建筑師評中級論文淺析地鐵隧道施工中的測量

所屬分類：建筑論文閱讀次時(shí)間：2015-06-30 17:49

本文摘要：本篇文章是由優(yōu)秀建筑期刊《礦山測量》發(fā)表的一篇建筑測量論文，雜志是經(jīng)國家科委和國家新聞出版署共同審核批準(zhǔn)，煤炭科學(xué)研究總院唐山分院(天地科技股份有限公司唐山分公司)主辦的國家級專業(yè)科技刊物，是世界四大礦山測量期刊之一。摘要：盾構(gòu)法雖然工序

　　本篇文章是由優(yōu)秀建筑期刊《礦山測量》發(fā)表的一篇建筑測量論文，雜志是經(jīng)國家科委和國家新聞出版署共同審核批準(zhǔn)，煤炭科學(xué)研究總院唐山分院(天地科技股份有限公司唐山分公司)主辦的國家級專業(yè)科技刊物，是世界四大礦山測量期刊之一。

　　摘要：盾構(gòu)法雖然工序復(fù)雜、施工精度及技術(shù)含量都很高，但其同樣是一種先進(jìn)、且對地面交通不造成影響的隧道施工方法。在地鐵建設(shè)中，盾構(gòu)法無疑是最好的選擇。測量是盾構(gòu)施工中盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)的眼睛，為了讓地鐵隧道全線按精度(橫向貫通精度不超過±50mm，豎向貫通精度不超過±25mm)要求貫通。必須研究每一步的測量方法和測量工作所帶來的誤差。

　　關(guān)鍵詞：盾構(gòu)隧道;控制測量;聯(lián)系測量;貫通測量

　　0引言

　　地鐵區(qū)間隧道距離長、前方設(shè)備多，隧道內(nèi)通視條件差，這就給測量工作帶來了一定的困難。因此采用合理有效的測量手段是盾構(gòu)施工安全、優(yōu)質(zhì)、高效進(jìn)行的重要保障[1]。盾構(gòu)法地鐵隧道施工中影響貫通精度主要來自以下幾個(gè)測量環(huán)節(jié)：地面控制測量、豎井聯(lián)系測量、地下控制測量、盾構(gòu)掘進(jìn)過程中的施工測量、貫通測量。為了保證隧道的貫通精度，本文將主要從以上幾個(gè)環(huán)節(jié)來討論盾構(gòu)法地鐵隧道施工中的測量技術(shù)。

　　1地面控制測量

　　地面控制測量是洞內(nèi)控制測量的基礎(chǔ)，提高地面控制測量成果的可靠性和精確性，是提高城市地鐵工程貫通精度的前提，考慮到洞內(nèi)施工條件惡劣，折光等因素影響，必須盡可能提高洞外控制點(diǎn)測量精度，將條件較好的的洞外控制點(diǎn)測量部位的余量讓給困難的洞內(nèi)測量部位，使隧道的總影響值不超過規(guī)定限值(或全面提高全隧道的貫通精度)[2]。由地面測量誤差所引起的橫向貫通中誤差的允許值m可用下面式子表達(dá)：

　　==(-總的橫向貫通中誤差)

　　足見地面控制測量誤差將是總的橫向貫通中誤差的0.58倍，絕不可忽視[3]

　　1.1平面控制測量

　　控制網(wǎng)實(shí)施應(yīng)遵循技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、質(zhì)量可靠和安全適用的原則[3]。地面控制網(wǎng)的布設(shè)，可采用三角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)和測邊網(wǎng)等方案。采用導(dǎo)線布設(shè)可參考如下建議：將導(dǎo)線橫跨隧道區(qū)間段，適當(dāng)加設(shè)少量導(dǎo)線點(diǎn)，附合在區(qū)間兩端的兩個(gè)高級點(diǎn)上，為了減少導(dǎo)線距離測

