论文部分内容阅读
摘要：经济的高度发展加快了城市化进程，如今，隧道工程建设在道路交通、水利水电等行业中越来越普遍，凭借其优势得到了广泛的应用，同时其安全质量也成了首要考虑的问题，测量工作是工程的前提保障，其精度应该得到高度重视，而测量精度与测量技术密切相关。本文对此做了简要分析。
关键词：隧道工程；测量精度；测量技术
0 引言
可将隧道工程分为两部分，即地上部分和地下部分，尤其是后者，显得相当重要。对一些大型的隧道工程来说，由于工程较为复杂，受限制条件多，常常会分作若干阶段，由不同的单位同时施工，因此，必须设计一个完整合理的方案。测量工作是整个工程的基础，为其提供各项所需数据，工程质量要想得到保证，就必须准确把握其测量的精确度。
作为测量的一个关键性指标，贯通误差主要受三方面因素影响：①地面控制测量；②地下导线测量；③联系测量。本文依次对其进行了分析。
1 影响贯通误差的因素
隧道工程的测量精度关键在于贯通误差的大小，影响贯通误差的因素有以下三方面：
1.1地面控制测量
在地面控制测量中，往往会出现一些误差，从而影响到横向贯通，造成地面控制测量误差的因素主要有以下两个：
①近井点坐标的误差
出现该误差，主要是靠联系测量和地下导线传递到贯通面来实现的。 控制网误差的形式有两种，一是相对误差，二是绝对误差，对贯通误差有所影响的主要是前者。因此可以将问题简化，假设隧道一端的洞口点为固定点，则另一洞口点相对于该点的误差不会超过整个控制网最弱点的点位误差。
②地面控制网边的误差
该误差主要是指方向上的误差，具体表现为地下支导线或联系测量在起始方位上出现的错误。起始方位误差对贯通误差有何种效果并不受联系测量方式的影响。假设地下单侧支导线的总长度在贯通面的垂直方向上的投影为S，则地面控制网边的方向误差对横向贯通误差的影响值为起始方向误差与S 的乘积。控制网中某边的方向误差，可以看作为其垂直方向上控制网的边长误差。
1.2联系测量
隧道工程有其自身特点，起始方位误差所产生的影响和地下导线的长度有着密切关系，导线长度不一，产生的影响也有很大不同。当隧道的开挖工作靠斜井或平洞的方式来完成时，地面控制网的方位角和地下导线的起始位置重合。测量误差对贯通误差产生的影响不容忽视，为使贯通误差有所减少，必须从减少测量误差开始，所以测量工作一定要严格认真。
然而，在减少贯通误差方面，如果仅仅依靠测量来实现，则可能会导致有新的误差出现。以施工中的测量误差为例，如果只剩下一个贯通面，则测量的精确度会有所下降，甚至达不到要求，遇到这种情况，就需要在对洞外平面进行控制测量时，利用先进的测量仪器做好全部的定位测量工作。在测量中可能会出现很多问题，如观测时间较短、观测时段混乱以及精密星历解算缺乏准确性等，都会在一定程度上将横向贯通误差加以扩大。 为减小误差，提高精确度，可采取相应的补救措施，如延长观测时间、将观测时段划分清楚等。从以上分析可知，测量误差是导致横向贯通误差的主要因素。隧道工程往往受面积的限制，尤其是洞内的测量，因面积条件影响，难以实现系统全面的分布，在开挖过程中，隧洞测角误差也深深影响着横向贯通误差。
1.3地下导线测量
地下导线测量误差是导致贯通误差的另一个因素，其主要有两方面的误差，一是导线边长的误差，二是导线转角误差。后者对贯通误差的影响常体现在直线型隧道的建设中，因为直线隧道布设的导线是直伸型的。如果隧道呈曲线型，则两者都会对贯通产生影响，和直线型隧道略有不同，如果曲线隧道转角较大，则边长测量的误差对于保证隧道贯通也发挥着较大作用。不管是哪种隧道，边长误差对贯通的影响具有一定的独立性，其在导线中的位置不会影响到差值，差值主要取决于该边在贯通面的投影。与其相反，转角误差对贯通的影响和所处位置密切相关，距离越远，影响越大，差值和该角顶点到贯通面的垂直距离成正比。因此，为减小贯通误差，应尽量将导线延长，并提高转角的测量精度。
2 隧道控制测量技术
2.1地面控制测量技术
