隧道貫通測量方案——渝黔

1、中鐵一局渝黔鐵路土建八標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 隧道監(jiān)控量測方案目 錄一、總則21、編制依據(jù)22、設(shè)計(jì)要求23、編制目的及要求24、隧道工程概況2二、監(jiān)控量測目的3三、監(jiān)控量測項(xiàng)目4四、監(jiān)控量測人員機(jī)構(gòu)及儀器的配置51、人員配置52、儀器配置5五、監(jiān)控量測方法與原則61、監(jiān)控量測斷面及測點(diǎn)布置原則62、監(jiān)控量測的方法93、特殊地段變形管理措施10六、量測原始數(shù)據(jù)整理11七、數(shù)據(jù)處理結(jié)果的判定應(yīng)用11八、數(shù)據(jù)結(jié)果上報(bào)程序和資料的整理14九、監(jiān)督考核15十、附表15附件：116附件：217 隧道貫通測量方案 1 編制依據(jù)(1)高速鐵路工程測量規(guī)范（TB10601-2009）(2)國家一二等

2、水準(zhǔn)測量規(guī)范（GB/T12897-2006）(3)鐵路工程測量規(guī)范（TB10101-2009）(4)全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范（GB/T18314-2009）(5)鐵路工程衛(wèi)星定位測量規(guī)范（TB10054-2010） (6)測繪技術(shù)總結(jié)編寫規(guī)定（CH/T1001-2005）(7)測繪成果質(zhì)量檢查與驗(yàn)收（GB/T24356-2009）2 工程概況重慶至貴陽鐵路擴(kuò)能改造工程站前工程YQZQ-8標(biāo)起訖樁號為D1K114+664.20D1K116+256.31、D1K130+243DK149+773.274、DK157+690D1K183+035.863，線路全長47.01公里位于遵義市桐梓縣至遵

3、義市匯川區(qū)區(qū)間，主要結(jié)構(gòu)有橋梁8.197km/20座；隧道34.790km /23座；路基4.383km；車站2座；渝黔鐵路精測網(wǎng)的布設(shè)由設(shè)計(jì)單位按分級布網(wǎng)的原則分基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)CP和線路平面控制網(wǎng)CP布設(shè)，精度分別為高鐵二等和高鐵三等GPS網(wǎng)。其中本標(biāo)段D1K114+664.20D1K116+256.31、D1K130+243DK149+773.274段CP、CP控制點(diǎn)共計(jì)17個(gè)；因施工需要增加平面加密控制27個(gè)，高程控制點(diǎn)15個(gè)。3 隧道測量方案 3.1 施測程序3.2施工測量部署施工測量組織工作由項(xiàng)目技術(shù)部專業(yè)測量人員成立測量小組，根據(jù)設(shè)計(jì)院給定的坐標(biāo)點(diǎn)和高程控制點(diǎn)進(jìn)行工程定位、建立軸線

4、控制網(wǎng)。按設(shè)計(jì)要求和方法進(jìn)行施測并按規(guī)定程序檢查驗(yàn)收，對施測組全體人員進(jìn)行詳細(xì)的圖紙交底及方案交底，明確分工，所有施測的工作進(jìn)度及逐日安排，由組長根據(jù)項(xiàng)目的總體進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行安排。3.3施工測量的原則和基本要求 嚴(yán)格執(zhí)行測量規(guī)范；遵守先整體后局部的工作程序，先確定平面控制網(wǎng)，后以控制網(wǎng)為依據(jù)，進(jìn)行各局部軸線的定位放線。 必須嚴(yán)格審核測量原始數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，堅(jiān)持測量放線與計(jì)算工作同步校核的工作方法。 定位工作執(zhí)行自檢、互檢合格后再報(bào)檢的工作制度。 測量方法要簡捷，儀器使用要熟練，在滿足工程需要的前提下，力爭做到省工省時(shí)省費(fèi)用。 明確為工程服務(wù)，按圖施工，質(zhì)量第一的宗旨。緊密配合施工，發(fā)揚(yáng)團(tuán)結(jié)協(xié)作、實(shí)

5、事求是、認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)。 3.4 準(zhǔn)備工作 熟悉設(shè)計(jì)圖紙，仔細(xì)校核各圖紙之間的尺寸關(guān)系，全面了解設(shè)計(jì)意圖。 對業(yè)主給定的現(xiàn)場平面控制點(diǎn)和高程控制點(diǎn)進(jìn)行查看和必要的檢核及現(xiàn)場踏勘。全面了解現(xiàn)場情況，了解工程總體布局，工程特點(diǎn)，周圍環(huán)境，建筑物的位置及坐標(biāo)，了解現(xiàn)場測量坐標(biāo)與建筑物的關(guān)系，水準(zhǔn)點(diǎn)的位置和高程。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求、定位條件、現(xiàn)場地形和施工方案等因素，制定測設(shè)方案，包括測設(shè)方法、測設(shè)數(shù)據(jù)計(jì)算和檢核、測設(shè)誤差分析和調(diào)整、繪制測設(shè)略圖等。 對參加測量的人員進(jìn)行初步的分工，并進(jìn)行測量技術(shù)交底，并對所需使用的儀器進(jìn)行重新的檢驗(yàn)。3.5 測量儀器的選用本段隧道控制測量采用儀器應(yīng)滿足下列精度要求：

