隧道施工控制测量方案

中交第一公路工程局有限公司兰渝铁路LYS-12标段项目经理部第四分部兰渝铁路隧道施工控制测量方案中国交通建设CHINACONMMUNICTIONSCONSTRUCTION二〇〇九年十月三十一日1隧道施工控制测量方案一、编制目的隧道控制测量是隧道施工管理的重要组成部分，在施工阶段是保证隧道相向开挖时，能按规定的精度正确贯通，并使建筑物的位置符合规定，不侵入建筑限界，以确保运营安全。二、编制依据1、《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》（TB10054-97）2、《新建铁路工程测量规范》（TB10101-99）3、《国家三角测量规范》（GB/T17942-2000）4、《国家三、四等水准测量规范》（GB12898-91）5、《时速200~250公里有砟轨道铁路工程测量指南（试行）》（铁建设函[2007]76号）三、控制测量设计思路为保证隧道的准确贯通，本着先总体后碎步的原则，在隧道沿线建立一精密的控制网，覆盖所有隧道，使之总体受控，以便根据它进行隧道的洞内控制测量或中线测量。本项目是在每隧洞口布设三~四个GPS定位网点，由具有甲级测绘资质的成都测绘院布设观测，满足隧道洞口控制要求。在洞外GPS定位网的基础上，根据洞口施工情况于洞口设置1~2个洞口投点作为洞外、洞内的联系测量，洞口投点和洞外GPS网点组成小三角形或大地四边形进行2边角测量，并达到一级边角网的精度要求，以提高地下网精度，洞口投点作用是将洞外控制网与洞内控制网连成一体，统一到同一个坐标系内。根据隧道掘进进度向洞内布设中线或导线网进行洞内控制，保证隧道顺利贯通，短小隧道适用于中线法控制，长大隧道适用导线网控制。四、洞口投点控制测量洞口投点是洞外、洞内联系测量的关键控制点，其精度的高低直接影响洞内后期导线控制网的精度，洞口投点布设选点应尽可能选择隧道中线上，同时要考虑到小三角测量的技术要求和测图方面的要求，组成的三角形应尽量接近等边三角形，困难地点不应大于120°或小于30°，点位宜稳定便于保存，各点间通视良好，有条件的地方可布设1~2个洞口投点，便于洞内导线网闭合和校核，同时采用水准测量的方法将高程引测到洞口投点。为提高洞内导线网精度，洞口投点宜达到一级边角网精度要求，其测回数和各项限差应满足下表要求。高程测量短小隧道应符合三四等水准测量要求，长大隧道洞口投点测设应符合国家一二等水准测量要求。平面网内业平差采用科傻平差软件或南方平差易软件平差计算。水平角方向观测法主要技术要求仪器等级测回数测角中误差三角形内角和闭合差半测回归零差一测回2C较差同一方向各测回间较差DJ23≤5”≤9”≤8”≤13”≤10”水平距离测量主要技术要求仪器等级测回数一测回读数较差往返侧较差测距中误差相对中误差一级往还1测回≤10mm≤2（a+b×Si）≤10mm≤1/15000注：a、b分别为全站仪或测距仪的加常数误差和乘常数误差3五、隧道洞内控制测量5.1中线控制法中线形式是指洞内不设导线，用中线控制点直接进行施工放样。一般以定测精度测设出新点，测设中线点的距离和角度数据由理论坐标值反算，这种方法一般用于较短的隧道。若将上述测设的新点，再以高精度测角、量距，算出实际的新点精确点位，再和理论坐标相比较，若有差异，应将新点移到正确的中线位置上，这种方法可以用于曲线隧道500m、直线隧道1000m以上的较长隧道。5.2导线控制法导线形式是指洞内控制依靠导线进行，施工放样用的正式中线点由导线测设，中线点的精度能满足局部地段施工要求即可。对于长大隧道宜组成导线闭合环，对角度经过平差，以提高点位的横向精度。