高速公路 隧道贯通测量方案.doc

清塘铺特长隧道贯通测量方案二连浩特至广州国家高速公路湖南省安化邵阳公路 编 制:复 核:中铁五局集团安邵高速公路项目部二0一0年三月五日 目录1、工程概况 12、作业依据 1 3、贯通测量方案 25 4、贯通误差调整 675、测量质量保证措施 71 概述二广国家高速公路湖南省安化（梅城）至邵阳公路第TJ1标段起点桩号K94+112.169，终点桩号K127+660，全长33.54783公里；位于益阳市的安化县和涟源市境内，重点隧道清塘铺隧道左洞全长4800m，右洞全长4775m。1、1 坐标系统1、1、1平面坐标系统： 清塘铺隧道进口至出口投影高为400 m。1、1、2高程采用1985国家高程基准。2、 作业依据，按照公路隧道施工技术细则（JTG/T F602009）和工程测量规范（GB50026-2007）规定的测量方法及技术指标进行作业。2、1洞内导线测量主要技术要求 表4.2.2-3 导线测量技术要求等级导线长度（km）边 数 测角中误差（）测距中误差（mm）测距相对中误差（mm）测回数方位角闭合差（）导线全长相对闭合差四等121225±101/8万6±5N1/3.5万表4.2.2-4 水平角方向观测法的技术要求等级仪器精度等级半测回归零差（）一测回内2C互差（）同一方向值各测回较差（）四等281392、1、2 洞内水准测量要求表4.2.3-2水准测量观测的主要技术要求测量等级每千米高差全中误差（mm）路线长度（km）观测方式水准仪型号附合或环形闭合差（mm）四 等10S16往返DS320L表4.2.3-3水准测量观测的主要技术要求等级水准仪的型号视线长度（m）前后视较差（m）前后视累积差（m）视线离地面最低高度（m）红黑面读数差（mm）红黑面高差较差（mm）四 等DS31005100.23.05.03、隧道测量控制方案3、1隧道工程相向施工中线在贯通面上的贯通误差，不应大于表8.6.2的规定。表8.6.2 隧道工程的贯通限差类别两开挖洞口间长度（km）贯通误差限差（mm）横向4L8150高程不限70 3、2清塘铺隧道洞外进洞平面控制点G003、G004，I024。出口进洞平面控制点GPS029、GPS030、G005，为设计院交底三等平面控制点。进出洞口高程点I024、GBM3为设计院交底四等平面控制点。3洞内控制测量设计 洞内导线的主要作用是保证隧道在平面位置上按规定的精度贯通和便于施工放样，确定一个经济、合理的施测精度，既可保证隧道准确贯通，又能节省大量的人力、物力、 时间和金钱，有效提高工作效率。 进出口控制点，以相向施工进洞，贯通里程K112+008，导线长度为2700m左右。为了保证隧道顺利贯通，根据规范表8.6.2 “横向和高程贯通精度要求”规定 48km 隧道洞内贯通误差的限差为150 mm 的要求，以此作为测量设计的依据，不占用洞外控制网贯通精度的余额，使得设计的洞内测角、量距精度更为安全，同时，也符合规范规定。 根据以往洞内测量的经验，结合该隧道平面形状、洞内运输方式、通风条件等的具体情况，假设洞内直线段导线平均边长不短于200m，曲线段不短于70m，导线边距离洞内设施不小于0.2m，测距相对精度 1/80000，来进行测量设计。 3.1.1洞内Rx2、dy2 的计算：（见表 1） 式中：Rx2各导线点至贯通面的垂距的平方和；dy2各导线点投影至隧道中线的距离的平方和；各导线点至贯通面的垂直距离（m）各边边长在贯通面的投影长度（m）点号RxRx2线 段dydy2G003K109+85021044426816G003K109+85014119881K110+05019093644281K109+850K110+05000K110+25017132934369K110+050K110+25000K110+45015162298256K110+250K110+45000K110+65013161731856K110+450K110+65000K110+85011171247689K110+650K110+85000K111+050923851929K110+850K111+05000K111+250735540225K111+050K111+25000K111+450548300304K111+250K111+45000K111+650356126736K111+450K111+65000K111+85015824964K111+650K111+85000K112+050421764K111+850K112+05000K112+25024258564K112+050K112+25000=18187753=198813.1.2 