长基岭隧道贯通测量方案

长基岭隧道贯通测量方案...........................................................................................21.1工程概况................................................................................................................21.1.1工程位置及标段范围......................................................................................21.1.2设计概况..........................................................................................................21.1.3贯通测量的要求...............................................................................................31.1.4左右线贯通计划...............................................................................................32.1贯通误差的估算.....................................................................................................42.1.1横向贯通误差的估算.......................................................................................42.1.2竖向贯通误差的估算.......................................................................................53.1贯通测量方案.........................................................................................................53.1.1作业技术依据及采用测量系统.......................................................................53.1.2调研与培训.......................................................................................................53.1.3内外联测..........................................................................................................54.1贯通误差的测定、调整.........................................................................................84.1.1贯通误差的测定...............................................................................................84.1.2贯通误差的调整...............................................................................................8长基岭隧道贯通测量方案1.1工程概况1.1.1工程位置及标段范围T10标段位于韶关市境内，起点里程：K87+747，终点里程：K99+000，其中长基岭隧道位置及范围见图1-1图例：桥梁隧道新建线路里程江湾河大桥乳源河大桥马渡互通主线桥马渡枢纽互通西岸小桥乐广高速T10合同段终点YK99ZK99YK98ZK98YK97ZK97YK96ZK96YK95ZK95YK94ZK94YK93ZK93YK92ZK92YK91ZK91YK90ZK90YK89ZK89K88乐广州高速T10合同段起点N乐昌方向广州方向长基岭隧道龙归隧道辅助横洞图1-1标段范围平面示意图1.1.2设计概况1、主要技术标准本线路按双向六车道高速公路标准设计，设计速度：120km/h，桥涵设计汽车荷载为公路－Ⅰ级。2、长基岭线路平、纵断面设计隧道进口左线位于半径为2400m的圆曲线上，右线位于半径为2380m的圆曲线上，左右线测设线之间间距为33m左右；隧道中部位于直线上，左右线测设线之间距离为41m左右；隧道出口左线位于半径为2000m的圆曲线上，右线位于半径为2100m的圆曲线上，左右线测设线之间间距为36m左右。由于受隧道进出口构造物对标高要求的限制，隧道左右线分别采用-1.49%及-1.485%的单向下坡。3、长基岭隧道及辅助施工横洞设计长基岭隧道、龙归隧道及辅助施工横洞设计概况见表1-2。表1-2隧道及辅助施工横洞设计概况表隧道名称起讫桩号长度(m)坡度%洞门形式车行横洞人行横洞紧急停车带长基岭隧道ZK90+120～ZK94+0403920－2.49端墙式5处9处5处YK90+125～YK94+0653940－2.51.1.3贯通测量的要求1、纵向贯通要求高速公路隧道的纵向贯通误差影响隧道中线长度，只要它不低于线路定测精度的1/2000，就能满足铺轨的要求，不会造成对线路坡度的有害影响。