大功能，而我们的导线转站的累计误差也会相应增大。另一方面，激光器的选型应与全站仪配套，其功率要大型号的，尽量减少对其的调治使之增加使用寿命。总之，地下测量的工作项目很多，每天都在进行。盾构姿态测量更是碰到领导重视。的确，盾构的姿态直接关系到地道施工的进度和质量。所以盾构姿态测量我们裁汰了以前一直使用的一般经纬仪，而使用全站仪测量，使盾构里程的精度大大提高，那么误差值的正确性也更高了。能够及时正确地反响出盾构机的趋势。为了更详细地认识地道的变形情况，我们对管片的横径、管顶的沉降进行监测，横径平时是五环一点，每一点测三次（盾尾、一号车架后、二号车架后），如数据变化大，我们会在管片走开车架后运用对边测量进行监测，保证数据的正的确时