隧道控制测量方案设计(共12页).docx

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1、精选优质文档-倾情为你奉上目 录专心-专注-专业隧道控制测量方案设计一、编制说明1、概述京福铁路客专闽赣标项目经理部一分部由中铁二局第五工程有限公司承建施工，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通特编制隧道贯通及隧道的洞内控制测量方案；施工工程中应严格按照控制测量方案的测量技术要求进行隧道洞内控制测量。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）高速铁路工程测量规范TB10601-2009；（3）全球定位系统(GPS)铁路测量规程 TB10054-

2、97；（4）国家一二等水准测量规范GB12897-2006；（5）中铁第四院勘察设计院集团有限公司所交付的CPI、CPII坐标成果和高程成果；（6）京福施工测量管理办法；3、隧道贯通精度要求按照铁路工程测量规范TB10101-2009第6.1.4条，隧道相向开挖洞内施工中线在贯通面上的横向和高程贯通误差应符合下表规定。隧道贯通误差规定项 目横向贯通误差高程贯通误差相向开挖隧道长度(km)L44L77L1010L1313L1616L19洞外贯通中误差(mm)30404555657518洞内贯通中误差（mm）4050658010513517洞内外综合贯通中误差（mm)506580100125160

3、25贯通限差(mm)100130160200250320504、隧道贯通误差估算方法4.1平面贯通误差估算用GPS技术建立隧道施工控制网估计控制网测量误差对隧道横向贯通误差的影响一般采用下面的简化公式进行估算：(1)洞外控制测量对隧道横向贯通误差的影响式中，表示洞外GPS控制测量误差对贯通面横向贯通误差的总影响，、分别表示两端洞口GPS控制点误差对横向贯通误差的影响，S1、S2分别为两端洞口GPS进洞控制点至贯通面的距离，、分别表示两端洞口进洞边方向值中误差，为常数。（2）洞内测量对隧道横向贯通误差的影响洞内控制测量测角、测距对横向贯通误差的影响值按下式计算：测角影响值：，测距影响值：。为导线

4、点至贯通面的垂直距离（m），为导线边对贯通面的投影长度（m），为洞内测角中误差（），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表示洞外控制测量误差对贯通面横向贯通误差的总影响，表示洞内测量误差对贯通面横向贯通误差的总影响，M表示洞外、洞内综合影响值4.2高程贯通误差估算高程测量对隧道竖向贯通误差的影响用下式子估算：式中，为每公里水准测量偶然中误差，L为水准路线长度。二、隧道洞内平面控制测量方案设计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+702DK801+100，烟垄隧道位于右偏曲线上，曲线半径R=11000m，在

5、DK799+680.91DK800+119.09圆曲线型竖曲线，竖曲线半径为3000m。由进出口相向施工，全隧只有一个贯通面，根据初步施工组织设计，烟垄隧道施工正洞贯通面里程为DK798+901。（2）洞内控制测量方案设计1）洞内导线精度设计烟垄隧道洞内各开挖面导控制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/。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，特殊情况下最短边长应不低于250m，相邻边长的比不宜小于1：3。导线网可参照下图布设：图1：多边形闭合环图2：菱形闭合环3

6、）导线点的埋设导线点埋设时，在确保视线清晰的条件下，应尽量将导线边长放长，以减少洞内测站数，削弱误差的积累；导线点应沿中线附近布设，以削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行标记，并注明距边墙的距离，以便于寻找。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，为避免导线点编号重复，建议按照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

7、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，如补设点继续被破坏第二次补设的在点名前再冠以字母B，依次类推。5）控制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，建议洞内导线测量采用高精度、稳定性好的全站仪进行导线网的观测，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，即应采用DJ1级或DJ05型测角精度的全站仪进行观测。6）控制网观测技术要求测角采用方向观测法观测69测回；距离往返各观测2测回，并进行气象改正、投影改正。7）控制网平差计算控制网平差应采用严密平差进行

