关键词：西山特长隧道施工方案总结
中图分类号：U45文献标识码： A 文章编号：
1、工程建设总体概况
1.1、工程概况
太古高速公路西山隧道全长13.65km，建成后是我国第二长公路隧道（仅次于秦岭终南山隧道）。S3标工程全长7.25km，起止里程Y（Z）K7+550～Y（Z）K14＋800，主要为西山特长隧道古交端及洞口路基工程。其中S3标段的左洞全长7110m，右洞全长7030m，设计为解决运营通风和施工需要，设2号斜井和2号竖井，2号斜井全长424m，设计坡度为25°，属于陡坡斜井，斜井中部设隔板分为进出风道，负责左洞的运营通风。2号竖井设计为圆形断面，深度156.8m，衬砌后直径为8.2m。竖井中部设计为0.3m厚的钢筋砼隔板，将竖井分隔为进、出风道，在井底设送风道和排风道分别与右洞连通。
西山隧道出口段平面图
1.2项目部和工区设置
太古高速公路项目于2008年底中标，2009年2月份人员开始陆续进场。在进行驻地建设的同时，开始进行新增斜井以及出口的进洞施工准备工作。根据项目所处地理位置以及施工的需要，将工程划分为斜、竖井和出口两个工区同时组织施工，考虑到后期主要的工作量在斜、竖井工区，将项目部建在斜、竖井工区，便于施工现场管理。
1.3项目主要节点
2009年4月20日新增斜井正式进洞施工，5月1日隧道出口右洞正式进洞施工，5月3日出口左洞的横通道开始施工，5月13日进入正洞施工。
2010年5月中旬新增斜井进右洞正洞施工，7月下旬通过车行横洞从右洞进入左洞施工，2011年11月2日晚斜井与出口左右洞开挖面先后贯通。
2011年11月19日右洞与S2标右洞贯通，12月9日左洞与S2标左洞贯通。
2012年4月正洞二衬全部完成，5月车通、人通及水沟电缆槽完工。
2、工程特点和难点
进场以后，通过对工程项目实地进行勘查，认真审核施工设计图纸，充分调查了解隧道穿越地区的地质情况，对该项目的特点和难点进行了认真的研究分析，主要有以下几个方面：
2.1、隧道单洞施工长度大，施工工期紧
西山隧道的左右线单洞开挖长度为14.14公里，工期要求34个月，十分紧张。
2.2、隧道工程地质条件复杂多变，施工难度大
根据设计资料，隧道穿过的地层十分复杂，施工中有可能遇到的不良地质情况有岩溶、涌突水、煤层及瓦斯、陷落柱及断层破碎带、膨胀性围岩、岩爆和承压水地段，施工难度大。
2.3、隧道独头掘进施工长度大，技术难点多
隧道单洞长度在7000米以上，同时设有斜井和竖井，隧道独头掘进施工的长度要达到3500米以上，隧道施工中的通风、供电、出碴运输等对进度影响很大，项目需要解决的技术难点很多。
通过对该工程重难点进行认真分析，明确了施工中应当充分考虑的问题，对确定总体施工方案和施工组织设计的编制，起到了很好的指导作用，理清了现场施工组织安排的思路，为进一步采取相应的措施明确了目标和方向。
3、施工总体方案的优化
3.1 增设缓坡斜井方案
S3标段隧道原设计为解决运营通风和施工需要，设2号斜井和2号竖井。2号斜井全长424m，设计坡度为25°，属于陡坡斜井，斜井中部设隔板分为进出风道，负责左洞的运营通风。2号竖井深度156.8m，衬砌后直径8.1m，中部设隔板分为进出风道，负责右洞的运营通风。
根据设计情况，在出口作为施工作业面的同时，一般应采取利用2号斜井辅助正洞施工方案，由于该斜井设计属于陡坡斜井，需要在斜井口配备大吨位的绞车和矿车，斜井部分采用有轨运输进行施工。正洞内采用无轨运输，并在斜井底设存碴场，洞碴通过斜井有轨运输至洞口，再采用无轨运输至弃碴场。
针对该隧道地质情况复杂，工期十分紧迫的实际情况，采取缓坡斜井辅助正洞施工方案是比较好的选择，我们通过对施工现场的详细勘查，提出了增设缓坡斜井辅助正洞施工的方案，新增斜井全长1130m，最大坡度12.5％，采用双车道无轨运输，该方案顺利通过了集团公司组织的专家论证会。新增斜井方案经项目部提出上报业主后，得到了业主的认可，并组织专家论证会进行论证，建议将新增斜井作为永久工程应急救援通道，后期经过进一步争取，将新增斜井作为正式工程纳入到山西省交通136工程中。
3.2 2号斜井及2号竖井施工方案
采用新增斜井辅助正洞施工后，原设计的2号斜井承担运营通风功能，在集团公司专家论证会上，专家提出对运营通风设计进行优化，建议将2号竖井直径扩大，左右洞共用2号竖井通风，将原设计2号陡坡斜井取消。该方案向业主提出后，由于运营通风变更属于重大设计变更，需交通厅审批，过程较长，业主急于完成年度投资计划，项目部不得已只能按2号竖井原设计进行施工。
在后期新增斜井纳入136工程后，最终仍然是对运营通风设计进行了优化，利用2号竖井承担左右洞运营通风，原设计的2号斜井取消。
2号竖井的设计直径8.1m，深度156.8m。由于我公司没有类似竖井的施工经验，通过反复比较,选择了传统的利用提升井架和绞车进行施工的方案，自上而下地进行开挖支护，开挖支护到底后，自下而上进行二衬施工的方案，同时考虑后期有可能利用竖井辅助正洞施工，设备配置上留有一定的富余量，最终确定配备大型井架和直径2.5m的矿用提升绞车进行施工。
3.3第二斜井辅助正洞施工的设想
在2009年隧道各工区施工正常后，项目部对隧道穿越的地形地貌进行了详细的勘查，隧道在距离出口约2.5km处穿越一沟谷，洞顶埋深约40m。鉴于隧道施工受地质情况等不确定因素的影响较大，为保证按期完工，综合各方面的条件，提出了在该处设斜井辅助正洞施工的设想，经过详细的实地勘查，该沟谷位置的水、电等均具备条件，具备设斜井辅助正洞施工的条件，仅需要新修便道约3km。通过初步设计，斜井长度约400m，坡度10％左右，与正洞交汇处距离出口约2800m，距离新增斜井与正洞交汇处约2300m。如果增加该斜井（采用单车道并设错车道，预计增加投入约800万元），可以大大缓解正洞施工的工期压力，减小斜井和出口独头掘进的距离，减少斜井和出口正洞施工的成本。但由于种种原因，该方案未能实施。
4专项施工技术方案的编制和实施
根据工程进展情况，及时针对施工中的关键部位和特殊工序，先后组织技术人员编制和优化了多个专项施工方案，解决遇到的技术难题，实施以后均取得较好的效果，不但充分体现出了我单位的施工技术水平，还保证了工程快速顺利实施，施工中优化并采用的主要有以下几项技术方案。
关键词：隧道工程；隧道技术；公路隧道；铁路隧道；水工隧洞；隧道施工方法
1 隧道技术
隧道技术对应于修筑隧道过程的各个阶段，可以大致分为：运用技术（照明、通风、维修管理防灾等）；调查计划技术（与地质、水文等的调查和预测、测量等有关）；设计技术（指岩石力学、土力学和结构力学、材料等）；施工技术（指开挖、运输、支撑衬砌的施工、基地改良、改善施工条件而采用的特殊施工方法、安全卫生等）；隧道技术是与地质学、水文学、沿途学和土力学、应用力学和材料力学等有关理工科各部门有着密切的联系。它同时应用测量、施工机械、炸药、照明、通风、通讯等各类工程学科，并因对水泥、金属、混凝土、压注药剂等之类化学品的有效利用，而使其与广泛的领域保持着关联。因此，有关隧道技术的基础理论和实际应用，不但涉及土木工程等有关学科，还联系到其他工科、理科的范围。
2 公路隧道
2.1公路隧道通风
①半横向式通风：为了对于除圆形断面之外的其他断面形式的隧道换风便利，1934年，英国人在修建莫尔西隧道（长3226米）时，对尽量减少管道断面的方式做了研究，首次采用半横向通风系统。 ②竖井式纵向通风：1976年，日本在修建关越隧道（长10855米），首次将纵向通风应用于10km以上的隧道通风。③自然通风： 利用自然风压、空气温差、密度差等对室内；矿井或井巷进行通风的方式。④横向式通风：美国纽约市的荷兰隧道，采用盾构法施工，圆形断面，所以车道下面作为送风道，上部作为排风道，气流从下往上横向流动。成为世界上首次采用全横向通风方式。⑤混合式通风：根据隧道的具体条件和特殊需要，由竖井与上述方式组成最为合理的通风系统。
2.2 公路隧道照明
隧道照明遵守的设计原则可以归纳为以下几点：
①隧道内不管是白天或夜间均需设基本照明；②白天车辆进入隧道时，路面亮度应逐渐下降，使司机的视觉有一个适应过程，将入口段分为引入段、适应段和过渡段；③确定引入段、适应段和过渡段的长度（S），通常按车速（V）以T=2s的适应时间来确定，可用S=V/3.6（m）来估算；④出口段也应设过度照明，在双向交通情况下和入口段相同；⑤夜间出入口不设加强照明，洞外应设路灯照明，亮度不低于洞内基本亮度的1/2；隧道内应设应急照明，其亮度不低于基本亮度的1/10。
3 铁路隧道
3.1铁路隧道是修建在地下或水下并铺设铁路供机车车辆通行的建筑物
根据其所在位置可分为三大类：为缩短距离和避免大坡道而从山岭或丘陵下穿越的称为山岭隧道；为穿越河流或海峡而从河下或海底通过的称为水下隧道；为适应铁路通过大城市的需要而在城市地下穿越的称为城市隧道。这三类隧道中修建最多的是山岭隧道。