结合实践经验，在测量隧道的平面、高程时，全站仪会比较适合。如果是洞外控制测量，需要在每个开挖洞口设置相应的引测投点，为减轻垂线偏差造成的影响，各开挖洞口至少需要3个以上通视的方向点，而且其间的高差应处于适当范围，不能过大或过小。如果方向点距离在300m以内，容易出现对中和误差，为避免误差扩大，需设置对中装置。在此基础上进行隧道内控制测量，应将各进出洞口的投点也纳入控制网内。如果隧道长度过长，为了缩短工期，可在设计时选择支洞的方法，即在隧道中间设计一个或多个开挖口，然后由各个开挖口向进洞口和出洞口进行对向开挖时，也应将各支洞口纳入控制网中，当然各洞口投点和支洞口可以以放样的形式进行处理。
2.2隧道内的控制测量
作为地下工程，隧道内的光线较弱，对布设控制有着很大影响，再加上内外温度各有差异，导线长度不宜过长，通常在100-300m，尽量沿隧道轴线布设。而在公路隧道建设中，可适当延长控制点的距离；对曲线隧道的导线进行测量时，因受面积和半径影响，对导线过短而产生的影响应做充分分析，尽量将控制点布设在曲线外侧。这种布设方式，可节约时间，但是由于每次的导线延伸测的边长较短，以至于方位角传递误差严重，形成误差累积，降低了精确度。应根据实际测量，进行一次从洞外GPS点开始的导线复测，进行整体严密平差，以控制导线方向。
3 结束语：
在隧道工程中，如果测量的精确度达不到要求标准，很有可能会带来一些危害，造成安全事故的发生，影响工程质量，甚至对人身安全构成威胁。因此，必须采用合适的、先进的测量技术，设计出一套科学完整的施工方案，减少横向贯通误差，使测量精度得到保障，从而提高工程建设的质量。
参考文献：
[1] 李志宇，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，2010，28（1）：186-189
[2] 袁杰.隧道工程测量的精度分析和检测技术分析[J].城市建设理论研究，2013，43（8）：165-167
[3] 朱洪明.提高盾构隧道贯通精度的测量技术探讨[J].隧道建设，2006，21（A02）：234-236
[4] 刑庭松.GPS在隧道工程测量中的应用[J].隧道建设，2001，21（4）：154-155
作者简介：
祁艳红，女 ，河南沁阳人，2009年毕业于长沙理工大学交通土建工程，本科，工程师， 主要从事公路桥隧试验监测工作。
关键词：隧道工程；测量精度；测量技术
0 引言
可将隧道工程分为两部分，即地上部分和地下部分，尤其是后者，显得相当重要。对一些大型的隧道工程来说，由于工程较为复杂，受限制条件多，常常会分作若干阶段，由不同的单位同时施工，因此，必须设计一个完整合理的方案。测量工作是整个工程的基础，为其提供各项所需数据，工程质量要想得到保证，就必须准确把握其测量的精确度。
作为测量的一个关键性指标，贯通误差主要受三方面因素影响：①地面控制测量；②地下导线测量；③联系测量。本文依次对其进行了分析。
1 影响贯通误差的因素
隧道工程的测量精度关键在于贯通误差的大小，影响贯通误差的因素有以下三方面：
1.1地面控制测量
在地面控制测量中，往往会出现一些误差，从而影响到横向贯通，造成地面控制测量误差的因素主要有以下两个：
①近井点坐标的误差
出现该误差，主要是靠联系测量和地下导线传递到贯通面来实现的。 控制网误差的形式有两种，一是相对误差，二是绝对误差，对贯通误差有所影响的主要是前者。因此可以将问题简化，假设隧道一端的洞口点为固定点，则另一洞口点相对于该点的误差不会超过整个控制网最弱点的点位误差。
②地面控制网边的误差
该误差主要是指方向上的误差，具体表现为地下支导线或联系测量在起始方位上出现的错误。起始方位误差对贯通误差有何种效果并不受联系测量方式的影响。假设地下单侧支导线的总长度在贯通面的垂直方向上的投影为S，则地面控制网边的方向误差对横向贯通误差的影响值为起始方向误差与S 的乘积。控制网中某边的方向误差，可以看作为其垂直方向上控制网的边长误差。
1.2联系测量
隧道工程有其自身特点，起始方位误差所产生的影响和地下导线的长度有着密切关系，导线长度不一，产生的影响也有很大不同。当隧道的开挖工作靠斜井或平洞的方式来完成时，地面控制网的方位角和地下导线的起始位置重合。测量误差对贯通误差产生的影响不容忽视，为使贯通误差有所减少，必须从减少测量误差开始，所以测量工作一定要严格认真。
