9、隧道控制测量方案设计.docx

建合肥至福建铁路客专闽赣标目录一、编制说明11、概述12、编制依据13、隧道贯穿精度要求14、隧道贯穿误差估算方法2二、隧道洞内平面掌握测量方案设计31. 烟垄隧道32. 李峰隧道9三、隧道洞内高程掌握测量设计14四、隧道施工测量留意事项。141建合肥至福建铁路客专闽赣标隧道掌握测量方案设计一、编制说明1、概述京福铁路客专闽赣标工程经理部一分部由中铁二局第五工程承建施工， 其中本标段包括了四座隧道烟垄隧道4398 米、龙岭隧道731 米、李峰隧道2671 米、李厝隧道243 米；为保证本标段隧道的正确贯穿特编制隧道贯穿及隧道的洞内掌握测量方案；施工工程中应严格依据掌握测量方案的测量技术要求进展隧道洞内掌握测量。2、编制依据（1） 客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定铁建设2006189 号；（2） 高速铁路工程测量标准TB10601-2009；（3） 全球定位系统(GPS)铁路测量规程 TB10054-97；（4） 国家一二等水准测量标准GB12897-2006；（5） 中铁第四院勘察设计院集团所交付的 CPI、CPII 坐标成果和高程成果；（6） 京福施工测量治理方法；3、隧道贯穿精度要求依据铁路工程测量标准TB10101-2009 第 6.1.4 条，隧道相向开挖洞内施工中线在贯穿面上的横向和高程贯穿误差应符合下表规定。隧道贯穿误差规定项目横向贯穿误差高程贯第10 页，共 11 页相向开挖隧道长度(km)L<47101316通误差4L<7L<10L<13L<16L<19洞外贯穿中误差(mm)30404555657518洞内贯穿中误差mm4050658010513517洞内外综合贯穿中误差mm)50658010012516025贯穿限差(mm)101316020025032050004、隧道贯穿误差估算方法4.1 平面贯穿误差估算用 GPS 技术建立隧道施工掌握网估量掌握网测量误差对隧道横向贯穿误差的影响一般承受下面的简化公式进展估算：(1)洞外掌握测量对隧道横向贯穿误差的影响m2= m2外2+ m232m= S 2b11r 22m+ S 2b 22r 2式中， m外 表示洞外 GPS 掌握测量误差对贯穿面横向贯穿误差的总影响， m 2 、m3 分别表示两端洞口 GPS 掌握点误差对横向贯穿误差的影响，S1、S2 分别为两端洞口b1、b2GPS 进洞掌握点至贯穿面的距离， m2m2分别表示两端洞口进洞边方向值中误差，为常数 206265。（2） 洞内测量对隧道横向贯穿误差的影响mllåd 2y洞内掌握测量测角、测距对横向贯穿误差的影响值按下式计算：mbårR 2xm=测角影响值：yb，测距影响值： myl =。xR 为导线点至贯穿面的垂直距离m，d y 为导线边对贯穿面的投影长度m，m bml为洞内测角中误差， l为导线边长相对中误差。（3） 洞外、洞内总影响洞外、洞内综合影响值按下式计算m 2 + m 2外内M =内外m表示洞外掌握测量误差对贯穿面横向贯穿误差的总影响，m 表示洞内测量误差对贯穿面横向贯穿误差的总影响，M 表示洞外、洞内综合影响值4.2 高程贯穿误差估算高程测量对隧道竖向贯穿误差的影响用下式子估算：Lm= M´DhD式中， M D为每公里水准测量偶然中误差，L 为水准路线长度。二、隧道洞内平面掌握测量方案设计1. 烟垄隧道（1） 工程概况烟垄隧道为单洞双线隧道， 隧道全长 4398m ， 起讫里程： DK796+702 DK801+100，烟垄隧道位于右偏曲线上，曲线半径 R=11000m，在 DK799+680.91 DK800+119.09 圆曲线型竖曲线，竖曲线半径为 3000m。由进出口相向施工，全隧只有一个贯穿面，依据初步施工组织设计，烟垄隧道施工正洞贯穿面里程为DK798+901。（2） 洞内掌握测量方案设计1洞内导线精度设计烟垄隧道洞内各开挖面导掌握测量应按二等导线的精度施测，设计测角中误差为±1，边长相对精度为 1/100000。2） 洞内导线网形设计洞内导线网应布设为闭合导线环，以加强测量检核和提高测量精度，每个导线环的边数为 46 条；洞内导线设计平均边长不小于 300m，特别状况下最短边长应不低于250m，相邻边长的比不宜小于 1：3。