兰州北绕城高速盐什公路隧道工程测量方法

包二虎

（甘肃省兰州市交通发展建设有限公司，甘肃 兰州 730000）

兰州北绕城高速盐什公路隧道工程测量方法

包二虎

（甘肃省兰州市交通发展建设有限公司，甘肃 兰州 730000）

介绍了高速公路隧道控制测量的实施方法、测量控制点布设、观测及计算的技术要求，同时还介绍了隧道施工测量、贯通测量的实施程序和有关的注意事项，为隧道工程的顺利贯通提供了技术保障。

高速公路；隧道；工程测量

0　引言

随着经济和社会的发展，高速公路的建设有着非常重要的现实意义。在高速公路建设中，为了满足技术标准，克服地形和高程上的障碍，改善公路的平面线形，提高车速，减少对植被的破坏，保护生态环境等，常常需要修建隧道。什川隧道是兰州北绕城高速公路盐什公路的控制性工程。

1　工程概况

兰州北绕城东段高速公路盐场堡至什川连接线公路项目位于兰州市城关区黄河北岸，道路全长18.623 km，其中k0+000～k4+130段路基宽度28～33 m，为城市一级主干道；k4+130～k17+400段路基宽度24.5 m，为一级公路；k17+400～k19+075段路基宽度12 m，为二级公路；设什川隧道一座，全长1.5 km；路基采用分离式设计，左右路基宽度各12.25 m；本项目大桥5座、中桥4座、小桥3座、新建涵洞56座。路面结构底基层36 m，基层20 cm，路面10 cm。

2　测量组织管理

（1）配备专业测量人员，要求技术水平高、责任心强，要求有精密的GPS及全站仪等设备，且各项性能良好，使用经过鉴定的严密程序，严格按照公路隧道勘测规范的要求进行布网、观测和计算。

（2）测量控制点的加密与联测：工程开工前期对设计院提供的控制点进行加密与联测，工程开工后每隔六个月需要对控制点再进行联测，以防止控制点的位移与下沉。如遇下雨频繁、停工后复工及地质气候有较大变化时，要增加联测复核的频率，并对每次观测及计算结果进行比较。

（3）隧道里布设的是支导线，没有闭合及附和条件，且光线暗、施工干扰大，容易产生粗差。控制点的布设不能一次测完，只有隧道掘进一定距离后，才能布设一个新点，根据布设的新点进行施工放样与复核，施工放样的点位必须满足施工需要。

（4）主要测量仪器设备见表1。

表1　注意测量仪器设备表

3　施工测量技术方案

3.1平面导线点的加密布置方法

（1）本项目设计院提供的控制点为D19、D20、D21、D22、D23、D24、D25、D26。上述控制点分布的特点是：有的跟相邻点不通视；有的点位之间高差大；有的距离道路红线太远。

（2）根据以上情况，为满足施工放样实际要求，在道路沿线分别布设了B1-B8控制点，隧道入口增设B14、B15加密点，在隧道出口增设B16、B 17加密点。

（3）加密导线选点时应符合下列要求：

a.相邻边长平均不宜超过350 m，不宜小于100 m，长边与短边距离比控制在1∶3。

6　结语

该文主要介绍了高速公路隧道控制测量的实施方法、测量控制点布设、观测及计算的技术要求等，为隧道工程的顺利贯通提供了技术保障。

b.点位应选在因施工而发生沉降变形区域以外的地方，加密点基本沿老路布置。

c.点位应避开地下管道等建筑物。

d.应充分利用各类首级导线点。

e.绘制点之记，并设置指示桩。

3.2高程加密点布置方法

（1）高程控制点加密、复测的观测方法及精度评定要求按照四等水准测量技术规范要求执行，观测路线按照符合或闭合路线往返观测。

（2）高程加密点应充分利用施工区域的导线点及城市水准点，便于长期保护和方便使用。

（3）施工特殊区段应设置两个以上水准点，以满足施工精度要求。

（4）加密水准点距离平均控制在300 m左右，点位应选在离施工场地变形区域以外稳定的地方。

（5）水准点点位应便于寻找、保留和引测。（6）绘制点之记，并设置指示桩。

4　隧道工程测量

4.1隧道控制测量

隧道入口与出口控制点不少于两点，必须确保控制点之间通视。开工前对设计院提供的控制点进行联测与加密，采用全站仪测量或者GPS静态测量。根据隧道施工放样的实际需要，进口洞外又加密了B14-1、B14-2、B14-3等控制点，出口洞外加密了B16-1、B16-2等控制点。定期对洞口控制点进行复测，以防止控制点位移或下沉。