6、測角精度小于或等于±1，測距精度不大于±(2 mm+2×10-6D)，水準(zhǔn)儀的精度應(yīng)高于或等于±1 mm/km，采取銦鋼水準(zhǔn)尺。測量中所用的儀器和鋼尺等器具，根據(jù)有關(guān)規(guī)定，每年按時(shí)送國家授權(quán)檢定部門進(jìn)行校驗(yàn)，合格后方可投入使用。現(xiàn)場測量儀器一覽表序號器具名稱型號單位數(shù)量1徠卡智能全站儀TCRP1201+臺22徠卡智能全站儀TCRP1201臺13電子水準(zhǔn)儀DINI03臺14水準(zhǔn)儀DSZ2臺35鋼 尺50m把16對講機(jī)個(gè)93.6 測量放線洞內(nèi)施工測量采用中線法，中線控制測樁間距不短于100m，每300m設(shè)一水準(zhǔn)點(diǎn)，根據(jù)需要適當(dāng)加密。在每排炮開鉆前準(zhǔn)確繪出開挖

7、輪廓線，周邊眼、掏槽眼的位置。每次測量放線的同時(shí)，對上一次爆破斷面以及初支、二襯進(jìn)行檢查,利用南方測繪公司研發(fā)的徠卡隧道斷面測量分析軟件對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。及時(shí)調(diào)整爆破和支護(hù)參數(shù)，以達(dá)到最佳爆破、支護(hù)效果。4 隧道貫通測量方案4.1導(dǎo)線點(diǎn)情況4.1.1導(dǎo)線點(diǎn)選點(diǎn)及埋設(shè)導(dǎo)線點(diǎn)選點(diǎn)一般選用購置不銹鋼樁或自制鋼筋樁（樁頂部刻有十字線以表示點(diǎn)位）。埋設(shè)應(yīng)在視線好無積水、無行車碾壓和其它無干擾地帶。相鄰之間應(yīng)通視良好，便于測角和量距，導(dǎo)線邊長宜大致相等，邊長之比不宜超過1:3，以免影響測角精度。高程點(diǎn)直接利用導(dǎo)線點(diǎn)做為水準(zhǔn)點(diǎn)。4.1.2平面控制測量 洞外控制測量在CP、CP控制點(diǎn)基礎(chǔ)上加密控制網(wǎng)，嚴(yán)格按

8、高速鐵路工程測量規(guī)范TB10601-2009中相關(guān)精度要求進(jìn)行測設(shè)。加密控制網(wǎng)采用GPS測量，本標(biāo)段加密測量的坐標(biāo)系統(tǒng)與設(shè)計(jì)相同，即：平面坐標(biāo)系統(tǒng)采用施工坐標(biāo)系（詳細(xì)參數(shù)見下表），形式為任意帶高斯投影平面直角坐標(biāo)系，參考橢球?yàn)閃GS-84參考橢球，橢球參數(shù)為：長半軸a=6378137m，扁率f=1/298.25722。坐標(biāo)系名稱中央子午線投影面大地高（m）高程異常（m）起訖里程起點(diǎn)終點(diǎn)第四坐標(biāo)系106°4500515-30DK108.0DK118.0第五坐標(biāo)系106°4500610-30DK118.0DK130.2第六坐標(biāo)系106°4500720-30DK130.

9、2DK144.48第七坐標(biāo)系106°4500870-30DK144.48DK167.35GPS加密控制網(wǎng)測量前首先進(jìn)行了現(xiàn)場勘查，檢查標(biāo)石的完好性，作業(yè)方法、精度指標(biāo)、使用儀器均按高鐵三等GPS網(wǎng)的精度要求進(jìn)行。本次加密測量GPS控制網(wǎng)沿線路形成帶狀網(wǎng)，附合至相鄰標(biāo)段的CP點(diǎn)構(gòu)成附合網(wǎng)，全網(wǎng)采用邊聯(lián)式構(gòu)網(wǎng)。如下圖所示：加密控制網(wǎng)測量觀測（1）、觀測嚴(yán)格執(zhí)行調(diào)度計(jì)劃，按規(guī)定時(shí)間進(jìn)行同步觀測作業(yè)。（2）、使用6臺GPS接收機(jī)進(jìn)行作業(yè)，采用同步靜態(tài)觀測模式進(jìn)行。（3）、同步觀測時(shí)段數(shù)為2，每時(shí)段觀測60分鐘，符合規(guī)范要求。（4）、作業(yè)前按要求進(jìn)行儀器檢校。對中設(shè)備采用精密對點(diǎn)器，對中精度小

10、于1mm，在作業(yè)前及作業(yè)過程中對基座水準(zhǔn)器、光學(xué)對點(diǎn)器進(jìn)行檢校，確保其狀態(tài)正常。（5）、衛(wèi)星高度角設(shè)定為15°。（6）、數(shù)據(jù)采樣間隔設(shè)定為10-60秒。（7）、同步觀測有效衛(wèi)星總數(shù)4顆。（8）、PDOP值6。（9）、每時(shí)段觀測前后分別量取天線高，誤差小于1mm，取兩次平均值作為最終結(jié)果。（10）、作業(yè)中使用對講機(jī)，離GPS接收機(jī)10m以外。一個(gè)時(shí)段觀測結(jié)束后，重新對中整平儀器，再進(jìn)行第二時(shí)段的觀測。（11）、觀測過程中按規(guī)定填寫了觀測手簿，對觀測點(diǎn)名、儀器高、儀器號、時(shí)間、日期以及觀測者姓名均進(jìn)行了詳細(xì)記錄。加密網(wǎng)基線解算采用廣播星歷，按儀器制造商提供的SPSO 2.20 DVD C