3.2 地下铁道是地下工程的一种综合体
地下铁道建设涉及众多技术领域，包括路网规划、线路设计、土建工程、建筑造型和装修、机电运营设备等系统，要作好地下铁道建设工作，不但要掌握各个系统的专门知识，而且还要能对名处系统进行全面协调。地下铁道路网规划作为城市总体规划的重要组成部分，就一定要适应城市的发展。地下铁道线路走向、埋深，车站站位与城市规划、工程地质和水文地质条件有关，尤其是和准备采用的施工方法关系密切。地铁车站建筑造型既要充分体现公共交通建筑的特点，又要考虑如何与本地城市建筑风格相协调，反映城市建筑特色。
4 水工隧洞
4.1水工隧洞是指在山体中或地下开凿的过水洞
水工隧洞可用于灌溉、发电、供水、泄水、输水、施工导流和通航。水流在洞内具有自由水面的，称为无压隧洞；充满整个断面，使洞壁承受一定水压力的，称为有压隧洞。
4.2 水工隧洞的工作特点
4.2.1水力特点：深泄水孔：a 泄水能力与H1/2成正比；b 进口位置低，能预泄；c承受得水头较高，易引起空化、空蚀；d 水流脉动会引起闸门等振动；e 出口单宽流量大，能量集中会造成下游冲刷。
4.2.2结构特点：a 洞室开挖后，引起应力重分布，导致围岩变形甚至崩塌，为此常布置临时支护和永久性衬砌。b 承受较大得内水压力得隧洞，要求围岩具有足够得厚度和必要得衬砌。
4.2.3施工特点：隧洞一般断面小，洞线长，工序多，干扰大，施工条件差，工期较长。
4.2.4水工隧洞的组成，主要包括下列三部分：进口段，洞身段，出口段
4.3 水工隧洞得布置及线路选择
①总体布置及线路选择应根据枢纽得任务，对泄水建筑物进行总体规划。在合理得选定洞线得基础上，根据地形、地质、水流条件，选定进口得位置及进口结构形成，确定闸门在洞口中得位置。②确定洞身纵坡及洞身断面形状及尺寸。③根据地形、地质、尾水位等条件及建筑物之间得相互关系，选定出口得位置，底扳高程及消能方式。
隧道工程的发展对交通运输的作用具有相当重要的意义，尤其对公路和铁路运输具有相当显著的经济效益。隧道在公路和铁路中应用，不但大大节省了路程，避免绕行，缩短了里程，节省了运输时间，而且节省了燃油，节省了资金，对满足人们的生活需要外出需要以及人们的生活水平和健康水平有很大的改善作用；对物流的运输加速周转、提高了流通效率，在经济上也会带来很大的效益。
参考文献：
[1]陶光龙等编著.隧道工程概论. 北京：科学出版社，2002
关键词：隧道；浅埋段；明洞；路基；分析
0 引言
长埠隧道是一座上下行分离的四车道高速公路长隧道，左线隧道起讫桩号ZK500+677~ ZK501+769，隧道长1092m，右线隧道起讫桩号YK500+632~YK501+738，隧道长1106m。隧道进出口洞门均采用削竹式。
1. 隧道出口处地质情况
隧道出口处地貌类型为山间狭长沟谷地，谷地由东向西发展，地面标高为261米左右，宽约10～150米左右，两边为山体坡脚形成的高岗地，岗地呈长垅状，植被发育，地势陡峭，自然斜坡为30°左右，易形成地形偏压。表层覆盖的残坡积物为板岩残坡积土及其全风化层，厚3~5米不等，往下为板岩强风化层，厚5~8米不等，下为其弱微风化层。从YK501+702~YK501+723段（21米）为Ⅴ级围岩，且属于典型的浅埋偏压段，极易造成坍塌。
2. 国内类似情况
经过查找国内大量论文，发现有部分隧道洞口与长埠隧道右线出口存在类似情况，即洞口段典型的浅埋偏压。
1）平阳隧道【1】：渝湘高速公路洪酉段的平阳隧道，隧道出口端地形陡峭，洞口段覆盖层厚度8~20m，大部分为浅埋偏压。右洞开挖至28m时发生塌方，塌方总体积达到79200m3；处理方案采用采用封闭裂缝、适当清方、注浆加固稳定滑塌体、加长明洞回填反压、施工斜井加快稳定段隧道施工的综合治理措施；处理费用在200万以上。
2）迎风娅隧道[2]：迎风娅隧道在隧道出口左幅开挖至ZK27+102断面时，掌子面右侧出现小范围垮塌现象，洞内初期支护大量开裂并伴有掉块现象，随后从掌子面开始向外发生塌方，发生范围为ZK27+100~ZK27+114段，塌方体呈碎块状、粉状，手捏易碎；洞外地表发生冒顶坍塌，且伴有严重的地表下陷及山体滑动，坍塌处至洞口仅26m，坍塌段隧道为浅埋段，埋深约10m。处理方案采用先注浆固结洞内塌方体，同时处理地表塌陷，再用小导管超前支护穿过塌方体；处理费用在120万以上。
3. 分析目的
右线隧道起讫桩号YK500+632~YK501+738 ，原设计右线出口明洞及削竹式洞门长度为15米即YK501+723~YK501+738。由于从YK501+702~YK501+
723段（21米）为Ⅴ级围岩，且属于典型的浅埋偏压段，极易造成坍塌，已将该段变更为明挖且已开挖（如图1），现针对明洞方案和路基方案进行综合分析，确定施工方案。
1 明洞方案与路基方案的经济性分析
以鹰潭至瑞金高速公路建设项目施工合同文件中的工程量清单为计算依据，对明洞方案和路基方案进行经济比较分析如下：
1.1 明洞方案
明洞采用设计文件中的明洞形式，明洞衬砌为C25钢筋混凝土结构，每延米主要工程量如表1：
表1 明洞每延米主要工程量造价表
注：明洞每延米主要工程造价未考虑明洞回填反压、路面和边沟工程量。
1.2 路基方案
长埠隧道右线出口从YK501+702~YK501+738已经开挖，根据实测横断面数据绘制该断面图（图2），由图2可见，右线出口左侧为四级边坡，采用1：1，1：1.25，1：1.5，1：1.75坡比。下两级边坡采用框格锚杆防护，上两级边坡采用植草防护。
根据以上路基方案，计算路基每延米主要工程量造价如表2
表2 路基每延米主要工程量造价表
注：路基每延米主要工程量造价未考虑路面、边沟、绿化等工程量
1.3 小结
通过以上明洞方案和路基方案的经济比较，在同时不考虑路面、边沟、绿化等的情况下，明洞方案的造价比路基方案的造价增加3062.9元/m；从经济上考虑，采用路基方案能够节约工程造价。
2 明洞方案与路基方案的安全性与稳定性分析
2.1 明洞方案
根据《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）第7.1.2条“隧道应遵循‘早进洞、晚出洞’的原则”，同时考虑环境保护及施工和运营过程中的安全，采用加长明洞通过偏压段。国内其它高速公路也有多个类似情况。对高边坡顶部进行卸载，回填至明洞顶部，使明洞回填形成一个与山体协调的边坡（如图3）。卸载回填反压之后除了可以避免右洞偏压外，也可提高在施工和运营过程中的安全性与稳定性。
2.2 路基方案
若采用路基方案，则必然存在有一段四级高边坡（见图2），即洞口段高边坡。根据工程地质报告描述：在瑞金地区，根据区内气候条件，区内一般春、夏多雨，为地下水的主要补给期，地下水的水位浅，水量较大，地下水大量出露；而秋、冬季节，降雨量小，为旱季，因此在该两季对地下水的补给小，地下水的水量相对较小，常造成沟谷地表水断流，一些地下水露头干枯。该隧道在现阶段（8月~12月施工期）为枯水季节，地下水位浅，非常有利于隧道洞口段施工，边仰坡相对比较稳定。但是到了明年春天，雨水充足的情况下，该处洞口高边坡将成为一个重大安全隐患，在高速公路施工和运营过程中容易造成塌方，从而引起隧道“关门”事故。
从图2可见，当采用路基方案时，开挖范围将从右洞设计线延伸至左洞55.65m，必然存在对现已完成初期支护的左洞进行卸载，改变左洞的受力模式同时左洞洞顶的覆盖土将进行应力重新分布，对左洞支护结构的稳定性也会产生非常不利的影响。
2.3 小结
通过以上两种方案的安全性对比，我们可以看出采用明洞方案比路基方案更加安全，稳定，可靠。而且更加符合“在以人为本的社会环境中，在适当增加造价的情况下，确保安全，消除隐患。”的理念。
3 结语
综合以上经济性与安全性分析，采用明洞方案比路基方案增加3062.9元/m。 本着“安全、经济、环保、美观”的原则，避免像“平阳隧道”和“迎风娅隧道”的塌方和滑坡，隧道洞口段延长明洞，适当的增加造价，减少甚至可以消除施工及运营中的安全隐患是非常有价值的。
参考文献：
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作者资料：
关键词： 膨胀土隧道； 膨胀土围岩； 快速施工技术； 支护对策
中图分类号： U45 文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2012）04-0038-02
引言
小河沟隧道是太兴铁路线上第一长大特殊膨胀性土质隧道，其起止里程为DK73+754～DK75+557，全长1803m，隧道地质条件复杂，表层土体（由细腻的胶体颗粒组成）竖向节理和斜交剪切裂隙密集发育，断口面光滑。施工初期膨胀土体多表现为强胀缩性、裂隙性、超固结性、强度衰减、遇水崩解、风化特性。随雨季期强降水，致使膨胀土体吸水至充填土体裂隙，土体膨胀变形，衬砌结构失稳，尤其是洞口段拱脚处渗漏水严重。洞身膨胀土围岩接近甚至超过塑限，部分土体呈硬塑状，大部分呈软塑状，局部流塑状，稳定性差，极易坍塌掉块。针对这种围岩变形大，施工难度高的膨胀土质隧道，施工过程稍有不慎，会严重危及施工安全。