　　量產(chǎn)生的誤差對隧道橫向貫通的影響，應(yīng)盡可能將導(dǎo)線沿著隧道的中線布設(shè)。這樣導(dǎo)線點(diǎn)數(shù)可減少，大大減少測角誤差對橫向貫通的影響。地面控制導(dǎo)線測量誤差所引起的終點(diǎn)橫向坐標(biāo)誤差公式為：

　　(—測角的各導(dǎo)線點(diǎn)至貫通面的垂直距離的平方和，—測角中誤差，

　　—各導(dǎo)線邊在貫通面上投影長度的平方和，—最弱邊相對中誤差)

　　因此，采用導(dǎo)線測量布網(wǎng)其估算橫向誤差公式具有直觀、精確的特點(diǎn)�？梢妼�(dǎo)線終點(diǎn)的變動(dòng)對橫向貫通誤差影響顯著。

　　1.2高程控制測量

　　接收業(yè)主所給的所有水準(zhǔn)基點(diǎn)并且復(fù)核無誤后，布設(shè)加密水準(zhǔn)點(diǎn)，精密水準(zhǔn)點(diǎn)選在施工場地變形區(qū)以外的穩(wěn)固、便于尋找和保存和方便引測的地方，隧道進(jìn)出洞口設(shè)置2個(gè)以上水準(zhǔn)點(diǎn)，按閉合路線測量并進(jìn)行嚴(yán)密平差。隧道區(qū)間段包括跨河隧道時(shí)，還須做跨河水準(zhǔn)精密測量來有效地控制隧道高程貫通誤差[4]

　　2豎井聯(lián)系測量

　　對于盾構(gòu)法隧道工程，聯(lián)系測量是通過施工豎井將方位、坐標(biāo)及高程從地面上的控制點(diǎn)傳遞到地下平面及地下水準(zhǔn)控制點(diǎn)，從而確定地下控制測量的起算點(diǎn)[5]。豎井定向的誤差對隧道貫通有一定影響，其中坐標(biāo)傳遞的誤差將使地下導(dǎo)線的各點(diǎn)產(chǎn)生同一數(shù)值的位移，其對貫通的影響是一個(gè)常數(shù);方向傳遞的誤差，將使地下導(dǎo)線各邊方向角轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)誤差值，它對貫通的影響將隨著導(dǎo)線長度的增加而增大。

　　2.1定向精度的提高

　　如采用豎井聯(lián)系三角形定向，地下導(dǎo)線起始方向角的誤差可用下式表示：

　　(ms-邊長丈量誤差引起的計(jì)算角度誤差，mβ-角度觀測誤差，mQ-吊錘投點(diǎn)誤差)

　　其中mQ采用一定方法加以改進(jìn)可視為不計(jì)，圖為豎井定向示意圖。虛線為方位角推算路線。

　　豎井定向示意圖

　　(為某一整數(shù))

　　當(dāng)?shù)孛媾c地下聯(lián)系三角形的形狀相似時(shí)：

　　;

　　一般認(rèn)為地下方向觀測誤差為地面方向觀測誤差的1.5倍，即m1=1.5m。

　　進(jìn)行豎井定向時(shí)，一般進(jìn)行三次定向工作，然后取其平均值，這樣，定向的中誤差約為，足見定向精度提高了倍。

　　2.2高程傳遞測量

　　高程傳遞測量以離端頭井最近的水準(zhǔn)點(diǎn)為基點(diǎn)。在進(jìn)行高程傳遞之前，必須對地面上的起始水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行校核，每個(gè)端頭井附近至少布設(shè)兩個(gè)埋設(shè)穩(wěn)定的測點(diǎn)，以便相互校核。高程傳遞測量采用懸吊鋼尺的方法進(jìn)行。為了進(jìn)行檢核，應(yīng)由地面2～3個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)將高程傳遞到地下的兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，地下水準(zhǔn)點(diǎn)高程值互差不應(yīng)超過2mm。