关于隧道超欠挖的控制方法

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关于隧道超欠挖的控制方法

卡西欧计算器5800正反算、隧道超欠挖计算程序在隧道中的应用

概述：位于十天高速A-CD31标由中交四局承建的曹家湾与朱家河隧道。隧道洞内全面工作展开后，由于各个工作面交叉施工。测量放样常常受到干扰和制约，由于外界因素干扰测量不及时常常造成超欠挖难以控制。隧道断面仪应用具有局限性，只能架设隧道中线或法线上，测站点高程还必须重新测出。隧道测量要求速度、准确度，如果放样时间太长就会耽误下道工序施工进展。经我们项目部测量组编制以下程序，在施工中可随时检查超欠挖、初支、二衬断面，不影响施工。并在洞身开挖时将开挖轮廓线画到掌子面，这样施钻人员可以很好的将超欠挖控制。避免向以往开完打钻时参照上一班初支断面进行打眼，周边眼施钻角度也得到很好的掌握。

隧道超欠挖计算程序

正算主程序(ZS)
：

Lb1 0 ：?S：?Z：Prog “PM-SJ”： Abs(S-O) → W：Prog "SUB1"： "XS="：X◢"YS="：Y◢F-90→F:S→ K:Prog“SQX”：“H=”：H◢
Goto 0

反算主程序(FS)

Lb1 0 : ?S：?X：？Y：Prog“PM-SJ”： X→ I： Y→
J：Prog "SUB2"： "S="：O+W→S◢"Z="：Z◢

S→ K:Prog“SQX” ：“H=”：H◢Goto 0

隧道3心圆放样主程序（CQW）                          

Lb1 1：Fix3:7.315→R：6.19→P:“H1”?F:?Z:F-H→F: Abs(5.72-Z)→Z

If F≥6.319:Then √(Z2+(F-0.715)2 )-R→W: IfEnd:

If F≥1.577 AND F
＜6.319 Then √((Z-0.723)2+(F-1.577) 2)-P→W :IfEnd:

If≤1.577: Then Z-(P+0.723)→W: IfEnd:

“W=”: W◢

Goto1

R----第一个圆圆心

P----第二个圆圆心

F----实测高程

H----路面纵断设计高程

Z----由反算主程序反算得到边距（不需修改）

程序中右线输入Abs(5.72-Z) →Z，左线输入Abs(5.72+Z) →Z

CQW----计算结果（+超，-欠）

隧道二衬断面检测主程序（CQJC)                                                     

Lb1 1：Fix3:6.625→R：5.5→P: “H1”?F:?Z:F-H→F: Abs(5.72-Z)→Z

If F≥5.79:Then √(Z2+(F-0.715) 2)-R→W: IfEnd:

If
F＜5.79 Then √(Z-0.723)2+(F-1.577)2)-P→W :IfEnd:

“W=”: W◢

Goto1

R----第一个圆圆心

P----第二个圆圆心

F----实测高程

H----路面纵断设计高程

Z----由反算主程序反算得到边距（不需修改）

程序中右线输入Abs(5.72-Z) →Z，左线输入Abs(5.72+Z) →Z

CQW----计算结果（+超，-欠）

正算子程序(SUB1)

1÷P→ C： (P-R)÷(2HPR) → D： 180÷π→ E： 0.1739274226→
A： 0.3260725774→ B： 0.0694318442→ K： 0.3300094782→ L： 1-L→ F：1-K→ M： U+W(Acos(G+QEKW(C+KWD))+Bcos(G+QELW(C+LWD))+Bcos(G+QEFW(C+FWD))+Acos(G+QEMW(C+MWD))) → X： V+W(Asin(G+QEKW(C+KWD))+Bsin(G+QELW(C+LWD))+Bsin(G+QEFW(C+FWD))+Asin(G+QEMW(C+MWD))) → Y： G+QEW(C+WD)+90→ F： X+ZcosF→ X： Y+ZsinF→ Y

反算子程序(SUB2)

G-90→T： Abs((Y-V)cosT-(X-U)sin（T）) → W： 0→ Z：Lbl 0：Prog "SUB1"： T+QEW(C+WD)
→L： (J-Y)cosL-(I-X)sinL → Z：ifAbsZ<1E-6：thenGoto1：Else W+Z
→ W：Goto 0：IfEnd

Lbl 1： 0→ Z：Prog "SUB1"： (J-Y)÷sinF→ Z

子程序（平面线形数据库）PM-SJ

ifS ≥45798.226（线元起点里程）Then 2214.419→U（线元起点X坐标）：4802.542→V（线元起点Y坐标）：45798.226→O（线元起点里程）：280049’54”→G（线元起点方位角）：200 →H（线元长度）：1300→P（线元起点曲率半径）：1×1045→R（线元终点曲率半径）：1 →Q（线元左右偏标志：左负右正）：IfEnd

ifS ≥45998.226（线元起点里程）Then 2262.012→U（线元起点X坐标）：4608.341→V（线元起点Y坐标）：45998.226→O（线元起点里程）：285014’20”→G（线元起点方位角）：238.741 →H（线元长度）：1×1045→P（线元起点曲率半径）：1×1045→R（线元终点曲率半径）：0 →Q（线元左右偏标志：左负右正）：IfEnd

子程序（竖曲线计算公式）SQX

LbI 0:578.318→Z[1]:46080→B:32000→R:160→T:0.025→I:0.035→J:？K:B-K→C : 1→F:I>J＝＞-1→F

If K<B-T then 0→A: I →P:Goto 1: IfEnd: If K<B then 1→A: I→P: Goto 1: IfEnd: If K<B+T then 1→A: J→P: Goto 1 :IfEnd: If K>B then 0→A: J→P: Goto 1: IfEnd

LbI 1: Z[1]-CP+AF(T-Abs (C))2÷2÷R→H: “H”:H◢

Goto 0

Z[1]——变坡点高程

B——变坡点桩号

R——半径
T——切线长

I——前纵坡度
J——后纵坡

K——待求点桩号
H——待求点高程

说明：仪器架至测站点上定向后，观测掌子面任意点，测得数据进入反算主程序FS计算得出：对应里程桩号和边距及对应里程路面纵断设计高程。然后再进入隧道3心圆放样主程序（CQW）可计算出超欠挖或即可在掌子面上绘出开挖轮廓线，以便更好
指导开挖作业。

进入隧道3心圆放样主程序（CQW）

程序显示

H1？---输入实测高程

Z？----反算得出边距（左-，右+）不需要修改—平面设计线距隧道中线5.72米已在公式中输入

W=------直接计算出超欠挖结果

进入隧道二衬断面检测主程序（CQJC）同上

结语：测量放样时间精确度、工作效率大大提高，超欠挖得到很好控制。画出隧道开挖轮廓线只需15-20分钟内即可完成。

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