刘涛

摘 要：目前，我国高速铁路得以快速修建，交通运输基础设施也日臻完善。作为交通运输基础设施中重要的组成部分，隧道工程必将大量修建。隧道施工控制测量作为隧道工程施工中的重要环节，是隧道工程质量的重要因素，具有较大研究价值。本文对长大隧道控制测量进行了详细分析。

关键词：长大隧道;控制;测量

引言

隧道工程大都处于地形地势复杂的山区，隧道洞外控制网布点时应顾及垂线偏差对隧道横向贯通误差的影响。同时，隧道洞内控制测量作为隧道工程测量的核心，洞内控制导线网布设的形式十分重要;隧道洞内复杂的施工环境限制了导线的测量精度，特别当隧道相向开挖长度过长或洞内导线存在短边时，贯通点的精度难以得到保证。

一、工程概况

某隧道最大埋深约220m，全长7288m。最大开挖面积109.3m2，正洞主要采用三台阶法进行开挖。

二、测量难点分析

（1）本隧道为大断面重载铁路，隧道设计铺设无砟轨道，对控制测量要求较高。另外针对隧道所处地形，进出口及斜井口均处在山坳之中，设计提供的控制点均在山顶位置，对洞外和洞内的联系测量提出了更高的要求。为此，必须建构引测进洞隧道洞外施工控制网，并使之具有高精度和独立性。

（2）为了确保长大隧道的正确掘进，要实现逐层控制，即：临时中线点控制掘进方向、正式中线控制临时中线点、洞内控制点控制正式中线点。

（3）隧道掘进开挖面的高程由临时水准点控制，洞内初砌及洞内建筑物的高程由真实水准点控制。

（4）控制点的布设质量和精度对于隧道贯通精度是否符合设计要求有直接的影响，必须将控制点布设在安全不易损坏的位置，并采用支导线的方式实现洞内平面控制测量，确保洞外控制网、洞内施工控制测量的精度。

三、长大隧道施工控制测量方法

（一）洞外平面控制测量

控制测量是确保隧道开挖轴线与设计轴线一致的保证，是确保隧道精确贯通的前提和基础。本工程依照规范要求进行控制测量设计，确定适宜的测量等級，选择符合精度要求的测量仪器，最大程度上减少测量误差，提高测量精度。要结合隧道的长度，建立相应测量等级的隧道洞外精密控制网，采用GPS静态定位技术完成对设计院所给导线网、水准网及其它控制点的检核。同时，严格贯彻多级测量复核制度，确保隧道贯通精度。对于不符合要求的要建立隧道独立控制网，实现与隧道洞口附近原线路的联测，必须满足各等级GPS测量控制网的关键性技术指标，如：各项误差;静态测量指标等。

隧道洞外控制点包括进口、出口、1#斜井、2#斜井共28个控制点，每处3个，确保能进行误差校核，坐标见表1。

当完成洞外GPS控制网测量时，可以估算测量设计的验前横向贯通中误差，看其是否与洞外横向贯通中误差限差要求相一致。

（二）洞内平面控制测量

（1）控制网布设。可以采用导线网法，选取多边型闭合导线进行布设，使之由洞口投点逐渐向洞内延伸，洞内导线点的埋设间距应当控制在350米左右，形成洞内控制测量坐标控制系统。具体来说，应当采用分级布网的方式进行设置：①首级控制网。可以设置边长为250-400m的双导线闭合环图形，由洞外GPS控制网已知边为起始边，进行正洞、平导、横洞的控制网布设，较好地保证隧道的施工精度和贯通精度。②次级控制网。这是在首级控制网的前提下，布设边长为100-150m的加密导线，使之指导隧道的施工放样。

（2）导线的埋设。可以根据隧道洞内平面控制测量系统的要求，进行不同导线的埋设：①在由洞口投点逐渐向洞内延伸的过程中，可以采用边长为25-50m的施工导线，该导线的作用在于实现施工放样;②当开挖面掘进了200-300m时，可以埋设50-100m的基本导线，该导线的作用在于贯通测量，可以确保隧道开挖方向的正确性。③随着隧道开挖坑道的不断深入，当掘进深度超过一千米时，必须采用精度更高的主要导线进行埋设，并以交叉导线作为隧道主控网，测量布网时沿隧道中线布设和沿隧道一侧布置，导线网的角度至少进行2～3次的重复测量。考虑到交叉导线的网形相对复杂，可以运用平差软件进行严密平差，自动计算获取导线点的平面坐标位置，并以人工计算的方式加以校核。

（3）洞内导线的测量。可以利用精度为2″的徕卡TS06plus全站仪设备，采用测回法观测邻近导线点组不同方向的方向值及边长。一般来说，测角数量为6个、精度要控制在±0.7″。同时，要采用较长的导线边长，以减少角度的传递误差。在导线边长受条件所限而短于300m时，两端导线点采用强制对中方式或三联脚架法，以减少仪器对中误差的影响。施工导线的边长控制在50m左右，并每隔数点与基本导线复核。由于洞内控制导线的测量容易受到气温、气压、气流等因素的影响，因而要选取精度等级高的仪器，并在测量前校正仪器，与自动测量采集软件结合应用，较好地减少测量中的误差。另外，还要配置温度计、气压计，实现对温度、气压的改正，较好地保证洞内控制测量的准确性。

洞外控制点向洞内的引测不得在晴天或白天进行，要确保测量时的通风和照明条件，并采用双后视边进洞的测量方法。在导线点之间的视线距离之内，隧道内建筑物与施工机械至少要保持0.3m以上，以规避旁折光对测量的干扰。同时，必须进行超过三次的重复测量，获得不同的测量数值，最终得到误差允许范围内的平均值。

（三）高程控制测量

施测等级：隧道贯通面上的贯通误差影响值，按照相关的技术文件要求和规范，高程贯通误差≤±25mm，按7.2km计算，洞内实施测量的误差应当满足以下公式：MD=±25/7.21/2=±9.32mm>5.0mm（四等水准限差）

可以选取DINI03电子水准仪进行洞内高程点的测量，在进行外业观测之后，要利用软件计算高程平差，并进行精度评定。

（四）隧道贯通预计

可以依照《高速铁路测量规范》（TB10601-2009），对隧道进行贯通预计，可以采用贯通误差影响值计算功能，实现对洞外、洞内隧道贯通误差的计算。

四、结束语

随着我国铁路技术及隧道技术的创新与发展，隧道的铺设地点也逐渐从山岭隧道转移到水下面等区域的隧道，这对隧道的施工无疑又是诸多的挑战。文中所阐述的长大隧道控制测量方法是行之有效的，为以后的隧道施工积累了丰富的控制测量经验。

参考文献：

[1]杨建朋.论长大隧道洞内控制测量方法的重要性[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2017（05）：141-142.

[2]杜传鹏.长大隧道控制测量技术[J].西南公路，2016（04）：55-57.