11、ontents軟件按靜態(tài)相對定位模式進(jìn)行。外業(yè)觀測結(jié)束后首先對觀測基線進(jìn)行處理和質(zhì)量分析，檢查基線質(zhì)量是否符合規(guī)范要求。刪除工作狀態(tài)不佳的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，在衛(wèi)星殘差圖上觀察某個(gè)衛(wèi)星在某段時(shí)間內(nèi)的殘差是否過大且有明顯的系統(tǒng)誤差，刪除該時(shí)間段，不讓其參與平差。對所有基線進(jìn)行解算并進(jìn)行精度分析，約束平差時(shí)對基線進(jìn)行選取，組成獨(dú)立環(huán)進(jìn)行平差。基線向量獨(dú)立環(huán)閉合差是檢驗(yàn)基線向量網(wǎng)質(zhì)量的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)，當(dāng)滿足限差要求時(shí)，能說明組成基線向量網(wǎng)的所有基線解算質(zhì)量合格、成果可靠。按高速鐵路工程測量規(guī)范TB10601-2009要求GPS控制基線向量網(wǎng)所有獨(dú)立環(huán)閉合差應(yīng)符合下式規(guī)定：Wx3Wy3Wz3WS3n為閉合環(huán)邊

12、數(shù),為基線長度中誤差（mm）。其中，a為固定誤差（mm），b為比例誤差（mm），d為基線或環(huán)的平均邊長、單位為（km）。按高速鐵路工程測量規(guī)范TB10601-2009要求，同一邊不同觀測時(shí)段基線較差應(yīng)滿足ds2mm。無約束平差中基線向量各分量的改正數(shù)絕對值應(yīng)滿足公式要求；VX3VY3VZ3其中，a為固定誤差（mm），b為比例誤差（mm），d為基線或環(huán)的平均邊長、單位為（km）。整體約束平差中基線向量各分量改正數(shù)與無約束平差同一基線改正數(shù)較差的絕對值應(yīng)滿足下式要求dVX2dVY2dVZ2其中，a為固定誤差（mm），b為比例誤差（mm），d為基線或環(huán)的平均邊長、單位為（km）。控制網(wǎng)平差，首先對所

13、需的基線解進(jìn)行選擇，形成的基線向量文件，即三維向量網(wǎng)平差所需要的基線向量，進(jìn)行GPS三維向量網(wǎng)的無約束平差，作用是在國家2000空間直角坐標(biāo)系中進(jìn)行三維向量網(wǎng)平差。平差時(shí)首先需要輸入一個(gè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，并生成基線向量文件，進(jìn)行三維向量網(wǎng)無約束平差。三維無約束平差后即可進(jìn)行二維約束平差，平差前首先需要完成三維向量網(wǎng)平差，然后以本標(biāo)段復(fù)測后確認(rèn)精度可靠的CPI控制點(diǎn)的原測坐標(biāo)為起算數(shù)據(jù)對控制網(wǎng)進(jìn)行二維約束平差。平差采用武漢大學(xué)測繪學(xué)院研制的“科傻系統(tǒng)(COSA)系列軟件之四 -“GPS工程測量網(wǎng)通用平差軟件包（簡稱COSAGPS），平差包括三維無約束平差和二維約束平差，平差數(shù)據(jù)采用基線向量的雙差固定

14、解進(jìn)行。當(dāng)各項(xiàng)要求符合標(biāo)準(zhǔn)后，以全網(wǎng)有效觀測時(shí)間最長網(wǎng)點(diǎn)的國家2000三維坐標(biāo)作為起算數(shù)據(jù)，進(jìn)行GPS網(wǎng)的三維無約束平差。檢查GPS基線向量網(wǎng)本身的內(nèi)符合精度，并剔除含有粗差的基線邊。CP控制點(diǎn)附合到CP上，以復(fù)測后確認(rèn)精度可靠的所有CPI原測坐標(biāo)為起算數(shù)據(jù)對整個(gè)GPS控制網(wǎng)進(jìn)行約束平差。 洞內(nèi)外聯(lián)測在洞外加密控制點(diǎn)滿足規(guī)范要求的情況下進(jìn)行洞內(nèi)外聯(lián)測，洞內(nèi)外聯(lián)測應(yīng)選在陰天，氣溫穩(wěn)定，無風(fēng)情況下進(jìn)行。水平角觀測在不同時(shí)段采用方向觀測法測2組，每組15個(gè)測回。測距采用對向觀測，其中豎直角觀測四個(gè)測回，測距6次，邊長歸算考慮氣象改正，投影改正。投影面高度最好為隧道中線平均高程(GPS網(wǎng)投影高程面)。

15、高程測量嚴(yán)格按照鐵路測量規(guī)則二等水準(zhǔn)測量要求進(jìn)行，采用往返不同線路進(jìn)行施測，在往返閉合差滿足要求時(shí)，取返往平均值。 洞內(nèi)控制測量1） 洞內(nèi)導(dǎo)線測量根據(jù)規(guī)測的要求測設(shè)隧道中線時(shí)，通常每掘進(jìn)20m埋設(shè)一個(gè)中線樁。由于定線誤差，所有中線樁不可能嚴(yán)格位于設(shè)計(jì)位置上。所以，隧道每掘進(jìn)400米布設(shè)一個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)，也可以利用埋設(shè)的中線樁作為導(dǎo)線點(diǎn)，組成洞內(nèi)施工導(dǎo)線網(wǎng)。測角使用TCRP1201+ 1型全站儀觀測4測回，測距對象觀測3測回。其精度要達(dá)到測角中誤差M=1.3，測邊的精度相對中誤差為ML/L=1/5萬，邊長取平均值，并考慮氣象和儀器加、乘常數(shù)改正，并歸算至橢球面上。轉(zhuǎn)折角應(yīng)觀測左角和右角，邊長應(yīng)往返測量

