特长隧道测量的贯通误差控制

特长隧道测量的贯通误差控制

马勇

中交隧道工程局有限公司 江苏 南京 210000

摘要：为了减少铁路隧道贯通事故的出现，确保贯通施工的安全问题，需要在测量铁路隧道贯通时，保证贯通测量的精度，同时应制定合理的贯通测量方案，解决实际铁路隧道贯通作业中所遇到的问题和难点。本文从仪器装备、团队建设、方案设计等方面综合考量，设计了贯通测量方案，在实践中分析了贯通测量技术的影响因素和优化措施，提高了铁路隧道贯通测量的精度。

关键词：隧道测量；贯通；误差控制

前言

铁路隧道贯通测量直接影响铁路隧道建设效率，该环节对贯通精度的要求较高，需要得到高水平的测量技术支持。但结合实际调研可以发现，铁路隧道贯通测量精度控制不当的情况很容易出现，为尽可能规避相关问题，正是本文围绕铁路隧道贯通测量开展具体研究的原因所在。

1铁路隧道贯通测量技术及精度控制方法

1.1常用技术

铁路隧道贯通测量可应用多种技术，常用技术包括：①测量勘察技术。在贯通测量技术方案的编制过程中，其中的核心为科学测量勘测，测量勘察需要基于要求在贯通测量前完成，进而保证测量效果。测量勘察需要重点关注静态测量，隧道掘进带来的视觉影响也需要得到重视，进而控制隧道导线测量。在斜井，需要采用三角高程进行测量，测量过程需要布设三角高程导线。隧道横正洞的高程测量使用水准测量方法，测量过程需要重点关注隧道中线与腰线的标定，激光指向仪及全站仪的科学应用也需要得到重视。②陀螺定向技术。在铁路隧道贯通测量中，陀螺定向技术同样属于常用技术，该技术的精度较高且能够适应隧道内环境，在铁路隧道贯通工程拥有较长距离时的表现更为出色，能够精准完成测量，保证施工质量。陀螺定向技术能够较好用于高埋深隧道测量，对于存在相对较低气温的隧道来说，井深对陀螺定向技术造成的影响相对较低，因此基于该技术的测量精确度较高。在安装竖井筒过程中，贯通测量精度可在陀螺仪支持下提升，更好安全的竖井筒安装也能够同时实现，这一过程可同时应用全站仪技术。在对井下平面精度的控制中，陀螺定向技术也有着不俗表现，其能够保证井下平面平整稳定，进而更好服务于贯通测量，该技术在贯通施工后期的检查和验收中也能够发挥重要作用。③全站仪技术。不同于传统测量技术，全站仪技术的测量精度和计算能力较为优秀，能够实现井下贯通三维测量，该技术在误差分析、精度控制等方面均有着突出表现，负责铁路隧道贯通测量中的全部距离测量控制。④三维激光测量技术。三维激光测量技术同样在铁路隧道贯通测量中有着较为广泛应用，该技术可实现测量范围的拓宽，在空间测量精度方面优势显著，因此能够较好服务于贯通测量。值得注意的是，该技术的应用对设备及人员专业性要求较高，测量数据的科学处理也尤为关键。

1.2精度控制方法

为保证铁路隧道贯通测量精度，应聚焦以下几方面要点：①积极引进先进设备和技术。为满足铁路隧道贯通工程施工需要，可考虑引进GPS技术用于洞外定位，精确度更高的隧道导线点位可由此导入，进而将贯通测量的误差在较小范围内控制，测量质量自然能够同时提升。在导线施测后，可基于全站仪技术之后的主控导线测量，具备高精度优势的全站仪能够以较高效率完成测量。在隧道和轨道的测量中，可使用陀螺定向技术，进一步控制测量误差。②数据实效性控制。在铁路隧道贯通测量的地质勘探环节，数据验证应反复多次进行，避免测量误差因不准确的起算点出现。具体计算环节需保证存在高准确性的计算结果，因此应多人参与计算，并换手计算，保证计算误差能够及时发现和纠正，进而完成后续工作。③保证测量操作规范性。铁路隧道贯通测量操作的规范性也需要得到重视，因此应优先选择长边观测方法，为同时保证测角精度，三脚架法的科学应用也极为关键。

2贯通工程概况

丽香铁路交尼山隧道，全长7055米，高程测量时采用电子水准仪进行测量技术的开展。在贯通测量过程中需使用的测量仪器包括全站仪，电子水准仪，钢卷尺和直尺。根据精度控制标准，贯通工作面上两里程之间的差值30m时，规定导线复测一次，并估算贯通误差，测回数设置为九次。当使用1″级全站仪测量导线时，选择DJ2型经纬仪，使用复测法进行贯通测量。导线边长直线段长度不低于300米，曲线段不低于200米。

3精度控制分析

3.1确定误差限值

按照隧道类型，铁路隧道贯通可分为单线隧道贯通、双线隧道贯通以及竖井贯通。单线隧道贯通是指导线铺设的起止两端都在一个隧道内且可以直达贯通。双线双洞的隧道贯通是指需要在两个隧道之间的贯通隧道起止两端铺设导线，并且该导线可以与地面连接，必要时可同时进行测试。竖井贯通指的是从地面或者井下提升底端进行的立井式贯通。

3.2贯通精度分析

为了保证此贯通工程的安全性以及稳定性，确保测量精度准确，对于此项贯通工程，其地面独立控制系统是基于光电测距技术，并使用对应导线搭建完善系统，使用陀螺全站仪开展测量工作，同时在铺设隧道内贯通导线时，辅助布置陀螺定向边，同时进行平差补充。选择全站仪并使用前视悬挂棱镜法进行高程测量，进一步基于实测中收集到的数据进行分析求得闭合差参数。

3.3贯通工程应用

在对交尼山隧道进行贯通测量时，需要保证每间隔35m时使用经纬仪对工作面的中线上的贯通点进行检测校验，保证贯通点在中线上，如果两者之间的距离小于规定误差时，则保持中线贯通。在贯通工作面里程差30m处，需对整体导线进行复测，确定末组中线方向。导线复测时应及时关注导线的方向，使用导线网从隧道外的起始点开始，使用两队测试人员，使用两组不同的仪器开展测量，同时要保证后续绘制组和分析组及时跟进，得到贯通数据，如导线角度闭合差，以及新老导线的对比数据曲线，重点分析原导线的数据信息，可根据其测量参数和误差值去进一步合理选择测量方法以及改进测量环节应注意的问题，最终提到测量精度。并可以计算得到隧道所产生的高程闭合差值符合高程要求，该隧道的高程精度控制效率准确。

结束语

综上所述，铁路隧道贯通测量需要关注多方面因素影响。在此基础上，本文涉及的专用控制网、隧道导线精度测量要点、校正要点等内容，则提供了可行性较高的测量精度控制路径。为更好保证铁路隧道贯通测量精度，新型软硬件的引入、智能化测量探索、技术交底及相应培训同样需要得到重视。

参考文献：

[1]邵冬冬.隧道贯通测量方案设计及精度控制[J].陕西煤炭，2019（3）：144-146.

[2]张俊义.两井间隧道贯通测量方案设计及其精度控制[J].矿山测量，2019（6）：91-93.

[3]韩志强.提升铁路隧道贯通测量精度的实践分析[J].山东煤炭科技，2019（1）：201-203.

[4]王贵.长距离隧道贯通测量方案设计分析[J].能源与节能，2018（6）：50-51.

[5]许海明. 铁路隧道贯通测量工程设计方案探究[J].煤，2015（5）：30-31.