隧道测量总结

测量工作总结

从工程开始的围挡,地面基础设施的施工,盾构的出洞进洞,直至工程

的竣工验收都有着测量工作人员的汗水结晶,更是智慧与科学的体现。

隧道测量的误差主要由地面控制、联系测量、地下控制及盾构仪的精度四方面构成。为了减少误差确保贯通,我们做了大量的工作。现对前期测量工作进行回顾总结,以更好地做好下一步工作。

一控制测量

测量在隧道施工过程中是重中之重。对于长隧道或曲线隧道,确保盾构推进能沿着设计轴线推进及全线贯通,主要取决于控制测量、联系测量和地下控制测量。

1. 地面控制测量

地面控制测量误差对地下横向贯通误差的影响较为复杂,主要控制其测量终点横向点位误差即终点的横向位移。这是盾构机能否顺利进洞的关键因素之一。终点的横向点误差是由测角误差和边长误差的共同影响所产生。开工前由业主提供地面控制网。我们严格按照要求对控制点进行复测,保证其点位成果的正确。平面控制我们选用了Leica的TC402进行观测,此仪器为二秒级,其相对精度均符合规范。

高程控制我们也按规范进行联测,选用DINI12的精密电子水准仪,使精度达到0.3毫米。

2.联系测量

在隧道施工中为了保证隧道正确贯通,就必须将地面控制网中的坐标、方向及高程,经由竖井传递到地下。这个传递工作称为竖井联系测量,是联系测量中常用地一种。坐标与方向地传递又称为定向测量,通过定向测量,使地下平面控制网与地面上有统一地坐标系统。而高程传递则使地下高程系统获得与地面统一地起算数据。提高测量精度及分析测量误差通常我们可采用附和或闭合路线来完成这项工作。定向工作可分为几何和物理方法。但隧道测量是工程测量中很特殊的一个部分,前期由于受条件的限制无法按常规的方法。我们采用几何法进行定向测量(联系三角形测量)的方法将地面控制点传递到地下。实践证明,几何法定向成本低、收敛快、可靠性强、不受施工影响,施工企业在经济上容易承受。根据几何学原理通常情况下在竖井内投放两根钢丝与井上测站沿轴线布置成狭长三角形,钢丝下挂重锤,使其构成铅垂。建立竖直面,在该面上两垂线间任意两点连线的方位角均相等,同一垂线上任意点的坐标也都相等。测量是一份责任心相当重的工作,每个测量人员

对自己都是严格要求,考虑问题相当的严密谨慎,顾由唐工倡议由原有悬挂两根钢丝的基础上增加一根。使之组成两个联系三角形,以提高精度又能校核成果。对于三跟钢丝的布置也有相当的讲究两根钢丝与仪器的夹角不能超过2度,这样在平差过程中可以减少计算角的误差。定向悬挂高强度的钢丝(0.3mm),并吊以重锤拉直钢丝,由于定向测量有4-5个方向、9个测回且需井上井下同时进行,将地面和地下连成一个整体,形成一个系统。难度较高,故重锤需置于油桶中,是其更为稳定不易晃动同时又可减轻钢丝的压力。根据现有设备及隧道长度及施工要求,我们我们已经将传统定向中用钢尺人工量边改为全站仪无棱镜测距。使每条边的精度达到0.1mm,大大高于限差≤2mm的规范要求。同时我们准备每条隧道施工期间安排三次定向测量。定向测量由总公司唐震华高级工程师把关,并有多名技师现场参与,现已完成了二次。结果比较满意。各方面的误差均小于规范要求。 高程控制点我们采用高程传递的方法将地面控制点传递至地下,这也就是所说的高程导入法。在进行高程传递前,必须对地面上的起始水准点的高程进行核对。在井上井下设置两架水准仪,钢尺悬挂在固定支架上,下端悬挂重量为10kg的重锤。由地面上的水准仪在起始水准点的水准尺上读书a,钢尺的读数为β1。井下水准仪的钢尺读数为β2,而井下水准点的读数为b。井下水准点的高程HB可用一下公式计算:

HB=HA+a-[(β1-β2)+△t+△l]-b

式中:△t为钢尺的温度改正

△l为尺长改正

HA为井上水准点的高程

在经过3次同样的高程传递后,才可以确定井下水准点是否稳定,有没有受到竖井和隧道自身沉降的影响。同时不同仪器所求得的井下水准点高程不同,一般高程的不符值不应超过2mm.