16、。根據(jù)導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)來檢查和調(diào)整中線校位置。隨著隧道的掘進(jìn)，導(dǎo)線測量必須及時(shí)跟上，以確保貫通精度。 2） 洞內(nèi)水準(zhǔn)測量用洞內(nèi)水準(zhǔn)測量控制隧道施工的高程。隧道向前掘進(jìn)，每隔100m應(yīng)設(shè)置一個(gè)洞內(nèi)水準(zhǔn)點(diǎn)，并據(jù)此測設(shè)腰線。通常情況下，可利用導(dǎo)線點(diǎn)作為水準(zhǔn)點(diǎn)。洞內(nèi)水準(zhǔn)線路可設(shè)閉合或附合水準(zhǔn)線路，往返觀測外，還須經(jīng)常進(jìn)行復(fù)測。 洞內(nèi)控制測量應(yīng)在施工不影響時(shí)進(jìn)行，并加強(qiáng)通風(fēng)，保證照明充分，提高清晰度。以良好的施測環(huán)境，確保測量的精度。洞內(nèi)導(dǎo)線向前延伸，施測時(shí)必須聯(lián)測兩個(gè)以上同等級控制點(diǎn)，在確定前面點(diǎn)位正確無誤后方可向前延伸。4.2平面控制網(wǎng)布設(shè)原則 平面控制應(yīng)先從整體考慮，遵循先整體、后局部、高精度控制低精

17、度的原則。 平面控制網(wǎng)的坐標(biāo)系統(tǒng)與工程設(shè)計(jì)所采用的坐標(biāo)系統(tǒng)一致。布設(shè)呈矩形。 布設(shè)平面控制網(wǎng)首先根據(jù)設(shè)計(jì)總平面圖、現(xiàn)場施工平面布置圖情況，選擇最合理的布設(shè)方案。 選點(diǎn)應(yīng)在通視條件良好、安全、易保護(hù)的地方。 樁位必須注意保護(hù)，并用紅油漆作好標(biāo)記。 4.3 導(dǎo)線測量的技術(shù)要求 導(dǎo)線測量應(yīng)符合以下導(dǎo)線的技術(shù)要求規(guī)定：導(dǎo)線測量技術(shù)要求等級測距中誤差測角中誤差()導(dǎo)線全長相對閉合差方位角閉合差()測回?cái)?shù)三等131. 81/5500010四等132.51/350006 導(dǎo)線應(yīng)盡量布設(shè)成直伸開狀，相鄰導(dǎo)線邊長不宜相差過大，點(diǎn)位能長期保存。 水平角觀測的各項(xiàng)限差要求水平角方向觀測法的各項(xiàng)限差等級儀器型號再次重

18、合讀數(shù)差半測回歸零差一測回中兩倍照準(zhǔn)差(2c)較差()同一方向各測回間較差()四等DJ2381394.4平差方法因羊角隧道為特長隧道，根據(jù)公路勘測規(guī)范（JTJ061-99）規(guī)定，采用嚴(yán)密平差。測量成果見附表3。4.5 隧道平面控制網(wǎng)布設(shè)方案設(shè)計(jì)由于隧道內(nèi)施工場地狹小，控制網(wǎng)布設(shè)難度較大，為了提高導(dǎo)線端點(diǎn)的精度，在不增加較多工作量的前提下，結(jié)合洞內(nèi)施工條件和以往洞內(nèi)導(dǎo)線控制網(wǎng)布設(shè)經(jīng)驗(yàn)，我們提出幾個(gè)方案以便對比選擇，并根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場情況進(jìn)行布控，以期提高導(dǎo)線端點(diǎn)的精度。4.5.1方案一:支導(dǎo)線法（單導(dǎo)線）傳統(tǒng)的支導(dǎo)線布設(shè)方案（圖1）簡單，觀測工作量較少，布設(shè)靈活，但由于沒有多余觀測和其他約束條件，在

19、實(shí)際工作中即使發(fā)生錯(cuò)誤也無法檢查，同時(shí)隨導(dǎo)線長度的增加，端點(diǎn)橫向誤差迅速增大。G5-1G5-2右洞中線左洞中線B7Y7Z-1貫通里程1車行通道車行通道車行通道圖1：單導(dǎo)線法閉合環(huán)布置圖單導(dǎo)線法導(dǎo)線網(wǎng)布置對隧道貫通的影響：結(jié)合洞內(nèi)施工條件，洞內(nèi)導(dǎo)線平均邊長250m，從K24+500K27+739各洞分別設(shè)14個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)，按四等導(dǎo)線測量技術(shù)要求，測角中誤差2.5，測邊中誤差1/35000。1）測角中誤差對貫通的影響：2）測邊中誤差對隧道貫通的影響： 因?yàn)檠蚪撬淼莱隹跒橹本€隧道，導(dǎo)線基本在隧道中線附近布置，測邊中誤差對貫通誤差的影響極小，以最大影響布設(shè)方式：假定導(dǎo)線點(diǎn)交錯(cuò)偏離