8、计算。（3）贯通误差估算为进一步验证测量设计方案的可行性和可靠性，按照测量设计的精度指标对各个贯通面的贯通误差进行估算。1）洞外GPS控制测量对横向贯通误差的影响计算根据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至贯通面之间的距离为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至贯通面之间的距离为2283m。则洞外GPS控制测量对横向贯通误差的影响值为：则=5mm40mm(4)洞内导线测量对横向贯通误差的影响计算洞内导线RX 、dY的计算各导线点至贯通面的垂直距离RX

9、2(m)各导线边长至贯通面的投影距离dYm)点号RXRX2导线边dYdY28JM1032892DK796+70221878JM103DK796+702753DK796+9011991DK796+702DK796+90124576DK797+1511744DK796+901DK797+151391521DK797+4011497DK797+151DK797+401331089DK797+6511248DK797+401DK797+65128784DK797+901999DK797+651DK797+90122484DK798+151749DK797+901DK798+15116256DK798+

10、401500DK798+151DK798+40110100DK798+65125062500DK798+401DK798+651636DK798+90100DK798+651DK798+90111DK799+15125062500DK798+901DK799+15100DK799+401500DK799+151DK799+40100DK799+651750DK799+401DK799+65100DK799+9011000DK799+651DK799+90100DK800+1511250DK799+901DK800+15100DK800+4011500DK800+151DK800+40100DK

11、800+6511750DK800+401DK800+65100DK800+9012000DK800+651DK800+90100DK801+1002199DK800+901DK801+100008JM1062283DK800+9018JM106401600 RX2=dY2=洞内导线测边误差对横向贯通误差的影响值为：洞内导线测角误差对横向贯通误差的影响值为：洞内导线测量对横向贯通误差的影响值为：50mm综合影响值：65mm （5）贯通面贯通中误差预计如下表：开挖面贯通面里程洞外控制测量影响值洞内控制测量影响值洞内外综合影响值两开挖面间的长度允许贯通中误差进口DK798+901DK798+9015

12、mm34.65mm35.01mm4398m65mm从上贯通误差的估计结果可以看出，估算贯通中误差均小于允许中误差，表明制定的洞内控制测量设计方案能够满足隧道横向贯通精度的要求。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+934DK805+605，李峰隧道位于右偏曲线上，曲线半径R=5500m，在DK804+723.63DK805+676.37圆曲线型竖曲线，竖曲线半径为3000m。由进出口相向施工，全隧只有一个贯通面，根据初步施工组织设计，李峰隧道施工正洞贯通面里程为DK804+270（2）洞内控制测量方案设计1）洞内导线精度设计李峰隧道洞内各开挖

13、面导控制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/。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，特殊情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，在确保视线清晰的条件下，应尽量将导线边长放长，以减少洞内测站数，削弱误差的积累；导线点应沿中线附近布设，以削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

14、，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行标记，并注明距边墙的距离，以便于寻找。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，为避免导线点编号重复，建议按照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，如补设点继续被破坏第二次补设的在点名前再冠以字母B，依次类推。5）控制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

15、的特点，建议洞内导线测量采用高精度、稳定性好的全站仪进行导线网的观测，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，即应采用DJ1级或DJ05型测角精度的全站仪进行观测。6）控制网观测技术要求测角采用方向观测法观测69测回；距离往返各观测2测回，并进行气象改正、投影改正。7）控制网平差计算控制网平差应采用严密平差进行计算。（3）贯通误差估算为进一步验证测量设计方案的可行性和可靠性，按照测量设计的精度指标对各个贯通面的贯通误差进行估算。1）洞外GPS控制测量对横向贯通误差的影响计算根据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

16、.81，进洞点8JM113至贯通面之间的距离为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至贯通面之间的距离为1327m。则洞外GPS控制测量对横向贯通误差的影响值为：则=8.1mm40mm(4)洞内导线测量对横向贯通误差的影响计算洞内导线RX 、dY的计算各导线点至贯通面的垂直距离RX2(m)各导线边长至贯通面的投影距离dYm)点号RXRX2导线边dYdY28JM1131584DK802+93413268JM113DK802+93420542025DK803+0201242DK802+934DK803+02014196DK803