洞内测角精度计算 myl洞内=±ml/L×(dy2)1/2 =±1.8mm 由于：my洞内=±mB/×(Rx2 )1/2 =51.6mm所以： 设洞内测角精度为M ，因为：M 2 =(myL洞内2) +(my洞内2) M =±(myL洞内)2+(my洞内)2) 1/2 =±51.7mm 则：mB=±(my洞内 ×/(Rx) 2 ) 1/2 =±2.5 式中： my洞内-测距误差影响所产生在贯通面上的横向中误差； my洞内-测角误差影响所产生在贯通面上的横向中误差； mB-控制网设计的测角中误差()M-洞内贯通精度总和； dy2-边长在贯通面的投影长度的平方和； Rx2-导线点至贯通面的垂直距离的平方和； ml/L -控制网设计的边长相对中误差； 根据计算结果，洞内控制测量的测角精度采用2.5；量边相对精度 1/80000。洞内控制引线距离最长约2.7km，隧道贯通前误差无法及时调整，极易造成测量误差的积累，因此，洞内控制测量的难度较大，只有做好每个环节的工作，才能保证隧道准确贯通。 3.2 洞内导线测量 3.2.1 布网和施测 3.2.1.1 控制桩类型：混凝土铁心，包桩规格和埋设深度符合测规附录 B 的规定。 3.2.1.2 左右线隧洞人(车)行横洞分别布设导线点（约200300m范围内）组成闭合导线环（详见清塘铺隧道左右洞闭合导线平面布置示意图），环与环之间以公共边相连，避免出现结点。各环的边数以条为宜，最多不超过条，尽量达到隧道贯通设计对边长的要求。一组导线点埋设两个，并于隧道壁标注点名和大致里程，便于识别。同组导线点沿隧道横向布置，相距 30cm左右，避免多方向观测时测点方向的脚架互相干扰。 3.2.1.3 角度观测使用拓扑康全站仪（GPT-3102N型），标称精度：水平角 2；距离 1+1ppm。水平角以方向观测法 四测回观测，测回间互差；平距对向观测 次，边长进行气象因素改正、仪器常数改正及平距归算。 3.2.1.4 每次向洞内延伸测量时，以同精度检测原导线控制点的角度、距离关系，检测结果与原测结果的角值限差不超过 3.0，按测量设计测角精度计算的极限值为 4.2,平距检测也应满足设计精度要求。当确认点位无误后，使用原测成果。清塘铺隧道左右洞闭合导线平面布置示意图3.2.1.5 洞内导线环的角度闭合差和坐标闭合差按简易平差法进行平差。 3.2.1.6 仪器在检定有效期内使用，测前对其轴系关系进行检验；作业过程中经常对棱 镜支架或觇牌光学对中器进行检查和校正，使设备始终保持良好的状态，观测过程中积极采取措施削弱对点误差对观测结果的影响。 3.2.2内业计算内业计算是在导线环角度测量和边长测量完成后，计算出测角中误差、边长相对精度，确定达到测量设计的精度要求后进行的。 3.2.2.1 角度平差 根据偶然误差的特性，导线环边数过多时，导线角出现正、负误差的机率接近，在 不同的闭合环角度闭合差出现正、负值的概率也基本上相等，为了避免导线环之间正负 误差抵消，平差计算在单环内独立进行，不采用由过多导线边组成的环来平差，这样可 提高按角度闭合差计算的测角中误差mS的可靠程度。由于使用了性能可靠的仪器设备，观测精度高，正常情况下，角度闭合差往往很小，采用近似平差法平均分配角度闭合差，可简化计算过程，同样能保证平差计算成果的质量。 3.2.2.2 坐标平差 对控制网中导线环高精度的水平角和平距 观测，其坐标闭合差必然很小，据业内经验，严密平差与近似平差的结果相差甚小，采用近似平差可简化计算。