明挖法隧道施工测量技术

明挖法隧道施工测量技术

黄锐

广东华隧建设集团股份有限公司 广东广州  510000

摘要：地铁隧道建设难度大，需要采用提高测量精度的方法满足贯通误差要求。隧道施工中，明挖法因具有地层适用性强、施工工期短、造价低、施工安全等优势而被广泛应用。为了顺利完成地铁隧道贯通，降低地铁施工对环境的影响，需切实保障地铁施工测量安全，这也是最基本的施工管理要求。本文浅析明挖法拱形隧道施工测量技术特点、施工控制测量、细部测量放线方法及基坑监测技术。为今后类似明挖法拱形隧道施工测量提供借鉴和参考。

关键词：明挖法；隧道；测量技术

引言

随着城市建设的飞速发展，地铁建设已成为我国各大城市的首要建设目标。明挖法因其具有工序简单、工期较短、投资较为经济、施工相对安全等优势，在交通枢纽的地下隧道建设中得到广泛应用。测量作为基础性技术工作，贯穿施工的各道工序，高效的施工测量方法和高精度的施工控制测量对于交通枢纽的建设质量是最基本的保证。

1地铁施工测量概述

1.1基本特点

伴随地铁工程发展，隧道长度不断增加，建设规模持续扩大，各类新型设备工艺也在逐步实用化，再加上复杂的地上、地下施工环境，需有更高精度、更高可靠性的施工测量技术作为支撑，方可满足地铁施工测量精度及安全要求，这不仅推动了精密导向测量技术的进步，还使得施工测量特点更为突出。一方面，为了满足城市地铁建设要求，地铁隧道多是以线带面进行分段、分期建设，工程复杂性更甚以往。在地铁施工测量工作中，应有全局规划的意识，并充分保证近期施工进度，尤其要重视线路交叉点测量，做好规划线路段的衔接准备。另一方面，地铁施工测量涉及内容多，从地面测量到地下测量，主要包含贯通测量、变形监测等，并且贯穿整个地铁项目周期，从地铁项目可研阶段、施工建设到地铁运营环节，均离不开施工测量工作。

1.2主要内容

通常而言，地铁施工测量主要包括以下内容。

（1）地面控制网测量。在实际测量操作中，需沿规划线路搭建地面控制网，主要依靠GPS形成测量网络，在控制网搭建中会用到全站仪等设备，而且对于首级控制网络，通常会采取静态控制测量方法，并对其进行可靠加密。（2）贯通测量。在完成地面坐标搭建后，需要借助竖井投点、传递高程测量等，将其引入地铁隧道地下部分，以达到联系测量的目的，而且为保证区间隧道精准贯通，还会用到井下导线等测量方法，准确、高效地指引盾构前进。（3）变形监测。由于地铁隧道为地下开挖，其周围围岩、路面、建筑等可能受其影响而发生形变，而变形监测便是对地下支护、围岩、地表沉降等实施不间断的变形监测，以消除隧道施工危险因素，保障地铁项目整体安全。

2地铁工程明挖法隧道施工测量技术

2.1平面控制测量

工程采用5道混凝土支撑，且支撑面宽度1.2m，搭设防护栏杆是非常好的测量作业面，综合整体结构施工的现场条件，选择在第2道混凝土支撑和冠梁上做控制点（仅作为平面控制），可以与基坑外其他点位共同联测，构成整个基坑的二级平面控制网，本基坑控制测量按照城市一级导线的规范要求布设控制网点和施测，利用专业的平差软件平差计算，得到平面控制点的平面坐标，基坑内的点位直接用于隧道中线及里程的施工放线。在导线布设前，对导线点的位置和距离进行提前规划，除保证基本的通视条件外，还要保证边长距离相当、视线距离障碍物的距离不小于1.5m、相邻2点间的视线倾角不大于30°等条件。还要进行人员交底，仪器检校等必要工作，尽可能减少误差。中线及里程交点的测设，依据基坑内的二级控制网点进行测设，将中线及里程交点测设到第2道支撑梁上，后期可以在本层任意支撑上测量作业，视线遮挡的问题得到了有效解决；稳定性的问题，会一直伴随工程的始终，对于这个问题的处理是随时了解基坑变形情况并采用定期导线复核和使用前对控制点进行检查相结合的办法；随着仰拱填充层施作完成，根据二级平面控制网将平面坐标引测至坑底，作为后期的施工依据。

