隧道工程横向贯通误差的影响因素及其误差分析要求

陈瑶

摘要：随着我国交通事业的发展，隧道工程事业在铁路事业中的应用也越来越广泛。由于隧道工程施工的复杂性和特殊性，隧道工程中的贯通误差分析便成为隧道工程方案设计的关键部分。隧道工程贯通误差包括横向贯通误差、竖向贯通误差，其中，横向贯通误差在隧道施工过程中影响较大，是隧道施工中最重要的因素和最关键的技术指标。本文首先概述隧道工程的贯通误差，进而分析隧道工程横向贯通误差的影响因素以及误差分析的具体要求。寄希望对我国隧道工程横向贯通误差的控制有一定的帮助。

关键词：隧道工程；横向贯通误差；影响因素；误差分析

一、隧道工程贯通误差概述

隧道工程的施工主要包括地上部分和地下部分，在一些大型的隧道工程中，也会分有不同分标段，因此会有不同的施工队伍进行施工。在整个隧道工程的施工中，设计一套完整的、科学的测量技术方案对于保证隧道工程建设的准确性是非常重要的，其也是保证施工的关键条件。隧道工程的贯通误差就是指在隧道工程施工过程中，两个相对开挖的工作面的施工中线由于受到地面控制测量、联系测量、地下控制测量以及细部放样的误差的影响，出现错开、不能有效衔接的现象就称为贯通误差。其中横向贯通误差是隧道工程施工测量过程中的关键技术指标，误差的来源也主要在三个过程，即地面控制测量、联系测量以及地下控制测量的误差，在具体的隧道施工中，如果对误差的分析不准确，就会造成测量的质量事故，不仅延误工期，还会造成人力物力的浪费，增加隧道工程成本。

二、隧道工程横向贯通误差的影响因素以及误差分析要求

由上面概述可以知道，贯通误差的影响因素主要有：地面控制测量数据、地下控制测量数据以及联系测量数据，因此贯通误差的计算可以通过下面的公式①来体现：

①：M2q贯通=㎡q地下+㎡q联系+㎡q地面

其中M2q贯通为横向贯通误差，㎡q地下为地下控制测量误差影响值，㎡q地面为地面控制测量误差影响值，㎡q联系为联系测量误差影响值。

在实际测量过程中，由于测量工具的先进程度以及其他测量环境的影响，误差是无法避免的，因此只有将误差控制在一定范围内，才能保证隧道工程的安全性。我国在《新建铁路工程测量规范》中就对误差的范围进行了规定，一般来说，若隧道长度在4km到8km内，横向贯通限制误差则不能超过150mm，因此在技术测量中横向贯通的误差值需要控制在限制误差的一半，即75mm。由上述公式①可知，横向贯通误差由三项误差影响值决定，当贯通误差值确定，其他三项误差就需要根据按需分配的原则进行控制，从而保证总值控制在标准的误差值。接下来依次分析三个影响因素对横向贯通误差的具体影响。

（一）地面控制测量因素对横向贯通误差的影响

隧道的地面测量作为隧道施工测量中的第一步，主要包括隧道洞口点坐标以及地面控制网边方向误差。隧道洞口点坐标对横向贯通误差的影响主要相似与相同的隧道相邻两个洞口点的相对误差形成的椭圆投影在贯通面上的投影值。而控制网边误差主要是指联系测量或者地下控制测量在地面的起始方位上的误差，其误差对贯通误差影响的数值相似于起始方向误差与地下导线的总长度投影在贯通面垂直方向的面积S的乘积。地面控制测量的影响值主要有该两种影响值决定，因此计算公式为②：

②：㎡q地面=㎡P+2（bl）2

其中㎡P指最弱点的点位误差，b则为最弱边的相对误差，L则为隧道长度在贯通面垂直方向的投影长度的一半

（二）地下控制测量因素对横向贯通误差的影响

地下控制测量对横向贯通误差的影响值主要是指地下导线控制测量值，主要由地下导线转角测量误差和地下导线边长测量误差构成，因此有公式③：

③：㎡q地下=㎡qβ+㎡ql

其中㎡qβ表示地下导线转角误差影响值，㎡ql表示地下导线边线长度误差影响值。

（三）联系测量因素对横向贯通误差的影响

由于隧道工程的特点，在地面测量的起始方位角误差对贯通误差的影响程度大小会根据地下导线长度的增加而发生显著变化，因此，联系误差的影响作用也是需要关注并计算的。联系测量因素就是在进行地面误差影响因素测量和地下影响因素测量中的测量本身的误差，如起始方位角度的测量误差、地下导线长度的测量误差等，因此，可以通过增加观察和测量的时段和对观测时间的增长或者提高测量工具精密度等措施来改善该方面带来的误差。

三、结语

隧道工程的测量工作的开展受到多个因素的影响，由于测量工具的先进化程度以及大气压、大气温度等参数值等的影响，在实际测量工作中，横向贯通误差的出现是无法避免的。只有在了解误差的影响因素并对误差进行合理的分析，设计出合理的施工方案，并严格按照方案高质量完成测量，才能保证隧道施工的安全进行。

参考文献：

[1]李致宇，孙海燕.隧道工程测量的精度分析与测量方案设计[J].湖北民族学院学报（自然科学版），2010，28（1）：93-97，111.

[2]李翅，罗刊，王铜等.隧道工程横向贯通误差的影响因素及其误差分析[J].地理空间信息，2010，08（3）：116-118，121.

[3]胡飞.高铁隧道横向贯通误差分析[J].现代商贸工业，2014，（8）：197-198.endprint