隧道施工测量方案汇总.doc

隧道控制测量方案
一、工程概况
南部滨海大道东端桥隧建设工程隧道入口为大连滨海路森林动物园南口附近山体，出口有两处，一处为白云隧道北口，另一处为大连话剧院西侧山体。工程入口为分离式双洞，单向三车道，在森林动物园白云雁水山体附近由两个单向三车道隧道分为四个单向两车道隧道，其中两条单向两车道隧道向北在白云山隧道北口介入拓宽后东北路；此外两条单向两车道隧道向东在话剧院西侧山体穿出后与东北路相接。
本标段为隧道工程第三标段，施工主线隧道起止点桩号为：西线WK1+980～WK2+910.459，全长930.459m；东线EK2+050～EK3+029.948，全长979.948m；支线隧道起止桩号为：北线NK0+890～NK1+420，全长530m；南线SK0+740～SK1+281，全长541m。
支线隧道出口接线道路工程，包括S线、N线与BD线三段道路，工程起止桩号分别为S1+281～S1+331.619（支线南线隧道北洞口至东北路）、NK1+420～NK1+438（支线北线隧道北洞口至东北路跨线桥）与BDK0～BDK0+063.346（支线北线隧道施工便道）。
对既有白云山隧道进行旧洞维修工程，弥补衬砌背面空洞以及衬砌内局部空洞，保证老洞在新南部滨海大道东端桥隧工程北段隧道施工过程中及施工后可以正常安全使用。
为满足工期规定，在西线隧道WK2+557.824处设置施工5号斜井，起止桩号为K0+000～K0+318.766，全长318.766m。
本隧道设置两处人行横洞和三处车行横洞，里程桩号为WK2+060～NK0+940、EK2+140～SK0+800、WK2+250～EK2+280、WK2+560～EK2+640、NK1+240～SK1+050.827，长度分别为130.744m、91.978m、130.209m、141.66m、26.431m。
为满足营运及救灾规定，设置通风、照明、消防、通信等预留、预埋管沟。
挡墙支护工程位于主线隧道东北路出口西侧北洞口处。拆除主线隧道西线路基侵占现实状况毛石挡土墙；采用桩板墙构造对现实状况（彩云路16-20#）楼房边缘进行支护。
二、参照资料及编制根据
1、《工程测量规范》GB50026-93
2、《都市测量规范》CJJ8-99
3、《国家一、二等水准测量规范》（GB12879－91）
4、《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》（TB10054－97）
三、人员配置及任务分工
项目部设测量班组，负责人1人，测量员3人。负责人对本项目测量工作负责。企业实行两级复核制度，设计交接桩复测工作由企业测量队完毕，并按进尺状况进行复测，项目部测量队负责平常放样工作，保证工程精度及进度。
四、工序流程及重要测量工作
1、工序流程：

