走馬崗隧道測量工作報告

從莞高速公路東莞段（含清溪支線）工程第9合同段施工測量報告

山東省公路建設(shè)(集團(tuán))有限公司從莞高速公路東莞段施工第九合同段項目經(jīng)理部

一、工程概況二、測量依據(jù)三、準(zhǔn)備工作四、測量總體組織五、測量控制內(nèi)容六、隧道襯砌位置的施工控制七、導(dǎo)線點、水準(zhǔn)點實施控制八、隧道貫通誤差的測定與調(diào)整九、監(jiān)控量測十、2011年度測量工作小結(jié)一.概況走馬崗隧道為施工第9合同段的施工項目，起止樁號為YK21+170～YK24+305,路線長度為3135.0m，本隧道沿線地形為山嶺重丘區(qū)，地形陡峻，沿線林木較多，路線主要經(jīng)走馬崗、下跨東深供水隧道。由于隧道兩端間山高林密，平面與高程控制用全站儀與水準(zhǔn)儀連接加密難度大，為保證隧道兩端順利連接，我項目部聘請廣州地質(zhì)測繪院專業(yè)測量隊在洞口處測設(shè)一級GPS點及擬合高程。二.測量依據(jù)

（1）《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTGF81-2004）；（2）《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF10-2006）；

（3）《公路橋涵施工設(shè)計規(guī)范》(JTJ041-2000)；（4）《公路工程施工安全技術(shù)規(guī)程》(JTJ076—95)；（5）《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF60-2009）。（6）《工程測量規(guī)范》（GB50026-2007）。三.準(zhǔn)備工作（1）中標(biāo)進(jìn)場后，根據(jù)設(shè)計單位交樁的導(dǎo)線點和水準(zhǔn)點，立即組織測量人員用全站儀和高精度自動安平水準(zhǔn)儀進(jìn)行導(dǎo)線點(一級)和水準(zhǔn)點復(fù)測，水準(zhǔn)點測量采用三等標(biāo)準(zhǔn)測量。根據(jù)需要對導(dǎo)線點和水準(zhǔn)點進(jìn)行了加密，建立隧道施工導(dǎo)線和水準(zhǔn)控制網(wǎng)。測量成果資料上報監(jiān)理工程師審核簽認(rèn)后，已可使用。（2）測量隊對所有測量進(jìn)行記錄并整理所有資料，測量記錄以及成果資料及時提交監(jiān)理工程師審查后簽字認(rèn)可，作為原始資料記錄，統(tǒng)一歸到項目經(jīng)理部內(nèi)業(yè)資料組進(jìn)行歸檔，工程竣工后作為竣工資料歸業(yè)主所有。四測量總體組織（1）測量人員組織項目部以總工為總負(fù)責(zé)人，測量工程師為負(fù)責(zé)人，成立現(xiàn)場測量小組管理模式。用來保正控制測量和施工測量順利進(jìn)行。（2）測量工藝流程圖3）測量儀器配備隧道測量要求精度高，測量誤差應(yīng)控制在規(guī)范范圍內(nèi)，配備主要測量儀器如下：主要測量工具儀器品牌型號精度單位數(shù)量全站儀索佳SET250RX2”臺1水準(zhǔn)儀索佳C3201mm臺2板尺3m對1五.測量控制內(nèi)容（一）隧道施工測量1、洞外平面坐標(biāo)導(dǎo)線測量：

因為走馬崗隧道進(jìn)出口繞行路線十多公里，用全站儀測量不便且誤差大，采用當(dāng)前先進(jìn)的GPS測量，聘請廣州地質(zhì)測繪院專業(yè)測量工程師對走馬崗隧道洞外導(dǎo)線點進(jìn)行一級導(dǎo)線精度測量，根據(jù)要求每年重測檢查一次。2011年10月測設(shè)了GD101、GD102、J8、GD141、GD143、GD25、A002.平差精度如下：重復(fù)基線長度較差最大值0.57cm小于限差3.14cm,邊長482.109m.環(huán)全長閉合差最大值為2.17cm,環(huán)（G141、A002、GD25、G141）長1215.3673m，限差為6.47cm。無約束平差最弱點（GD143）點位中誤差為1.02cm，限差為±5cm。約束平差后最弱點（A002）點位中誤差為0.43cm，限差為±5cm；最弱相鄰點（A002、GD141邊長189.2885m）邊長相對中誤差為1:80580,小于限差1：20000。