洞口内控制点采用全站仪测量支导线，尽可能与水准点共用，每100 m布设一个导线点，布置位置防止施工中被破坏。什川隧道进口左洞控制点依次为：ZA、ZB、ZC、ZD、……；进口右洞控制点依次为：YA、YB、YC、YD、……；什川隧道出口左洞控制点依次为：Z1、Z2、Z3、Z4、……；出口右洞控制点依次为：Y1、Y2、Y3、Y4、……。每施工100 m进行一次联测以防止点位移动或者下沉。隧道沉降与位移观测点也应同时布置。

4.2隧道洞口施工测量

洞口施工前进行洞脸的地形测量，绘制开挖面地形图，可采用南方CASS软件成图。洞脸成型后根据设计图纸数据实地放样处开挖面轮廓线，可用全站仪逐近法每0.5 m放样一点，并连成开挖线。

4.3开挖轮廓面放样

采用全站仪放样。检查突出部位的欠挖并标示以便及时处理，施工过程每5 m采用激光断面仪测量开挖后的断面并绘制断面图，检查超欠挖范围并进行处理。开挖后的断面每5 m放样一断面并标注桩号。

4.4隧道沉降与收敛观测

沉降与位移观测点的布置：隧道沉降与收敛观测采用全站仪三角高程法，钢拱架安装时焊上反射片作为沉降与收敛观测点，其中拱架顶安装一沉降观测点，左右两侧各安装一收敛点。在开挖进洞100米以内及围岩不稳定的路段，沉降与收敛观测点的布设要相对密集些，其余路段则按每20 m左右布设，并按桩号标记：进口左洞沉降与收敛观测点的布设为：zk10+221，zk10+236，zk10+255，zk10+275，zk10+395，……；进口右洞沉降与收敛观测点的布设为：yk10+204，yk10+220，yk10+234，yk10+248，yk10+263，yk10+281，……；出口左洞沉降与收敛观测点的布设为：zk11+675，zk11+660，zk11+ 638，zk11+616，zk11+603，zk11+584，……；出口右洞沉降与收敛观测点的布设为：yk11+648，yk11+ 643，yk11+633，yk11+621，yk11+611，yk11+598，……。通过对各沉降与收敛观测数据的计算和对比分析，确定每个断面的变化情况，便于及时采取措施，确保断面位置的稳定，目前什川隧道的沉降与收敛观测的对比计算数据都符合设计要求。

全站仪三角高程测量沉降点采用三个测回，每个观测一次，如果一天沉降量大于1 m m，则一天观测两次，当日沉降量小于0.1 m m可以两天观测一次。每天对观测成果进行分析，每月进行总结，出数据分析报告。采用全站仪三角高程测量同时观测坐标，以便分析观测点是否有位移。由于隧道施工采用上下台阶法，难以用水准仪与收敛仪进行接触测量，只能采用全站仪高程测量拱顶下沉和侧边的收敛变化。

5　观测计算及精度评定

洞内导线点应按支导线的要求向前布设，观测时按两侧回观测左右角，边长采用对向观测，取其平均值，并且定期跟洞口控制点联测复核，通过严密平差计算其坐标。洞内的导线带点全部观测高程，洞里水准路线按照四等水准的要求进行观测，并且跟洞口控制点闭合，对进出洞口的已知水准点按照四等水准的要求进行复核，对复核数据进行平差计算，其精度满足四等水准的要求，等到四个洞口的控制点全部布设完成后，在和已知水准点进行联测计算，求得四个洞口的高程，通过洞口高程控制点控制隧道的水准贯通。在隧道施工中，根据设计的平曲线元素和竖曲线元素计算出隧道开挖相应部位的坐标的高程，通过洞内的平

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2016-06-02

包二虎（1969-），男，甘肃天水人，高级工程师，从事交通工程建设管理工作。