2、重要测量工作：
⑴导线控制测量
⑵高程控制测量
⑶洞内开挖断面及钢支撑定位放样
⑷衬砌断面放样测量
⑸贯穿测量
⑹监控测量
⑺竣工测量
五、重要测量工作
1  隧道平面控制测量布设 
1.1 洞内导线精度设计 
滨海隧道长2981.407m，洞内导线控制测量应按三等导线精度施测，设计测角中误差为±2.0″，边长相对精度为1/50000。 
1.2  洞外导线网形设计 
由设计院交桩GPS点接入导线控制网，在隧道进、出口分别建立1个三角网控制进洞导线，在隧顶地表布设1条复合导线连接进出口三角网，以保证洞内测量贯穿。 
1.3  洞内导线网形设计 
洞内导线网应布设为闭合导线环，以加强测量检核和提高测量精度，每个导线环边数为4～6条；为了提高测量精度，导线边长应尽量放长，洞内导线设计平均边长不不不小于300m，特殊状况下最短边长应不低于150m，相邻边长比不适宜不不小于1：3。 
导线网可参照下图布设： 
  1.4 导线点埋设 
导线点埋设时，在保证视线清晰条件下，应尽量将导线边长放长，以减少洞内测站数，减弱误差积累；导线点应沿中线附近布设，以减弱旁折光对水平角测量精度影响；导线点应成对埋设，埋设时成对两个导线点应在里程方向前后错开5～10m，左右错开0.5～1m，以便于观测和防止导线点在使用过程产生混淆；埋设位置应在隧道边墙上用红油漆进行标识，并注明距边墙距离，以便于寻找。 
1.5 洞内导线点编号原则
由于导线点埋设时前后错开，各导线点里程不一样，为防止导线点编号反复，提议按照导线点里程作为点名，里程取整至m，点号前冠以“M”，例如：M1+758，分别表达正洞1+758m处导线点，如导线点遭到破坏，第一次补设导线点在点名前再冠以字母A，如补设点继续被破坏第二次补设在点名前再冠以字母B，依次类推。 
1.6 控制网观测仪器规定 
鉴于洞内导线测量环境差、施工干扰大、占用时间长而精度规定高特点，洞内导线测量应采用高精度、稳定性好全站仪（最佳支持红外线测量）进行导线网观测。 
1.7控制网观测技术规定 
测角采用方向观测法观测6～9测回；距离来回各观测2测回，并进行气象改正、投影改正。 
1.8 控制网平差计算 
控制网平差应采用高精度平差软件进行计算。 
2  隧道洞内高程控制测量方案设计 
按照三等水准测量精度对隧道进行高程控制测量。洞外进出口各设置2个永久性水准点，水准点间距不不不小于200m，洞内三等水准点宜200m左右设置一种，以便于施工放样和复核。
 3  洞内施工测量控制 
洞内在洞顶和隧底位置按开挖面和仰拱填充施工进度每20m布设隧道中线桩各1个，施工控制、技术交底均以隧道中线为准。隧道中线桩采用木方桩钉铁钉。在线路左侧边墙上用红色油漆标注中桩里程。
 4  隧道洞内控制测量注意事项 
（1） 洞内导线点应埋设稳固，采用混凝土浇注埋设至隧道基岩或隧底仰拱填充上，以钢筋十字为标志； 
（2） 洞内导线测量前应提前通风，保持视线清晰； 
（3） 测量时应接碘钨灯对测量觇牌进行照明，以增强照明效果；
（4） 应采用测回间多次对中整平措施减弱短边测量时对中误差对方位角传递精度影响； 
（5） 当距离掌子面近来导线点与掌子面之间距离超过洞内导线设计长度 1.5倍时，必须要对洞内导线进行延伸测量，并对洞内中线进行修正； 
（6） 洞内导线测量应严格执行控制测量设计各项技术规定。 
（7） 洞内导线进行延伸测量前，应复核原有三个洞内控制点，确认原有导线点稳固可靠后方可进行导线延伸测量。 
（8） 靠近掌子面临时中线桩在使用前应加强复核，防止发生位移。 
（9） 洞外GPS控制点和三角网控制点应加强施工过程中复核，保证进洞使用控制点对可靠，每年至少复核两次。
（10） 隧道各工作面贯穿后应及时测量贯穿误差，提前调整误差为下个工作面贯穿准备
 5  监控量测技术 
监控量测是在隧道施工过程中，使用专用仪器和工具对围岩和支护构造变形、受力以及它们之间关系进行观测，并对其稳定性、安全性进行评价，据此对施工措施、构造支护参数进行调整工作。现场量测是隧道工程监控重要手段，是直接为支护系统设计和施工决策服务，这是现场量测规划基本出发点。现场量测规划与否合理，不仅取决于所有规定量测项目能否顺利进行，同步也关系到所得到测量成果可以反馈与隧道设计与施工，进而到达修改设计与指导施工。因此，合理而周密现场量测设计是现场量测关键。 
5.1现场量测规划重要有如下几种方面内容： 
⑴量测项目确实定和量测手段选择； 
⑵施测部位确实定和测点布置； 
⑶实行计划制定；
⑷量测管理工作。 
5.2 监测项目 
量测项目分为必测项目和选测项目两大类。必测项目是隧道施工时必须进行量测项目。选测项目是指在必要时可选择量测项目，应根据隧道围岩条件、施工措施、支护类型及覆盖层厚度确定。
为了在设计施工中保证围岩稳定、判断支护构造工作状态、指导设计施工，此类量测一般测试措施简朴、费用少、可靠性高，但对监视围岩稳定，指导设计施工却有巨大作用。必测项目包括：洞内、外观测；水平净空变化量测；拱顶下沉量测；浅埋隧道地表下沉量测。 
隧道现场监控量测项目及措施及监测设备表见下表。
隧道现场监控量测项目及措施表
序号
项目名称
措施及工具
布置
测量时间间隔
1～15d
16～30d
31～90d
90d以上
1
地质及支护状况观测
岩性、构造面产状及支护裂缝观测与描述
开挖后及衬砌支护后进行
每次爆破后进行
2
周围位移
收敛计
每5～100m一种断面，每断面2～3对测点
1～2次／天，1次／2天，1～2次／周，1～3次／月
3
拱顶下沉
水平仪、水准尺、钢尺
每5～100m一种断面
1～2次／天，1次／2天，1～2次／周，1～3次／月
4
地表下沉
水平仪、水准尺
每5～100m一种断面，每断面至少4个测点，中线每5～20m一种测点
1～2次／天，1次／2天，1次／周
5
锚杆或锚索内力及扛拔力
各类电测锚杆、锚杆测力计及拉拔器
每10m一种断面，每断面至少作3根锚杆拉拔试验

