隧道掌子面放线测点中相关问题研究

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1、隧道掌子面放线测点中相关问题研究【摘要】由于隧道工程在施工过程中每一道工序之间衔接十分紧凑，平行作业和交叉施工的情况非常多。隧道开挖断面的工作面极为狭小，这对于掌子面的放线测点工作来讲更显得关键和紧张。因为隧道掌子面放线测点工作主要控制着开挖断面的纵向走向和垂直高程，无一不直接影响着隧道开挖贯通的效果。如果在实际放线测点过程中花费时间过长则会直接导致工程施工进度和经济效益的受损。那么如何能够既及时又精确地提供测量成果以快速测画掌子面开挖轮廓线对于合理使用测量仪器及方法将成为重中之重。本文将就隧道掌子面放线测点中相关测量仪器及方法

2、的使用问题展开探讨。【关键词】隧道工程；掌子面；放线测点；相关问题1、工程概况XX隧道为新建铁路客运专线重点隧道工程，设计时速达到350km/h以上，位于xx省市境内。隧道全长2540m,单洞双线大断面设计方案，最大的开挖断面设计净空为15.86mX12.74m。整条隧道在两条综合曲线之上。某单位承建该隧道工程其中的一条综合曲线，交点里程为DIK2025+092.5,交点坐标为：X=2703291.1336米，Y=549355.4298米，曲线半径R=9005米，缓和曲线长L0=490米，切线长度T=3292.59米,曲线长度L

3、=6366.6米，其为右偏曲线，转向角为37°23727〃,直缓点里程为：DIK2021+799.91,缓直点里程为：DIK2028+166.51,此段线路纵坡为-4.5%。,变坡点里程为：DK2020+400,变坡点高程为116.667米，竖曲线半径为30000米。2、放线测点的相关问题本项目隧道掌子面二级围岩开挖，垂直方向（高程）为纵轴，以字母P表示；而水平方向（距隧道中线的距离）作为为横轴，以字母L表示，圆心高程以字母0来吧表示，超欠挖值则以字母S表示。将全站仪置于测站点，对中、整平、后视后有针对性的对掌子面的特征点或者任

4、意点进行测量，记录X、Y、Z三坐标。测站点应选在不被钻孔台车挡住视线的适当位置。可用有棱镜模式也可选用免棱镜模式测量。根据测点的桩号计算线路的内轨顶面设计高程，通过线路的内轨顶面设计高程和隧道圆心的关系，计算隧道圆心的设计高程。测出开挖轮廓线上各个待测点坐标和高程并算出其到隧道中线的实测距离，根据所测高程算出理论断面在此高程时距隧道中线的距离，把实测值和理论值加以比较从而算出此点的水平超欠挖值。无论是哪一种线型均可用CASIO系列可编程计算器编一套由X、Y坐标反算出线路里程桩号、距中心线宽度，再由所测高程、距中心线宽度与理论轮廓

5、线上点作比较算出超欠挖值的程序，使看似复杂的方法，变的非常简便。隧道用FX-4800P编制的一套程序：程序名：NLSDLbl0{EFP}：Prog“SJ”E“CDX”:F“CDY”:P“GAOCHENG”:D二V((E-A)2+(F-B)2)：J=2tan-1((F-B)4-(D+E-A)):JJ=J+360：H>J二J：△K=J-T：H二G+D*cosK：H“ZXZH二”▲L=D*sink：L“JL二”▲C二116.667-(H-2020400)*4.5/1000：C“GUIMIAN二”▲0=C+2.43APS=AbsL-(6

6、.9+(P-(0-3.4))*0.06734：H>S二AbsL-V((R2-(P-0)2))AS“CQWZ二”▲M=0-3.4：M“SUIDI二”▲Q二0+7.1：Q“GONGDING二”▲Goto0子程序名：S.TA=2707480.606:B二549196.059：T=177°51z20〃:G=2020900另外，在计算拱顶部位超欠挖时，在水平方向上量超欠挖值，误差较大，可在垂直方向上计算量取，只需在程序末语句Goto0前加一条语句：M=V(R2-L2)-(P-0)▲即可。E—实测X坐标F—实测Y坐标卩一实测点高程R—圆半径

7、，如图-1示这里值应为7.1米0—所测里程的圆心设计高程A—直线起点X坐标B—直线起点Y坐标T—路线前进方向方位角G—直线起点里程ZXZH—所测点桩号几一所测点到线路中心线距离，负值为线路左侧，正值为线路右侧CQWZ—水平方向上超欠挖值，值为“+”时为超挖，为“-”时为欠挖M—竖直方向超欠挖值，M为正值时表示欠挖，应往上量取；为负值是表示超挖应往下量取。若点在圆曲线上只需更改反算桩号和距中线距离的程序即可。这里只做简单分析，在圆曲线上选任意点B,为起算里程，坐标反算分别求得，测站A,起算点B,到圆心的距离和方位角，两方位角之差（

8、OA-OB二a）和半径计算曲线长L,B点里程加L等于C点里程，测站至圆心的距离减半径等于测站至中线距离。测量参数L由下列公式求得。L=nRa/180式中L-弧长，R-半径，圆心角若点在缓和曲线上时可采用近似法，也可完全满足测量精度要求•在测站前后的线路上，各选一