湯村隧道測量控制方案

1、湯村隧道貫通、竣工測量方案 （金溫四項目部 朱森） 摘要 研究目的：以金溫擴能改造工程湯村隧道為例，湯村隧道全長 9645m屬典型長 大隧道,對隧道的控制測量進行設計 ,以確保隧道的貫通精度與誤差滿足后期無 砟軌道施工要求。 研究結果：長大隧道的施工必須充分考慮后期施工精度的要求， 特別是無砟軌道 CPIII 測量精度，需要充分考慮傳統(tǒng)計平面控制網(wǎng)的精度與無砟軌道精度的對 接，確保后期施工的需要。關鍵詞 ：隧道；測量；設計 ;控制一、工程簡介金華至溫州鐵路擴能改造工程全長 188.812km ，四經(jīng)理部承建的 I 標湯村隧道全長 9645m ，內設有圓曲線段、加寬段、下錨段 .本管段內 地形、

2、地質條件復雜，隧道共設 3 座斜井，其中 2斜井至 3# 斜井段 正線長 3080m, 兩斜井間導線長度在 5km 左右，特別是 2 斜井位于楊 梅峽峽谷中，峽谷場地窄小，曲折，圖形條件十分不理想。二、測量依據(jù)高速鐵路測量暫行規(guī)定TB10601 2009國家三、四等水準測量規(guī)范 GB12898-91設計院控制樁表三、測量儀器及人員導線測量采用 LEICA2003 全站儀，水準測量采用 TOPCON 電子水 準儀。測量由一名測量高級技師和二名測量技師組成 .洞外控制測量前， 應根據(jù)本規(guī)范表 規(guī)定的隧道的洞外控制測量貫通誤差進行洞外控制網(wǎng)設計。四、隧道洞外控制測量4.1 洞外平面控制測量洞外平面控

3、制測量（導線測量）精度：對長度小于 8 20km 的隧道 ,洞外、洞內導線測量按二等精度 ,邊長相對誤差不大于 1/20000 ， 測角中誤差為1.0 ，因此湯村隧道按二等精度控制。4。1.2 隧道洞外控制網(wǎng)布設：根據(jù)金溫鐵路測量暫行規(guī)定中 規(guī)定： 洞外平面控制測量，結合隧道長度、平面形狀、線路通過地區(qū)的 地形和環(huán)境 ,宜采用 GPS 測量、導線測量。湯村 隧道洞外控制網(wǎng)采用附 合導線，在入口和出口處，用加密 GPS點作為附合邊（GPS點精度為 一等導線點）由入口和出口處的加密 CPI011-1 點 CPIII074 、CPIII076 、 CPI010 、CPI011 和 GPS001 、G

4、PS002、CPI102-4 、CPI102 3 相連 形成附和導線，采用 LEICA2003 全站儀，用測回法按四個測回進行測 量,對測量結果進行簡易平差，平差時將閉合差平均分配在各個水平角 中。取平差后的結果做為最終結果。隧道洞外控制網(wǎng)計算 :附表一 :導線計算表 附表二 :導線平面圖個人收集整理勿做商業(yè)用途導線計算表里程：DK19+204 DK24+025點名觀測角度(dms)改正數(shù)(s)方位角(dms )觀測邊長(m )改正數(shù)(mm )邊長平差值(m)XYCPI102-4236。53513212886.208489697.3671CPI102 173.20370-0.19243。331

5、4402.601.0。004402.6053212666 。489360.1105GPS002321.021000。102。886.3910.002886。3933212053.554489123 。GPS001152.10350-0。19130.2009666.7660。003666。7693211996 。489111 。CPIII074214。-0。1995。 31426596。542-0。008596。5343208963.683491470.4709CPIII076148.501100。126。417。381-0.007417.3733208928 。491832.2817CPI01

6、1 1254.30020-0。1952.1116550.236-0。 005550。2313208678.406492166 。CPI01127。 0348-0。19205.072943209016 。492601 。CPI0103208193 。492216.0485角度閉合差w = -1.2(s )縱坐標差fx =0.021橫坐標差fy=-0.011全長閉合差fs = 0.023相對閉合差 k = 1/153039 V 1/200000導線全長s= 35199。170測角中誤差m=0。5(s )v 1 (s)符合鐵路二等導線精度要求5。2洞外高程控制測量：根據(jù)金溫高速鐵路測量暫行規(guī)定：隧

7、道四等高程控制測量可采用水準測量，也可采用光電測距三角高程測量。 湯村隧道高程控制使用 DSZ2水準儀和電子水準尺，按三等水準測量的 規(guī)范要求進行施測。在入口處加密水準點，從三等水準點CPI011出發(fā)， 按閉合導線進行往返測量。測量結束后，按(式4.2。1)測段高差不符值 計算偶然中誤差M,規(guī)范要求三等水準測量偶然中誤差 M 總。0M = v1/4n XA/R4.2。1 式式中測段高差不符值(mm)n測段數(shù)R地球曲率半徑，采用6371000(m )在四等水準測量中，往返測高差不符值的限差為2.4 vfT (n為測站 數(shù))。對測量結果，則按與距離成正比的原則，將高差閉合差反其符合進 行分配，以改