导线形式宜采用导线环或主副导线环测量。5.2.1导线环：如下图所示，每测一对新点，如5和5’，可按两点坐标反算5～5’的距离，然后与实地丈量的5～5’距离比较，进行检核。5.2.2主副导线环：如图下图所示，双线为主导线，单线为副导线。副导线只测角不测距，主导线既测角又量距离。按虚线形成第二闭合环时，主导123451’2’3’4’5’洞口投点A4线在3点处以平差角传算3～4边的方位角；以后均仿此法形成闭合环。闭合环角度平差后，对提高导线端点的横向点位精度很有利，并可对角度测量加以检查，同时根据角度闭合差还可评定测角精度。5.3选点布设及施测要求：1、导线边长在直线地段不宜小于200m，曲线地段不宜小于70m，向洞内引测宜在阴天进行。2、点位布设在施工干扰小、稳固可靠的地方，点间视线应离开洞内设施0.2m以上，埋石顶面应比洞内地面低20～30cm，上面加设护盖、填平地面，并建立警示标志，以免施工中遭受破坏。或将钢筋头预埋在仰拱底板中线砼中，钢筋头宜刻画十字标记。3、测角采用双照准法（两次照准、两次读数）观测，照准目标有足够明亮度。4、测距时充分通风、避免尘雾，测线避开用电器，反射镜有适度照明，仪器、镜面无水雾。5、导线延伸测量前应先确定上次导线点是否发生位移，在开挖延伸至设计导线边长两倍时，进行一次导线延伸，并同时放样或检查中线点。6、洞内开挖较长或引测导线发现异常应定期或重新从洞外沿原线路复测导线网。123451’2’3’4’5’洞口投点A57、隧道贯通后，应先整体复测导线网，贯通误差在限差范围内时及时调整指导后期衬砌施工，贯通误差超限应查明原因，检查前期挖、衬施工，并上报各部。8、洞内平面导线网内业平差采用科傻平差软件或南方平差易软件平差计算。5.4测角、测距限差及技术要求：测角精度、仪器型号和测回数三角锁、导线测量等级测角中误差（〃）仪器型号测回数二1.0DJ16~9DJ29~12三1.8DJ14DJ26四2.5DJ12DJ24五4.0DJ22水平角方向观测法观测限差仪器等级测回数半测回归零差一测回2C较差各测回同方向值较差DJ11≤6”≤9”≤6”DJ23≤8”≤13”≤10”注：当观测方向数不超过3时，可不归零。光电测距三角高程的观测限差测量等级测距仪（全站仪）精度等级竖直角测回数（中丝法）指标差较差（〃）竖直角较差（〃）对向观测较差（mm）环闭合差（mm）四Ⅰ、Ⅱ377D30D20五Ⅰ、Ⅱ21010D50D3065.5、高程控制观测导线网点高程测量初期或延伸时宜用三角高程测量传递，长大隧道定期复测或在500m以上时需用水准测量复测，复测符合国家三、四等水准测量要求，并予以平差计算。水准测量施测要求：1、变换仪器高往返观测测定水准点的高差，以设计院所交高程控制点作为起算点，采用闭合路线进行平差计算，计算其他点高程。2、观测前对使用的仪器进行检查，水准仪i角应小于20″，按作业方法、观测人员、使用的仪器及路线，检测已知点水准点高程，确认无误后对观测点进行观测。3、观测应在标尺分划线呈像清晰和稳定的条件下进行观测，不得在日出后约半小时、太阳中天前后、风力大于四级、气温突变时以及标尺分划线的呈像跳动而难以照准时进行观测，晴天观测时，应用测伞为仪器遮挡阳光。4、每测段往、返测的测站数应为偶数，由往转返时，两标尺应互换位置。在同一测站上观测时，不得调焦，转动仪器的测微鼓时，均应旋进方向读数，两次观测高差较差超限时应重测。5、每次观测做到四个固定：观测方法、观测仪器、设备固定、观测人员固定。6、观测记录采用记录簿人工记录，内业原始记录数据人工处理计算，最后取往返测两个高程的中数作为每次观测点的高程。