本文以小河沟膨胀土隧道为工程背景，经过对其施工过程关键位置成功掘进与支护的经验总结，得出一套适用于膨胀土隧道初期快速施工与支护的办法。实践证明，采取的施工技术措施是科学合理的，确保了隧道在安全有序的环境下施工，顺利解决了膨胀土隧道关键位置施工难，支护处理难的问题。
1 关键段失稳特征概述
所谓关键段，就是指系统由一种状态转变或演化为另一种状态所必须经历的一个阶段，在通过或接近这个阶段过程中，某些变量从连续逐渐变化最终导致系统状态的演化或转变，即在关键段附近，控制参数或条件的改变将从根本上影响或改变系统的结构与功能性质的现象。依托于本次膨胀土隧道的施工过程与膨胀土围岩的变形破坏特征，总结发现的关键段位置主要有洞口段、施工进洞75m与295m位置处。
1.1洞口段位置
小河沟隧道洞口于2010年6月24日进洞，进尺29米，掌子面施工至DK75+517时，由于2010年7月22日突遇季节性雨，土体增湿膨胀变形，于2010年7月23日诱发山体滑坡，洞口整体被掩埋。见图1。
1.2 施工进洞75m位置
小河沟隧道施工至2010年11月18日，施工里程为DK75+482位置时，掌子面出水突然加大，围岩整体向隧道净空滑塌，衬砌结构严重失稳。施工现场对掌子面进行封闭，稳定后实测出水量达到0.534m3/h。图2为破坏里程段衬砌结构裂纹图。
1.3施工进洞295m位置
小河沟隧道施工至2011年7月31日凌晨，其出口里程DK75+193～DK75+262.7段山体发生大面积坍陷、滑移（如图3、4）。塌陷滑移段位于黄土冲沟及浅埋偏压地段。在DK75+100～DK75+265段隧道左侧为黄土陡坡，高差约90m，其中DK75+248附近有冲沟一处。该段偏压较严重，线路右侧拱肩覆盖层较薄。
小河沟隧道在以上三个关键段的施工过程中，没有充分考虑到膨胀土地区施工的共性与场地土质的理化特性，按照设计施工方案（三台阶七步开挖法）施工，致使施工过程出现数次规模不等的塌方、冒顶和围岩大变形等不良地质问题。因此，在后续施工中，针对场地土质的工程特性，采用了创新性的三洞五步开挖法施工工艺，取得了良好的实际效果，降低了施工作业中的工程风险。
2 关键段安全施工技术与支护
隧道安全快速施工的前提是保证其紧邻围岩的稳定，而围岩的失稳破坏往往是由于围岩应力和变形调整导致的结果，坚硬围岩由于强度高、变形小、稳定性好，对施工的影响小，因此在坚硬围岩隧道施工中更多考虑的是如何方便施工、如何高效的发挥机械的效能，在台阶高度、长度的选取等决策中主要考虑的是方便开挖、出渣和支护[1]。膨胀土隧道， 特别是地下水发育地区或季节性降水量较大区域的膨胀土隧道，应尽可能早的进行仰拱施工，使隧道衬砌尽早形成环向受力。隧道衬砌环向受力的形成是膨胀土隧道施工安全的重要保证[2-3]。而膨胀土围岩由于节理密集、增湿胀缩变形大、遇水崩解、稳定性差，开挖过程极易出现塌方等失稳现象，要实现膨胀土围岩隧道的安全快速施工，则必须更多地考虑施工过程中土体增湿围岩受力的调整以及围岩的变形规律，以确保围岩稳定。因此，根据膨胀土围岩变形的特征及其场地地质情况，合理选择开挖分部和开挖进尺，适时安排开挖和支护的各个工序，是膨胀土围岩隧道安全快速施工的理论基础。
对于膨胀土隧道的施工，水是隧道产生膨胀病害的主要根源，施工中需加强引排水，及时施做喷锚支护，封闭暴露的围岩，防止施工用水和水汽侵入岩土体，并切实按设计施做衬砌结构的防排水，防止地下水渗流对隧道结构造成破坏。加强施工用水管理，严禁积水浸泡软化围岩，造成围岩失稳。因此，结合场地膨胀土围岩的理化特性，采用了创新性的三洞五步开挖法施工工艺，辅以大锁脚、大格栅、大管棚辅以小导管注浆等辅助工法，在隧道施工进洞过程中取得了良好的实际效果。具体施工流程如图5。
其详细施工顺序为：
（1）上部弧形导坑①部开挖，在拱部超前支护后进行，环向开挖上部弧形导坑，预留核心土，核心土长度宜为3～5米，宽度宜为隧道开挖宽度的1/3～1/2。在拱部150°范围内施做十环10米长Φ108mm大管棚，并辅以3.5mm的Φ42双排小导管超前注浆，开挖循环进尺根据初期支护钢架间距确定，开挖后立即初喷3～5cm混凝土。开挖后及时进行喷、锚、网系统支护，架设钢架，钢架纵向连接钢筋增加一倍，间距为50cm，挂设双层钢筋网片，其主筋使用Φ32螺纹钢，构造筋使用Φ16螺纹钢，逐榀加设临时仰拱、竖向支撑及斜向支撑，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿向下倾角30°打设大锁脚锚管并与钢架焊接牢固，复喷混凝土至设计厚度。
（2）开挖核心土②，架设上台阶临时仰拱I20a钢架，喷22cm厚C40混凝土。
（3）开挖左侧阶③：开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.0m，开挖后立即初喷3～5cm混凝土，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿向下倾角30°搭设大锁脚锚管，锁脚锚管和钢架牢固焊接，并架立阶竖壁钢架，复喷混凝土至设计厚度。
（4）开挖左侧下台阶④：在滞后左侧阶2～3m后开挖左侧下台阶，开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.0m，开挖后立即初喷3～5cm混凝土，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°搭设锁脚锚管，锁脚锚管和钢架牢固焊接，并架立下台阶竖壁钢架及下台阶左半幅临时仰拱，复喷混凝土至设计厚度。
（5）开挖右侧中下台阶⑤⑥：按照开挖左侧中、下台阶的方法进行开挖右侧中、下台阶，开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m，中、下台阶错开2～3m，开挖后立即初喷3～5cm混凝土，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿向下倾角30°搭设锁脚锚管，锁脚锚管和钢架牢固焊接，并架立下台阶右半幅临时仰拱钢架，复喷混凝土至设计厚度。
（6）开挖隧底⑦：每循环开挖进尺长度宜为2～3m，开挖后及时施作仰拱初期支护，并及时施作仰拱。
（7）施工中加大预留沉落量，拱部预留40cm沉落量，边墙预留30cm沉落量。
通过对革新性三洞五步开挖法与传统三台阶七步开挖法支护结构与参数改变下量测数据的对比（如图7），终使膨胀土围岩体积与应力的反复变化对衬砌结构的连续性破坏降到了最低（如图6），亦说明了我们所采取的支护参数和创新性施工工艺是科学合理的。
3 安全施工与支护技术要点总结
3.1突出天然含水量的影响
膨胀土遇水膨胀的决定性本质因素是组成膨胀土的特殊的物质成分和结构特征，而水则是直接导致膨胀变形的重要因素。一旦土体增湿膨胀，即当土中原有的含水量与土体膨胀所需的含水量相差愈大时，则遇水后土体膨胀变形愈大，而失水后土体收缩愈小。如此反复，会对衬砌结构的稳定性造成不可预估的影响。
3.2注重基底及二衬的结构强度
针对以往隧道底部出现的超挖、欠挖等造成的不均匀沉降、高速列车运行过快对底部附加应力的增加，以及列车长期运行的振动作用，对膨胀土隧道基底及二衬要提前、及时施做。基底宜采用仰拱结构，喷射厚度要大于拱墙厚度；二次衬砌要减少大跨度混凝土结构造成的收缩裂缝。同时增大初次衬砌与二衬的结构厚度。
3.3调整围岩预留变形
隧道内的预留变形量是指围岩荷载引起的下沉量或变形量，也指比设计位置预先提高的量。预留变形量的大小，受地质、开挖方式、支护构造和材质、开挖之后到衬砌之前经过的时间等因素控制，所以宜结合实际情况，采用适合于现场条件的最小预留变形量。隧道总变形以预留变形量控制为主，同时加强肉眼观测，确保洞内施工安全。
考虑到膨胀土体吸湿后其体积的变化与土体内部吸力的丧失、衬砌结构的受力变化，施工场地的预留变形量不能只是针对钢支撑做保险计算，在衬砌施工时，为防备模板与衬砌结构的整体下沉或内挤，需要将预留量做适当放大。
3.4强化工序流程衔接
膨胀土隧道施工过程中， 应做好各工序间的有效衔接工作。开挖完成后宜及时组织钢架、超前支护、钢筋网、喷射混凝土、系统锚杆、锁脚锚管施工，避免因膨胀土围岩暴露时间过长或侵水膨胀而导致变形过大，增加治理的难度与费用。同时，考虑到膨胀土围岩的变形是随时间变化的一个过程，膨胀应力是这种变化的根本原因，施工过程宜加强工序的有效衔接，缩短土体增湿膨胀变形破坏所需时间，即要突出体现一个“快”字，规范施工管理，强化流程衔接。
