有关隧道测量尺寸控制的探讨

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　　摘要：介绍隧道施工测量放线和尺寸控制的方法。
　　关键词：道路工程，隧道施工，测量放线，尺寸控制
　　隧道的进出口一般都是不能相互通视的,两端进洞的贯通接头必须要有精确的闭合,又因为隧道的横向是一个封闭式的曲线墙体结构的特点,在具体的尺寸控制上较为烦琐,要保证工程平面位置和断面曲线的精确结合,运用传统的施工技术将花费大量的人力、物力和时间,并且精度和效果难以满足现代工程建设的需要。花几十万买一台隧道断面仪,仅能用于隧道断面测量,投资太大,经济效益不能得到很好的体现。如果运用AutoCAD电脑辅助设计软件,那么这些问题就可以很方便地解决,并且可以达到事半功倍的效果,本文就隧道施工中的测量放线作以说明。隧道施工的测量与放线包括控制测量、中线测量、开挖线测量、初期支护放线、二次支护放线、仰拱放线、排水构造物放线及工程量测算等,下面分别作以说明
　　1隧道控制测量
　　首先,在开工之前必须建立隧道进口和出口相连的高精度的平面控制网和高程控制网,测量等级及精度应该与建设项目控制测量等级相同或更高,且必须满足《工程测量规范》和《隧道施工规范》的有关要求。一般的工程项目都有设计单位提供的控制网,复测闭合达到精度要求即可。
　　2隧道中线
　　及时用全站仪精确放出施工桩号的隧道中心线,并放出横向法线方向以确保尺寸量测的方向。全站仪测量应设置第二后视作为复核,以防止导线点有挠动时造成错误。隧道施工中各种工序衔接紧凑,洞内作业面狭小,平行作业、交叉施工的工程很多,洞内阴暗视线不佳,如排风不畅,空气质量差,红外线测量仪器反射信号太弱,往往无法进行测量工作,所以随着施工开展及进度情况应及时设置临时导线点推进,临时导线点应求稳固和便于测量,洞内机械往来很多,应频繁检查复核。隧道中线在两头掘进时要设置贯通段,贯通段按照规范要求设置,在贯通段内将贯通误差顺接,使横向位置及高程顺利对接。
　　3绘制断面构造图
　　按照隧道支护结构方式的不同对隧道进行分段,分段绘制断面图,隧道一般由拱墙和仰拱两部分组成,绘图完毕应该形成拱墙与仰拱的闭合,并与设计图中标注的尺寸一致。在图中确定出开挖线、初期支护、二次支护、仰拱等结构和构件的尺寸和空间位置.
　　4洞身开挖尺寸
　　拱墙根据结构尺寸和预留变形量绘出开挖线后,从拱墙圆心向上和向下分别作间距50cm的水平线,将开挖线竖向分割成多个台阶(简称50cm台阶法),然后用CAD的“标注”功能标注出各高度处的水平宽度,在施工现场放线时,结合测量出的中桩位置和实际高程,在横向法线断面详细放出拱墙开挖轮廓线,确定各炮眼布置,在施爆清渣后检查是否超挖或欠挖。仰拱部分如图(c),根据结构尺寸和预留变形量绘出开挖线后,从隧道中心线向左和向右分别作间距50cm的竖直线,将仰拱开挖线竖向分割成多个台阶,然后用CAD的“标注”功能标注出各宽度处的竖直高度,为了计算方便,一般可以从路线设计标高往下标注,在施工现场放线时,结合测量出的中桩位置和实际高程,在横断面详细放出仰拱开挖轮廓线,确定各炮眼布置,在施爆清渣后检查是否超挖或欠挖。
　　5初期支护和二级次支护的放线与尺寸控制
　　初期支护混凝土的喷射、骨架的安装以及最后尺寸的验收,二次支护的浇注和尺寸验收,均可以采用上述的50cm台阶法,同法绘制初期支护和二级支护断面图,绘出相关尺寸即可。
　　6排水等其他构造物的测量放线
　　隧道内排水设施较为复杂和集中,包括纵向、横向、竖向排水以及防寒泄水洞等,要保证立体的统一和流水坡度顺畅,因此必须保证测量放线的精确度,用CAD绘出在结构断面图上的详细位置,测量时要用全站仪测量纵向里程和法线方向,水准测量标高,精确地放线施工,才能保证最后各排水系统衔接畅通无阻。其他构造物可以同法测量。
　　7.工程量的测量与计算
　　在计量结算工作中,对于隧道这样的曲闭式结构,同传统的方法计算工程量烦琐、缓慢,要分割成很多形状,用很多公式才能算出来,因为计算过程长,还容易出错。在CAD结构断面图中,利用“面域”功能可以方便地查出不规则线段的面积、周长等数据,计算隧道工程量简单容易,从而达到计算不规则构筑物工程量的目的。并且这种方法计算的面积或线段的长度十分准确,能够满足工程量的计算及计量的需要。譬如计算二次支护的混凝土方量时,将二次支护的截面图设置成一个闭合的“面域”,即可查出其混凝土截面积,再根据要计算的里程长度就可以求出该段的混凝土方量。
　　测设方法如下：
　　（1）建立以隧道入口处（DK0+000）为起点，桩号方向为X轴的施工独立坐标系，将控制点坐标转换为该坐标系下的施工小坐标。
　　（2）编写fx-5800计算程序（或4850、4800计算程序）。
　　（3）小断面可测量关键点即可，如图3中A-F点。一般隧道内要求测量时间要快、准，未衬砌时精度要求不是很高，只要保证中线方向即可。如果为了更加精密，可以在弧线与直线边墙上加密其它点，最后用红油漆将轮廓线绘出。
　　（4）一般掌子面较大时，可以先测设边墙直线段，然后立镜员在台车上进行弧线部分的定位。
　　综上所述,隧道施工的测量与放线虽然与其他工程有着明显的不同,运用先进的CAD绘图技术就能够方便地解决隧道施工中的测量和放线的各种问题,有利地配合隧道紧凑而紧张的施工。
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