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高速铁路隧道贯通测量方案优化与误差预计探讨

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  隧道贯通误差预计的目的就是要选择合理的测量方案和测量方法,做到心中有数,既不应精度低而造成贯通误差超限,也不盲目追求高精度,而增加测量 工作量。尤其对长大隧道工程,具有十分重要的意义。误差预计就是对隧道贯通精度的一种估算,是预计实际偏差可能的限度,并不是预计实际贯通差值大小。因此 贯通误差预计具有概率上的意义。一般贯通测量的预计误差采用中误差的两倍值。根据误差理论可知,实际误差超过两倍中误差的可能性仅占 4.6%。因此,凡按规定的方法测量,只要没有出现粗差,隧道贯通实际偏差一般都小于预计误差。但对于特别精确要求的隧道工程,预计误差可利用三倍中误 差,此时实际偏差超过预计误差的概率为 0.3%。隧道贯通测量方案和测量方法选用是否合理,要依据误差预计优化确定,一方面要看设计文件对该隧道贯通的要求,另一方面要结合测量资源的配置和现 场实施质量。

  1 贯通测量方案选择

  1.1 工地调查,收集资料,初步确定贯通测量方案

  木石隧道位于山东省枣庄市木石镇境内, 全长780m,进出口里程为 DK600+033~DK600+813,隧道地质构造复杂,不良地质和特殊地质多,隧道Ⅳ级软弱围岩所占比例为 75%,隧道纵向分别为 12‰的上下坡, 整个隧道位于半径 8000m, 缓和曲线 570m,а右=34°08′43″的曲线上,对隧道贯通测量及施工过程控制测量要求极高。

  根据《新建铁路工程测量规范》要求,隧道贯通误差的限差为:横向贯通误差不大于 100mm,高程贯通误差不大于 50mm,由于现场实测资料较少,故按测规《新建铁路工程测量规范》要求:确定测量方案如下:

  2 贯通误差预计

  隧道贯通的误差主要来源于洞外控制测量和洞内导线测量、洞内外高程测量。误差预计主要是对贯通相遇点 K 在水平方向和竖直方向上的差值。

  2.1 所需基本误差参数的确定

  由于现场实测资料不全,故所有参数均根据测规及仪器标称精度确定。

  2.2 绘制 1:2000 的误差预计图

  由于木石隧道采用进出口相向开挖贯通,故贯通相遇点 K 定在隧道中央 DK DK600+423 处,该点属于圆曲线上的点,该点切线方向定为 y′轴,法线方向定为 X′轴。

  2.3 误差预计

  从上述误差预计结果看出,在水平重要方向上和高程均末超过贯通的容许偏差值,故最后选用了上述测量方案和方法。该隧道贯通后, 实际测定, 贯通相遇点横向偏差25mm,高程偏差 8mm。

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