3.5加强围岩变形监控
监测量测是“新奥法”施工的核心技术之一，尤其是在软弱围岩及特殊性土施工地段，通过现场监控量测，监视围岩变化状态，了解初期支护受力情况，确保施工安全，同时掌握围岩变形规律，确认或修改支护设计参数与施工顺序，合理安排施工工艺。
结论
本文通过对太兴铁路小河沟膨胀土隧道施工实践的总结，较详细的阐述了关键段位置附近膨胀土隧道洞口端与洞内的快速施工技术与支护对策，总而言之，膨胀土为我国较特有的土质，工程中有着广泛的地质灾害[5]。隧道工程是目前控制交通路线紧张局面的有效方式，也是国家投资的重点项目。为了保证隧道结构的使用性能，在施工期间需要注意对“关键段位置”问题的处理，通过合理的施工技术与快速支护方案来增强隧道的使用性能。
参考文献：
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摘要：对公路隧道位置以及隧道洞口位置的选择基本原则、具体规定进行了初步介绍，力求在实际工程中，选择最好的隧道总置及合理的隧道出入洞口，取得良好的经济技术目标。
关键词：公路隧道 隧道位置 洞口位置
1 概述
近年来，随着高速公路网不断向山区延伸，山区隧道也越来越多。由于隧道位置选择的不合理导致经济的浪费，线路运营安全受到威胁，交通事故频发；由于隧道洞口位置选择的不合理导致施工期间的坍塌、开裂，在近年来高速公路隧道修建工程中成为了施工处理最主要的问题之一，因此，选择合理的隧道位置及洞口位置，不但利于施工和运营安全，同时有利于自然环境的协调和保护。
2 隧道位置的选择
2.1 一般原则
首先应综合比选隧道各轴线方案的走向、平纵线形、洞口位置等，提出推荐方案。地质条件差时，特长隧道的位置应控制线路的走向，以避开不良地质地段，而中小隧道的定位应服从线路的走向。
2.2 方案比选的内容
方案的比选应结合隧道与线路两个方面进行综合比较，内容十分庞杂，不能简单轻易的下结论，其主要方面可归结为以下几个方面：
（1） 适当的线形，平面顺适、纵坡均衡、横断面合理。
（2） 经济的路线长度，舒适的运行条件，长大隧道方案的运行条件一般较好，但隧道开挖运营通风费用较高。
（3） 合理的用地，对环境的破坏少，与环境相和谐。
（4） 施工难度小，便于就地取材。
（5） 建设投资小。
（6） 运行费用与养护费用少，对于长大隧道的通风照明及养护费用均较高。
（7） 安全性好，隧道作为封闭空间，事故救援十分困难，近年来长大隧道的火灾救援正日益引起人们的重视。
（8） 在高寒地区，应特别注意隧道的冻害和洞口风积雪问题。
（9） 隧道内外线形的一致性。近年来隧道洞口事故频发，隧道洞口的线形一致性十分重要。
隧道方案的比选是一项系统的工程，应充分考虑到各个方面的不同，充分论证。有时候几个方面不能同时满足，甚至充满矛盾的地方，应该综合考虑，选出相对最佳方案。
2.3 隧道位置选择的具体规定
（1）应修建在稳定的地层中，尽量避免穿越工程地质和水文地质极为复杂以及严重不良地质地段；必须通过时，应采取合适的辅助工程措施保证工程安全。
在服从线路走向的条件下，地质条件是隧道位置选择的主要因素，如果必须通过地质不良地段和灾害地质地段，则应减小其通过距离，有时宁可增加隧道长度来减少隧道在不良地质中的距离，同时应采取必要的合适的工程手段措施，确保隧道施工安全及长期运营安全。
（2）越岭隧道
对于特长及长隧道而言，应该进行大面积的地质测绘和综合地质勘探以确定线路走向和平面位置，当穿越垭口时，应拟定不同的越岭高程及其相应的展线方案，结合线路线形及施工、运营条件等因素，进行全面技术经济比较后确定。
（3）傍山隧道
河谷地形，由于长期受到地质构造和水流冲刷等影响，地形和地质情况复杂，对称或者不对称的台地和陡峭的山坡，并伴有一些不良地质现象，同时可能出现洞壁过薄、偏压、浅埋、洞口深基础等现象。
傍山隧道总体原则应该是向山体内侧移动，同时应对长隧道方案和短隧道群方案或桥隧结合方案进行技术经济比较。
3 隧道洞口位置的选择
3.1隧道洞口位置的选择原则
隧道洞口位置的确定应遵循“早进洞、晚出洞”的原则，注意边坡及仰坡的稳定。应与周围自然环境相协调，隧道洞口应避开居民点，当不能避开时，应考虑施工爆破对人身及房屋等设施的影响和采取环境保护措施。隧道洞口位置的选择应与隧道前后构造物协调。在桥隧紧接的情况下，应综合考虑洞口与桥跨布局、结构处理的整体性，避免桥隧工程施工相互干扰。当线形与洞门位置出现矛盾时，地质条件是确定洞门位置的决定性因素。
3.2 洞口位置的具体选择
（1）隧道洞口的中线宜与地形等高线接近垂直。条件困难时，宜以大角度斜交进洞，避免与等高线平行进洞。隧道洞口轴线与地形的关系一般可分为五种：坡面正交型、坡面斜交型、坡面平行型、山脊突出部进入型、沟谷部进入型。而坡面正交型即隧道轴线与坡面等高线正交的形式是最理想的形式。
（2）隧道洞口应选择在山坡稳定、地质条件较好处，不应设置在偏压很大及严重不良地质地段。沟谷和山凹往往是地表水和地下水的汇集之处，地质构造也多较为软弱破碎，洞口位置应避开沟谷和山凹的中心，尽量在凸
（3）层面不稳定的岩层，开挖后容易引起顺层滑动或坍塌的地段，宜提早进洞。当隧道避开堆积层进洞有困难时，不宜采用清方的办法缩短洞口。应维护山体的稳定和洞口施工的安全，采取接长明洞或采用洞口大管棚及洞口地表注浆加固等工程措施。
4 结语
隧道位置和洞口位置选择是一项系统的工作，需要在大量资料和地质调查的基础上，结合线路走向，进行综合对比选择。隧道位置选择与洞口位置选择，隧道位置选择与线路走向，洞口位置选择与线路走向之间，相互影响，甚至有时候会出现矛盾的地方，这时应该在服从线路基本走向的前提下，主要根据工程地质情况进行隧道位置和洞口位置的选择，以尽量避开不良地质地段，确保隧道施工和后期运营安全。
参考文献:
[1]才. 隧道工程[M]. 人民交通出版社,2006.
[2]洪开荣等. 山区高速公路隧道施工关键技术[M]. 人民交通出版社.2011.5
关键词：公路隧道洞口；隧道施工；施工安全
中图分类号：U451文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）08-0154-03
我国70%的国土为山岭和丘陵地区，以往山区公路建设中较多采用的是大填大挖和盘山绕行的方案，近年来，随着公路交通事业的发展，隧道的应用越来越广泛，建设规模越来越大。采用隧道方案能够较大地提高路线线形标准，缩短行车里程，还可避开山区公路滑坡、崩塌、碎落等常见病害，改善行车条件，并且可以避免大面积开挖扰动山体，减少对植被的破坏，避免产生大量弃方土石填充山谷河滩，能够有效地保护生态环境。与铁路、水工隧道相比，公路隧道具有断面大，附属设施多，运营环境要求高等特点，因此对公路隧道建设的技术水平要求也相对较高。
隧道的分部工程按照结构部位、施工的特点及任务划分，一般包括隧道总体、洞身开挖、支护、防排水系统、二次衬砌、明洞、洞口、路基路面、以及通风、照明附属设施等。其中锚喷初次衬砌、模筑混凝二次衬砌的施工相对独立，工序不搭接，因此宜分开作为独立的分部工程。由于隧道透水对安全运营和隧道结构都具有较大的危害，隧道的防排水问题受到越来越多的关注，故为保证工程质量，宜单独列为分部工程。洞口以外的排水工程可列入洞口工程，也可以归人整个隧道的防排水系统中。高等级公路的长大隧道常设有通风、照明、供配电、监控报警系统等附属设施，应按照其安装施工及功能等特点划分为独立的分部工程。洞口工程包括洞口的开挖、洞门翼墙的砌筑等分项工程。
目前国内对洞口段的设计大多考虑了预加固措施，但对施工方法不够明确，施工规范也仅简单阐述了洞口的施工原则。笔者认为，施工方法的选择对洞口防坍和施工安全具有重要作用。本文就复杂地质条件下公路隧道洞口的施工方法进行一些探讨。
一、隧道洞门的作用及主要形式
国内外工程技术人员都非常重视隧道洞口段的施工，许多国家的隧道设计、施工规范中，都对洞口段的设计与施工设有专门条款。近年来国外大多提倡隧道进洞顺延山坡坡度，尽量不扰动洞口段岩体的稳定性，采取无洞门的“趋自然状态”形式。国内设计和施工时着重强调“早进晚出”及“保持边仰坡稳定”，要求及时施做洞门，通常采用在预加固结构保护下进行施工。
隧道洞门的作用为保持洞口仰坡和路堑边坡的稳定；汇集和排除地面水流；便于进行建筑艺术处理。洞门的主要形式有：
1．环框式洞门。将衬砌略伸出洞外，增大其厚度，形成洞口环框，适用于洞口石质坚硬、地形陡峻而无排水要求的场合。
2．端墙式洞门。适用于地形开阔、地层基本稳定的洞口；其作用在于支护洞口仰坡，并将仰坡水流汇集排出。
3．翼墙式洞门。在端墙的侧面加设翼墙而成，用以支撑端墙和保护路堑边坡的稳定，适用于地质条件较差的洞口；翼墙顶面和仰坡的延长面一致，其上设置水沟，将仰坡和洞顶汇集的地表水排入路堑边沟内。
