高速公路隧道施工测量技术研究

杭向征

摘  要： 在社会快速发展以及城市化进程不断加快的背景下，高速公路建设规模也逐渐扩大。高速公路的建设和发展不仅可以有效缓解交通运输的 压力，还可以有效缩小城乡发展差距，为人们的生活提供便捷。隧道施工是高速公路建设中的重要内容，在整个高速公路的建设中发挥着重要的作用。 施工测量是隧道工程建设中的重要环节，具有较强的专业性，但是从目前高速公路隧道施工测量的情况来看，还存在一定的问题，因此需要研究更加精 准的施工测量技术。为此，文章主要分析高速公路隧道施工测量技术的相关要点，以供相关人员参考。

关键词： 高速公路;隧道;施工;测量;技术

引言

近年来，我国的高速公路网络日益完善，这在一定程度上带动了经济 社会的快速发展。隧道施工是高速公路施工时的重要环节，这一环节施工 的技术难度更大，主要是由于隧道区段的施工条件恶劣，对各个施工环节 的技术要求很高，且施工过程中存在着诸多的安全隐患，为了保障隧道施 工能够符合相应的标准与要求，必须要做好隧道施工的测量工作，利用先 进的测量技术，获得全面、精确的隧道施工数据，保障各项隧道施工作业 的安全、高效进行，达到施工目标。

1 高速公路隧道施工测量的重要性

我国幅员辽阔，部分地区地势比较险峻，为高速公路的建设带来了一 定的难度。为了缩短两地之间的距离，往往需要修建隧道，而施工测量是 隧道工程建设中的关键内容。高速公路隧道质量直接关系着人们生命财产 的安全，所以必须采取相应的措施保障工程各个环节的质量。在隧道施工 测量中不仅是影响隧道施工的重要前提，也是影响隧道能否顺利施工的先 决条件，只有保证隧道施工测量的准确性，才能保证隧道建设的质量，为 安全通车提供重要保障。于此同时，做好隧道施工测量工作可以避免资源 的浪费，从而避免出现返工的情况，这对我国高速公路的建设和长远发展 具有重要作用，因此只有测量工作人员认真负责的做好本职工作，为施工 人员提供可靠精确的施工数据，才能够保证高速公路建设的完成状况达到 预期的效果，确保质量[1]。

2 高速公路隧道施工测量关键技术要点

2.1  建立隧道测量坐标系统

对高速公路隧道施工而言，由于隧道施工现场的条件复杂，施工要求 较多，为了保障安全施工，往往需进行施工测量。一般情况下，对长度在 500m以上、直线长度在1000m以上的曲线隧道而言，往往需要根据横线贯 通精度的标准，进行独立平面坐标系统的构建。坐标系统的构建过程中，  最需要考虑的因素就是施工放样的便捷性、与隧道两端线路的衔接处理。  在一些隧道工程中，虽然可以选任意经度的中央子午线高斯平面坐标系 统、国家高斯平面坐标系统，但应用较多的还是独立坐标系统。为保障施 工的便捷性，常规的测量网下，其X轴正向多为隧道主轴线进口到出口的 方向，而在此过程中，隧道中的某一线路中线里程将作为X坐标系统的起 算值，而Y轴是在X轴基础上向右旋转90°的方向，此坐标系统中，坐标原 点可以为零，也可以为正常数。依据隧道施工的要求，在隧道测量坐标系 统的建立过程中，将隧道底部平面高程面作为投影面，而中央子午线为隧 道中心线，结合高斯正形投影来进行平面坐标系统各个值的计算与确定;  当然，在坐标系统的构建过程中同样可以将抵偿高程面作为投影面，依据 高斯正形投影来进行平面直角坐标的建立;如果选择的是椭圆面为投影 面，在此過程中，需选定相应的中央子午线[2-3]。