20、中線5m，每條邊在貫通方面投影長度為最大10m，則：3）洞內(nèi)測量誤差對貫通誤差的影響：4.5.2方案二:主、副導(dǎo)線法左右洞各自獨(dú)立形成閉合導(dǎo)線環(huán)，沿隧道中線布設(shè)主導(dǎo)線，在其旁布設(shè)副導(dǎo)線，構(gòu)成主、副導(dǎo)線環(huán)，并每隔23條邊組成一個(gè)閉合導(dǎo)線環(huán)。觀測閉合環(huán)的所有內(nèi)角，進(jìn)行角度檢核，只測主導(dǎo)線的邊長而不測副導(dǎo)線的邊長，通過角度閉合差可以評定角度觀測的質(zhì)量和提高測角的精度，對提高導(dǎo)線端點(diǎn)的橫向點(diǎn)位精度有利（見圖2主、副導(dǎo)線網(wǎng)布置圖）。圖2：主、副導(dǎo)線環(huán)導(dǎo)線網(wǎng)布置圖主、副導(dǎo)線環(huán)導(dǎo)線網(wǎng)布置對隧道貫通的影響：結(jié)合洞內(nèi)施工條件，洞內(nèi)導(dǎo)線平均邊長250m，從K24+500K27+739各洞分別設(shè)14個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)，按四等

21、導(dǎo)線測量技術(shù)要求，測角中誤差2.5，測邊中誤差1/35000。1）測角中誤差對貫通的影響：2）測邊中誤差對隧道貫通的影響： 因?yàn)檠蚪撬淼莱隹跒橹本€隧道，導(dǎo)線基本在隧道中線附近布置，測邊中誤差對貫通誤差的影響極小，以最大影響布設(shè)方式：假定導(dǎo)線點(diǎn)交錯(cuò)偏離中線5m，每條邊在貫通方面投影長度為最大10m，則：3）洞內(nèi)測量誤差對貫通誤差的影響：4.5.3方案三:環(huán)形導(dǎo)線法根據(jù)隧道實(shí)際情況，并在車行通道處左、右洞形成閉合導(dǎo)線環(huán)，該方法比較實(shí)用，且效率高，并具有相互聯(lián)測、校核的作用（見圖3單導(dǎo)線法布置圖）。圖3：單導(dǎo)線法閉合環(huán)布置圖布網(wǎng)原則：主導(dǎo)線網(wǎng)在隧道兩洞口之間沿中線縱向布設(shè)，每個(gè)環(huán)中導(dǎo)線點(diǎn)的數(shù)目不宜過

22、多，環(huán)的橫向連接一般應(yīng)設(shè)在巖石穩(wěn)定，無積水的地方，導(dǎo)線邊長也不宜相差達(dá)大，應(yīng)避免設(shè)置過短的邊，一般情況不應(yīng)小于200m。環(huán)形導(dǎo)線法導(dǎo)線網(wǎng)布置對隧道貫通的影響，測量誤差可參照主、副導(dǎo)線控制貫通誤差。根據(jù)以上綜合分析可得出以下結(jié)論： 導(dǎo)線橫向誤差隨導(dǎo)線延伸成遞增趨勢，導(dǎo)線越長增加速度越快，當(dāng)采用改進(jìn)方案時(shí)，橫向誤差明顯提高。在上述方案中，支導(dǎo)線的精度最低，主、副導(dǎo)線及環(huán)形導(dǎo)線法較高。    在工作量方面，主、副導(dǎo)線法最高，環(huán)形導(dǎo)線其次，支導(dǎo)線最小。綜上所述，我們決定在隧道洞內(nèi)施工控制過程中采用比較適中環(huán)形導(dǎo)線法。4.6 高程控制網(wǎng)的布設(shè) 4.6.1 高程控制

23、網(wǎng)的布設(shè)原則 為保證隧道豎向施工的精度要求，首先對G5導(dǎo)線點(diǎn)的三等高程點(diǎn)與羊角隧道進(jìn)口端SW406點(diǎn)進(jìn)行閉合測量，校測合格后在場區(qū)內(nèi)以出口左、右洞洞口樁建立高程控制網(wǎng)，以此作為保證施工豎向精度的首要條件。 4.6.2 高程控制網(wǎng)的等級及技術(shù)要求 高程控制網(wǎng)的精度，不低于三等水準(zhǔn)的精度。 半永久性水準(zhǔn)點(diǎn)位處于永久建筑物以外，一律按測量規(guī)程規(guī)定的半永久。 樁的方式埋設(shè)，并妥善加以保護(hù)。 引測的水準(zhǔn)控制點(diǎn)，需經(jīng)復(fù)測合格后方可使用。 高程控制網(wǎng)技術(shù)要求 高程控制網(wǎng)的等級擬布設(shè)三等附合水準(zhǔn)，水準(zhǔn)測量技術(shù)要求如下表： 等級高差偶然誤差(mm/km)高差全中誤差(mm/km)往返較差、附合閉合差(mm)與已

24、知點(diǎn)聯(lián)測次數(shù)附合或環(huán)線次數(shù)檢測已測段高差之差(mm)三等±3±6往返各一次往返各一次四等±5±10往返各一次往返各一次4.6.3 水準(zhǔn)點(diǎn)的埋設(shè)及觀測技術(shù)要求 水準(zhǔn)點(diǎn)的埋設(shè) 水準(zhǔn)點(diǎn)選取在土質(zhì)堅(jiān)硬，便于長期保存和使用方便的地方。 水準(zhǔn)觀測的技術(shù)要求見下表：等級水準(zhǔn)儀型號前后長度(m)前后視距較差(m)前后視距累積差(m)視線離地面最低高度(m)基輔分劃讀數(shù)差(m)基輔分劃所測高差之差二等DINI03501.530.552.03.04.7貫通測量設(shè)計(jì)眾所周知：隧道貫通面上貫通誤差的影響值，由洞外洞內(nèi)控制測量兩部分組成，為了保證高精度貫通，本設(shè)計(jì)按橫向中誤差75