4．柱式洞门。当地形较陡，地质条件较差，且设置翼墙式洞门又受地形条件限制时，可在端墙中设置柱墩，以增加端墙的稳定性，这种洞门称为柱式洞门。它比较美观，适用于城郊、风景区或长大隧道的洞口。
5．台阶式洞门。在傍山地区，为了降低仰坡的开挖高度，减少土石方开挖量，可将端墙顶部作成与地表坡度相适应的台阶状，称为台阶式洞门。
二、复杂地质条件下随道洞口段施工方法
公路隧道通过多年的发展，在公路隧道设计、施工和运营中提倡环保型建设理念，取得了初步的成果：如隧道洞口由以前的大挖深槽采用柱式洞门进步到现在采取小刷坡的削竹式洞门；在自然生态环境敏感地区采取前置式洞口工法即“零开挖”工法进行隧道施工，最大限度的减少了边、仰坡的开挖面积，有效保护了生态环境；对于偏压洞口采取早进洞措施，洞口部位结构采取抗偏压结构形式，但仍然避免不了山体内侧边坡开挖过高的弊端；在局部沿河傍山路段为了避免泥石流、崩塌等不良地质灾害对公路运营的影响，建设过程中采取了棚洞等结构型式进行过度，确保了公路的安全畅通，但整体上讲，所采取的棚洞结构在构造选型、与周围地形的景观过度、协调等方面尚有所欠缺。总体来讲，评价公路隧道对环境的影响主要考虑隧道洞口施工对自然环境的破坏、隧道洞门及其它构造物与环境的协调、隧道内汽车废气对环境的影响、隧道内废水对环境的影响、隧道施工弃渣对环境的影响等五个方面，在以上五个方面中，公路隧道建设对环境的影响均发生在隧道洞口或洞门处理上，隧道洞口设计形式及洞口施工是公路隧道环保型建设的重点，尤其在沿河傍山路段，如何因地制宜地选择环保型棚洞结构型式，做到工程构筑物与自然环境、地形的和谐统一、最大限度地保护生态环境，是公路隧道环保型建设技术考虑的重点课题。
1．洞口段的预加固措施。洞口段围岩的自支护能力比较弱，有的甚至没有自支护能力。因此，在洞口段施工中最重要的是提高围岩的自支护能力，保证开挖及后续作业的进行。
根据国内外经验，洞口施工大多是在预加固的支护系统下进行的，尤其是在浅埋、偏压、破碎、软弱、地下水丰富并具有软弱夹层、顺层等极易发生滑移、坍塌的地段，更需要采用综合预加固体系。笔者所参加的隧道施工，在复杂地质条件下的随道洞口段采用的预加固措施主要有地表锚杆加固、抗滑桩、挡土墙、锚索（桩）、减载、填土反压、地表注浆、超前锚杆、大小管棚、预注浆、套拱、水平旋喷桩、锥形短桩加固隧底等方式。
另外，在洞口段采用预加固措施时应注意以下几点：（1）在围岩特别差的地段，本着“宁强勿弱”的原则，在确定施工方案前应优先对大管棚、水平高压旋喷法、小管棚等方法进行比选，避免采用一般加固措施带来的隐患；（2）采用预加固措施后，施工中发现有边墙开裂、仰拱隆起现象，说明拱部加固后，边墙、仰拱受力增大，因此，施工中在进行拱部预加固的同时应加强边墙、仰拱支护强度，如增加锚杆的数量和长度、增设格栅钢架及先行施做仰拱等措施。
2．洞口段施工的注意事项。在制定隧道洞口段方案时，要充分考虑地质和施工条件、埋深和断面尺寸、围岩类别、坡面情况、地表建筑物结构、地下水及气候条件、施工进度与围岩承载拱形式的关系、材料供应、队伍施工水平、方案经济性、工期要求、突发事件应对措施等因素。
综合起来，笔者认为在隧道洞口段施工要注意以下事项：（1）重视各项准备工作。进洞前施工单位制定完整的进洞方案（场地布置、预加固措施、施工方法等），方案经审核批准后开工，施工中不得随意变更方案。重点隧道配备专职地质技术人员，及时掌握地质变化情况，并提出施工建议；（2）贯彻“早进晚出”原则，尽量减少对边仰坡的扰动，提倡“趋自然状态进洞”，尽早完成洞口周围排水系统。边仰坡处理与路基施工、场地布置、便道施工、桥涵工程统一安排；（3）先固后挖，严格执行“先治水，管超前，严注浆，短开挖，弱爆破，强支护，早封闭，勤量测，抢做门”27字方针；（4）衬砌尽量先墙后拱，不提倡先拱后墙，有仰拱的必须先做仰拱，尽早成环；（5）洞口段采用台阶法施工时，尽量缩短台阶长度以确保隧道稳定性；（6）对于偏压、浅埋的多线隧道，优先采用双侧壁导坑法，在地表预加固措施到位的前提下，可考虑采用台阶法；（7）拱部采取预加固措施的同时，加强对边墙及仰拱等部位的支护措施；（8）尽早完成洞门，增强洞口段稳定性。
3．大管棚施工方法。（1）作用：由于隧道断面大，洞口处岩体风化十分严重，土体松散，所以洞口开挖面极易发生坍塌，施工进洞困难。采用大管棚结合小导管对洞口段堆积体进行注浆固结然后再开挖，这样可以有效保证洞口边仰坡安全，而且使开挖部位形成棚幕和一层壳体，从而大大增加了进洞施工的安全性，确保顺利进洞；（2）工作原理：超前支护的基本工作原理是在待开挖洞顶轮廓线以外一定角度范围内，环向按照一定的间距超前打入钢管，并在钢管内进行压力注浆。环向钢管形成棚架，为开挖及初期支护作业提供了安全保障；浆液固结后钢管和围岩之间组成了一个共同的固结圈，从而在隧道的纵向和横向分别形成一个刚度较大的梁结构和拱结构。这个结构能有效提高围岩的承载力及自稳能力，减小围岩的变形；同时，隧道开挖后与钢架一起共同组成刚度较大的支护结构，以抵挡隧道开挖后产生的围岩压力和变形；（3）施工过程：第一，测量放样、钻机定位：测量放样出隧道设计轮廓线并按 40cm 的间距标出管棚的位置。将钻机移动并定位至标定位置。第二，钻孔：使用顶驱液动锤按设计角度1°～2°，把套管与钻杆同时同步冲击回转钻入岩土层内至设计度。套管与钻具同时跟进，产生护孔功能，避免内钻杆在提出孔后产生塌孔或涌水事故，提供临时护孔，方便往孔内插管注浆。钻孔要求精度高，终孔位置准确，各开孔的孔眼与终孔的孔眼落在同一周界面上，避免产生较大的偏差和变形。同时要确保钻孔的同轴度，以避免管棚送入时受卡。第三，清孔：钻孔完结后，先把套管内孔注水清洗洁净后，才把钻杆取出。套管仍保留在孔内供护孔作用。第四，顶进钢管棚：把按设计要求加工好的钢花管顶入套管内，接头采用 15cm 长的厚壁管箍，上满丝扣；并把钢管轻轻打入岩土地内，以固定钢管不易滑出孔口。钢管完毕后，取出套管，钻进其它孔眼。套管取出时，冒落的岩土会于孔内压紧钢管。钢管口与孔口周壁用水泥密封。当管棚安装完毕后，用小木楔在钢管与围岩壁楔紧，再用防水胶泥（锚固剂）将空隙封闭住。第五，清孔并插入钢筋笼：再次清孔并将钢筋笼插入钢花管内，使之与钢花管成为一体。第六，注浆：利用浆液的渗透作用和压密作用将周围岩体预先加固并封堵围岩的裂隙水，这样既能起到超前预支护的作用，同时也加强了管棚的强度和刚度。注浆时一般总是先注无水孔，后注有水孔。在无水地段可从拱脚起顺序注浆。注浆速度根据注浆孔出水量大小而定，一般从快到慢。注浆结束时将闸阀关闭，卸下进浆管，进入下一循环。
工程实践证明，大管棚施工方法在复杂地质条件下的隧道洞口开挖中的应用是成功的。大管棚工法的梁效应和固结效应，既能阻止松散围岩的坍塌又能有效控制沉降，为隧道洞身的安全、顺利通过创造了条件。
4. 前置式洞口施工法。前置式洞口施工法是公路隧道进洞的一种新型施工方法。公开技术是明洞暗做法，采取保护山坡自然进洞的方法进行隧道洞口施工，在洞外不开挖山脚土体的情况下，采用拉槽施工的方法先修建临时明洞衬砌，然后在临时明洞衬砌暗挖明洞核心土，采用冲击破碎开挖进洞。这样既可保全洞口山坡及原生植被免遭破坏，减小洞口仰坡防护工程，也可缩短边仰坡的暴露时间，提高其稳定性。
主要特点：（1）施工中尽量不切坡进洞，有效的保护隧道洞口自然生态环境；（2）利用洞外临时衬砌和边、仰坡临时防护及临时衬砌外回填反压，保证隧道洞口边、仰坡的稳定；（3）保留了左右洞间的原生岩土体，保证仰坡的稳定和保护该部原生植被。
施工步骤为：（1）修筑截水沟、清表、修整仰坡浮土，该处仰坡厚度高度控制在0～5m，因开挖工作量较小，采用人工开挖即可；（2）前置式洞口段临时衬砌及管棚套拱两侧施工槽开挖；（3）前置式洞口段临时衬砌及管棚套拱两侧施工槽边仰坡防护；（4）按设计施工管棚套拱，钢拱架架立就位后，浇注套拱；若无超前大管棚，直接进行下一步；（5）超前大管棚或超前小导管预支护施工，若无超前预支护，直接进行下一步；（6）前置式洞口临时衬砌基础施工，在型钢拱脚部先浇注基础混凝土稳定拱架基脚，浇筑高度控制在5m以内；（7）前置式洞口临时衬砌施工，首先架立型钢拱架，并采用连接钢筋焊接牢靠；（8）洞顶回填反压，以保证临时衬砌和边仰坡的稳定，临时衬砌最大回填高度控制在3m内；（9）前置式洞口段临时衬砌内部洞口明洞段岩土体上台阶暗挖；（10）前置式洞口段临时衬砌内部洞口明洞段岩土体下台阶暗挖；（11）前置式洞口段仰拱、仰拱回填以及矮边墙施工；（12）前置式洞口明洞段防水层及排水管施工；（13）明洞衬砌施工；（14）洞顶绿化恢复。
三、结语
隧道洞口段施工对于隧道施工的重要性显而易见，按照新奥法理论，初期支护及预加固措施是隧道结构的一部分，而二次衬砌仅起安全储备和饰面作用，因此重视预加固措施和初期支护对隧道施工是工作之本。各项措施不是孤立存在的，根据围岩情况、施工环境、工期要求等进行安全性、经济性比较，因地制宜采取综合手段才是确保施工顺利进行的关键所在。