該一級GPS控制網(wǎng)符合工程測量規(guī)范（GB50026-2007）要求，測量精度良好，可以使用。2)洞外高程控制測量用精密水準(zhǔn)儀將水準(zhǔn)控制點引測至洞口仰拱砼上。走馬崗隧道洞外水準(zhǔn)點進(jìn)出口按工程測量規(guī)范采用三等水準(zhǔn)測量已進(jìn)行了聯(lián)測，從進(jìn)口方三等水準(zhǔn)點GD100經(jīng)東深公路轉(zhuǎn)莞惠公路附合至出口方三等水準(zhǔn)點BMC007,附合誤差-6mm,按工程測量規(guī)范三等水準(zhǔn)限差45mm，符合要求。3）洞內(nèi)平面和高程控制測量由于本隧道有人行和車行橫洞，在洞內(nèi)將左右洞按一級閉合導(dǎo)線測量，洞內(nèi)中線點根據(jù)洞內(nèi)平面控制點來測定；在洞內(nèi)曲線要素、直線150m，特殊時不小于100m、曲線通視情況不小于70m須設(shè)立一個導(dǎo)線點，水準(zhǔn)點每120m設(shè)立一個。隧道開挖深入洞內(nèi)后，先建立指導(dǎo)開挖的臨時中線。當(dāng)開挖一定長度后，即建立洞內(nèi)導(dǎo)線點，根據(jù)導(dǎo)線點再測設(shè)標(biāo)定中線點。

洞內(nèi)采用全站儀從洞外GPS點經(jīng)洞口點進(jìn)入隧道，出口從右洞CY0經(jīng)洞內(nèi)各導(dǎo)線點通過橫洞從左洞口點CZ0閉合到洞外GPS點GD141。閉合角誤差-17”，限差26”，全長相對閉合差為1/59287，限差為1/15000，本閉合導(dǎo)線精度良好，可以使用。

洞內(nèi)水準(zhǔn)點進(jìn)口由GD100閉合測量至進(jìn)口左右洞口，出口由BMC07閉合測量至出口左右洞口，再由左洞測量通過橫洞貫穿至右洞口，出口水準(zhǔn)左右洞連測閉合誤3mm,限差8mm.按導(dǎo)線點及水準(zhǔn)點對洞內(nèi)進(jìn)行施工放樣，以指導(dǎo)隧道的正確開挖、襯砌與施工。經(jīng)過2011年所做的效果來看，開挖、支護(hù)、二襯都能達(dá)到設(shè)計要求。六，隧道襯砌位置的施工控制。1、拱部初襯砌放樣拱部襯砌是在安裝好的拱架模型板上來完成的，拱架必須架立在開挖斷面附合凈空要求及中線水平樁點正確無誤的基礎(chǔ)上，拱架在受力后可能發(fā)生下沉及向內(nèi)擠壓，影響隧道凈空，在制作拱架時，將拱圈半徑加大8～15cm；邊墻基底標(biāo)高應(yīng)固定不變。立架之前詳細(xì)檢查拱架是否變形，必要時應(yīng)事先在大樣臺上校正。采用先拱后墻法施工時，其拱架架立方法和步驟如下：