导线网可参照以下图布设：图 1：多边形闭合环图 2：菱形闭合环3） 导线点的埋设导线点埋设时，在确保视线清楚的条件下，应尽量将导线边长放长，以削减洞内测站数，减弱误差的积存；导线点应沿中线四周布设，以减弱旁折光对水平角测量精度的影响；导线点应成对埋设，埋设时成对的两个导线点应在里程方向前后错开 510m， 左右错开 0.51m，以便于观测和防止导线点在使用过程产生混淆；导线点的埋设位置应在隧道边墙上用红油漆进展标记，并注明距边墙的距离，以便于查找。4） 洞内导线点的编号原则由于导线点埋设时前后错开，各导线点里程不同，为避开导线点编号重复，建议依据导线点里程作为点名，里程取整至 m,左线点号前冠以“Z”，右线点号前冠以“Y”，例如：Z796+000、Y796+010 分别表示左线 796+000、右线 796+010 处的导线点， 如导线点遭到破坏，第一次补设的导线点在点名前再冠以字母A，如补设点连续被破坏其次次补设的在点名前再冠以字母 B，依次类推。5） 掌握网观测的仪器要求鉴于洞内导线测量环境差、施工干扰大、占用时间长而精度要求高的特点，建议洞内导线测量承受高精度、稳定性好的全站仪进展导线网的观测，全站仪标称测角精度不应低于±1，测距标称测角精度不应低于 2mm+2ppm，即应承受 DJ1 级或 DJ05 型测角精度的全站仪进展观测。6） 掌握网观测技术要求测角承受方向观测法观测 69 测回；距离来回各观测 2 测回，并进展气象改正、投影改正。7） 掌握网平差计算掌握网平差应承受严密平差进展计算。（3） 贯穿误差估算为进一步验证测量设计方案的可行性和牢靠性，依据测量设计的精度指标对各个贯穿面的贯穿误差进展估算。1） 洞外 GPS 掌握测量对横向贯穿误差的影响计算依据 GPS 网平差报告，隧道进口进洞边宜选为 8JM104-8JM103，该边方位角中误差为±0.17，进洞点 8JM103 至贯穿面之间的距离为 2892m。隧道出口进洞边宜选为 8JM108-8JM106，该边方位角中误差为±0.4，进洞点 8JM106 至贯穿面之间的距离为 2283m。则洞外 GPS 掌握测量对横向贯穿误差的影响值为：m2m2= S 2b1m2+ S 2b 2= 289220.1720.42+22832= 0.000025282(m2 )外1r 22r 220626522062652则m 外=5mm40mm各导线点至贯穿面的垂直距离RX2(m)各导线边长至贯穿面的投影距离 dYm)(4)洞内导线测量对横向贯穿误差的影响计算洞内导线 RX 、dY 的计算点号RXRX2导线边dYdY28JM10328983636642DK796+702218747829698JM103DK796+702753567009DK796+90119913964081DK796+702DK796+90124576DK797+15117443041536DK796+901DK797+151391521DK797+40114972241009DK797+151DK797+401331089DK797+65112481557504DK797+401DK797+65128784DK797+90999998001DK797+651224841DK797+901DK798+15749561001DK797+901162561DK798+151DK798+40500250000DK798+151101001DK798+401DK798+6525062500DK798+4016361DK798+651DK798+9000DK798+651111DK798+901DK799+1525062500DK798+901001DK799+151DK799+40500250000DK799+151001DK799+401DK799+65750562500DK799+401DK799+650011DK799+90110001000000DK799+651DK799+90100DK800+15112501562500DK799+901DK800+15100DK800+401502250000DK800+1510010DK800+401DK800+65117503062500DK800+401DK800+65100DK800+90120004000000DK800+651DK800+90100DK801+10021994835601DK800+901DK801+100008JM1062285212089DK800+9018JM1064016003RX2=4861995dY2=5734655洞内导线测边误差对横向贯穿误差的影响值为：mllåd 