参考文献
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关键词：引水工程；隧洞施工技术；要点
前言：隧洞施工属于地下工程的范畴，所以应用传统的地上施工技术进行工程建设必然会面对诸多现实问题，近年来随着施工技术的逐渐发展，隧洞施工技术取得了一定的成绩，例如隧洞支护技术等，本文将结合现阶段在实践中效果较为理想的隧洞施工技术展开分析，并尝试性的总结出施工技术要点。
一、引水工程中常见隧洞施工技术分析
（一）隧洞进、出口边坡支护施工技术及测量控制
隧洞进出口边坡施工对周围环境有一定的影响，所以在对其进行设计的过程中要依据“先进晚出、不刷或尽量少刷坡”的原则，刷坡实质上是在施工的过程中人为或利用机械将周围存在的道路或大规模基坑等边坡的倾斜表面整平处理，由此可见施工中刷坡会破坏隧洞进出口周边工程，甚至破坏地质水文环境，为扩大隧洞施工技术的时效性，应严格按照施工原则进行[1]。现阶段为在现有技术水平条件下履行原则，通常在设计过程中采用无洞门设计，在客观条件不允许的情况下也会采用斜洞门或非挡墙洞门等施工便捷的形式，这样不仅实现了降低对洞口山体坡积层及其他工程设施的破坏程度，而且为后期针对性的维修检查提供了便利条件。在洞口开挖的过程中要伴随边坡支护技术，若在施工的过程中发现不稳定的岩体，要及时对其进行有效支护。支护主要使用的工具是锚杆，具体使用的锚杆规格视实际需要而定，在必要的时候可考虑对技术要求更为严格的混凝土喷施的方法。除此之外，由于引水隧道通常较长，而且习惯采用对向掘进的方法，所以在开挖过程中根据设计图纸对隧道掘进的平面和高程方向控制至关重要，其主要方法包括洞外、内平面控制测量和高程控制测量和联系测量，其测量控制精确度如表1所示。
（二）隧洞开挖及支护施工技术
如表2所示，现阶段引水工程隧洞围岩主要包含以下几种类别，根据围岩的特点在进行开挖及支护技术应用的过程中要根据实际情况进行灵活应用，一般情况下，Ⅰ类至Ⅳ类围岩在进行施工的过程中可采用全断面开挖技术，通常情况下将钻孔的深度和循环尺寸都比较大，后期爆破要根据实际情况进行多次爆破实验，最后根据实验数据确定爆破参数，在达到爆破效果的同时严格保护现场施工人员的安全的目的；根据表1可以发现隧洞围岩的稳定性并不统一，有些围岩的稳定性较高，但也存在稳定性较差的围岩，所以在进行开挖和支护的过程中，要根据围岩特点进行调整，例如针对稳定性较好的围岩在进行爆破的时候，要选择密度相对低、爆炸猛烈度相对一般，但威力极强的炸药类型，例如非电毫秒雷管加塑料导爆管引爆的方式，循环进尺也可以根据实际情况有针对性的调整，用于支护的锚杆应辅助掌子面进行，使开挖和支护同步进行，在提升施工进度的同时保证施工安全和质量，图1为支护断面图，图中在直径3400cm，高度3438cm的断面中，设置了同规格的锁脚锚杆和锁肩锚杆支撑掌子面，间距与钢拱架相同，使其整体更加稳固[2]。在围岩稳定性相对较差的情况下由于岩体长期受水的浸泡，徒手就可以将整块岩体破坏，所以在隧洞施工的过程中要更加注意，首先进行全断面开挖，然后利用钢纤维混凝土结构对掌子面进行有效封锁，防止塌方现象出现，在此过程中要及时安装格栅，并进行锚杆及支护施工，加强围岩的坚固性，随后要在其表面喷上厚度适中的钢筋混凝土结构，实现人为的围岩加固。
（三）隧洞混凝土衬砌技术
在引水工程隧洞施工中要使用隧洞混凝土衬砌技术，特别是中小型隧洞对此项技术的需求更加强烈，此项技术实质上就是在喷、锚、钢构架及管棚单独或联合使用的基础上根据实际情况进行衬砌混凝土，此环节要注意衬彻过程要从隧洞中间部位的伸缩缝开始，其次再按照隧洞设计图纸分仓进行浇筑，为保证混凝土的质量通常情况下将所需的混凝土直接利用罐车输送到浇筑段，然后将混凝土直接放进泵料斗，利用导管将混凝土入仓，最后进行分层铺设，根据大量施工实践数据分析，普遍认为分层铺设的厚度应该控制在40厘米左右。在下料的过程中应该从底拱开始，然后两侧同时均匀下料，直至两侧同时到达顶拱，在达到顶拱后，要利用规格为2.2千瓦的软轴对下料进行捣实，在以上程序均结束后方可进行封仓。由此可见隧洞混凝土衬砌技术，对各个施工程序的要求都十分严格，如果一个环节出现失误很可能导致整个施工过程都存在潜在危险。由于隧洞施工过程以降低施工难度、缩减施工成本、保证施工质量为最终目的，所以未来隧洞施工技术的发展必然面临更严峻的考验，需要结合引水工程隧洞施工的现实需要不断进行调整[3]。
图 2 设计图纸中隧洞混凝土衬砌技术施工过程截图
二、引水工程隧洞开挖过程中的施工技术要点
由于隧洞所处的地理位置及其设计情况、用途等都存在明显的差异，所以进行隧洞开挖的过程中不能完全采取固定的开挖技术，要充分考虑隧洞周边的围岩种类、隧洞断面具体尺寸等现实情况，这样才能使工程进度及完成质量得到保证，现阶段隧洞开挖技术主要有两种，一种是全断面隧洞开挖，即隧洞周边围岩完整而且坚固，采用一次性钻破的形式再进行支护施工，即可以保证隧洞的使用性，由此可见此种方式施工便捷，可以有效的提升施工进度，而且施工的质量也可以得到保证，周围环境基础好，所以也可以忽略施工过程中的意外因素干扰。另外一种开挖施工技术方式为导洞隧洞开挖式，这种方式应用的环境相对于上一种略显复杂，通常应用于断面地质结构中，严格按照图纸设计的尺寸及形状规划出实际需要的隧洞，由此可见此种方式在施工的过程中可以根据地质情况进行调整，有效的解决地下施工中的排水及通风问题，而且施工的效果与图纸更为贴近，效果更加理想，而且其将前期规划落实于实处，使爆破等后续环节更加与预算相符。
在开挖过程中，光面爆破施工和超欠挖处理直接关系到施工安全和经济性，所以对其技术处理必须十分严格，例如光面爆破施工首先根据隧道开挖地域的实际情况选择采用预留光爆层法还是全断面一次性开挖法；然后根据理想的爆破效果选择爆破参数，例如炮眼直径、间距等，在放样测量的过程中要保证偏差的合理性；周边眼钻眼时要按照2%至5%的斜率外插，抵抗线控制在50至70厘米的范围内，值得注意的是线性装药量要保持在每米0.05至0.25千克，辅助使用跳段雷管，炮孔堵塞通常在20厘米以上；超欠挖处理要由技术能力强、经验丰富的施工人员和先进的测量仪器辅助开展，对爆破的方式、参数进行优化配置并确保钻孔的质量的进出上对装药、封堵、爆破效果进行严格控制，并对超前支护的间距、长度、角度等严格把关，遵循先加固后处理的原则，利用隧道断面仪等设备对开挖过程进行动态监督管理，准确把握开挖过程中的技术要点，是保证工程质量的前提。
三、引水工程隧洞塌方处理的施工技术要点
在引水工程隧洞施工技术应用过程中，经常会出现塌方问题，所以对塌方进行处理也是施工技术的重要组成部分，当出现塌方问题时将直接影响隧洞施工的进度，并威胁整个施工的质量，所以快速解决塌方问题，巩固隧洞是处理技术的要点，首先要采取措施加固未出现塌方的隧洞结构，有效的预防其他位置出现塌方，这样不仅可以控制塌方问题的严重程度，而且可以为解决塌方问题提供相对稳定安全的环境；其次相关技术人员亲自到塌方现场进行调查研究，准确定位引起塌方的原因，并提出有针对性的解决方案，使其对施工进度及质量的影响降至可控范围内，在引水工程隧洞施工中塌方问题严重程度有大小之分，但考虑到隧洞后期的实用性，不论塌方面积大小都要及时处理并有效防止其后期再次发生。
结论：通过上述分析可以发现，引水工程中隧洞施工技术的应用情况直接关系到整个工程的施工质量和社会效益，所以在实用技术的过程中必须准确把握施工要点，并结合施工地域的实际情况进行灵活应用，未来随着施工技术和经济条件的发展，隧洞施工的难度会逐渐加大，所以隧洞施工技术也要不断的更新和完善，要以动态发展的眼光看待引水工程中的隧洞施工技术。
参考文献：
[1]黄柏洪.岩体全断面隧洞施工技术及支护方案研究[D].南京：河海大学，2014.
[2]田安建.深圳市东部引水工程隧洞掘进施工若干技术问题的回顾[J].人江，2011，02（06）：49-50.
关键词：隧道工程；施工；测量
Abstract: the tunnel project is a kind of high risk and high technology of modern engineering, measurement technique in the tunnel project construction is not the position than. This paper expounds the characteristics of tunnel construction measure, the preparation, the measurement method of the tunnel.