a）丈量開挖面，欠挖部分應(yīng)清除；b）復(fù)核中線水平，放出垂直中線底十字線，標(biāo)出拱架頂及起拱線標(biāo)高；c）拱架拼裝就位，按照規(guī)定間距用橫撐固定；d）將首尾兩排拱架按中線位置定位，曲線段位置，則按初、襯砌中線與路線中線之差距d進(jìn)行校核，使拱架中點與線路中線之差等于d值，如圖：5）將首尾兩排拱架的拱腳處用鋼板調(diào)整高度，使拱頂與抄平標(biāo)出的拱頂標(biāo)高一致（包括提高的預(yù)留沉降值在內(nèi)）；6）重復(fù)檢查和調(diào)整首尾拱架左右兩側(cè)位置及拱架頂高度，使之按中線水平正確定位；在拱圈襯砌之前，必須檢查拱架和模板的安裝質(zhì)量及凈空尺寸、中線水平是否符合要求。在襯砌過程中，應(yīng)隨時檢查模板及拱架的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)變形和走動，應(yīng)停止灌注，進(jìn)行校正，以保證凈空要求。2、襯砌邊墻放樣立模之前，必須檢查線路中線、墻基標(biāo)高、斷面凈空是否符合設(shè)計要求，中線到邊墻模板各點的寬度（設(shè)計凈空寬＋預(yù)留寬），本工程采用坐標(biāo)法測定。3、仰拱及鋪底施工放樣仰拱斷面系與隧道拱圈成相反方向的弧形，檢查斷面開挖是否正確，安裝仰拱模板使用樣板法，如圖所示以路面高程為依據(jù)，按仰拱面計算的坐標(biāo)值放樣。4、隧道開挖斷面施工測量

隧道開挖之前，在開挖斷面標(biāo)出設(shè)計斷面尺寸線，在隧道施工鉆爆作業(yè)前，定出路線中線的位置AB豎向中軸線，如示圖：

按設(shè)計斷面尺寸從中線及拱頂外線高程，自上而下每隔0.5m向中線左右測量L1、L2、L3…….并在開挖土石掌子面上標(biāo)出1、2、3……等點，便得到開挖面輪廓線。再根據(jù)輪廓線和開挖斷面的中線布置炮眼。隧道襯砌前，進(jìn)行斷面測量，檢查凈空以及超、欠挖情況，以便及時進(jìn)行調(diào)整和處理。七、導(dǎo)線點、水準(zhǔn)點實施控制。1、施工中線的測設(shè)，用2″全站儀。在隧道開挖初期，以洞口控制點為依據(jù)，放樣臨時隧道中線，指導(dǎo)隧道的開挖方向。當(dāng)隧道掘進(jìn)到一定距離，洞內(nèi)控制點逐步建立以后，再測設(shè)正式中線點指導(dǎo)隧道的襯砌施工。由于隧道位于平曲線上，臨時中線點每5-10m設(shè)一點，正式中線點每50m設(shè)一點。中線的測設(shè)用全站議測坐標(biāo)進(jìn)行。2、隧道中線和高程在使用中須定期進(jìn)行復(fù)測檢查。檢查中線點時，其點位橫向較差不得大于5mm；檢查高程點時，往返測高程閉合差要符合水準(zhǔn)測量的規(guī)定。3、洞內(nèi)平面控制點的選點、埋設(shè)洞內(nèi)控制點選在通視良好，頂板或底板巖石堅固的地方，以使工作安全和控制點便于保存，埋設(shè)點用鋼筋頭上刻十字絲。洞內(nèi)導(dǎo)線點兼作水準(zhǔn)點使用，埋設(shè)方法、要求與洞外導(dǎo)線點相同。由于洞內(nèi)施工和運輸特別繁忙，光線較差，露出地面的標(biāo)志易被破壞，導(dǎo)線點選擇在左右兩側(cè)，鋼筋頭頂面應(yīng)埋入砼下10～20cm處，以堅固穩(wěn)定、便于利用為原則，上面蓋上鐵板或厚木板，并注意不要壓在金屬標(biāo)志上。埋設(shè)后，在邊墻上以紅油漆作為標(biāo)志，標(biāo)明點號、里程等，并以箭頭指明埋點位置。