5.3  监控量测设备配置
序号
检测项目
监测仪器
1
地表沉降
水准仪、塔尺、钢尺
2
拱顶下沉
全站仪
3
净空收敛
收敛计
4
数据处理
电脑

5.4  监控量测作业工序流程图

5.5  工作要点 
⑴ 根据隧道地质状况、施工措施、断面状况制定监控量测实行方案，制定监控量测控制基准值，成立监控量测工作小组，及时掌握使用先进仪器设备。 
⑵ 隧道开挖时要及时对工作面地质变化和围岩稳定状况观测，察看喷射混凝土、锚杆和钢架等工作状态，发现异常时立即采用对应处理措施。浅埋地段要做好洞顶地面观测和沉降监测。 
⑶ 测点应在开挖面施工后及时安设，并尽快获得初读数，测点布置应牢固可靠、易于识别，并注意保护，拱顶下沉和地表下沉量测基点应与洞内或洞外水堆基点联测，每15～20d 应校核一次。 
⑷在洞内进行隧道周围位移量测、拱顶下沉、多点位移及地表沉降量测测点应尽量布置在同一断面上，以使量测成果互相对照，互相检查。量测断面间距根据隧道长度和地质条件、施工措施不一样而定，当地质条件状况良好或开挖过程中地质条件持续不变时，间距可合适加大。假如地质条件变化明显时，量测断面间距应缩短。在施工初期，为了掌握围岩动态，应缩小量测断面间距，当获得一定数据资料后可合适加大，在洞口及埋深较小地段也应合适缩小量测断面间距。 
⑸净空变化和拱顶下沉点布置在同一断面上，测点断面间距根据地质条件、隧道构造形式、开挖支护方式等确定，一般Ⅳ级围岩10～30m，Ⅴ级围岩5～10m。 
⑹十分重视各量测项目初读数精确性。隧道开挖所测得初读数是判断施工安全基准点。初读数获得往往需要通过多次波动之后才能趋于稳定。因此，测读数时必须是持续三次测得数值基本一致后才能将其定为初读数，否则应继续测读，直至满足规定为止。 
⑺测得数据应尽快整顿分析，提交项目工程部，以及时做出对应措施，合理安排施工进度。量测数据再精确，错过工程施工最佳时机，其对工程施工指导作用将荡然无存。从某种意义上讲，量测成果提交及时性比单纯增长量测次数更为重要。 
⑻监测成果分析采用散点图（时态曲线）和回归分析法，根据时态曲线形态对围岩稳定性、支护构造工作状态安全性评价，并提出实行意见指导施工。常用回归函数有： 
① 以y=a+bx作为回归函数（线性回归法）； 
② 选用对数函数u=Alg(1+t)作为回归函数； 
③选用指数函数进行回归分析。 
此三种算法均可运用EXCL电子表格软件完毕，生成拟合性很好趋势线。
 ⑼由于现场量测与隧道施工作业易发生干扰，因此量测工作与施工作业必须紧密配合、互相支持，施工要为量测发明条件提供以便。施工中不应以任何理由中断量测，并要防止因抢工期、抢工程进度忽视量测工作而危及施工安全。 
⑽在施工过程中，各预埋测点应牢固可靠、易于识别，并要妥善保护，防止因施工导致人为破坏，以保证现场量测工作顺利进行。 
⑾量测资料要列入竣工文献，为隧道施工积累资料，为其他条件类似工程设计和施工提供类比根据，并为隧道建成后运行管理服务。 
⑿竣工文献中应包括下列量测资料：
①现场监控量测计划；
②实际测点布置图； 
③围岩和支护位移—时间曲线图以及量测记录汇总表；
③ 经量测变更设计和变化施工措施地段信息反馈记录。
6 贯穿误差测定和调整
⑴为保证施工进度，项目部采用进出口两方相向掘进，考虑出口施工条件优于入口，取出口一种里程点坐标作为贯穿点，由两端导线分别测量该点坐标，测量该点横向及纵向贯穿误差、水平角求算方位角贯穿误差和高程贯穿误差。贯穿后，中线及高程实际误差应在衬砌前调整。
⑵坐标贯穿误差调整发法
①方位角误差分派在未衬砌地段导线角上；
②计算贯穿点坐标闭合差；
③坐标闭合差在调整地段导线上，按边长比例分派，闭合差很小时按坐标平差处里；
④采用调整后坐标作为未衬砌地段中线放样根据。
⑶高程贯穿误差在规定贯穿误差限值内时，按下列措施调整
①由两端测得贯穿点高程取平均值作为调整后高程；
②按高程贯穿误差二分之一，分别在两端未衬砌地段高程上按线路长度比例调整；
④ 以调整后高程，作为未衬砌地段高程放样根据。
7、竣工测量
隧道竣工后，在中线复测基础上埋设永久中线点。在直线上每200m设一种，曲线上按曲线五要素埋设五大桩。永久中线点设置后在侧墙上绘出复合《工程测量规范》GB50026-93、《都市测量规范》CJJ8-99。