然而，在减少贯通误差方面，如果仅仅依靠测量来实现，则可能会导致有新的误差出现。以施工中的测量误差为例，如果只剩下一个贯通面，则测量的精确度会有所下降，甚至达不到要求，遇到这种情况，就需要在对洞外平面进行控制测量时，利用先进的测量仪器做好全部的定位测量工作。在测量中可能会出现很多问题，如观测时间较短、观测时段混乱以及精密星历解算缺乏准确性等，都会在一定程度上将横向贯通误差加以扩大。 为减小误差，提高精确度，可采取相应的补救措施，如延长观测时间、将观测时段划分清楚等。从以上分析可知，测量误差是导致横向贯通误差的主要因素。隧道工程往往受面积的限制，尤其是洞内的测量，因面积条件影响，难以实现系统全面的分布，在开挖过程中，隧洞测角误差也深深影响着横向贯通误差。
1.3地下导线测量
地下导线测量误差是导致贯通误差的另一个因素，其主要有两方面的误差，一是导线边长的误差，二是导线转角误差。后者对贯通误差的影响常体现在直线型隧道的建设中，因为直线隧道布设的导线是直伸型的。如果隧道呈曲线型，则两者都会对贯通产生影响，和直线型隧道略有不同，如果曲线隧道转角较大，则边长测量的误差对于保证隧道贯通也发挥着较大作用。不管是哪种隧道，边长误差对贯通的影响具有一定的独立性，其在导线中的位置不会影响到差值，差值主要取决于该边在贯通面的投影。与其相反，转角误差对贯通的影响和所处位置密切相关，距离越远，影响越大，差值和该角顶点到贯通面的垂直距离成正比。因此，为减小贯通误差，应尽量将导线延长，并提高转角的测量精度。
2 隧道控制测量技术
2.1地面控制测量技术
结合实践经验，在测量隧道的平面、高程时，全站仪会比较适合。如果是洞外控制测量，需要在每个开挖洞口设置相应的引测投点，为减轻垂线偏差造成的影响，各开挖洞口至少需要3个以上通视的方向点，而且其间的高差应处于适当范围，不能过大或过小。如果方向点距离在300m以内，容易出现对中和误差，为避免误差扩大，需设置对中装置。在此基础上进行隧道内控制测量，应将各进出洞口的投点也纳入控制网内。如果隧道长度过长，为了缩短工期，可在设计时选择支洞的方法，即在隧道中间设计一个或多个开挖口，然后由各个开挖口向进洞口和出洞口进行对向开挖时，也应将各支洞口纳入控制网中，当然各洞口投点和支洞口可以以放样的形式进行处理。
2.2隧道内的控制测量
作为地下工程，隧道内的光线较弱，对布设控制有着很大影响，再加上内外温度各有差异，导线长度不宜过长，通常在100-300m，尽量沿隧道轴线布设。而在公路隧道建设中，可适当延长控制点的距离；对曲线隧道的导线进行测量时，因受面积和半径影响，对导线过短而产生的影响应做充分分析，尽量将控制点布设在曲线外侧。这种布设方式，可节约时间，但是由于每次的导线延伸测的边长较短，以至于方位角传递误差严重，形成误差累积，降低了精确度。应根据实际测量，进行一次从洞外GPS点开始的导线复测，进行整体严密平差，以控制导线方向。
3 结束语：
在隧道工程中，如果测量的精确度达不到要求标准，很有可能会带来一些危害，造成安全事故的发生，影响工程质量，甚至对人身安全构成威胁。因此，必须采用合适的、先进的测量技术，设计出一套科学完整的施工方案，减少横向贯通误差，使测量精度得到保障，从而提高工程建设的质量。
参考文献：
[1] 李志宇，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，2010，28（1）：186-189
[2] 袁杰.隧道工程测量的精度分析和检测技术分析[J].城市建设理论研究，2013，43（8）：165-167
[3] 朱洪明.提高盾构隧道贯通精度的测量技术探讨[J].隧道建设，2006，21（A02）：234-236
[4] 刑庭松.GPS在隧道工程测量中的应用[J].隧道建设，2001，21（4）：154-155
作者简介：
祁艳红，女 ，河南沁阳人，2009年毕业于长沙理工大学交通土建工程，本科，工程师， 主要从事公路桥隧试验监测工作。