2.2  布设隧道控制网

隧道控制网的布设对于隧道测量极为重要，其布设需遵循以下的流 程。（ 1 ）在控制网方案制定之前，相关工程人员需要收集高速公路隧道 工程现场的相关资料，比如，需进行现场水文情况、地形地势资料的调查 与收集，将这些所收集到的资料、数据作为控制网布设的依据;（ 2 ）控 制网确定的过程中，专业人员需考虑测量仪器的具体类型，分析在应用此 种测量仪器进行测量时受到外界因素的影响情况，进而在此情况下进行控 制网布设方案的优化与调整，以此来提高控制网的精度，使得控制网布设 可以符合高速公路隧道工程的具体要求;（ 3 ）在实际的测量过程中，需 保障在隧道的每个洞口，都需要布设3个或者3个以上的水准点;（ 4 ）为 保障布设洞口投点的便捷性，需做好中线放样测量、洞外控制点联测、洞 内导线测设，在洞内传算的过程中，必须要使得起算边长在300m以上。

2.3  洞外控制测量

在洞外控制测量的过程中，对直线隧道以及曲线隧道的长度及贯通精 度也有一定的要求，只有保证其符合要求，才能进行平面测量设计。在直 线隧道的建设中，洞外测量的主要任务是准确获取两端的精密点及平面的 位置，同时引测进洞的方向;而在曲线隧道的建设中，洞外测量的目的是 计算曲线转向角以及两端控制桩的位置。精密导线法是常用的隧道施工洞 外控制测量方法之一，是利用导线法建立洞外控制，其中的关键是导线点 的位置选择，一般需要考虑场地以及坑道的数量。在应用精密导线法的过 程中，导线最短的边长不得小于300m，而且为了减小测量的误差，应尽可 能地应用长边。通常使用方向观测法对精密导线法的水平角进行观察，若 是有两个水平角，则需要采用奇偶数测回的方法进行观察，以减少仪器带 来的误差所造成的不良影响。

2.4  贯通误差预计

高速公路隧道施工的过程中，  贯通误差是不可避免的，  这一情况往往是 由多种因素所造成的，为了将隧道贯通误差控制在合理的范围内，相关人员 在测量施工的过程中，必须要遵守相应的施工要点。贯通误差主要表现为隧 道相向开挖时，贯通面的中线点并未完全重合。贯通误差与其他类型的误差 有所不同，其往往是在隧道贯通以后才能够确定，针对这一特性，在实际的 施工过程中，施工人员往往需要结合现场的具体情况，进行贯通误差的预先 估计，根据其预先估计结果，可以在一定程度上指导隧道的贯通施工作业，  为隧道工程的质量目标实现提供保障。根据贯通误差产生方式的差异性，  主 要包含了横向、纵向、高程与平面误差，纵向误差主要指的是与贯通面垂直 方向上的分量误差，横向误差就是与贯通面平行分量的误差，无论是何种误 差，其对于隧道正常的施工都会产生一定的影响，尤其是在误差超过相关标 准时，隧道甚至会出现严重的施工质量问题。

2.5  监控量测

高速公路隧道工程施工过程中，新奥法施工较为常见，这一方式应用 的工程中，最为突出的特征就是施工中的监控量测，这一方式能够大大提 高隧道施工的安全性。在传统的隧道施工方式下，利用的是钢尺收敛仪、 拱顶倒挂尺的测量方式，在当前高速公路隧道施工日益复杂的条件下，传 统施工测量方式的弊端逐步出现，比如现场的操作相对复杂，会对一些施 工作业产生一定的干扰。在当前，随着光电测距技术的不断发展，在隧道 的施工测量过程中，大多采用的是无尺测量方式，利用的是全站仪、反光 片来构建观测系统，这种测量技术下，大大提高了测量的自动化水平，整 个施工测量工作极为便捷与高效，降低了传统人工测量时的误差，对于测 量精度的控制具有重要的意义。

3 结束语

随着经济以及城市化建设的快速发展，高速公路的发展速度也在不 断加快，对隧道施工测量工作提出了更高的要求，这需要相关企业重视隧 道施工测量，并掌握相应的技术要点，提升隧道施工测量的有效性和准确 性，为隧道施工提供重要保证。

参考文献：

[1]刘熙媛，孙岳东，徐东强，等.公路隧道施工监控量测方法对比研究[J].中外公 路，2021，41（1）：159-164.

[2]许双安 .拉林铁路巴玉隧道施工控制测量及精度分析[J].高速铁路技术， 2020，11（5）：57-62.

[3]相龙，丁亚辉，朱瑞泉，等.高速公路特长隧道控制测量技术研究[J].公路交通 科技（应用技术版），2019（12）：291-293.