长距离盾构隧道施工中高精度测量控制技术研究

长距离盾构隧道施工中高精度测量控制技术研究
[摘要]:长距离盾构隧道施工时,单向掘进隧道的始发受始发井影响,隧道内只能通过支导线的延伸进行控制测量。所以支导线精度的提升是控制测量的难题。
[关键词]:盾构;隧道施工;控制测量
1 长远距离隧道测量条件
隧道可以按照挖掘的长度划分为特长隧道、长隧道、中隧道、短隧道。在长远距离的隧道施工中一般多分为几个作业面同时开始施工,开挖隧道的合理贯通是长远距离隧道施工测量的关键。在长远距离隧道施工中,隧道内部的施工测量条件主要受到以下几个方面影响:一是可见度影响。长远距离隧道施工中施工可见度是影响测量精度的一个主要方面。由于长远距离隧道在施工中受到灰尘及施工条件的影响可见度不高,这是影响隧道测量精度的一个主要原因。二是空间条件限制影响。隧道施工在掘进过程中在施工地质条件允许的情况下,只会按照设计几何外形进行施工掘进,测量空间受到了隧道空间条件的严格限制。三是隧道穿越的地质条件、气候条件也影响着隧道的测量精度。隧道穿越的地质条件是影响隧道施工与测
量的最大外在因素。隧道工程施工测量时受到水文与气候影响非常大,水文条件对于测量仪器的侵蚀非常严重。
磁性输送带而盾构法隧道一般来说是指盾构机在始发井朝接收井方向推进后,不但在过程中间成型管片的轴线偏差要满足相关规范的要求(通常地铁隧道的限差是10厘米)而且盾构还要从另一头的接收井的洞门圈中准确无误地出来,通常该洞门圈的直径只比盾构机外径大2%,如对盾构直径6.34米的盾构机,接收井洞门为6.6米,除去0.08米的外包注浆管,一边仅留有5厘米的空间,只要盾构推进到接收井处各种误差综合在一起超过这个值,盾构机的刀盘就会碰到洞圈内壁造成进洞困难,产生不可挽回的损失。
2 联系测量的重要性
盾构法施工中的各项测量误差并不总是固定不变的,即随着盾构区间长度的增加有的误差会成比例放大,联系测量所测定的起始边就是这样。联系测量其实就是将地面的控制网通过一定的方法传递到井下的一条固定的边上,然后在这条边的方位基础上通过延伸的精确导线控制,保证盾构推进的轴线不偏离设计轴线。随着联系测量误差的增大,对隧道轴线偏差的影响也越大,对长度在3公里以上的长距离隧道,联系测量的误差如果达到7秒,那
么对隧道轴线的偏差影响就有10厘米,而这也是我国对盾构法隧道允许的最大轴线偏差,可见联系测量的精度对中长距离盾构法隧道的贯通起着相当重要的作用,必须引起足够的重视。
3 长远距离隧道洞内平面控制测量
长远距离隧道洞个主要平面控制测量点安放完毕后进入到洞内平面控制测量阶段。在长远距离隧道洞内测量主要使用全站仪。全站仪的测量距离最理想测量距离为 300-500M,由于隧道洞内测量受到测量距离与施工进度的限制,洞内测量不可能一次性的完成,所以就要进行分步测量。为了保证分步测量的精确度就要使用导线法,导线主要分为闭合性导线、附合性导线、支导线三种。布设的方式有双导线和左右双导线两种主要形式。
3.1 长远距离隧道洞内导线布设主要方法
在长远距离隧道洞内测量中导线主要三种形式:一是闭合导线。由洞外平面主要控制测量点引发最后回到主要控制测量点,由布设点之间联接线组合形成一个闭合多边形,这种导线的布设形式叫闭合式导线,此种方法主要适用于施工面积较为宽阔的独立地区作为主要
测量控制使用。二是附合导线。由洞外平面主要控制测量点引出,经过设立的各个导线点联接后附合到另一洞外主要控制测量点,此种导线称为附合性导线。多用于公路、隧道、铁路等工程勘测使用。此种附合性导线要设立两个或者两个以上洞外主要控制测量点,对于洞外主要测量控制点精度要求较高。三是支导线。
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从洞外主要控制点引出,引出的路线不与施工线路闭合,也不同洞外主要控制点闭合的单一性导线,称为支导线。支导线不能通过已知点进行校对控制精确度,所以支导线的精确度不高,错误不易发现只做为附属性计算使用。主要应用于对洞内导线进行复核测量。