17、+270995DK803+020DK803+270411681DK803+520747DK803+270DK803+520361296DK803+770499DK803+520DK803+77028784DK804+02024962001DK803+770DK804+02017289DK804+27000DK804+020DK804+270636DK804+52025062500DK804+270DK804+520636DK804+770499DK804+520DK804+77017289DK805+020748DK804+770DK805+02028784DK805+270994DK805+

18、020DK805+270401600DK805+5201239DK805+270DK805+520512601DK805+6051322DK805+520DK805+605183248JM1171327DK805+6058JM11715524025 RX2=dY2=75966洞内导线测边误差对横向贯通误差的影响值为：洞内导线测角误差对横向贯通误差的影响值为：洞内导线测量对横向贯通误差的影响值为：40mm综合影响值：50mm （5）贯通面贯通中误差预计如下表：开挖面贯通面里程洞外控制测量影响值洞内控制测量影响值洞内外综合影响值两开挖面间的长度允许贯通中误差进口DK804+270DK804+270

19、8.1mm18.71mm20.39mm2671m50mm从上贯通误差的估计结果可以看出，估算贯通中误差均小于允许中误差，表明制定的洞内控制测量设计方案能够满足隧道横向贯通精度的要求。三、隧道洞内高程控制测量设计根据高速铁路工程测量规范TB10101-2009第6.1.5条，两相邻开挖面高程路线长度大于1500m时，需按高程贯通精度要求进行高程控制测量设计，四座隧道两相邻开挖面高程路线长度最大为4.398km，按二等水准测量进行洞内高程控制测量的高程贯通中误差为：说明采用二等水准测量进行洞内高程控制测量可以满足所有贯通面之间高程贯通精度的要求。按照二等水准测量进行洞内高程控制测量对于满足贯通精度

20、来讲偏于安全，考虑到上述四座隧道将来要施做无砟轨道，直接施测二等水准测量可为无砟轨道施工做好高程测量准备。洞内二等水准点宜200m左右设置一对，以便于施工放样和复核。水准网可参照下图布设：二等水准测量应采用DS1及以上精度等级的水准仪配合因瓦水准尺进行测量或者相应精度等级的电子水准仪配合条码水准尺进行测量。四、隧道施工测量注意事项。（1）洞内导线点应埋设稳固，采用混凝土浇注埋设至隧道基岩上，宜采用不锈钢钢质球面中心为标志；（2）洞内导线测量前应提前通风，保持视线清晰；（3）测量时应接碘钨灯对测量觇牌进行照明，以增强照明效果；（4）应采用三联架法或者测回间多次对中整平的方法削弱短边测量时的对中误

21、差对方位角传递精度的影响；（5）当距离掌子面最近的导线点与掌子面之间的距离超过洞内导线设计长度的1.5倍时，必须要对洞内导线进行延伸测量，并对洞内中线进行修正；（6）洞内导线测量应严格执行控制测量设计的各项技术要求。（7）洞内导线进行延伸测量前，应复核原有的三个洞内控制点，确认原有导线点稳固可靠后方进行导线延伸测量。（8）靠近掌子面的临时中线桩在使用前应加强复核，防止发生位移。（9）洞外GPS控制点应加强施工过程中的复核，确保进洞使用的控制点正确可靠。（10）隧道各工作面贯通后应及时测量贯通误差；（11）由于隧道洞内铺设无砟轨道，建议贯通误差按导线平差法严密平差进行调整；（12）隧道铺设无砟轨道前应按二等水准测量精度对全隧进行高程贯通测量，提前调整误差为无砟轨道施工做好准备；（13）隧道铺设无砟轨道前应按无砟轨道施工精度要求做好隧道内CPIII控制网的布设与施测，CPIII控制网施测时应连测一定数量的洞内施工导线点，以防止重复测量的误差引起隧道净空侵限；