4、洞內(nèi)導(dǎo)線測量注意

洞內(nèi)導(dǎo)線測量全部由全站儀完成，其施測方法與洞外相同，但由于洞內(nèi)測量條件惡劣，為了減少折光誤差的影響，應(yīng)盡量選擇在較涼爽的夜間和陰天進(jìn)行，測站和目標(biāo)都要嚴(yán)格對中，同時可以采用兩次照準(zhǔn)，兩次讀數(shù)的方法，減弱儀器、覘標(biāo)置中和照準(zhǔn)讀數(shù)誤差。4、洞內(nèi)導(dǎo)線測量注意洞內(nèi)導(dǎo)線測量全部由全站儀完成，其施測方法與洞外相同，但由于洞內(nèi)測量條件惡劣，為了減少折光誤差的影響，應(yīng)盡量選擇在較涼爽的夜間和陰天進(jìn)行，測站和目標(biāo)都要嚴(yán)格對中，同時可以采用兩次照準(zhǔn)，兩次讀數(shù)的方法，減弱儀器、覘標(biāo)置中和照準(zhǔn)讀數(shù)誤差。5、洞內(nèi)高程控制測量A、洞內(nèi)水準(zhǔn)測量精度地面與地下控制測量對貫通誤差的影響，采取等影響分配原則，公路隧道的貫通限差為70mm，其中誤差為25mm，由于水準(zhǔn)線路小于6Km，采用四等水準(zhǔn)測量滿足精度要求。B、洞內(nèi)水準(zhǔn)測量施測洞內(nèi)水準(zhǔn)測量利用平面控制點、主要導(dǎo)線點設(shè)置為永久水準(zhǔn)點，施工導(dǎo)線點設(shè)置為臨時水準(zhǔn)點。洞內(nèi)水準(zhǔn)點在隧道未貫通之前，通過橫洞貫穿布設(shè)左右洞閉合水準(zhǔn)線路，采用四等水準(zhǔn)測量。隨著隧道的掘進(jìn)和水準(zhǔn)點的延長，為滿足施工放樣和貫通精度的要求，先設(shè)置較低精度的水準(zhǔn)點在施工導(dǎo)線點上，然后設(shè)置精度較高的水準(zhǔn)點在主要導(dǎo)線點上。由于洞內(nèi)通視條件差，儀器到水準(zhǔn)尺的距離不應(yīng)超過50m。6、洞內(nèi)其它結(jié)構(gòu)物的測設(shè)洞內(nèi)水平橫洞、排水溝及其它結(jié)構(gòu)物的測量放樣，可根據(jù)這些結(jié)構(gòu)物與中線的相對位置和設(shè)計高程進(jìn)行測設(shè)。八、隧道貫通誤差的測定與調(diào)整當(dāng)隧道相向開挖到貫通面時，由于受到測角、量距、水準(zhǔn)測量等誤差的聯(lián)合影響，線路在中線與高程兩方面均會產(chǎn)生實際貫通誤差。為了保證線路中線平順、斷面尺寸與襯砌準(zhǔn)確以及行車安全，必須進(jìn)行貫通誤差調(diào)整。①、隧道貫通誤差的測定在隧道貫通面任取一臨時點E，分別由相向的兩條導(dǎo)線附近的控制點測定該點的坐標(biāo)，得兩組坐標(biāo)值（XE1，YE1），（XE2，YE2），由兩邊水準(zhǔn)點測定E點高程為HE1，HE2。由此△S=[（XE2-XE1）2+（YE2-YE1）2]1/2即為平面實際貫通誤差。