3.2 长远距离隧道导线布设注意事项
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长远距离隧道测量时主要注意以下几个方面的问题:一是安全问题。长远距离隧道在施工时受到隧道穿越地质条件与地质结构复杂性的限制会发生塌方等不可预见性的危险,所以测量人员一定要注意自身及测量仪器的安全,注意导线点的保护。二是磁场干扰。长远距离隧道洞内测量时可能会存在磁场,对测量仪器产生一定的干扰,这种测量场地内的磁场干扰无法避免。为了保证隧道洞内测量的精确性,在具体测量中要使用两种测量方案保证数据的正确性。三是隧道测量时要考虑地质条件限制问题。在长远距离隧道测量工作中,
施工测量涉及到的测量问题要与地质工程师联合解决,才能保证测量的精确性与工作效率。四是考虑使用球面三角定理计算。由于长远距离隧道测量涉及到导线计算与引入,在计算与测量过程中可能会出现计算或者测量性误差,为了保证这种误差在规定值范围内就要考虑使用球面三角定理方法进行复核性计算,减少误差提高长远距离隧道测量的精确性。
3.3 长远距离隧道测量数据复核
长远距离隧道测量数据复核主要分为以下几个方面:一是洞外测量复核。主要是复核导线测量,在实际施工复核性测量工作中要对设计导线点进行距离、角度、平面差进行复核性测量,确定其精确性后再进行导线点坐标测量。二是高程控制复核测量。高程控制复核测量要以长远距离隧道洞外进出口水准基点为闭合测算点,分别对全程水准点进行全面复合评定,主要使用的方法是水准测量与三角测量相结合的方法,按照相关的规范标准进行施工测量,条件允许的情况下要采用交叉互换性复测保证测量数据的精确性。三是平面控制测量复核。在平面控制测量复核中主要采用施工中线与符合导线相结合的复核方式进行复核测量。在长远距离隧道进出口用纳入到洞外主要控制测量点的两条边作为隧道洞内控制
网与洞外主要控制测量点的联系边并布设支导线,保证导线布设在无施工干扰且安全可靠的地点,距离洞内主要设施要保证 20CM 间距。用测量仪器对水平角度及边长进行同时测量,保证导线基准测量的精确性,避免因导线基本性测量错误对整个复核测量产生延伸性计算误差。主要复核性平面测量主要利用原有导线相邻三点进行测角和测边。复核测量的角和边差值在精度允许范围内时,原导线点的精度与点位可以沿用到复核测量中。依照此方法对原有导线进行依次复核检测,保证测量精度。在基本复核性导线测量合格后,重新设立导线作为起点,延伸并与洞外主要控制点重新构成闭合性导线,做为复核测量精度复核导线,避免出现测量错误,保证复核性测量结果的正确性。四是高程控制测量复核。高程控制测量主要采用四等测量用水准仪进行测量,结合三角测量高程的方法每隔 150—250M 设立高程控制点,采用水准测量进行往返观测,测算限差保证测量精度要求。
365t4.结束语
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长远距离隧道测量是一项繁杂且工作量较大的任务,主要包括隧道洞外主要控制点设立、隧道洞内平面控制、主要数据复核三方面主要内容。为了保证分步测量的精确度就要使用导线法,导线主要分为闭合性导线、附合性导线、支导线三种。布设的方式有双导线和左
右双导线两种主要形式。长远距离隧道测量时主要注意安全问题、磁场干扰、隧道测量时要考虑地质条件限制问题、考虑使用球面三角定理计算。长远距离隧道的测量工作是保证隧道施工进度与施工质量的基本性工作,是施工重要的保障性工作,对于隧道施工有着十分重要的意义和影响。隧道内部的施工测量条件主要受到可见度影响、空间条件限制影响、隧道穿越的地质条件、气候条件也影响着隧道的测量精度。隧道穿越的地质条件是影响隧道施工与测量的最大外在因素。
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本文发布于:2024-09-24 03:25:33,感谢您对本站的认可!

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