25、mm，高程中誤差25mm進(jìn)行設(shè)計(jì)，按測規(guī)規(guī)定的分配給洞外橫向中誤差為45mm，高程中誤差18mm，分配給洞內(nèi)橫向中誤差為60mm，高程中誤差為17mm。4.7.1平面（橫向）測量設(shè)計(jì) 由于隧道為直線隧道，采用新奧法施工，其通視條件較好，為提高測量精度，導(dǎo)線邊長盡量長，故本方案按邊長為400m，按在左右線相通的車行橫道，布設(shè)成一個(gè)主副導(dǎo)線網(wǎng)的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)。各洞分別設(shè)18個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)，按測規(guī)要求初步選擇觀測精度為：測角中誤差2.5，測邊中誤差1/3500。按上述布設(shè)方案，、計(jì)算如附表4、附表5所示： 洞內(nèi)計(jì)算：右洞依據(jù)各導(dǎo)線點(diǎn)至貫通面的豎直距離計(jì)算的結(jié)果為左洞依據(jù)各導(dǎo)線點(diǎn)至貫通面的豎直距離計(jì)算的結(jié)果為

26、 洞內(nèi)計(jì)算：由于洞內(nèi)導(dǎo)線沿隧道中線布設(shè)，隧道為直線隧道，則左右線的，即。 洞內(nèi)測角精度計(jì)算：由于采用測距標(biāo)稱精度為的全站儀測距，洞內(nèi)總的橫向中誤差，測邊中誤差為，因?yàn)?，則，所以將參數(shù)代入下式計(jì)算出右線測角精度；則 同理，得 所以；實(shí)際兩線都采用，即洞內(nèi)按三等導(dǎo)線要求和精度指標(biāo)進(jìn)行設(shè)測可滿足在60mm內(nèi)貫通要求。4.7.2 高程測量設(shè)計(jì)該隧道長6.6km，按規(guī)定分配給洞內(nèi)高程中誤差，先計(jì)算水準(zhǔn)測量精度每公里（km）高程測量高程中數(shù)中誤差，按下式計(jì)算：可見，低于四等（）精度，但高于等外，故選用四等水準(zhǔn)測量，所以洞內(nèi)高差控制測量按四等要求，即可滿足高程貫通中誤差影響值為17mm的要求。從安全角度考慮

27、，實(shí)際操作可按三等水準(zhǔn)要求施測。4.8 貫通誤差預(yù)計(jì)在隧道施工中，由于地面控制測量、聯(lián)系測量、洞內(nèi)控制測量以及細(xì)部放樣的誤差，使得隧道在貫通過程中產(chǎn)生誤差，本段隧道擬洞內(nèi)導(dǎo)線邊長250m，計(jì)算縱、橫向貫通誤差，如下：（另見附圖：貫通誤差分析圖）4.8.1 橫向貫通誤差預(yù)計(jì)由式當(dāng)，導(dǎo)線平均邊長為400米時(shí)， 由于洞外控制測量對隧道的貫通影響值，（ GPS控制網(wǎng)成果書中提供值）則 鑒于上述預(yù)計(jì)是洞外按GPS測量設(shè)計(jì)，洞內(nèi)按支導(dǎo)線公式計(jì)算，這時(shí)，按本設(shè)計(jì)方案實(shí)施洞內(nèi)控制測量所達(dá)到的預(yù)計(jì)橫向貫通中誤差為：右線=55.3mm,左線=55.1mm,小于公路測量技術(shù)規(guī)定規(guī)定的60mm，可以滿足隧道高精度貫通

28、的設(shè)想。而在實(shí)施中，洞內(nèi)將通過隧道車行橫道，布設(shè)為閉合式的主副導(dǎo)線網(wǎng)，從而增加隧道相互檢核條件，提高洞內(nèi)控制測量精度，因此本估算方案有較大的安全余地。4.8.2 高程貫通誤差預(yù)計(jì)由于在上述高程測量設(shè)計(jì)時(shí)，初步確定為四等水準(zhǔn)，從而每公里（km）高程測量高程中數(shù)中誤差；則 由于是按三等水準(zhǔn)要求實(shí)測，則高程貫通限差： 。故按本設(shè)計(jì)采用三等水準(zhǔn)觀測能滿足水準(zhǔn)高精度貫通要求。5 隧道施工測量的實(shí)施5.1 獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)1）由于羊角隧道出口為直線隧道，為了施工的方便，故在左、右洞分別采用獨(dú)立坐標(biāo)系系統(tǒng)：2）計(jì)算公式：旋轉(zhuǎn)角：左洞 右洞 3）為了減少坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換過程中產(chǎn)生的累積誤差，在實(shí)際測量過程中仍然采用大

29、地坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行測量，然后各埋設(shè)樁點(diǎn)分別利用上述公式轉(zhuǎn)換成獨(dú)立坐標(biāo)進(jìn)行使用。5.2外業(yè)測量要求因洞內(nèi)施工交叉作業(yè)環(huán)節(jié)較多，運(yùn)輸頻繁，場地狹窄，選擇余地小，還會(huì)有水的浸害。為不影響隧道正常的施工，主要采用單導(dǎo)線法，在靠近中線附近布設(shè)控制點(diǎn)，并在車行通道處左、右洞形成閉合導(dǎo)線環(huán)，該方法比較實(shí)用，且效率高，并具有相互聯(lián)測、校核的作用。(1)、角度測量洞口控制網(wǎng)按四級精度要求施測，水平角測內(nèi)角（左角）六個(gè)測回；高程角測三個(gè)測回。以上各項(xiàng)測量操作和限差均符合規(guī)范要求。(2)、距離測量距離往返各測一測回，并測定溫度和氣壓，現(xiàn)場輸入全站儀進(jìn)行氣象改正，儀器加、乘常數(shù)也同時(shí)自動(dòng)進(jìn)行改正。(3)、三角高程控制光電