導(dǎo)線點N左β

導(dǎo)線點N右

臨時點E

貫通面設(shè)貫通面的方位角為αF，則實際橫向貫通誤差為│△S.Cos△α│,實際縱向貫通誤差為│△S.Sin△α│,其中△α=αF-arctg[(YE2-YE1)/(XE2-XE1)],而HE2-HE1為實際豎向貫通誤差.②、隧道貫通誤差的調(diào)整A、平面位置調(diào)整隧道位于直線加曲線段上，因此，調(diào)整只能在未二次襯砌段且在直線段的時候比較好進(jìn)行，調(diào)整長度將由未襯砌段長度確定,一般取100m。B、高程調(diào)整隧道貫通點附近水準(zhǔn)點高程，采用由進(jìn)出口分別引測的高程平均值作為調(diào)整后的高程，其它各點按水準(zhǔn)線路的長度比例分配，調(diào)整后作為施工放樣的依據(jù)。九、監(jiān)控量測走馬崗隧道巖層主要為中元古代變質(zhì)巖系（Pt2）變質(zhì)混合巖、混合花崗巖、花崗片麻巖，受斷層影響，節(jié)理裂隙較發(fā)育，斷層造成巖層破碎并產(chǎn)生大面積較厚的殘坡積層，降低隧道圍巖級別，影響圍巖的穩(wěn)定性?，F(xiàn)場監(jiān)控量測是新奧法復(fù)合式襯砌施工的核心技術(shù)之一，通過施工現(xiàn)場監(jiān)測可以掌握圍巖和支護(hù)在施工過程中的力學(xué)動態(tài)及穩(wěn)定程度，保障施工安全，為評價和修改初期支護(hù)參數(shù)、力學(xué)分析及二次襯砌施作時間提供信息依據(jù)。我測量組配合業(yè)主請的第三方中交第一公路勘察設(shè)計研究院科研試驗檢測中心合作進(jìn)行隧道的監(jiān)測工作。本隧道工程施工中進(jìn)行以下量測項目：（1）量測的內(nèi)容及方法見下表：結(jié)合設(shè)計規(guī)范要求及我單位施工經(jīng)驗，本隧道監(jiān)控量測必測項目為：a)、地質(zhì)和支護(hù)狀況觀察；b)、水平凈空收斂；c)、拱頂下沉；d)、地表下沉；e)、地質(zhì)超前預(yù)報。（2）、量測方法①、地質(zhì)素描A、爆破后立即進(jìn)行工程地質(zhì)、水文地質(zhì)狀況的觀察和記錄，并進(jìn)行地質(zhì)素描，地質(zhì)變化處和重要地段要有照片記錄B、代表性測試斷面的位置形狀、位置、尺寸及編號；C、巖石名稱、結(jié)構(gòu)、顏色；D、層理、片理、節(jié)理裂隙、斷層等各種軟弱面的產(chǎn)狀、寬度、延伸情況、連續(xù)性、間距等；各結(jié)構(gòu)面的成因類型、力學(xué)屬性、粗糙程度、充填的物質(zhì)成分和泥化、軟化情況；E、巖脈穿插情況及其與圍巖接觸關(guān)系，軟硬程度及破碎程度；F、巖石風(fēng)化程度、特點、抗風(fēng)化能力；G、地下水的類型、出露位置、水量大小及錨噴支護(hù)施工的影響等；H、施工開挖方式方法、錨噴支護(hù)參數(shù)及循環(huán)時間；I、圍巖內(nèi)鼓、彎折、變形、巖爆、掉塊、坍塌的位置、規(guī)模、數(shù)量和分布情況、圍巖的自穩(wěn)時間等；J、溶洞等特殊地質(zhì)條件描述；K、噴層開裂、起鼓、剝落情況描述②、水準(zhǔn)儀測拱頂下沉或地表下沉在地表穩(wěn)定處設(shè)一固定點并引入高程，即可進(jìn)行地表下沉的觀測（具體式樣見附圖）。水平凈空收斂值用收斂儀進(jìn)行測量，拱頂下沉、地表下沉的量測使用精密水準(zhǔn)儀測量，讀數(shù)精確到0.1mm。③、收斂儀測坑道周邊相對位移A、隧道開挖后，圍巖向坑道方向的位移是圍巖動態(tài)的最顯著表現(xiàn)，最能反映出圍巖的穩(wěn)定性。因此對周邊位移的量測是最直接、最直觀、最有意義、最經(jīng)濟(jì)的量測項目?？拥乐苓呂灰朴檬諗績x量測其中兩點之間的相對位移值，來反映圍巖的動態(tài)。B、測試方法及注意事項開挖完成后盡快埋設(shè)測點，并測取初讀數(shù)，要求在24小時內(nèi)完成。測點要盡量靠近開挖斷面，要求在2m以內(nèi)。整個過程做好記錄，并隨時檢查有無錯誤。記錄內(nèi)容應(yīng)包括斷面位置、測點編號、初始讀數(shù)、各次測試讀數(shù)、當(dāng)時溫度、以及開挖面距量測斷面距離等。C、數(shù)據(jù)整理量測數(shù)據(jù)整理包括數(shù)據(jù)計算、列表或繪圖表示各種關(guān)系。

坑道周邊相對位移計算式為

μi=Ri-R0式中：R0－初始觀測值Ri－第i次觀測值

μi－第i次觀測時，該兩點間的相對位移測尺為普通鋼尺時，要消除溫度影響，當(dāng)溫度變化大時，應(yīng)進(jìn)行溫度改正，其計算式為：μit=αL(ti-t0)μi=Ri-R0-△μit式中：α-鋼尺的線膨脹系數(shù)，一般取α＝12×10-6／℃L－測量基線長ti-t0－測量時與初測的溫度差繪制位移μ－時間t關(guān)系曲線圖或位移速度v－時間t關(guān)系曲線。④、地質(zhì)超前預(yù)報另單獨列出，對其詳細(xì)闡述，在此就不細(xì)表。⑤、測點測設(shè)頻率見下表。