8、正水準路線上每兩點間的高差，最后按改正后的高差計算出 加密水準點的高程.山區(qū)水準測量平均每千米單程測站大于 25站時，測段往返測高差 不符值應符合表5 1的規(guī)定。表5 1往返測高差不符值的限差單位:mm水準測量等級測段往返測高差不符值限差(mm )二0.8三2。4 vb注:表中n為兩水準點間單程測站數(shù)六、隧道洞內控制測量6。1洞內平面控制測量：隧道洞內控制測量由于受環(huán)境條件的限制，一般采用導線測量湯村隧道長度為9。7km，中間還有出口 200m的明挖地段，線路較短，因 此采用雙導線進行布設，為了確保測量結果的可靠性，在施測時必須進行 往返測量或獨立進行兩次以上的測量。導線角采用左右角觀測法，測

9、角中誤差為1.0 ，測回數(shù)為4測回。測角精度評定：m尸士" d/4n式中d b導線角兩次測量或左、右角的差值；n導線角的測站數(shù)洞內導線邊長測量作業(yè)方法、精度要求和洞外相同隧道施工每進洞 200m時，洞內導線點應同洞口導線點進行聯(lián)測。同時在每一次建立新 導線點時，對起算的原有導線點必須進行復核.6.2洞內導線點的埋設： 洞內導線點由于受施工影響比較大，應 埋設在坑道底板以下10 20cm處，上蓋以鐵板，并在邊墻上用紅油漆 注明點號和里程，用箭頭指示樁位。6.3洞內高程控制：洞內高程控制按三等水準測量精度要求施測， 觀 測方法和洞外相同。洞內高程控制點的密度一般不大于 200m,布設于導

10、 線控制點上。七、隧道貫通誤差分析7.1貫通誤差精度要求：對長度小于 10km的隧道，洞外、洞內控制測量對貫通面的貫通誤差影響分別為 37mm、66mm ;高程中誤差分別為 38mm、34mm。7.2洞外導線控制測量對橫向貫通誤差的影響：mq= 士*hy 儼+ myL 2（7。2-1 ）（7-2-1）式中my p測角誤差所引起隧道橫向貫通誤差;myL -測邊誤差所引起隧道橫向貫通誤差；my B按(7.2-2 )式計算:myl按(7.2-3 )式計算:(7。2 3)式中 my p測角誤差影響在貫通面上的橫向中誤差（mm ）; myl 測邊誤差影響在貫通面上的橫向中誤差（ mm ）;m p控制網(wǎng)設

11、計的測角中誤差（）；Rx-控制網(wǎng)各點至貫通面的垂直距離（m ）;ml/l 控制網(wǎng)設計的邊長相對中誤差；dy-控制網(wǎng)各邊在貫通面上的投影長度（m ）附：貫通誤差計算圖z_0I/IIIC/6由于測角誤差而產生在貫通面上的橫向中誤差為my B= m 制 pXVRx2=0。5/206265 X 辺135。37=5。2mm由于量長誤差而產生在貫通面上的橫向中誤差為myL =m l/L xVIdy2 =1/153039 x"28634.54=4。3mmmq= ±5.22+ 4。32=6。7mm 37 mm 符合精度要求7.3洞外高程控制測量對貫通誤差的影響：洞外高程控制測量在隧 道貫通

12、面上所產生的高程中誤差按下式計算：m =M avL式中M 每千米水準測量的偶然中誤差（mm ）L 洞內相鄰兩開挖洞口間高程路線長度（km ）m 彷=5.0 xv9o 645=15。53mm <38mm符合精度要求結論：洞外平面控制測量、高程測量的精度能滿足隧道貫通測量的要求。7.4洞外控制網(wǎng)的布設應符合下列規(guī)定：1洞外平面控制網(wǎng)應沿兩洞口連線方向布設成多邊形組合圖形， 構成閉合檢核條件。2 控制點應布設在視野開闊、通視良好、土質堅實、不易破壞的 地方。3 視線應離開旁遮障礙物1m以上，通過水田、沙灘時，應適當 增加視線高度。4 隧道進、出口的中線控制樁或 CPI、CPII應納入隧道控制網(wǎng)

13、。7.5洞口控制點布設應符合下列規(guī)定：1每個洞口平面控制點布設不應少于 3個，水準點不少于2個。2 用于向洞內傳遞方向的洞外聯(lián)系邊不宜短于500m.3洞口平面控制點應便于向洞內引測導線4 GPS控制網(wǎng)進洞聯(lián)系邊最大俯仰角不宜大于 5。，導線網(wǎng)、三角 形網(wǎng)的不宜大于15 ° .5洞口 GPS控制點應方便用常規(guī)測量方法檢測、加密、恢復和向 洞內引測。洞口子網(wǎng)各控制點間應盡量通視。6洞口附近的水準點宜與隧道洞口等高，兩水準點間高差以水準 測量12站即可聯(lián)測為宜。7。6利用原控制點增設新點時，應對原控制點進行檢測 ，檢測精度不 應低于原測精度，檢測與原測較差應符合下列規(guī)定 ：1平面控制點角度、邊長檢測較差的限差應按式（6。4.9）計算:(649)式中 ml、m2 分別為原測、檢測的測邊或測角中誤差。2利用原水準點增設新點時，應檢測相鄰測段高差或相鄰水準點 間的高