南水北調(diào)中線工程穿黃隧洞施工控制測量技術(shù).pdf

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1、第41卷第17期人民長江Vol_41．No．172010年9月YangtzeRiverSep．，2010文章編號：1001—4179(2010)17—0034—03南水北調(diào)中線工程穿黃隧洞施工控制測量技術(shù)楊成宏，丁濤(1．南水北調(diào)中線干線工程建設(shè)管理局北京100038；2．長江水利委員會長江空間信息技術(shù)工程有限公司，湖北武漢430010)摘要：穿黃隧洞工程是南水北調(diào)中線的關(guān)鍵性工程，該工程采用雙洞平行布置，盾構(gòu)機(jī)單向掘進(jìn)施工。介紹了穿黃隧洞工程地面控制網(wǎng)測量、豎井聯(lián)系測量、隧洞內(nèi)精密導(dǎo)線測量等施工控制測量方案，對貫通誤差進(jìn)行了分析研究，并在控制測量和檢測過程中采用了一系列有效

2、措施，從而保證了掘進(jìn)精度在施工設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)．實(shí)際貫通誤差約2C11。關(guān)鍵詞：控制測量；豎井定向；貫通誤差；穿黃工程；南水北調(diào)中線工程中圖法分類號tTV67文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A遞，并在隧洞中單向直伸至南岸出口鋼環(huán)，偏差要求小1工程概述于100mm，對控制測量的技術(shù)手段和精度及可靠性提穿黃工程是南水北調(diào)中線總干渠穿越黃河的關(guān)鍵出了極高的要求。性工程，是南水北調(diào)中線干線的標(biāo)志性工程之一。工穿黃隧洞施工控制測量可以分為3個(gè)部分：地面程位于河南省鄭州市上游約30km處，總長19．3km，控制網(wǎng)測量、豎井聯(lián)系測量、洞內(nèi)精密導(dǎo)線。貫通誤差由南岸明渠、南岸退水建筑物、進(jìn)口建筑物、穿黃隧洞包括橫向

3、貫通誤差、縱向貫通誤差和垂直貫通誤差。段、出口建筑物、北岸明渠、北岸新莽河倒虹吸、老莽河依據(jù)目前測量儀器的性能，測距精度較高且穿黃隧洞倒虹吸、北岸防護(hù)堤、南北岸跨渠建筑物和南岸孤柏嘴為直伸型隧洞，3項(xiàng)誤差中縱向貫通誤差和垂直貫通控導(dǎo)工程等組成。穿黃隧洞長4．25km，雙洞平行布誤差比較容易控制，現(xiàn)就橫向貫通誤差分析研究如下。置，兩洞中心線相距28m，單洞掘進(jìn)直徑7．0m，采用2．1平面橫向貫通誤差分析盾構(gòu)法施工。隧洞在距北岸豎井3450m處建有南岸貫通誤差來源于地面控制點(diǎn)測量誤差、豎井定向豎井和南岸洞門鋼環(huán)，盾構(gòu)機(jī)在此出洞、檢修、更換刀誤差、洞內(nèi)導(dǎo)線誤差、南岸洞門鋼環(huán)測量誤差

4、、盾構(gòu)機(jī)片并二次始發(fā)。導(dǎo)向系統(tǒng)誤差、盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)操作控制誤差等。穿黃隧洞貫通要求是：盾構(gòu)機(jī)中心從南岸鋼環(huán)幾(1)地面控制點(diǎn)誤差。地面控制點(diǎn)誤差采用雙頻何中心駛出為理想狀態(tài)；偏差小于50mm，可以保證止GPS接收機(jī)觀測，靜態(tài)標(biāo)稱精度5mm+1X10～D，按水效果，盾構(gòu)機(jī)可以安全進(jìn)洞；偏差大于50mm小于C級網(wǎng)觀測，獨(dú)立網(wǎng)平差。地面控制點(diǎn)點(diǎn)位誤差按照100nlm，盾構(gòu)機(jī)可以進(jìn)洞但止水效果不能保證，可能最優(yōu)精度取±3mm，經(jīng)分析計(jì)算地面控制點(diǎn)對橫向貫影響盾構(gòu)機(jī)安全?；诎踩紤]，設(shè)計(jì)要求隧洞貫通通測量的影響誤差為±20mm。中誤差不大于50mm。(2)豎井定向誤差。豎井定向誤差采用