3.地下控制

地下控制测量包括导线及高程测量。地下导线测量的目的是以必要的精度,按照与地面控制测量统一的坐标系统。建立足以确保盾构顺利进洞的井下控制系统,为盾够姿态的测定提供依据。由于隧道内没有足够的空间无法随意布设导线,只能以支导线形式向前延伸。然而支导线精度较差,势必造成较大的误差,所以我们采用工作量较大的双导线测量,以提高精度,是保证隧道的贯通的较佳方法。导线点通常设在隧道衬砌的上弦位置,其位置相对稳定不易受到外来因素的影响。但是由于上中路隧道目前是世界第一大直径隧道,考

虑到安全及施工问题,我们将导线点设在腰部,仅保留靠近井口的两个观测台。用以定向后的数据比较。井下导线复测不少于三次。测角、测距选用的仪器为一秒级的全站仪,用全圆法测角、用往返正倒镜测距,测回数不少于4次。

地下水准测量的目的同样也是为了建立一个与地面统一的高程系统,作为隧道施工中路面铺设、中板放样之用,当然主要目的也是为了隧道贯通做好保障。高程测量均为支水准线路,因而需要用往返观测及多次观测进行检核。由于坡度较大使测站增加,故工作量比较大。为确保盾构测量使用数据的准确,我们几乎每二天要测一次水准。大直径隧道增加了空间,但也给我们测量增加了难度,习惯的测量位置都在隧道顶部,自动测量系统又限制我们只能在车架上完成一系列测量工作,导线及高程都需要在车架的行架上进行空中接力。我们使用Leica NA2水准仪,采用悬挂钢尺的方法将控制点高程连接至仪器台面上,保证了盾构高程沿着设计轴线掘进。

二.盾构仪安装

所谓盾够仪就是盾够测量的标志。盾够在掘进时,在土层中的姿态必须通过测量的方法来测定。不管是我们传统的人工测量还是先进的自动测量系统都需要在盾构机上作一个标记,使我们的仪器可以清楚的看到它。自动测量系统的标志安装在盾构中心的上方,其标志有一个棱镜及一个光靶组成,稍后在自动测量系统中将结合其他功能做详细的介绍。虽然我们所用是当今世界最大的,设备最为齐全的TBM。有利必有弊,对于我们测量可以利用的空间并不宽敞。理论上说盾构仪的前靶后靶的距离应尽量的拉长,这样就提高了反算到切口和盾尾的精度。同时前靶后靶的位置尽量应该靠近盾构的中心,这样收到盾构旋转的影响较小。进行盾构机内标志的安装,对盾构起始姿态的测量十分重要。贯通测量影响精度的误差一部分来自于标志安装是否正确。所以在掘进前测量的头等大事就是正确地测好盾构机的起始姿态。当盾构机主体结构完全焊接安装完成,静止在基座上时,通过垂吊麻线求出盾构切口及盾尾的外壳两端地象限点,实测其坐标。然后将切口两端象限点坐标与盾尾两端象限点坐标的平均线作为盾构机的平面中心线,同时求出盾构机的转角。然后实测切口与盾尾顶和底的高程求出盾构的高程中心线,以及盾构静止状态的坡度。在盾构机内选择合适的位置安装姿态测量标志,由于盾构机中心部位已被自动测量系统占据,因此我们只能安装在尽可能靠近中心线的位置,与此同时只能将后靶加长至千斤顶顶块的后部,使前后靶距离增加至两米。为了避免标志被破坏或变动,同时也可以进行校核,安装了三个标志,通常情况下使用两个,一个备用。接着按实测的静止盾构坡度及转角安装坡度板