因此在规范中没有单独列出纵向贯通要求。2、横向贯通要求对于高速公路隧道来说，横向贯通精度显得至关重要。如果横向贯通误差过大，就可能使已衬砌地段侵入建筑限界，造成巨大的经济损失。隧道两开挖洞口间不同长度的横向贯通极限误差详见下表:两开挖洞口间长度(km)44～77～1010～1313～1616～1919～20横向贯通限差(mm)100130160200250320360平面控制测量误差对横向贯通误差的影响有三个方面因素组成，即洞外控制网的测量误差、洞内一端导线的测量误差、洞内另一端导线的测量误差。长基岭隧道横向贯通限差为100mm，横向贯通中误差Δ为50mm。按照横向贯通极限误差规范可得洞内外横向贯通中误差mw、mn：mw=±Δ/√3=±0.58Δ=±29mmmn=±Δ/(√3/2)=±0.81Δ＝±41mm3、竖向贯通要求无论隧道长短，竖向贯通限差均为50mm，中误差为±25mm，洞外和洞内水准测量的误差对于高程贯通精度按均等影响的原则分配。洞外、洞内高程贯通中误差为mh=±Δ/√2h=±0.71Δh=±18mm，mh外取18mm，mh内取±17mm。1.1.4左右线贯通计划左线目前进口距离WF113断层330米，出口距离45米，断层及影响带宽45米。根据隧道贯通原则及开挖进度指标，左洞贯通里程初步定ZK91+970。进口计划2012年5月15开挖到ZK91+970后停止开挖，由出口在2012年6月25日贯通左洞。右线目前进口距离WF113断层124米，出口距离120米，断层及影响带为60米。根据隧道贯通原则及开挖进度指标，右洞洞贯通里程初步定YK92+100。进口计划2012年4月28开挖到距离WF113断层20米时即YK92+100后停止开挖，由出口在2012年6月28日贯通右洞。2.1贯通误差的估算在隧道施工前进行正确的贯通误差估算，是保证正确测量设计、隧道中线符合设计要求及洞内建筑物不侵入规定界限的一个不可缺少的环节。2.1.1横向贯通误差的估算1、洞外控制测量结合本工程特点以及地理环境，长基岭隧道洞外控制测量采用GPS控制测量，按二等GPS控制要求进行施测。经计算，进口GPS控制点GPS153至贯通面的距离为2367m，至贯通面连线与贯通面切线夹角为2°52′05.96″；出口GPS控制点DX516至贯通面的距离为2532m，至贯通面连线与贯通面切线夹角为128°41′06.05″；进出口GPS联系边的方位中误差取1.3″，代入下式：M²=mj²+mc²+(Ljcosmaj/)²+(Lccosmac/)²根据估算公式计算，M²=386mm,则GPS洞外控制测量对隧道横向贯通误差预计为M=±19.6mm，满足规范规定隧道洞外控制测量对横向贯通误差影响值小于±29mm的要求。2、洞内控制测量根据洞内测量的精度要求和通视条件等因素，暂定导线点间距为400m，洞内导线路线全长3940m，作业精度按测角中误差1”，两边相对中误差1/100000测角误差引起的横向贯通中误差：myβ=±m”β/p”√∑R²x=±1/206265√63280000=±38mm测边误差引起的横向贯通中误差：myl=±m”t/t”√∑d²y=±1/100000√500=±0.2mm导线测量误差对横向贯通精度的总影响值：m=±√（m²yβ+m²y）t=±√(38²+0.2²)=±38mm∠±41mm由此可见，真伸型洞内导线的测量测边误差对横向贯通误差基本可以忽略不计，而测角误差对横向贯通误差起着决定性的因素，必须选择合适的仪器、方案，才能达到所必须的测角精度，从而保证洞内横向贯通误差符合要求。2.1.2竖向贯通误差的估算通过洞内外水准路线的长度确定水准精度，计算如下：m△外=±mh/√L外=±18/√4.8km=8.2mmm△内=±mh/√L内=±17/√4km=8.5mm由上式可见，水准精度要求较高，洞外需采用三等及以上水准测量，洞内需采用三等及以上水准测量，方能保证竖向贯通误差的要求。3.1贯通测量方案3.1.1作业技术依据及采用测量系统1、《公路勘察规范》（JTJ061-99）2、《国家三、四等水准测量规范》(GB12898-2009)3、中铁隧道集团有限公司工程测量总队2012年3月施工复测成果报告。4、坐标系统采用1980年西安坐标系，中央子午线东经113度15分，投影高程面150m；高程系统采用1985国家高程基准。5、根据《公路隧道施工技术规范》要求,隧道贯通误差的限差为:横向贯通误差不大于100mm,高程贯通误差不大于50mm,故按规范要求确定。3.1.2调研与培训为确保本隧道的横向和纵向的高精度贯通,以及仰拱预制块定位准确,测量人员必须持有上岗证,根据需要可派人员到有关单位和院校进行调研和技术培训,以处理和解决有关技术难题,提高业务水平,从而提高洞内控制测量精度和减少内外业工作强度。3.1.3内外联测洞内外联测,应选在阴天,气温稳定,无风情况下进行。边长计算考虑气象改正,投影改正。投影面高度最好为隧道中线平均高程(GPS网投影高程面)。高程测量严格按照《工程测量规则》四等水准测量要求进行,采用往返不同线路进行施测,在往返闭合差满足要求时,取往返平均值。3.1.4观测仪器、测量网等级和施测方案1、使用仪器：本次复测使用为徕卡TCR1201（R300）型全站仪，仪器标称测角精度为1秒，测距精度为1+2ppm；棱镜为徕卡配套标准圆棱镜及配套精密测角觇牌、精密对点器基座。仪器于2011年5月检定合格，现场使用气压计和温度计各一只,计量合格有效。2、导线测量：按照三等导线精度相关要求进行施测，要求测角中误差小于1.8秒，导线测量采用左、右角各测两～三测回，各测回值间互差小于3秒后取平均。测站左右角取平均值之和与360度较差小于3秒后进行测站平差取均值，测距时温度、气压均在现场进行改正，正倒镜各读数四次取平均值，边长均往返观测。3、为进行边长投影改正，导线观测时采用光电测距三