该方法是把角度闭合条件和坐标闭合条件看成互不联系的两部分来处理：用平差角度、边长计算控制网方位角、坐标和坐标闭合差，对于隧道直伸型导线用边长比例分配坐标闭合差，完成坐标平差；再用改正后坐标反算导线方位角和边长，进行二次改正，作为终算方位角和边长。 3.2.2.3 计算（略） 3.2.2.4 拨正中线 这是坐标计算后的数据处理过程。洞内导线的目的是为敷设隧道中线提供理论依据， 为了使隧道中线与导线的关系更加直观，利用控制点坐标对中线进行改正，用中线法施工十分有用，省时省力，减小出错的机率。3.2 洞内高程控制测量高程控制点的布设是利用平面控制点的埋石，如特殊需要时进行加密，其布置形式也为附和水准线路。精密水准点的复测按四等水准控制。观测精度符合偶然误差±5mm，全中误差±10mm，往返闭合差±20L（L为往返测段路线段长，以km计）。两次观测误差超限时重测。当重测结果与原测成果比较不超过限值时，取三次成果的平均值。洞内高程必须由洞外高程控制点传算。每隔100150米设立一对高程控制点。洞内高程采用水准仪进行往返观测。并定期进行复测。4 贯通误差的测定及调整41 贯通误差的测定采用精密导线测量时，在贯通面附近定一临时点，由进出的两方向分别测量该点的坐标，所得的闭合差分别投影至贯通面及其垂直的方向上，得出实际的横向和纵向贯通误差，再置镜于该临时点测求方位角贯通误差。 采用中线法测量时，应由测量的相向两方向分别向贯通面延伸，并取一临时点，量出两点的横向和纵向距离，得出该隧道的实际贯通误差。水准路线由两端向洞内进测，分别测至贯通面附近的同一水准点或中线点上，所测得的高程差值即为实际的高程贯通误差。42 贯通误差的调整为确保施工进度和改善施工环境，项目部采用进出口两方相向掘进，考虑出口施工条件比较好，预计贯通点为K112+008，取K112+008的理论坐标为贯通点，由两端导线分别测量该点坐标，测量该点横向贯通误差、纵向贯通误差、水平角求算方位角贯通误差和高程贯通误差。隧道贯通误差式中：m外控制网误差对横向贯通误差影响值；m1由进口计算的影响值；m2由出口计算的影响值；m由控制点放设中线时理论高度中误差；用折线法调整直线隧道中线。 曲线隧道，根据实际贯通误差，由曲线的两端向贯通面按长度比例调整中线。 采取精密导线法测量时，贯通误差用坐标增量平差来调整。 进行高程贯通误差调整时，贯通点附近的水准点高程，采用由进出口分别引测的高程平均值作为调整后的高程。 隧道贯通后，施工中线及高程的实际贯通误差，在贯通面两侧未衬砌不小于200m段内(即调线地段)调整。该段的开挖及衬砌均应以调整后的中线及高程进行放样。43采用导线法测量，贯通误差按以下要求进行贯通误差调整：隧道贯通后，中线和高程的实际贯通误差，应在未衬砌地段调整，调线地段的开挖和衬砌，均应以调整后的中线和高程进行放样。因本隧道贯通面处于缓和曲线段，因此中线采用导线法调整，贯通误差由曲线的两端向贯通面按长度比例调整中线。（1）、方位角贯通误差分配在未衬砌地段的导线角上；（2）、计算贯通点坐标闭合差；（3）、坐标闭合差在调线地段导线上，按边长比例分配，闭合差很小时按坐标平差处理；（4）、采用调整后的导线坐标作为未衬砌地段中线放样的依据。44高程贯通误差在规定的贯通误差限差之内时，按下列方法调整：（1）、由两端测得的贯通点高程，取平均值作为调整后的高程；（2）、按高程贯通误差的一半，分别在两端未衬砌地段的高程点上按路线长度的比例调整；（3）、以调整后的高程，作为未衬砌地段高程放样的依据。5、 测量质量保证措施执行现行有关测量技术规范，保证各项测量成果的精度和可靠性。定期组织测量人员与相邻施工单位共同进行洞内外控制点联测，保证控制点的准确性。认真审核用于测量的图纸资料，复测后方可使用，抄录数据资料，必须仔细核对，且须经第二人核对。各种测量的原始记录，必须在现场同步完成，严禁事后补记补绘，原始资料不允许涂改，不合格时，应当补测或重测。测量的外业作业必须采取多测回观测，并形成合格检核条件；内业工作，坚持两组独立平行计算和相互校核。重要的定位和放样，必须采用不同的测量方法或测量环境下进行。利用已知点（包括控制点、方向点、高程点）必须坚持先检测后用的原则，即已知点检测无误或合格时才能利用。