水准观测的主要技术要求见下表7水准测量的主要技术要求等级最大视距线路长度（km）前后视距差累积视距差视线高度黑红面读数差黑红面所测高差较差往返较差及附合或环线闭合差四等≤100m≤16≤3m≤10≥0.2m≤3mm≤5mm±Lmm20注:表中n为测站数。六、隧道贯通误差的测定及调整6.1贯通误差的测定隧道贯通后，实际贯通误差的测定遵守下列规定：1、采用中线法测量的隧道，由测量的相向方向分别延伸中线并测定贯通点，两实际贯通点间横向和纵向距离为横向和纵向贯通误差。2、长大隧道采用导线测量，应在贯通面中线附近订一临时点，由两端导线分别测量该点坐标，该点的坐标闭合差分别投影至贯通面及其相垂直的方向上，即为横向和纵向贯通误差，并测量该点的水平角求算方位角贯通误差。3、由两端洞口点分别测量出贯通面确定的临时点的高程，其高差即为高程贯通误差。7.2贯通误差的调整1、隧道贯通后，贯通误差在未衬砌地段调整，调整地段的开挖、衬砌以调整后的中线和高程进行放样。2、直线隧道中线法测量宜采用折线法调整贯通误差，因调整产生的转折角小于5”时，可视为直线路线；在5”~25”时，以顶点内移量确定线路及相应衬砌位置。5”内移量1mm，10”内移量4mm，15”内移量10mm，20”内8移量17mm，25”内移量26mm；大于25”时加设R=4000m的圆曲线。3、导线测量贯通误差在限差范围内，方位角贯通误差分配在未衬砌地段的导线角上，贯通点坐标闭合差在调整地段按边长比例分配，闭合差很小时可按坐标平差处理，调整后导线坐标作为未衬砌地段中线放样的依据。4、高程贯通误差在限差内时，由两端测得贯通点高程，取其平均值作为调整后高程，并作为未衬砌地段高程放样的依据。7.3贯通误差限差隧道长度（Km）＜1.224681012131416171820测角精度mβ（〃）42.52.52.51.81.81111111111起始边精度bmb1/250001/500001/100000Mr26242445334827354453586170747987Mb0000000000000000贯通误差预计（mm）26242445334827354453586170747987贯通误差允许值30456090120150七、资源配置洞外GPS仪器设备表序号型号单频（双）仪器编号有效检定期精度指标备注1Hiperplus430-450MHZ450-490MHZ251-32122010-2-2见鉴定证书基准站2Hiperplus430-450MHZ450-490MHZ251-32432010-2-2见鉴定证书流动站3Hiperplus430-450MHZ450-490MHZ251-31682010-2-2见鉴定证书流动站9洞内测量设备配置表序号名称型号仪器编号有效检定期精度指标1全站仪RTS-822RS178172010-9-21见鉴定证书2N2水准仪八、质量保证措施我部实行总部、联络处、作业队三级管理，有健全的质量管理组织体系，严格执行以总部总工为首的技术责任制，使得隧道控制测量管理标准化、规范化、程序化。观测结束后，对控制点要进行定期检核，每季度检核一次，发现变化要重新观测，另外要经常进行不定期检核，防止桩位变化。隧道控制测量前期布点、施测由作业队完成，由联络处技术主管组织复测、评审，评审报告上报总部工程技术部，对于长大隧道总部工程技术部将直接参与复测工作，并报告总部总工，确保地下控制网施测、平差计算等工作满足规范要求。九、资料、报告①控制测量方案；②控制点布置图；③外业手薄；④平差计算书；⑤测量控制点成果表（含洞外GPS点）；⑥精度评定；⑦点之记。10111213141516171819