(如图)

坡度板的垂线距离同样要求尽可能的放长,以消除坡度板的误差。同时我们打破常规,淘汰了原有通过环号累积来求得盾构里程的做法,

在标志上安装棱镜(如图) 通过实测坐标反算切口及盾尾的里程,同时通过这一里程更为准确的判断盾构的偏离值。但是,随着精度的提高,井下测量人员的素质也需要相应的提高。采用这种新的标志后,人工测量必须能够熟练操作全站仪,所以对测量人员又是一种挑战。

三.盾构及管片姿态的测定

在隧道施工过程中,测量人员的主要任务是随时确定盾构的掘进方向。虽然现在我们有自动测量系统,人工测量还是一种让人较为放心的方法,毕竟在我们隧道施工过程中得到了广泛和长久的使用,而且效果显著。人工测量还是每天担当着复合自动系统的重任。利用安放在控制台上的仪器测量盾构前后靶的坐标。特别要提的是控制台上所使用的是可以消除对中误差的强制对中盘,以前的强制对中盘是通过插入铜螺丝来固定,但是随着现在仪器摩擦制动运用的增多,铜螺丝与孔之间存在间隙,所以使用铜螺丝固定并不理想。因此我们采用了螺纹式的强制对中盘,将螺丝焊接在对中盘上,基本消除了对中误差。在得到切口盾尾坐标后,反算盾构的位置也就是求出里程。对于盾构平面来说通常都会经过直线-缓和曲线-圆曲线-缓和曲线-直线这一过程,因此里程的判断相当重要。

直线段中计算偏离值公式:(aX+bY+c)÷√(a2+b2)

缓和曲线段中计算偏离值公式: L3÷(6RL0)-L7÷(336R3LO3)

圆曲线段中计算偏离值公式:R-√(△X2+△Y2)

由于隧道的坡度盾构的直径较大,在盾构的长度上需要用坡度加以改正,这在以前的地铁盾构中是可以忽略不计的,同样转角改正也是不可忽视的,盾构标志高出盾构中心将近六米,盾构每旋转一分就会有Xmm差值。坡度、转角及盾构总长的改正使盾构姿态测定能有较高的精度(小于5mm)。有了正确的里程后,用实际坐标与设计坐标进行比较就可以得出盾构得偏差值。在直线、缓和曲线、圆曲线得计算方法都有所不同。

高程偏离的测定,是利用观测台的高程加上盾构转角改正后的标高归算前靶处盾构的中心高程。然后通过盾构实际坡度归算切口中心标高及盾尾中心标高,同样通过里程算出设计高程与实际高程比较得出差值即偏离值。

管片中心偏值是实量管片成环后管片四周与盾壳的间隙加上根据测定的盾构姿态按几何尺寸与定分比数字公式导出推算管片拼装位置的偏离值。

使用公式:(L-S)÷L×B+S÷L×A+X(Y)÷2

L-盾构总长

S-管片前沿至盾尾距离

A-实测盾构切口偏离值

B-实测盾构盾尾偏离值

X-为管片与盾壳左右两侧的间隙之差

Y-为管片与盾壳下上两侧的间隙之差

在测定盾构偏离值时需要运动大量的计算,为了不影响施工进度,我们使用携带方便的CASIC fx-4800,SHARP PC—E500计算机,运用Q-BASIC语言编写计算程序来完成,避免了人为的失误。

五.自动测量系统

南线隧道大型盾构机的测量原先完全采用法国PYXIS系统。如何使PYXIS系统在我们上中路隧道工程中顺利应用,上中项经部领导着实花了大力气。丁志诚经理更是运筹帷幄,得知香港落马州地铁盾构运用的也是PYXIS系统,早在工程的初期就已经派测量人员赴香港地铁工地学习。虽然落马州地铁盾构已经拆除,不能进行实地的勘察,但还是在香港测量工程师那里了解到许多关于PYXIS系统情况,并对盾构推进过程中的使用与维护有了较为清晰的概念。结合后期法国人的说明和讲解,使盾构推进前PYXIS系统的安装调试进行的非常顺利。