Keywords: tunnel project; The construction; measurement
中图分类号：U455文献标识码：A 文章编号：
引言
工程施工测量在很多书中都有阐述，但大多数都是理论方面居多，现场实际可操作反映较少。由于对隧道施工工艺工序不清楚，很多工程测量技术人员进入角色后会觉得无从下手，反映在实际操作中顾此失彼，有的甚至造成工程较大浪费。
1隧道工程施工测量的特点
1．1隧道施工程工测量的特点
(1)洞外总体控制。作为指导隧道施工的测量工作，在隧道开挖前一般要建立具有必要精度的、独立的隧道洞外施工控制网，作为引测进洞的依据；对于较短的隧道，可不必单独建立洞外施工控制网，而以经隧道施工复测、调整后并确认的洞外线路中线控制桩为引测进洞的依据。
(2)洞内分级控制。洞内控制点控制正式中线点(正式中线点是洞内衬砌和洞内建筑物施工放样的依据)，正式中线点控制临时中线点：临时中线点控制掘进方向。洞内高程控制与平面相仿,临时水准点控制开挖面的高低，正式水准点控制洞内衬砌和洞内建筑物的高程位置。
(3)开挖方法影响测量方式。先导坑后扩大成型法对隧道的位置还有一定的纠正余地,隧道施工测量可先粗后精；全断面开挖法一次成型，隧道施工测量必须一次到位。对于采用全断面开挖法开挖的隧道．其测量过程与先挖导坑后扩大成型开挖的隧道基本一样，不同的是对临时中线点、临时水准点的测设精度要求较高，或者是直接测设正式中线点、正式水准点。
(4)隧道施工的特殊环境对控制点布设提出特殊要求。隧道贯通前，洞内平面控制测量只能采用支导线的形式，测量误差随着开挖的延伸而积累。洞外控制网和洞内施工控制测量应保证必要的精度。控制点应设置在不易被破坏的位置处。
2 隧道测量的前期准备
（1）认真阅读相关设计图纸，准确领会设计意图。工程所处在平曲线、竖曲线范围以及所有参数，应认真验算设计给定的平面坐标、设计高程。对不清楚和有异议的地方及时提出，以免贻误工程施工。
（2）熟悉相关设计规范以及对本工程的具体测量要求。熟悉《 隧道工程施工技术规范》的测量章节要求，保证工程设计图纸中隧道净空要求、结构轮廓几何尺寸、相互之间的位置关系，实测时做到心中有数。
（3）了解隧道施工工艺和步骤，提前为施工做好放样准备。一般设计文件对隧道施工工艺和步骤都有提出要求和设计，实际施工时也会有一定的变动。所以现场实际操作时应认真研究工艺和步骤，准确控制好每阶段的轮廓尺寸。
（4）制定较为详细的施工测量计划方案。 根据设计技术交底和现场测量交桩，根据以上 点要求，技术人员应该制定较为详细的施工测量计划方案，包括测量准备、仪器适配、正常实施测量的技术要求等等。
3 隧道测量
隧道施工测量主要分为5个步骤进行：测量方案准备一隧道进出口闭合测量一洞口测量一洞内正常测量一监控量测一竣工测量。其中洞内正常测量也可以分为开挖轮廓测量一初期支护测量一二次衬砌测量3个阶段。 每个阶段和项目精度都不相同，应认真控制和把握。
3.1测量方案准备
在开工前应根据设计图纸和规范制订好较为详细的实施性测量方案，包括人员配备、仪器准备以及各个阶段和工序技术要求和措施等。
3.2隧道进出口闭合测量
根据设计技术交底和现场测量交桩，正式实测前，应对所交桩位的坐标和高程进行闭合联测，符合精度要求后才能正式实地放样。如果出现精度达不到要求，应尽早通知有关单位进行联测。短隧道可以进行全站议导线闭合测量，长隧道或者地形复杂的可采用GPS 全球定位测量。
3.3 进出洞口测量
包括地形地貌、标高埋深等项目。隧道进出口位置地形的复测相当重要，它直接关系到以后隧道洞口能否安全进洞。洞口地形复测，主要是复核与设计图纸是否相符，包括工程量复核、进洞口桩号、覆盖层厚度、是否偏压，偏压时地形对洞身结构影响程度，是否应采取变更洞口位置，变更洞口临时支护形式参数以及洞口地貌特征对洞口的影响和洞门形式是否合适等等。
3.4 洞内正常测量
洞内施工测量主要控制好隧道净空，开挖、支护、二衬不要侵入净空，当然也要控制好超挖过大的问题。按照设计或实际围岩地质情况，测量精度也相应分为3个级别，即开挖轮廓测量、初期支护定位测量以及二次衬砌施工测量。
3.4.1开挖轮廓测量放样
设计文件一般都提供了衬砌设计图，一般情况均可按设计图纸给定的轮廓参数进行测量放样。但应值得注意的是，设计图纸给定的预留沉降量是分围岩级别统一给出的，而现场施工由于位置不同往往会出现不一致的地方，需要施工单位自己调整掌握。根据经验，洞口5m~10m内（视围岩情况）应该高于设计要求进行放样，以减少由于洞口开挖后，山体的应力释放，产生过大的洞口破坏。而10m以后根据量测结果，可以按设计提供的参数进行（围岩稳定时甚至可以降低要求）。洞内围岩强度稳定性如果较设计差，地质构造破坏严重的局部地带，也应高于设计要求进行放样，以减少不良地质岩体段的应力释放，岩体失稳造成净空受限的情况发生。 如果按设计文件放样后（其他支护措施又到位），均不能满足净空要求，则应提请设计院改变支护参数和增加预留沉降量要求。
要求测量技术人员每循环的开挖轮廓必须到现场画出，以控制好钻孔轮廓位置，尽量减少超挖和欠挖。
3.4.2初期支护定位测量
要求每次进行支护时，测量人员均应进入现场，进行支护框架体仪器定位，防止立架锚喷支护实体侵入净空，否则日后返工，凿除难度很大，严重影响工期和质量。这个阶段控制好轮廓标高、净宽、保证轮廓园顺，一般就不会出现大问题。当然如果支护结束后净空过大，则日后二衬工程质量将增大，施工单位经济效益也将损害。
3.4.3二次衬砌测量
隧道二次衬砌施工测量是正常施工测量的最后一道关卡，它的准确与否直接影响隧道通车净空要求和能否按设计要求竣工交验，因此极为重要，一定要慎重处理。这个阶段主要根据设计文件，在平面和高程上严格按图放样，定位整体衬砌台车（一般按规范要求，可以将原设计轮廓线放大5cm，以消除二衬硅施工中的台车变形而侵入净空现象），放大后的5cm轮廓位置在水沟盖板内侧墙进行调整处理。
3.4.4监控量测
隧道施工监控量测工作，贯穿于从开工到竣工交验全过程是一项必测项目。 它的作用和目的体现在：①为安全生产提供信息（超前预警。事后警报）。掌握施工中围岩和支护的动态信息地质超前预报。及时反馈信息，以指导施工作业，该加强要及时加强，要减弱也可以减弱支护。②为新奥法设计和施工提供科学依据。通过对围岩和支护的变位。应力变化，提供设计部门修改支护系统参数设计。
一般设计文件都会有对本工程的具体量测点位布置。量测频率，量测项目等提出要求，技术人员在具体实测时应认真布点，认真测量，真实记录并汇总分析，为安全生产和新奥法科学设计提供依据。
（1）地质和支护状况量测。这项工作主要是开挖和初期支护后（每循环），对揭露的岩性。结构产状以及支护变形观察、描述和编录，与设计文件岩性、地质构造对照；使用钢卷尺、地质罗盘工具以及数码影像。
（2）剥周边位移量测。采用各种类型的收敛仪，按照量测计划和频率，逐断面而进行收敛数值实测，提供有效数据，判断围岩应力变形、支护体破坏程度。
（3）拱顶下沉测量。拱顶下沉是监控量测中最明显和直观的测量，运用水准仪和全站仪均可进行。
（4）锚杆拔力实验。锚杆拉拔力试验主要可以检测锚杆支护系统与围岩之间共同作用支护围岩的效果，采用锚杆拉拔仪进行；这是新奥法隧道施工的必测项目。
3.5竣工测量
工程竣工后，受施工工程建设影响，部分控制点已不能通视，在尽可能利用业主提供的控制点情况下，将控制导线点重新设立在工程的部分耳墙上(稳定、易保护)，同时将高程联测到一点，应满足竣工验收要求。对于隧道工程，在隧道竣工后，应在直线地段每50 m，曲线地段每20 m即需要加测断面处，测绘以路线中线为准的隧道实际净空，标出拱顶高程、起拱线宽度、路面水平宽度。隧道永久中线点，应在竣工测量后用混凝土包埋金属标志，并在边墙上画出标志。隧道竣工后应做出贯通测量技术成果书、贯通误差的实测成果和说明、净空断面测量和永久中线点、水准点的实测成果及示意图。
3结束语
对于包括隧道在内的综合性公路工程建设项目，不同的项目、不同的标段，有其各自的特点，无论什么样的项目，对测量控制来说，都是现代化的仪器，原始的操作方法。所以在每道工序进行当中，必须坚持的一项原则是：开工前做好准备，有复测，工作中有校核，完工后有检查。这样才能避免测量事故的发生，提高测量成果水平。
参考文献
[1]李青兵，陈永奇．主编工程测量学．北京：北京测绘出版社．1995．
[2]李晓莉．测量学实验与实习[M]．北京：测绘出版社，2006．
[3]张正禄．工程测量学[M]．武汉：武汉大学出版社，2005．
关键词：铁路隧道；控制测量；GPS测量；高程测量
中图分类号：P228 文献标识码： A
铁路是典型的线状工程，由于在坐标投影的过程中，长度发生了很大变形，采用国家坐标系很难满足高速铁路测量10mm/km的精度要求， 导致隧道相向开挖存在贯通误差，直接影响隧道的准确贯通。为了保证隧道与线路线位的一致性，保证隧道施工测量精度，就必须建立适合工程需要的独立坐标系，以满足工程的精度要求，以兰合铁路隧道独立控制网建立为例， 通过建立隧道独立施工平面坐标系、高程系的方法进行数据处理，获得隧道独立控制网平面、高程控制点的成果。通过建立隧道施工独立控制网来指导特长隧道快速、准确开挖，同时控制特长隧道贯通误差，保证隧道准确贯通，保障隧道施工建设质量。
1 工程概况
新建兰合铁路正线全长179.238km，其中新建隧道45座，总长65.482公里，3公里以上长隧道共6座，分别是盐锅峡隧道长11405米；考勒隧道长4630米，黄家岭隧道长5881米，香钦多隧道长4396米，夏河隧道长3560米，塘山一号隧道长3641米。根据规范及施工要求，对以上隧道应建立独立的施工控制网。