5、小三角聯(lián)系測量，使用TCA2003全站儀，測角中誤差為±0．5、2貫通誤差分析測邊1mm+1X10～D。聯(lián)系三角測量誤差主要考穿黃隧洞北岸進(jìn)口豎井深60m，豎井進(jìn)口至南岸慮測邊誤差和測角誤差的影響，經(jīng)分析估算豎井定向豎井出El總長3450m。盾構(gòu)機(jī)從北岸豎井進(jìn)入，單向?qū)M向貫通測量的影響誤差為±33mm。掘進(jìn)。施工測量控制從地面通過直徑16．4m豎井傳(3)洞內(nèi)導(dǎo)線誤差。洞內(nèi)導(dǎo)線測量采用TCA2003收稿日期：2010一O5—2O作者簡介：楊成宏，男，高級工程師，主要從事工程測量管理工作。E—mail：yangchenong@nsbd．conl第17期楊成宏，等：南水北調(diào)中線

6、工程穿黃隧洞施工控制測量技術(shù)35全站儀觀測，由于洞內(nèi)觀測條件較差，測角中誤差取的停工時(shí)間內(nèi)完成多次聯(lián)系測量。±1．0”，洞內(nèi)按6個(gè)轉(zhuǎn)折角，平均邊長500～600m，經(jīng)(3)洞內(nèi)控制點(diǎn)分左右成對布設(shè)，測點(diǎn)均采用鋼估算洞內(nèi)導(dǎo)線測量對橫向貫通測量的影響誤差為±27結(jié)構(gòu)觀測墩的強(qiáng)制對中型式，以減小對中誤差；洞內(nèi)直mm，由于采用邊角網(wǎng)觀測，實(shí)際結(jié)果會優(yōu)于這個(gè)精度。伸導(dǎo)線改為按導(dǎo)線網(wǎng)觀測，前后異側(cè)點(diǎn)測邊測角，前后(4)南岸洞門鋼環(huán)測量誤差。南岸洞門鋼環(huán)是隧同側(cè)點(diǎn)和異側(cè)對點(diǎn)間加測邊長，導(dǎo)線遠(yuǎn)端測大地四邊洞貫通、盾構(gòu)機(jī)出洞和二次始發(fā)位置，洞門鋼環(huán)測量傳形折回，這種導(dǎo)線網(wǎng)精度優(yōu)于直伸導(dǎo)線。遞距

7、離很近，該項(xiàng)誤差影響值較小，中誤差能控制在4測量方案±5mm以內(nèi)。(5)盾構(gòu)機(jī)導(dǎo)向系統(tǒng)誤差。根據(jù)盾構(gòu)機(jī)相關(guān)參4．1地面控制網(wǎng)測量數(shù)，該項(xiàng)中誤差能夠控制在±10mm以內(nèi)。地面控制網(wǎng)分兩部分：(6)盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)操作控制誤差。盾構(gòu)機(jī)在操縱(1)穿黃工程施工控制網(wǎng)觀測，即大網(wǎng)的觀測。調(diào)向理想情況下，中誤差可控制在±5mm以內(nèi)?？刂凭W(wǎng)點(diǎn)包括“B黃河南”及原布設(shè)HS01～HS10等以上6種因素聯(lián)合影響隧洞橫向貫通中誤差，經(jīng)1l座標(biāo)。按C級網(wǎng)精度進(jìn)行觀測，觀測兩個(gè)時(shí)段，每計(jì)算為．4-49mm。施工中，橫向貫通誤差可按