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摘要 為了使兩個或多個掘進工作面按其設計要求在預定地點正確接通而進行的測量工作叫做貫通測量，這是一項重要的隧洞施工技術。貫通測量的基本任務是保證各項掘進工作面均沿著設計的位置和方向掘進，使貫通后的結合處不超過規定的限度。貫通測量工作直接影響到隧洞工程的質量，因此有必要對其經驗方法做系統的研究。本文通過對公司已建、在建多個隧洞貫通測量、偏差、糾偏進行分析，同時結合隧洞貫通時應當注意問題，再次由理論結合實踐，形成對隧洞貫通測量系統研究，為之后有關工程的隧洞貫通測量控制提供經驗參考。

關鍵詞  貫通測量、貫通誤差、偏差、糾偏

1 概述

隧洞是穿越山體等障礙物的通道，為了加快工程進度，通常采用施工支洞以增加施工工作面。在相向掘進的隧洞的施工中在貫通面上因未準確接通而產生的偏差叫做貫通誤差。隧洞施工測量的目的是保證隧洞開挖時正確的貫通，并使各項建筑物按規定精度和設計位置修建。

通過洞外的控制測量、洞內的控制測量、日常放樣以及各個技術環節上的精確控制，可以有效的確保隧洞的貫通誤差在可控的范圍內，對工程的質量與精度都有了很好的保障。

2 洞外貫通控制

洞外貫通控制即通過在各開挖洞口布設控制點，并采用相應的測量設備和技術方法測量控制點的坐標及高程，從而建立隧洞各開挖面之間的空間幾何關系，為洞內控制測量提供測量基準，確保隧洞施工過程中測量控制及貫通精度。因此，洞外等級貫通控制通常在隧洞施工開始前完成。

洞外測量控制事關隧洞貫通，一般洞外控制點確保有一對相互通視控制點。隧洞進出口應屬于一個測量系統，隧洞進出口兩端測量控制點是個有機整體，相互關系須嚴密。貫通控制既要符合相關規范等級，也要滿足控制精度要求。

洞外控制起算資料通常由業主提供，但很多情況下，其所提供的控制資料僅滿足勘測階段精度要求，而并不能達到相關等級貫通控制的要求。

按目前測量儀器配置，全站儀、GNSS設備均可完成洞外控制。而較長隧道平面控制測量在現在測量模式下通常采用GNSS網完成。對于洞外控制，設備精度要求早不是問題，微小較差僅體現在觀測時長，滿足規范精度要求還是較為容易。高程控制測量采用光電測距三角高程或幾何水準高程測量施測。水電、水利工程更多采用三角高程，實踐中也有設計單位并不認可三角高程而采用相對低效的水準測量。

3 洞內貫通控制

洞內貫通控制即隨著施工的進展，將洞外地面上的坐標、方向和高程傳遞到地下，在地下進行平面與高程的控制測量，從而進行施工放樣，指導開挖、襯砌等工作，以此保證隧洞能夠正確貫通。

洞內控制測量精度的高低直接影響到貫通的精度。為保證隧洞在允許精度內貫通，首先要對洞內控制測量進行設計，在未貫通前對已施測的測量成果要進行相應的精度估算，為保證相應的控制測量精度還要采取相應的測量方案。

這里以一條9千米施工隧洞長度為例，若中間均勻設計3條施工支洞，每條施工支洞長度為0.4千米，那么洞外貫通控制等級可以設計為四等，但為考慮到要給洞內貫通控制留下足夠精度，洞外控制等級提高一個等級，設計為三等。

公司隧洞貫通控制模式基本是由公司測量隊在隧洞施工開始前建立洞外貫通控制網，當隧洞施工若干延米后（如1千米導線組成三四個導線環），根據公司“隧洞貫通測量工法”完成階段洞內貫通控制。

洞內貫通控制在施工過程中建立，根據規范要求需要建立基本導線和施工導線。經大多數項目測量經驗總結，項目因其人員配置（1個作業面放樣人員2人為主）、設備配置（一般精度的全站儀）、技術狀況（專業商業軟件）等較為薄弱，施工導線基本忽略。而基本導線建立則需根據施工隧洞現場實際情況進行，通常以沒有粗差為基本要求�；�本導線作為貫通導線的一部分，當隧洞掘進一定延米后（假如已施工1千米），集中專業人員、精良設備等進行規范的貫通控制測量。

貫通控制階段完成之后的項目測量，日常只需要按一定距離（直線段約200米、曲線段按最長邊長）埋設入基巖20厘米以上的刻有細十字的鋼筋頭作為傳導的貫通控制點，基本導線延伸以沒有粗差為要求，當開挖延米又增加1千米再次按等級要求進行貫通控制直至控制接近貫通面。

