论长大隧道洞内控制测量方法的重要性

杨建朋

【摘 要】论文从长大隧道洞内测量技术的研究背景引入，简述了长大隧道洞内控制测量方法研究的意义，简述了在长大隧道施工中主要运用的几种测量方法，并简略介绍了隧道洞内控制测量时的注意事项，最后对隧道洞内控制测量方法的重要性进行了简要总结。

【Abstract】This article based on the measurement technology inside the tunnel， introduces the significance of controlling the measurement technology inside the tunnel and common measurement methods in the tunnel construction ， then presents the matters need to attention in the process of measurement inside the tunnel， finally summarizes the importance of the measurement methods inside the tunnel.

【关键词】交通运输；隧道工程；控制测量

【Keywords】transportation； tunnel engineering； control survey

【中图分类号】U455 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）05-0141-02

1引言

我国幅员辽阔、地形复杂多变，因此公路、铁路的建设离不开桥梁与隧道的修建，而隧道工程的建设地点多为山区，地形较为复杂。在隧道工程洞内施工时，洞内空间、视野有限，而洞内控制测量正是依据经过校核过的隧道洞口投点，将其引伸入洞，作为隧道开挖和衬砌的依据，保证工程的顺利进行。因为隧道的建设地点多为山区，在隧道建设时容易遇到意料之外的情况，所以隧道施工时洞内控制测量的重要性不言而喻，但我们需要知道测量方法的选择并不是唯一的，方法的选择需要根据隧道的具体情况，灵活运用各种方法进行，保证工程正常进行。

2 长大隧道洞内控制测量方法

2.1 长大隧道工程测量技术的研究背景

近几年来我国铁路尤其是高铁的建设尤为迅猛，已建成并投入运营的高铁总路程占全世界的60%以上。在“十二五”期间我国已基本建成了“五纵五横”的高铁网，紧接着“十三五”规划中指出了我国要大力发展城际快速铁路和轨道交通，并拟定在“十三五”期间，高铁再增建一万公里以上。发展城际快速铁路和轨道交通离不开隧道工程的建设，作为隧道工程建设的前提，测量技术的运用尤为重要。

2.2 研究长大隧道洞内控制测量方法的意义

在隧道施工中，从设计到后期管理，每一步都离不开测量数据的指导，测量数据的准确性关乎整个工程的施工效率与质量。当测量工作产生的数据误差不在允许范围内时，不仅会造成人力财力的严重浪费，还会导致工程延误，进而增加隧道的工程造价，尤其是在复杂地形条件下的长大隧道工程更甚。

2.3 国内外对隧道洞内控制测量方法的研究

正如前文所述，在隧道工程的建设施工中测量技术的运用极为重要，因此更应对其进行深入研究。目前国内外的隧道工程测量都取得了长足发展，测量仪器大都实现了智能化、高效率、高自动化。在实际中GPS测量、全站仪测量等先进测量技术都得到了广泛运用，大大降低了工作强度，提高了工作效率。国内外专家在测量布网方面提出了种种先进的布网方式，尤其是西南交大刘成龙等人提出的自由测站边角交会网（图一）显著地降低了测量误差，提高了精度。

3 长大隧道洞内控制测量的常用方法

3.1 全站仪测量

全站仪测量主要运用的是三角测量，它以GPS点为首级测量边，包含隧道洞口三角网点，同时测向已知的GPS点进行检查，确定无误后向洞内延伸。在实际工作中为了保证洞内测量数据的精度，我们需要对所测数据进行检查。我们在工作中主要采用徕卡 TCA1800 全站仪对洞内进行控制测量，选择最有利的测量时间，采用两测回与六测回两种方法，六测回主要是在水平角测量时采用，测量距离时就用两测回，在测量时需要测定当时的气压、温度等环境因素，最后用仪器进行校正[1]。

3.2 GPS测量

GPS测量是利用后方距离交汇原理实现定位的，在实际的测量工作中，必须有3台及以上的GPS接收机进行同步测量，使用4颗及以上的GPS或者格洛纳斯才能取得精确的定位结果，实现精密控制测量。运用GPS测量的好处就是能够实现全天候作业，并且测量时的自动化程度较高、测量简单迅速，定位精确度很高的同时控制布网结构简单，能够大量减轻测量工作量。

3.3 陀螺定向测量

陀螺定向测量工作就是利用陀螺经纬仪测量控制网边上的陀螺方位角，经过相应的换算以后得到此边的方位角。陀螺定向测量以其良好的效果在矿井、隧道等方面得到了大量运用，积累了丰富的使用经验。但我们也需要看到陀螺定向测量的一些缺点，在陀螺定向测量时陀螺方位角容易受到子午线收敛角的影响，因此在利用陀螺定向测量完毕后需要对数据进行一些处理，消除子午线收敛角对其的影响。

4 长大隧道洞内控制测量及注意事项

4.1 长大隧道洞内测量布网

隧道洞内测量布网主要分为以下几个步骤进行：①隧道洞内导线的布设，②对已布设导线的检查，③隧道洞内导线的测边及测角。

相对一般隧道而言，长大型隧道洞内测量受环境因素的影响较大，因此长大型隧道洞内导线的布设形式主要由单个或若干个呈带状的闭合导线圈，互相连接组成的导线网。布网的具体导线长度需要综合隧道的长度、工程施工方法、线路的平面形状以及断面的具体宽度等因素来确定，一般而言隧道越长导线就越長。

洞内的控制测量是由洞外引测的，因此在第一阶段工作完成后必须对原导线的相邻边以及水平角度进行检查、验算，判断其是否符合规范要求。

在隧道洞内导线测边时需要考虑到气压与温度对精度的影响，尤其是距离测量时更需要把当时的气压与温度值输入全站仪中，进行数据精度修正。洞内导线测角主要采用方向观测法（左、右角观测法）。

4.2 测量时的注意事项

在一些长大隧道的控制测量中，因为洞内的先天条件限制了测量工作，所以在一些测量地段需要临时停工，保证测量精度。在测量过程中，由于测量仪器是精密仪器，因此需要考虑到气温、环境对其的影响。

5 结语

测量工作在隧道工程的建设中起到的作用是十分巨大的，如果没有测量工作取得的各种地理地形地势数据，隧道工程的建设将变得十分困难。长大隧道洞内控制测量方法是多种的，因此在实际操作中方法的选择就尤为重要，适当的控制测量方法对有利于工程的开展。综上所述，在隧道工程施工中测量工作不能缺少，而隧道洞内控制测量更甚，我们必须深化隧道洞内控制测量方法的研究，才能在有需要的时候选择合适的测量方法进行测量，提高工程的效率与质量。

【参考文献】

【1】邓川.现代长大隧道洞内控制测量与监测技术研究[D].成都：西南交通大学，2012.