本文摘要:本篇文章是由優秀建筑期刊 《礦山測量》 發表的一篇建筑測量論文,雜志是經國家科委和國家新聞出版署共同審核批準,煤炭科學研究總院唐山分院(天地科技股份有限公司唐山分公司)主辦的國家級專業科技刊物,是世界四大礦山測量期刊之一。 摘要:盾構法雖然工序
本篇文章是由優秀建筑期刊《礦山測量》發表的一篇建筑測量論文,雜志是經國家科委和國家新聞出版署共同審核批準,煤炭科學研究總院唐山分院(天地科技股份有限公司唐山分公司)主辦的國家級專業科技刊物,是世界四大礦山測量期刊之一。
摘要:盾構法雖然工序復雜、施工精度及技術含量都很高,但其同樣是一種先進、且對地面交通不造成影響的隧道施工方法。在地鐵建設中,盾構法無疑是最好的選擇。測量是盾構施工中盾構機掘進的眼睛,為了讓地鐵隧道全線按精度(橫向貫通精度不超過±50mm,豎向貫通精度不超過±25mm)要求貫通。必須研究每一步的測量方法和測量工作所帶來的誤差。
關鍵詞:盾構隧道;控制測量;聯系測量;貫通測量
0引言
地鐵區間隧道距離長、前方設備多,隧道內通視條件差,這就給測量工作帶來了一定的困難。因此采用合理有效的測量手段是盾構施工安全、優質、高效進行的重要保障[1]。盾構法地鐵隧道施工中影響貫通精度主要來自以下幾個測量環節:地面控制測量、豎井聯系測量、地下控制測量、盾構掘進過程中的施工測量、貫通測量。為了保證隧道的貫通精度,本文將主要從以上幾個環節來討論盾構法地鐵隧道施工中的測量技術。
1地面控制測量
地面控制測量是洞內控制測量的基礎,提高地面控制測量成果的可靠性和精確性,是提高城市地鐵工程貫通精度的前提,考慮到洞內施工條件惡劣,折光等因素影響,必須盡可能提高洞外控制點測量精度,將條件較好的的洞外控制點測量部位的余量讓給困難的洞內測量部位,使隧道的總影響值不超過規定限值(或全面提高全隧道的貫通精度)[2]。由地面測量誤差所引起的橫向貫通中誤差的允許值m可用下面式子表達:
==(-總的橫向貫通中誤差)
足見地面控制測量誤差將是總的橫向貫通中誤差的0.58倍,絕不可忽視[3]
1.1平面控制測量
控制網實施應遵循技術先進、經濟合理、質量可靠和安全適用的原則[3]。地面控制網的布設,可采用三角網、導線網和測邊網等方案。采用導線布設可參考如下建議:將導線橫跨隧道區間段,適當加設少量導線點,附合在區間兩端的兩個高級點上,為了減少導線距離測
量產生的誤差對隧道橫向貫通的影響,應盡可能將導線沿著隧道的中線布設。這樣導線點數可減少,大大減少測角誤差對橫向貫通的影響。地面控制導線測量誤差所引起的終點橫向坐標誤差公式為:
+
(—測角的各導線點至貫通面的垂直距離的平方和,—測角中誤差,
—各導線邊在貫通面上投影長度的平方和,—最弱邊相對中誤差)
因此,采用導線測量布網其估算橫向誤差公式具有直觀、精確的特點。可見導線終點的變動對橫向貫通誤差影響顯著。
1.2高程控制測量
接收業主所給的所有水準基點并且復核無誤后,布設加密水準點,精密水準點選在施工場地變形區以外的穩固、便于尋找和保存和方便引測的地方,隧道進出洞口設置2個以上水準點,按閉合路線測量并進行嚴密平差。隧道區間段包括跨河隧道時,還須做跨河水準精密測量來有效地控制隧道高程貫通誤差[4]
2豎井聯系測量
對于盾構法隧道工程,聯系測量是通過施工豎井將方位、坐標及高程從地面上的控制點傳遞到地下平面及地下水準控制點,從而確定地下控制測量的起算點[5]。豎井定向的誤差對隧道貫通有一定影響,其中坐標傳遞的誤差將使地下導線的各點產生同一數值的位移,其對貫通的影響是一個常數;方向傳遞的誤差,將使地下導線各邊方向角轉動一個誤差值,它對貫通的影響將隨著導線長度的增加而增大。
2.1定向精度的提高
如采用豎井聯系三角形定向,地下導線起始方向角的誤差可用下式表示:
(ms-邊長丈量誤差引起的計算角度誤差,mβ-角度觀測誤差,mQ-吊錘投點誤差)
其中mQ采用一定方法加以改進可視為不計,圖為豎井定向示意圖。虛線為方位角推算路線。
豎井定向示意圖
(為某一整數)
當地面與地下聯系三角形的形狀相似時:
;
一般認為地下方向觀測誤差為地面方向觀測誤差的1.5倍,即m1=1.5m。
進行豎井定向時,一般進行三次定向工作,然后取其平均值,這樣,定向的中誤差約為,足見定向精度提高了倍。
2.2高程傳遞測量
高程傳遞測量以離端頭井最近的水準點為基點。在進行高程傳遞之前,必須對地面上的起始水準點進行校核,每個端頭井附近至少布設兩個埋設穩定的測點,以便相互校核。高程傳遞測量采用懸吊鋼尺的方法進行。為了進行檢核,應由地面2~3個水準點將高程傳遞到地下的兩個水準點,地下水準點高程值互差不應超過2mm。
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