2.2高程控制测量

以建设方提供的高程基准点为起始依据，以闭合水准线路形式布设场区高程控制点，高程控制测量采用高精度水准仪拓普康DL–501，按四等水准测量技术要求，测得高差闭合差为2mm，满足四等水准测量的限差要求。高程传递采用悬吊钢尺的方法。在测量操作平台上放置支架固定50m钢尺，钢尺另一端悬挂5kg铅球，在地上、地下（含第2道腰梁及以下腰梁上）2个地方同时安置2台水准仪，同时读数，独立观测2次且仪器视线高度变化大于10cm，2次较差不大于2mm，取整数高程标记到侧墙上；从两处二级高程控制点引测，引测后的2点较差保证不大于2mm，则可认为高程传递无误，采用此方法分别在腰梁上50cm左右的地下连续墙上定高程基准点，作为下一步施工的依据，每次使用前要在复核无误后使用。

2.3主体结构施工测量

（1）基槽及仰拱的测量方法。仰拱的弧度问题，需要从基槽开挖时引起注意，基槽开挖前，根据隧道断面图，将弧形线按照距离中线的距离细分，计算出该点到中线位置的高差，整理出图形及表格作为施工放线的依据；基槽开挖时，将拱形段面中线及里程桩点定好，将直线段与弧形线交界处撒上白灰线，从高处向低处顺坡开挖，纵向按1m1个断面向前清槽，横向先开挖水平段至设计标高，后开挖弧形段，由两侧向中间开挖，基槽开挖完成后，在中线和里程桩线交点架设全站仪，进行槽底验收，按3m1个断面复核，检查开挖的标高及位置；绑扎钢筋之前在侧墙上侧设浇筑面控制线；仰拱模板安装前将定位筋的位置及标高抄测完成。（2）下侧墙的施工测量。待仰拱层模板拆除完毕，在仰拱层抄测与下侧墙的分界线，以及下侧墙模板控制线，下侧墙上端的控制线，借助第4道支撑施测，在第4道支撑上做1个中线的借线，悬吊线坠控制上端位置，在绑扎完成的钢筋上抄测浇筑完成面标高，以便控制浇筑高度。下侧墙弧形段的细分方法同仰拱层，整理距中线的长度和高程数据，作为模板复核的依据。（3）上侧墙施工。方法同下侧墙施工，需要在第3道混凝土上做中线的界线来控制施工过程。（4）顶板施工。借助第2道混凝土支撑上的中线及里程交点以及高程控制点可以直接施测。

2.4变形监测技术及方法

根据设计文件要求，基坑监测等级为一级，本基坑涉及监测项目多、测点多、周边环境复杂等特点，为保证测量精度，采用高精度监测设备和成熟的测量方法，沉降监测水准网采用几何水准测量；水平位移监测采用自由设站的方法，其他还涉及周边地表沉降监测、轴力监测、深层水平位移监测、立柱沉降监测、地下水位监测等，为更好地应对和了解基坑情况还引进部分智能监测系统，进行实时数据传输，提高监测效率，提供监测数据，对于施工控制测量起到指导作用。

结束语

综上所述，系统复杂的测量工作贯穿地铁项目的各个阶段，只有科学运用施工测量技术，合理设计测量管理模式，方可提升地铁施工测量质量，借此保障地铁隧道施工安全。本文探讨的相关测量技术和组织思路为类似工程建设提供了很好的借鉴作用。

参考文献

[1]路遥.城市明挖隧道施工方法的探讨[J].太原铁道科技,2011(2):4.

[2]孙仁福.浅谈明挖隧道的监控测量与施工控制[J].中国科技纵横,2017(9):2.

[3]赵艳,蒲江博.阐述城市明挖隧道施工方法[J].名城绘,2019(3):1.

[4]吴吉剑,刘俊.明挖法城市隧道施工技术研究[J].中国科技博览,2012(16):2.

[5]戴兵,范志强,马洪涛.深基坑明挖隧道施工技术[J].铁路技术创新,2012(3):3.