2 测量人员组织及仪器保障
2.1 测量人员
组织具有多年隧道测量经验的测量工程师负责测量工作，一般测量工作由具有测量资质的技术人员完成；建立和完善测量工作规章制度和复核流程，测量技术人员对测量资料进行整理归档。
2.2 测量仪器
根据测量要求，配置一定数量、精度高、技术性能稳定的仪器。仪器在进场前必须检定合格方可使用；在测量过程中如发现仪器出现异常情况，须经检定后可再次投入使用；测量仪器指定专人管理，定期进行检定校核。
测量仪器配置表2.1
3洞外控制网测量方案
3.1测点埋设及要求
洞外独立控制网，根据铁路测量规范，按GPS二等加密点埋设，如下图所示：
标石断面图
4洞外控制网测量
4.1洞外平面控制测量
平面控制网测量采用GPS静态测量模式，GPS接收机的标称精度指标符合±（5mm+1ppm×D）。隧道洞外GPS平面控制测量等级应符合表4.1.1的要求。
平面控制测量设计要求表4.1.1
4.1.1 GPS洞外控制网布设
洞外平面控制网原则上沿隧道进出口连线方向布设，控制线路中线左右200米范围布设，平面控制网由洞口子控制网和洞口子网间的联系网组成，同时考虑GPS观测对控制点的要求。
根据现场实际踏勘，隧道进出口GPS点由两个大地四边形网形构成，若隧道超长，中间有斜井，应在斜井口布设不少两个控制点；网形图如下图所示：
4.1.2选点和埋石
控制点考虑满足GPS观测的要求，又要考虑适合隧道控制测量对控制点的要求。应在隧道山脊处埋设一个JM005，用于往洞内投点。每个加密点两两之间相互通视，且距离大于500米作为方向线。
每个隧道共布设8个GPS点，保证每个洞口有两个洞口投点，每个洞口投点有两个后视方向，联测精测网CPI和CPII点4个。
4.1.3 GPS平面控制网施测
隧道GPS平面控制网与CPI进行联测，采用边联结方式构网，形成由三角形或大地四边形组成的带状网，并与CPI联测构成附合网。
（1）GPS控制网采用天宝双频GPS R8接收机，静态作业模式作业，按表4.1.3中施测。GPS点按C级施测，各等级使用的GPS仪器精度应满足表4.1.2的要求
GPS测量的精度指标 表4.1.2
（2）全部仪器、光学对中基座生产作业前都必须按要求进行检校合格且应在有效检定期内才能投入使用。所有仪器在观测前统一进行设置：数据采样间隔15秒，设置高度角为15度。
（3）观测前，应做好星历预报，避开不利于观测的时间段。
（4） 观测时，天线整平对中误差不得大于1mm，每时段观测前后各量取天线高一次，两次互差小于3mm，并取其平均值作为最后结果。双时段观测时第二时段必须重新整置对中仪器，重新量取天线高度。
（5）观测过程中按规定填写观测手簿。对观测点名、仪器高、仪器号、时间、日期以及观测者均应详细记录。
观测应按设计控制网网形进行，洞口子网和联系网可统一观测，每条基线应观测2个时段，时段长度应大于90分钟。GPS观测应选择卫星数目多、卫星升降少、GDOP值较小且稳定的观测窗口施测，观测符合表4.1.3要求。
表4.1.3 GPS测量作业技术要求表
4.1.4数据处理
以同步观测区为单位进行独立基线解算和质量检核。以无约束平差确定有效观测量为基础，进行三维无约束平差和二维约束平差。
基线解算采用徕卡公司的“ Leica Geo Office Combined”软件进行解算，解算结果应满足软件规定的指标要求，基线观测值均应按规范的要求进行重复基线检核和异步环闭合差检核。
GPS外业观测后应对观测数据进行计算；检核观测成果的质量，应用基线处理软件进行基线解算，基线向量的质量应满足下列规定。
（1）由独立基线构成的异步环各坐标分量及全长闭合差应满足以下各式的要求：
式中： 、 、――坐标分量闭合差；
――环的全长闭合差；
n――闭合环的边数；
――标准差，=，其中取5mm，取1ppm，d按环平均边长计算。
当闭合环中长、短边的长度相差较大时，宜按边长和等级规定的精度计算每条边的，并按误差传播定律计算环闭合差的限差。
（2）重复观测的基线较差（）应满足下式要求：
式中：――标准差，d按基线长度计算。
根据隧道洞口子网和子网间联系网的不同特点，洞口子网基线构成的异步环三维闭合差限差应小于20mm；子网间的联系网基线构成的异步环相对闭合差应符合表4.1.4要求：
表4.1.4异步环相对闭合差限差 限差单位：ppm
（3）采用武汉大学科傻CosaGPS V5.21软件进行平差计算。
无约束平差中基线向量各分量的改正数绝对值应满足下面要求；
VΔX≤3σ VΔY≤3σ VΔZ≤3σ
整网约束平差基线向量改正数与无约束平差的同名基线向量改正数较差应符合下列规定：
d vΔx≤2
d vΔy≤2
d vΔz≤2
约束平差后平面控制网的主要技术指标应符合表4.1.6的规定。
表4.1.6 二等GPS控制网测量的主要技术要求
注：当基线长度短于500m时，边长中误差应小于5mm。
根据约束平差后的控制点成果估计洞外控制测量和洞内导线测量对各开挖洞口间横向贯通误差的影响值进行估算，分别分析精测网施工坐标系和隧道工程独立坐标系成果对隧道贯通误差的影响，以决定最终成果的使用，并根据客观情况对洞内测量要求提出建议。
4.2 洞外高程控制测量
4.2.1洞外高程控制网布设
高程控制网布设应根据实地交通状况和1：2000地形图按隧道进出口位置布设。在布网过程中，应首先按地图交通路线进行实地踏勘，然后选择最优路线进行测量。
4.2.2选点和埋石
每个洞口设置3个水准点，选择在洞口附近土质坚实、通视良好、施测便利、高程适宜和便于保存之处；三个洞口水准点中的两个设置在洞口附近，两点之间距离按安置一次仪器能进行观测为原则，另一个设置在更为安全的区域，便于复核联测，联测隧道范围内所有的二等水准控制点。洞口水准点标石埋设规格同平面点相同。
4.2.3水准测量观测
4.2.3.1 仪器的选用
高程控制网执行《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12898-2009）中的二等技术要求。测量拟采用Leica DNA03等电子水准仪，仪器类型为DS05。水准尺为配套铟瓦水准标尺。采用重量5kg的尺垫。测量前对水准仪进行检定，检定合格后方可用于测量工作。开始一周内，应每天检校角，若角较为稳定时，以后每隔15天检校一次。
4.2.3.2 观测技术要求
1、 基本要求
（1）水准测量采用往返观测，同一路线的往返测，采用同一类型的仪器和尺垫，沿同一道路进行。
（2）同一测段往返观测应分别在上午和下午进行，在日间气温变化不大的阴天和观测条件较好时，若干里程的往返测可同在上午或下午进行，但这种里程的总站数不应超过该区段总站数的30%。
（3）水准测量应在标尺分划线成像清晰而稳定时进行，在日出后与日落前30分钟内、标尺分划线的影像跳动而难于照准时、气温突变时等不应进行观测。
（4）每一测段的往测与返测，其测站数均应为偶数。由往测转向返测时，两支标尺须互换位置，并应重新整置仪器；
（5）在连续各测站上安置水准仪的三脚架时，应使其中两脚与水准路线的方向平行，而第三脚轮换置于路线方向的左侧与右侧；
（6）观测间歇时，最好在水准点上结束。否则应设置2个固定点，作为间歇点。间歇后，应对间歇点进行检测，符合限差要求即可由此起测。
2、 观测方法
观测时往返奇数站按后-前-前-后，偶数站按前-后-后-前的顺序进行，每一测段结束应为偶数站。
3、观测限差
水准测量观测限差应满足表4.2.1、4.2.2规定。
水准观测的主要技术要求 表4.2.1
水准测量观测的主要技术要求 表4.2.2
表中：R为测段长度，L为附合线路长度，F为环线长度。
4.2.4外业数据整理与成果计算
4.2.4.1 外业记录整理
a.外业计算取位按下列要求执行：
外业计算取位表
b. 外业记录原始数据及时存档并用外接存贮设备进行备份。
c. 外业记录数据要及时处理，并对观测数据进行检查确认。
d. 每测段水准测量结束，应进行往返测高差不符值计算，往返测高差较差应≤4（K为测段长度，以公里计）。以往返测高差平均值作为高差观测成果。
4.2.4.2 外业记录整理
水准数据处理采用电子水准仪自带软件将原始数据处理为高差距离文件，水准网平差采用武汉大学的“科傻地面控制网测量数据处理系统”（COSAWIN）进行严密平差。
a.外业手簿的计算；
b.外业高差和概略高程表的编算；
c.每公里水准测量偶然中误差M的计算：
水准测量结束后，用各段高差往返测较差计算出每公里水准测量高差中数的偶然中误差M，M的值应小于±1mm，M按下式计算：
Δ―― 测段往返测高差较差，mm
R ―― 测段长度，km
5 上交资料
（1） GPS控制网原始观测数据及工程项目；
（2） 水准观测原始数据和水准成果计算表；
（3） GPS 控制点、高程控制点的成果表
（4）控埋点提交点之记和环境照片。
（5） GPS控制网独立环、重复基线检验报告以及控制网平差报告；
（6） 高程控制网平差报告；
（7） 项目技术总结；
（8） 仪器鉴定证书及测绘单位资质证书；
（9） 上述文件内容的磁盘文件。
参考文献：
（1）《新建铁路工程测量规范》（TB10101-2009）；
（2）《国家一、二等水准测量规范》（GB/T 12897-2006）；
（3）《工程测量规范》（GB 50026-2007）；
（4）《精密工程测量规范》（GB/T 15314-1994）；
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