4 隧洞貫通誤差

隧洞測量時，由于受地面、地下控制測量誤差的影響，使得隧洞貫通面的中線與設計產生偏移，即產生貫通誤差。隧洞的貫通誤差包括橫向(左右向)、縱向（線路向）及豎向（高程向）三個方向的貫通誤差。橫向貫通誤差將使隧洞施工中線產生左或右的偏差，而豎向貫通誤差將使隧洞的坡度產生偏差，故隧洞施工測量中最重要的就是貫通控制測量，為了使隧洞能夠順利的貫通，保證精度，必須建立一套嚴格的測量方法。

實踐中產生左右向即橫向誤差是必然的，線路越長引起橫向誤差越大，是引起隧洞無法貫通、錯臺的主要因素；縱向誤差對隧洞施工影響不大，排除錯誤的前提下不影響貫通；豎向誤差在克服粗差、豎向曲線理解無誤下基本不影響貫通。

就是說把握好控制橫向誤差傳播，貫通精度方可得到保障。強調設備精度、人員技術能力、觀測條件選擇、觀測方案等各方面控制橫向誤差的傳播。

一般情況下，根據隧洞相向開挖長度（包括支洞長度）來確定橫向、縱向及豎向相應的貫通中誤差的大小，隧洞貫通精度在《水利水電施工測量規范》（SL52-2015）中均有明確的要求。

5 案例分析

案例一：云南某公路高寒隧洞開挖時，出現開挖形體偏差。在隧洞開挖至150米進行第一次復核控制時發現隧洞開挖形體已偏差約20厘米，推算到貫通面接近1米偏差。出現偏差的原因是該項目所提供的起算資料精度較低，同時在未進行控制復核的前提下僅按測站精度加密后便進行隧洞施工放樣。

案例二：甘肅某項目前期地洞外貫通控制由第三方完成，過程之中未嚴格按規范進行，之后在進行洞內貫通導線前復核起算資料中發現了問題，由于起算資料問題引起已施工隧洞已偏移近50厘米。

案例三：臺州某項目洞外貫通控制由項目部自行完成，距離貫通面約900米處時，在檢查起算資料環節時，發現洞外貫通控制點的平差文件有多項標準不合格，還有進洞邊長距離過短等問題。由此造成洞外控制精度不符合規范要求，進而導致隧洞開挖約90厘米的偏差。

案例四：千島湖配水某標段，因為業主提供的控制起算點距離工作面較遠，所以項目部采用了此標段的前期標的測站點作為起算點，在后期進行控制復核時，發現兩份起算資料存在約30厘米的起始誤差。

案例五：宜興某大型工程因設計圖領會錯誤，將0樁號誤解導致隧洞未貫通，報廢。

案例六：千島湖某標段洞內控制觀測臺被設備撞歪測量員未發現，數百米施工后偏移量達1.5m。若未進行控制檢核其最終偏移量預算值將達4m以上，無法貫通；同樣項目，混凝土襯砌階段，因控制點成果應用錯誤又無校核，導致立模臺車無效施工近20天。

案例七：溫州某項目根據洞外地形設計了多坡比的開挖形體，協作隊伍安裝激光指向儀作為放樣方法，由于爆破施工原因，激光指向儀發生縱橫向偏移。按照規范基本要求，激光指向儀需要經常進行校核，但該項目測量沒有進行校驗；且未認真理解圖紙，設計變坡點樁號也未重視，經核驗最大縱向偏差達3.0米。

經以上典型案例總結，引起隧洞貫通控制出現偏差的原因主要在測量人員專業度、測量設計方案合理性、測量設備精度及貫通控制測量重視程度等方面。

以下為對引起隧洞施工偏移的幾個大概原因：

（1）提供起算資料精度不足，洞外貫通控制未采用技術手段解決起算精度問題；

（2）洞外貫通控制意義不理解，未按規范精度要求復核、布設控制網，將不合格洞外控制測量成果直接應用于洞內控制起算；

（3）洞內控制精度太低，測站成果存在粗差；

（4）放樣前圖紙領會錯誤，未在準備資料環節做好核對工作；

（5）用錯控制點，放樣過程無檢核流程；

（6）系統性斷面測量工作未執行規范要求。

6 分析測量偏移原因中發現存在以下幾個誤區點

（1）認為起算資料是業主給的，業主就需要負責移交高精度起算點；而大部分移交過來的起算點是通過GPS測量得到（近十年線性多數用GNSS網），其精度只需滿足勘測設計階段即可。而對于精細化施工，進一步進行控制點復核繼而等級加密是必不可少的步驟。