位移量測頻率表

⑥、結(jié)束量測的時間

考慮到本隧道監(jiān)控量測的實際操作目的和意義，本隧道的監(jiān)控量測的結(jié)束時間定為：當(dāng)圍巖達(dá)到基本穩(wěn)定后，以1次/3天的頻率量測2周，若發(fā)覺無明顯變形，便結(jié)束該點的量測工作。

⑦、洞內(nèi)、外監(jiān)控量測點測點的加工

A、地表下沉點，采用長度為40cm的φ12圓鋼，在地表同一截面處埋設(shè)砼包鐵芯樁，編號。（具體式樣見附圖）

B、洞內(nèi)觀測點，統(tǒng)一采用40cm長Φ22螺紋鋼，在端頭處焊接三角形掛鉤，便于準(zhǔn)確測量。樣式如下：

（3）、測試斷面、測線、測點、測孔的布設(shè)①、測試斷面的布置本工程測試斷面采用單一測試斷面，即把單項測量內(nèi)容布設(shè)在一個測試斷面，了解圍巖和支護(hù)在這個斷面的動態(tài)變化情況。隧道工程現(xiàn)場測量的單一測試斷面沿隧道縱向間隔布置，分以下兩種情況：拱頂下沉和周邊位移布設(shè)在同一斷面，斷面間距規(guī)定見下表地表下沉量測與埋深關(guān)系很大，其測試斷面間距見下表②、周邊位移的測線布置隧道設(shè)計圖紙中給出了參考測線布置，具體測點、測線見設(shè)計圖。地表、地中沉降的測點布置詳見設(shè)計圖紙③、地表、地中沉降觀測點，主要布置在洞室中軸線上方的地表或地中，在主點的橫軸上也布置了必要數(shù)量的點，另外，在沉降區(qū)以外還設(shè)置測點作為參照。（4）、量測期間的確定理論上講這個期間是從開挖后開始到圍巖或圍巖加支護(hù)完全進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)為止，從變形來看就是到變形收斂為止。不同的圍巖地質(zhì)條件，從開挖到變形收斂所需時間各不相同，因此，量測時間就有長有短，在穩(wěn)定好的圍巖中，其變形收斂快，一般量測七天就可以判斷圍巖穩(wěn)定狀態(tài)；在塑性流變性巖體中，其收斂時間長，有時可達(dá)兩個月以上。初始讀數(shù)的測取，在開挖后24小時內(nèi)完成，且在下一循環(huán)開挖前完成。（5）、量測頻率的確定，見下表（6）、周邊位移分析與反饋以圍巖的位移來判斷其穩(wěn)定狀態(tài)，關(guān)鍵是確定一個“判斷標(biāo)準(zhǔn)”（或稱為收斂標(biāo)準(zhǔn)），即是判斷圍巖穩(wěn)定與否的界限。包括三個方面：位移量、位移速度、位移加速度。我國《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF60－2009）規(guī)定了以下幾項允許值作為圍巖位移收斂標(biāo)準(zhǔn)。見下表凈空位移和拱頂下沉的量測頻率（按位移速度）位移速度（mm/d）量測頻率≥52～3次/d1～51次/d0.5～11次/2～3d0.2～0.5＜0.21次/3d＜0.21次/3～7d

允許相對

位移值圍巖級別覆蓋層厚度＜地段覆蓋層厚度～300地段覆蓋層厚度＞地段II0.1～0.30.2～0.50.4～1.2IV01～0.301～0.30.15～0.5V01～0.30.6～1.61.0～3.0注：A、收斂率指兩測點的水平相對位移與該兩點間距離之比；B、脆性圍巖的隧道取表中較小值，塑性則取較大值；C、對不同級別的圍巖，適用的坑道跨度高跨之比為：Ⅳ級圍巖B≤15mH/B=0.8～1.2Ⅴ級圍巖B≤10m