2ym=yl573456 ´1000100000= 7.57(mm)洞内导线测角误差对横向贯穿误差的影响值为：mbårR 2x1.0 ´48619955 ´1000m=yb206265= 33.81(mm)洞内导线测量对横向贯穿误差的影响值为：m2yl+ m 2yb7.572 + 33.812m=内= 34.65(mm) 50mmm2外+ m2内52 + 34.652综合影响值： M = 35.01(mm) 65mm5贯穿面贯穿中误差估量如下表：洞外掌握测洞内掌握测洞内外综两开挖面允许贯穿开挖面贯穿面里程量影响值量影响值合影响值间的长度中误差进口DK798+901±5mm±34.65mm±4398m±65mm从上贯穿误差的估量结果可以看出，估算贯穿中误差均小于允许中误差，说明制定的洞内掌握测量设计方案能够满足隧道横向贯穿精度的要求。2. 李峰隧道（1） 工程概况李峰隧道为单洞双线隧道， 隧道全长 2671m ， 起讫里程： DK802+934 DK805+605，李峰隧道位于右偏曲线上，曲线半径R=5500m，在 DK804+723.63 DK805+676.37 圆曲线型竖曲线，竖曲线半径为 3000m。由进出口相向施工，全隧只有一个贯穿面，依据初步施工组织设计，李峰隧道施工正洞贯穿面里程为DK804+270（2） 洞内掌握测量方案设计1洞内导线精度设计李峰隧道洞内各开挖面导掌握测量应按二等导线的精度施测，设计测角中误差为± 1.0，边长相对精度为 1/100000。2） 洞内导线网形设计洞内导线网应布设为闭合导线环，以加强测量检核和提高测量精度，每个导线环的边数为 46 条；洞内导线设计平均边长不小于 300m，特别状况下最短边长应不低于250m，相邻边长的比不宜小于 1：3。导线网可参照以下图布设：图 1：多边形闭合环图 2：菱形闭合环3） 导线点的埋设导线点埋设时，在确保视线清楚的条件下，应尽量将导线边长放长，以削减洞内测站数，减弱误差的积存；导线点应沿中线四周布设，以减弱旁折光对水平角测量精度的影响；导线点应成对埋设，埋设时成对的两个导线点应在里程方向前后错开 510m， 左右错开 0.51m，以便于观测和防止导线点在使用过程产生混淆；导线点的埋设位置应在隧道边墙上用红油漆进展标记，并注明距边墙的距离，以便于查找。4） 洞内导线点的编号原则由于导线点埋设时前后错开，各导线点里程不同，为避开导线点编号重复，建议依据导线点里程作为点名，里程取整至 m,左线点号前冠以“Z”，右线点号前冠以“Y”，例如：Z796+000、Y796+010 分别表示左线 796+000、右线 796+010 处的导线点， 如导线点遭到破坏，第一次补设的导线点在点名前再冠以字母A，如补设点连续被破坏其次次补设的在点名前再冠以字母 B，依次类推。5） 掌握网观测的仪器要求鉴于洞内导线测量环境差、施工干扰大、占用时间长而精度要求高的特点，建议洞内导线测量承受高精度、稳定性好的全站仪进展导线网的观测，全站仪标称测角精度不应低于±1，测距标称测角精度不应低于 2mm+2ppm，即应承受 DJ1 级或 DJ05 型测角精度的全站仪进展观测。6） 掌握网观测技术要求测角承受方向观测法观测 69 测回；距离来回各观测 2 测回，并进展气象改正、投影改正。7） 掌握网平差计算掌握网平差应承受严密平差进展计算。（3） 贯穿误差估算为进一步验证测量设计方案的可行性和牢靠性，依据测量设计的精度指标对各个贯穿面的贯穿误差进展估算。1洞外 GPS 掌握测量对横向贯穿误差的影响计算依据 GPS 网平差报告，隧道进口进洞边宜选为 8JM112-8JM113，该边方位角中误差为±0.81，进洞点 8JM113 至贯穿面之间的距离为 1584m。隧道出口进洞边宜选为 8JM1116-8JM117，该边方位角中误差为±0.8，进洞点 8JM1117 至贯穿面之间的距离为 1327m。则洞外 GPS 掌握测量对横向贯穿误差的影响值为：m2m2= S 2b1m2+ S 2b 2= 158420.8120.82+13272= 0.000065182(m2 )外1r 22r 220626522062652则m 外=8.1mm40mm各导线点至贯穿面的垂直距离 RX2(m)各导线边长至贯穿面的投影距离 dYm)点号RXRX2导线边dYdY2(4)洞内导线测量对横向贯穿误差的影响计算洞内导线 RX 、dY 的计算