隧道工程测量是确保隧道精准贯通和结构安全的关键技术活动,它贯穿于隧道规划、设计、施工到运营的全过程。其主要方法与技术要点如下:
一、控制测量
隧道测量首先需建立控制网。
1、平面控制:根据隧道长度与地形,可选择直接定线法(短直线隧道)、导线测量法、三角网法(长隧道、复杂地形)或GPS法(灵活、高精度)建立平面控制网,测定各洞口控制点的平面位置,以指引开挖方向。
2、高程控制:多采用三、四等水准测量,在每一洞口附近埋设不少于两个水准点,以求定洞口点的高程,作为高程引测进洞的依据。
二、施工测量
施工测量指导隧道掘进和衬砌。
1、掘进方向与里程测设:依据洞口控制点坐标与设计参数,反算洞内中线点测设数据。洞口需埋设固定点标定掘进方向。
2、洞内中线和腰线测设:
(1)中线:根据洞口中线控制桩引测,每掘进20m左右埋设一个中线里程桩,控制隧道平面位置。
(2)腰线:在岩壁上每隔5-10m测设一条高出洞底设计地坪1m的标高线,其高程按设计坡度变化,控制施工标高和断面放样。
3、指导掘进:常用激光准直经纬仪或激光指向仪发射光束指示中线和腰线方向,实现自动化控制。
4、洞内控制网延伸:
(1)导线测量:洞内布设施工导线(多成支导线),随掘进延伸,用其检查调整中线桩位。测量需特别注意检核。
(2)水准测量:布设支水准线路,每隔200-500m设置水准点,用以控制高程和测设腰线。
5、特殊施工方法测量:如盾构法施工,需用激光经纬仪等设备控制盾构机的位置和推进方向,并通过千斤顶编组进行纠偏。
三、联系测量
通过竖井或斜井增加工作面时,需进行联系测量。
1、平面联系测量(定向):将地面坐标和方向通过竖井传递到地下,方法有一井定向、两井定向或陀螺经纬仪定向。
2、高程联系测量:传递地面高程到井下的方法有:
(1)斜井:可采用往返水准测量或光电测距三角高程测量。
(2)竖井:常用悬挂钢尺法或全站仪天顶测距法进行高程传递。
四、竣工与监测
1、竣工测量:隧道完工后,需进行竣工测量以检查是否符合设计要求。内容包括检测隧道实际中心线、纵断面测量(每10-20m测底板和拱顶高程)和横断面测量(直线段每10m、曲线段每5m测一断面),并绘制竣工图。
2、监控量测:施工及运营期间,需对隧道拱顶下沉、边墙收敛、地表沉降及支护结构应力等进行持续监测,保障结构稳定与安全。
五、现代技术应用
现代隧道测量中,全站仪、GPS、激光扫描、激光导向系统和自动化监测系统等技术和设备广泛应用,显著提升了测量的效率、精度和自动化水平。
希望以上信息能帮助你了解隧道工程测量的方法与技术要点。
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