经过一段时间的实际运行及一系列PYXIS的界面操作,我们觉得这套系统能与瑞士(VMT)、英国(ZED)相媲美,给我们耳目一新的感觉,其功能强大,所有测量数据的采集、计算和反馈及一些盾构的参数设定、管片拼装选型等都能简便的操作于界面上。

针对这套测量系统方面,我们认为可以再增加适当的测量距离,频繁的转站会使系统不能发挥其最大功能,而我们的导线转站的累计误差也会相应增大。另一方面,激光器的选型应与全站仪配套,其功率要大型号的,尽量减少对其的调节使之增加使用寿命。

总之,地下测量的工作项目较多,每天都在进行。盾构姿态测量更是受到领导重视。的确,盾构的姿态直接关系到隧道施工的进度和质量。所以盾构姿态测量我们淘汰了以前一贯使用的普通经纬仪,而使用全站仪测量,使盾构里程的精度大大提高,那么偏差值的准确性也更高了。可以及时准确地反映出盾构机的趋势。

为了更详细地了解隧道的变形情况,我们对管片的横径、管顶的沉降进行监测,横径通常是五环一点,每一点测三次(盾尾、一号车架后、二号车架后),如数据变化大,我们会在管片离开车架后运用对边测量进行监测,确保数据的准确及时和完整。与此同时管顶的沉降也是我们的一个重要工作,受车架的限制,测点只能布置在管片的顶部,5环一点,特殊时期会增至两环一点,测量次数有2—4次不等。当盾构穿越黄浦江底时,覆土不足九米,我们及时增加了测量次数。对于管顶的沉降相当的敏感,管顶的沉降并没有规律,有时上浮有时沉降。所以针对不同的情况我们会进行调节,满足各方面的需要。

由于隧道施工采用错缝拼装,管片的旋转是行业中公认的难点。需要及时发现及时的纠正,我们每五环设一点测量,当旋转度过大时,就要及时的向有关人员反映,以帮助现场施工员和拼装工及时的纠正管片的位置,满足设计要求。

 

第二篇:测量总结

观《高铁测量规范》总结

今天晚上公司总工李玉碧给我们一架子队总工及技术员开了个技术会议,主要强调了我们在测量方面的问题,以前没有注意过的这些问题在看过《高铁测量规范》后深刻的发现了自己的问题。

一、全站仪及水准仪使用要求。

1、视线宜高出地面和离开障碍物1.2m 以上。

2、视线应避免通过受电、磁场干扰的地方,一般要求离开高压线2~5m。

3、视线背景应避免反光体,在反射光束范围内,不得同时出现两个反射器。

4、在低气温下作业时,应有一定的预热时间,使仪器各电子部件达到正常稳定的工作状态,方可测量。

5、在晴天作业时,仪器应打伞,严禁将照准头对向太阳。在线路、桥梁、隧道控制测量中,当反射镜无遮阳罩时应打伞。

二、路基测量

路基定测横断面间距一般为20m,不同线下基础之间过渡段范围应加密为5~10m。在曲线控制桩、百米桩和线路纵、横向地形明显变化以及大中桥头、隧道洞口、路基支挡及承载结构物起讫点等处,应测设横断面。

横断面测量采用水准仪、经纬仪、全站仪等测量时,测量限差应满足下列公式要求: 高差 ±(L/1000+h/100+0.2)m

距离 ±(L/100+0.1)m。

式中 h— 检测点至线路中桩的高差(m);

L— 检测点至线路中桩的水平距离(m)。

桩位控制点的线路纵、横向中误差不大于10mm;

桩顶高程控制点的高程中误差不大于 2.5mm。

三、桥涵测量

钻(挖)孔灌注桩测量应符合下列规定:

1、埋设护筒后,桩位中心平面位置允许偏差为20 mm,并测定护筒顶面高程。

2、灌注混凝土后应测定桩位中心坐标,并在桩侧按桩头设计高程测定高程线。

3、承台、墩身、顶帽及垫石平面形状和尺寸应依据桥墩中心纵横十字线放样,高程可采用几何水准或光电测距三角高程测量方法测定。

4、承台模板尺寸的设放限差为40mm,高程设放限差为30mm;墩身模板尺寸测量限差为20 mm,高程设放限差为30mm,模板上同一高程线的测量限差为10mm。

5、顶帽立模前应检查中心十字线的正交性。顶帽模板尺寸的设放限差为10 mm高程精度应符合四等水准测量要求。灌注混凝土前,应检查该墩至两邻墩之跨距。

6、使用全站仪进行承台、墩身、顶帽、垫石放样及模板检查时,应检测后视点坐标,实测坐标与已知坐标的互差应不大于10 mm,且前视距离不应超过后视距离。

架梁测量应符合下列规定:

1、以墩台中心十字线或梁中心线交点(曲线桥)为准,在墩顶上用钢卷尺按设计尺寸放出支座十字线及梁端轮廓线,并用墨线标出。

2、检查垫石面高程。

3、根据架梁方法,进行相应的水文、拖拉滑道、架桥机走行道等项目的测量。

四、隧道及明洞测量

洞内施工中线测设应符合下列规定:

1 采用导线测设中线点,一次测设不应少于3 个,并相互检核。

2 采用独立中线测设中线点,直线上应采用正倒镜法延伸直线;曲线上宜采用偏角法测设。 3 衬砌用的临时中线点宜每10m加密一点。直线上应正倒镜压点或延伸;曲线上可用偏角法测设。

4 掘进用的临时中线点可采用串线法延伸标定。串线长度直线段不大于30m,曲线段不大于20m。

5 全断面开挖的施工中线可先用激光导向,后用全站仪、光电测距仪测定。

6 采用上下半断面施工时,上半断面每延伸90~120m 时应与下半断面的中线点联测,检查校正上半断面中线。

洞外控制网设计应符合下列要求:

1 平面控制网应根据洞外允许横向贯通中误差,结合实际布网条件进行贯通误差估算。 2 高程控制网应根据勘选的地表高程路线长度和洞内贯通长度,按高程贯通误差估算公式分别估算洞外、洞内高程贯通误差,确定洞外高程控制测量精度。

五、总结

根据我平时在使用全站仪的方法和《测规》的对比学习过程中,我发现我们在一些基本的使用方法上都存在一些问题。在今后使用全站仪和水准仪测量的过程中,我总结了以下几点我需要注意的问题。

全站仪使用后交法测量时应尽量3、4个点同时后交;仪器应按照顺时针旋转;点于点之间的角度应尽量满足30°到150°之间;用长边来控制短边;使用正倒镜压点;前视距离不应超过后视距离等,这些问题都是我们平时没有注意,甚至是知道这些问题也为了方便而忽略的问题。

在施工过程中的测量控制重点抓的就是细节。测量工作没有小事,无论多么简单的操作工序都应该把它看作一项大事去做,就如总工王晓鹤所说,要始终有一种畏惧感。图纸是施工的依据,规范是过程控制的标尺。从这次看《测规》的过程中,反应出以后的工作中,我们应该经常翻阅图纸,查看规范,施工现场严格按照图纸尺寸进行坐标和高程的放样。现场测量放样使用的坐标、高程、尺寸数据都要作到提前准备,对最终数据进行至少两遍的复合检查,测量双检制要严格的执行。严格杜绝因为人为的疏忽大意而造成的不必要的错误。只要我们认真一点,错误就不会发生,误差就会小一点。把误差减到最小,就能把工程干到最好。我们每一次测量所发生的数据及当时的情况都做了详细的记录,做到有据可查。

张 凌

20xx年x月x日

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