30、測距三角高程時(shí)嚴(yán)格依據(jù)規(guī)范規(guī)定：視距長度小于1km，豎直角小于15°。三角高程按四等水準(zhǔn)測量施測，往返各測一個(gè)測回，儀高及覘標(biāo)高各在測前、測后量測一次，符合規(guī)范要求。5.3內(nèi)業(yè)計(jì)算要求在外業(yè)觀測工作結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)整理和檢查外業(yè)觀測手簿。檢查手簿所有計(jì)算是否正確，觀測成果是否滿足各項(xiàng)限差要求。確認(rèn)觀測成果符合規(guī)范規(guī)定后，即可進(jìn)行嚴(yán)密平差計(jì)算。5.4 隧道開挖測量放樣 洞口開挖：洞口段為V級加強(qiáng)段施工，圍巖較差，因此采用上、下導(dǎo)坑開挖方式，測量放樣采用支距法（五寸臺法）。即先用經(jīng)緯儀定出開挖中線位置，然后利用水準(zhǔn)儀在中線任一位置打一水平線，用鋼尺按照事先計(jì)算好的尺寸標(biāo)出各開挖輪廓線的位置

31、。 洞身開挖：可根據(jù)現(xiàn)場測量人員的技術(shù)水平，測量儀器的選用，采用以下施工放線方法：a. 圓心法：首先用經(jīng)緯儀標(biāo)出隧道開挖中線，然后用水準(zhǔn)儀找出各（多心圓斷面隧道）圓心標(biāo)高位置，用鋼卷尺按各半徑長度畫出開挖輪廓線。優(yōu)點(diǎn)：操作簡單，易于掌握，采用時(shí)間較短，對測量人員的技術(shù)要求較低。缺點(diǎn)：掌子面傾斜和平整度對半徑測量的影響較大，測量精度不高。b. 坐標(biāo)法：首先需要一臺全站儀和卡西歐（FX-4500、FX-4800、FX4850）計(jì)算器一臺。具體操作方法：儀器架設(shè)導(dǎo)線點(diǎn)上，在掌子面開挖輪廓線附近放置棱鏡測任一點(diǎn)的三維坐標(biāo)，將坐標(biāo)輸入已編制好程序的計(jì)算器中，計(jì)算出隧道輪廓線的各點(diǎn)修正數(shù)后，畫紅油漆點(diǎn)，完

32、成測量放樣工作。優(yōu)點(diǎn)：操作簡單，測量精度高，開挖容易控制，采用時(shí)間較短。缺點(diǎn)：點(diǎn)位修正復(fù)雜，對測量人員的技術(shù)要求較高。儀器點(diǎn)與開挖面之間的距離一般不易過長。 仰拱開挖：仰拱開挖的控制相對其它開挖控制比較困難，基本上無法一次性開挖成形，一般可采用先在墻上圓心位置畫一條腰線，然后計(jì)算出每一部位的開挖尺寸，現(xiàn)場人員可以用水準(zhǔn)尺直接量取控制。 人行、車行通道開挖：采用左、右洞兩頭分開掘進(jìn)，開挖放樣可參照洞身開挖進(jìn)行。通道是否能夠正確貫通，決定于開挖控制點(diǎn)的準(zhǔn)確性，首先對兩端控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核，待通道貫通后對貫通面中線進(jìn)行誤差修正。5.5 隧道結(jié)構(gòu)物測量放樣 仰拱施工：首先對開挖過后的仰拱面進(jìn)行檢查，待滿足

33、設(shè)計(jì)要求后方可立模施工，并在模板上用三角符號標(biāo)出仰拱頂面標(biāo)位置，用油漆連接成線，復(fù)核無誤后交待現(xiàn)場管理人員，方可施工。 仰拱填充與中心水溝施工：仰拱填充采用左、右副分開施工方式，主要控制中心水溝立模及填充頂面標(biāo)高控制。根據(jù)隧道平面控制網(wǎng)，校測軸線控制樁后，使用經(jīng)緯儀將軸控線引彈到模板外立面，施工人員開始立模，待模板穩(wěn)定復(fù)核無誤后，加固模板，并利用水準(zhǔn)儀在模板內(nèi)側(cè)用三角符號標(biāo)出填充頂面標(biāo)高位置，用紅油漆連接成線，以便控制填充施工。 矮邊墻施工：矮邊墻是保證隧道凈空及二次襯砌臺車就位的關(guān)鍵部分，放樣之前仍然要對控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核，對立設(shè)好的矮邊墻模板進(jìn)行中線、標(biāo)高的檢查，合格后方可進(jìn)行施工。 二次襯砌