（2）認為控制點都在施工隧洞中，沒有發生偏移。而控制點在施工隧洞中，受多種施工因素的影響，開挖過程中并不能保證控制點未被撞擊、震動位移等。

（3）認為精密儀器完成的測量成果與一般精度儀器完成的測量成果相差僅數cm，沒有偏移；而按規范生產的測量成果一般較差有限，只有將成果輸入設計平、斷面圖進行對比后，才能判斷是否發生偏移。

（4）認為發現偏移可以隨時調整，這是非專業人觀點；隧洞施工環境復雜，如何發現偏移？偏移量多少？如何修正？有些問題出現將是不可逆的，預糾偏相較于糾偏修正性價比高得多。

7  近年公司測量隊是如何糾偏10余座隧道的？

根據職責要求，公司較大項目控制、較長隧道控制由公司測量隊完成�？刂茰y量需要精密外業設備、較強內外業能力、細致嚴密工作態度、需要責任擔當。

控制測量是項目今后測量工作基準，要把嚴密、嚴格、嚴謹貫穿在整個控制過程中。起算資料一定認真研讀、控制點外業一定復核、提交成果與復核資料一定分析判斷、起算應用一定符合規范要求。

根據公司測量隊貫通控制實踐積累、結合生產進度分析，較長洞內貫通導線一般半年左右按公司“隧洞貫通測量工法”生產。

上面提到某公路高寒隧洞糾偏是典型的方案：

通過洞外貫通控制平差計算，將成果輸入設計平、斷面圖，比較差值發現偏移、計算偏移量，計算糾偏成果、指導糾偏。

面對提供資料精度不足但隧洞已部分完成施工、襯砌，第一次糾偏方案采取以現形體為基準反推起算數據，再重新進行平差，得出地結果作為今后放樣基準，以糾正已有的偏差。

第二次糾偏在隧洞開挖僅存400米左右時進行，平差計算后推算貫通面出現形體偏差約60厘米。糾偏方案確定為按預估貫通面0偏差為方位重新調準基準，即“倒推”出正確的新方位，同時采用繪制平面、斷面圖相對簡潔、直觀，用于指導接下來地開挖工作，避免了繼續出現偏差錯誤。

貫通測量最大意義是發現有否偏移、偏移多少、如何修正。

公司測量隊體現技術與責任擔當是以下幾點：

①洞外貫通控制成果輸入設計平面、斷面圖上，計算設計偏距；②貫通控制外業過程采集控制點相對開挖面左右偏距、頂拱距離；③分析判斷隧洞施工是否存在偏移；④計算偏移量、預算貫通面可能偏移值，指導糾偏工作。

公司測量隊控制階段就是多做了幾步，做了項目測量應該做卻沒有做的份外事，成功糾偏10余座隧洞。

8 隧洞貫通測量應注意的問題

明確職責 各盡其職

隧洞測量技術工作不僅是測量人員的事情，還需要測量和現場技術施工人員相互密切配合�，F場測量人員要依據復核好的資料準確施測，有效地反映到施工現場。施工技術人員要參與測量放樣過程，以保證施測過程滿足現場和過程監控的需要。

加強溝通 通力協作

測量工作是直接為現場施工和質量監控服務的，是控制工程質量最直接和明確的依據。施工技術人員要及時把自己的意圖和要求達到的目的告訴測量人員，以方便工作，避免無效勞動；測量人員的施測結果要反映施工技術人員的要求，以達到更方便施工和監控。

注重測量放樣的直觀性、明確性、有效性

現場施放的點位要顯眼、明確、方便識別和使用，更要保證其準確性。每循環掘進測量和技術人員要把輪廓線用油漆標識在掌子面上，以確保隧洞凈空尺寸和超欠挖現象的有效控制。

技術交底，表達要明確，方便作業人員使用

技術交底是針對現場施工人員的，要把施工中需注意和堅持的要求寫的淺顯易懂和直觀化，堅持現場直接交底和與施工人員的交流，確保施工人員理解、明白技術人員的要求和達到的目標。

做好控制復核工作

導線控制點在施工過程中容易被破壞而失準，在應用前做好校核工作十分重要；導線延伸前把作為延伸起算控制點進行邊角復核是不可省略的工作步驟。

9 結語

本文通過貫通控制測量誤差概述、實際工程項目的案例分析以及貫通控制測量應注意的問題幾方面對隧洞貫通測量控制進行了分析。工程建設中，隧洞是十分重要的組成部分。貫通誤差是測量控制隧洞最重要的參數之一，反應了整個工程建設的全過程，決定了隧洞是否能夠貫通。隧洞施工環境復雜多變，測量工作又多是需要“天時、地利、人和”的精細工作，對測量人員專業技術能力的也是一種考驗，不僅要具備專業能力，更要擁有責任擔當。所以在實際工程建設中，要遵守貫通測量控制的規范和標準，增強技術人員、作業人員的專業責任感，保證工程能夠高質量完成建設。