34、：隧道竣工驗(yàn)收的最終一道工序，是保證凈空要求，達(dá)到通車運(yùn)營的關(guān)鍵。測量人員首先對平面控制網(wǎng)及中線進(jìn)行復(fù)核，復(fù)核無誤后對襯砌臺車初步就位，就位后測量人員對襯砌背后的預(yù)留洞室、各種管線埋設(shè)、預(yù)埋件的定位等一系列的工序進(jìn)行檢查、放樣，無誤后臺車方可定位、加固。 人行車行通道襯砌：首先測量人員要對洞室的貫通誤差進(jìn)行測量，然后進(jìn)行合理的誤差調(diào)整，直到達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求。5.6隧道施工放樣要求 洞內(nèi)導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)盡量沿中線布設(shè)，導(dǎo)線長直線不短250m，測量精度應(yīng)符合規(guī)范要求。 在施工中使用激光導(dǎo)向儀。 采用上、下導(dǎo)坑施工時(shí)，上下導(dǎo)坑中線應(yīng)每引伸一定距離后聯(lián)測一次。 供襯砌用的臨時(shí)中線點(diǎn)，必須用經(jīng)緯儀測量，其間距不

35、得大于10m。 襯砌立模前應(yīng)復(fù)核中線和高程，標(biāo)出拱架頂、邊墻底和起拱線高程。立模后必須進(jìn)行檢查和改正。 洞內(nèi)水準(zhǔn)路線，應(yīng)由洞口高程控制點(diǎn)向洞內(nèi)布設(shè)，為施工方便在導(dǎo)坑內(nèi)拱部、邊墻，每100m設(shè)一個(gè)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)。5.7 隧道斷面控制測量在隧道施工過程中，為了保證開挖、初期支護(hù)及二次襯砌后的凈空滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求，必須對已完工的主體工程進(jìn)行斷面檢查，常規(guī)的檢查一般采用水準(zhǔn)儀及鋼卷尺進(jìn)行測量，誤差比較大，特別是對拱頂部分不易操作。我們在此工程中擬采用目前先進(jìn)的斷面測量系統(tǒng)，首先用一臺徠卡智能全站儀在現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)，然后輸入電腦，利用軟件一次成圖，精度可以控制在0.1mm以內(nèi)。對于測量數(shù)掘應(yīng)及時(shí)反饋到現(xiàn)場施工

36、管理人員，以便及時(shí)控制開挖及襯砌凈空。5.8貫通誤差的測定及調(diào)整 5.8.1貫通測量的誤差測定在貫通面附近埋設(shè)一臨時(shí)點(diǎn)，由進(jìn)測的兩個(gè)方向測該點(diǎn)的坐標(biāo)，所得的閉合差分別投影至貫通面及垂直方向上，得出實(shí)際的橫向和縱向貫通誤差，再置鏡于該臨時(shí)點(diǎn)測求方位角貫通誤差。水準(zhǔn)路線由兩端向洞內(nèi)進(jìn)測，分別測至貫通面附近同一水準(zhǔn)點(diǎn)或中線點(diǎn)上，所測得的高程差，即為實(shí)際的高程貫通誤差。5.8.2貫通誤差的調(diào)整因羊角隧道貫通面為直線，如果由于調(diào)整貫通偏差而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)折角在5以內(nèi)，可作為直線線路考慮。當(dāng)轉(zhuǎn)折角在525時(shí)，可不加設(shè)曲線，但應(yīng)以頂點(diǎn)的內(nèi)移量考慮襯砌和線路的位置。當(dāng)轉(zhuǎn)折角大于25時(shí)，則應(yīng)以半徑4000m的圓曲線加

37、設(shè)反向曲線進(jìn)行調(diào)整。施工中線及高程貫通誤差，應(yīng)在未襯砌的100m調(diào)整段調(diào)整。6 質(zhì)量和安全保障措施6.1 保證隧道高精度貫通的輔助措施為在正確測量方案的基礎(chǔ)上，測量方案準(zhǔn)確無誤地實(shí)施是確保隧道高精度貫通關(guān)鍵所在，為此在進(jìn)行線測量時(shí)將采用如下輔助措施：1.盡量減少貫通誤差，運(yùn)用兩線相通的車行橫通道，將進(jìn)出口洞內(nèi)導(dǎo)線進(jìn)行聯(lián)測，計(jì)算出兩端施工中線和高程的相對差值，提前進(jìn)行正線掘進(jìn)方向和高程調(diào)整，以減少實(shí)際貫通誤差。 2.利用線導(dǎo)坑的控制測量成果，即采用線調(diào)整后的坐標(biāo)值，利用橫通道與線導(dǎo)線組成閉合條件來計(jì)算線控制點(diǎn)的坐標(biāo)值，進(jìn)而調(diào)整中線及掘進(jìn)方向，保證線高精度貫通。6.2 質(zhì)量保證措施 1. 測量作業(yè)

38、的各項(xiàng)技術(shù)按工程施工測量規(guī)程進(jìn)行。 2. 測量班應(yīng)及時(shí)整理、收集測量過程資料，保證測量成果的“原始性”。3. 各項(xiàng)測量資料內(nèi)容填寫齊全、整齊、正確、清楚并無涂改現(xiàn)象。4. 測量資料計(jì)算成果要做到依據(jù)正確、方法科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)有序、步步校核、結(jié)果正確。 5. 測量記錄多為保密資料應(yīng)妥善保管。6. 測量資料要做好工作記錄和臺帳，各種測量數(shù)據(jù)必須經(jīng)過自檢合格后方可交相關(guān)人員簽字。7. 測量人員全部取證上崗。 8. 進(jìn)場的測量儀器設(shè)備，必須檢定合格且在有效期內(nèi)，標(biāo)識保存完好。 9. 施工圖、測量樁點(diǎn)，必須經(jīng)過校算校測合格才能作為測量依據(jù)。 10 所有測量作業(yè)完后，測量作業(yè)人員必須進(jìn)行自檢，自檢合格后，上報(bào)現(xiàn)場監(jiān)