新建鐵路川藏線拉薩至林芝段隧道施工控制測(cè)量工程施工設(shè)計(jì)方案

1、新建鐵路川藏線拉薩至林芝段隧道施工控制測(cè)量施工方案1、編制說(shuō)明1.1 、概述新建鐵路川藏線拉薩至林芝段站前工程LLZQ-8 標(biāo)段第四項(xiàng)目經(jīng)理部起點(diǎn)位于林芝地區(qū)朗鎮(zhèn)巴熱村，經(jīng)堆巴村、沿S306 省道前行，于林芝地區(qū)朗鎮(zhèn)路村終止。線路穿越雅魯藏布峽谷地帶，三跨雅魯藏布江，線路全長(zhǎng)6.69 正線公里。1.2 、工程概況新建鐵路川藏線拉薩至林芝段站前工程 LLZQ-8標(biāo)段第四項(xiàng)目經(jīng)理部管段內(nèi)共設(shè)計(jì)兩座隧道，分別為則弄隧道、朗鎮(zhèn)二號(hào)隧道。則弄隧道全長(zhǎng) 865m,進(jìn)口里程 D4K256+150,出口里程 D2K257+015,單線隧道 , 隧道最大埋深 138m,位于朗縣與山南縣之間。 設(shè)計(jì)縱坡為 5.0

2、 /420m、-7 /445m 的單面下坡 , 軌面高程 3150.613 3149.598m。本隧道曲線段位于 R=1600m右偏曲線上。朗鎮(zhèn)二號(hào)隧道全長(zhǎng) 2652m,進(jìn)口里程 DK260+236,出口里程 DK262+888,單線隧道 , 隧道最大埋深 305m,位于朗縣與山南縣之間。設(shè)計(jì)縱坡為 -3.8 /284m、 -9.5 /2368m 的單面下坡 , 軌面高程 3148.232 3124.884m。本隧道進(jìn)口端 228.597m 位于 R=1600的左偏曲線上、洞身段 2048.798m位于 R=1600m的右偏曲線上 , 出口端 112.246 位于 R=1600m 的左偏曲線上

3、。1.3 、編制依據(jù)2、隧道控制測(cè)量總體思路為保證隧道的準(zhǔn)確貫通，本著先總體后碎步的原則，首先在隧道沿線建立精密控制網(wǎng)，覆蓋全隧道，使隧道的洞內(nèi)控制測(cè)量或中線測(cè)量總體受控。為便于隧道施工測(cè)量和滿足洞外導(dǎo)線點(diǎn)精度要求，項(xiàng)目部除設(shè)計(jì)院布設(shè)的CPI 和 CPII 控制點(diǎn)外分別在每座隧洞口單獨(dú)布設(shè)三四個(gè)加密控制點(diǎn)，當(dāng)控制點(diǎn)經(jīng)過(guò)公司精測(cè)組GPS復(fù)測(cè)并經(jīng)過(guò)精密平差后的數(shù)據(jù)滿足隧道洞口控制要求時(shí)取用。在洞外GPS控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)洞口施工情況，在洞口設(shè)置 2 個(gè)洞口投點(diǎn)作為洞外、洞內(nèi)的聯(lián)系測(cè)量，洞口投點(diǎn)和洞外GPS控制網(wǎng)點(diǎn)組成小三角形或大地四邊形進(jìn)行邊角測(cè)量，并達(dá)到相應(yīng)等級(jí)邊角網(wǎng)的精度要求，以提高地下網(wǎng)精

4、度。洞口投點(diǎn)作用是將洞外控制網(wǎng)與洞內(nèi)控制網(wǎng)連成一體，統(tǒng)一到同一個(gè)坐標(biāo)系內(nèi)。根據(jù)隧道掘進(jìn)進(jìn)度向洞內(nèi)布設(shè)中線或?qū)Ь€網(wǎng)進(jìn)行洞內(nèi)控制，保證隧道順利貫通。3、洞口投點(diǎn)控制測(cè)量洞口投點(diǎn)是洞外、洞內(nèi)聯(lián)系測(cè)量的關(guān)鍵控制點(diǎn)，其精度的高低直接影響洞內(nèi)后期導(dǎo)線控制網(wǎng)的精度，洞口投點(diǎn)布設(shè)選點(diǎn)應(yīng)盡可能選擇隧道中線上，同時(shí)要考慮到小三角測(cè)量的技術(shù)要求和測(cè)圖方面的要求，組成的三角形應(yīng)盡量接近等邊三角形，困難地點(diǎn)不應(yīng)大于 120°或小于 30°，點(diǎn)位宜穩(wěn)定便于保存，各點(diǎn)間通視良好，有條件的地方可布設(shè) 1 2 個(gè)洞口投點(diǎn)，便于洞內(nèi)導(dǎo)線網(wǎng)閉合和校核，同時(shí)采用水準(zhǔn)測(cè)量的方法將高程引測(cè)到洞口投點(diǎn)。為提高洞內(nèi)導(dǎo)線網(wǎng)

5、精度，洞口投點(diǎn)宜達(dá)到一級(jí)邊角網(wǎng)精度要求，其測(cè)回?cái)?shù)和各項(xiàng)限差應(yīng)滿足下表要求。高程測(cè)量應(yīng)符合二等水準(zhǔn)測(cè)量要求。平面網(wǎng)內(nèi)業(yè)平差擬采用中鐵二局研制的工程測(cè)量數(shù)據(jù)處理通用軟件GSP（2009 年 11 月通過(guò)中國(guó)中鐵股份有限公司評(píng)審鑒定）。水平角方向觀測(cè)法主要技術(shù)要求儀器測(cè)回?cái)?shù)測(cè)角中誤差三角形內(nèi)角半測(cè)回一測(cè)回同一方向各等級(jí)和閉合差歸零差2C 較差測(cè)回間較差DJ135”9”8”13”10”水平距離測(cè)量主要技術(shù)要求一測(cè)回讀數(shù)儀器等級(jí)測(cè)回?cái)?shù)往返側(cè)較差測(cè)距中誤差相對(duì)中誤差較差一級(jí)往還1 測(cè)回 10mm 2（ a+b×Si ） 10mm1/15000注： a、b 分別為全站儀或測(cè)距儀的加常數(shù)誤差和乘常數(shù)

6、誤差4、隧道洞內(nèi)平面控制測(cè)量方案設(shè)計(jì)4.1 、洞內(nèi)導(dǎo)線精度設(shè)計(jì)隧道洞內(nèi)各開(kāi)挖面導(dǎo)線控制測(cè)量應(yīng)按四等導(dǎo)線的精度施測(cè)，設(shè)計(jì)測(cè)角中誤差為±2.50 ，邊長(zhǎng)相對(duì)精度為1/80000 。4.2 、洞內(nèi)導(dǎo)線網(wǎng)形設(shè)計(jì)洞內(nèi)導(dǎo)線網(wǎng)應(yīng)布設(shè)為閉合導(dǎo)線環(huán)，以加強(qiáng)測(cè)量檢核和提高測(cè)量精度，每個(gè)導(dǎo)線環(huán)的邊數(shù)為 46 條；洞內(nèi)導(dǎo)線設(shè)計(jì)的邊長(zhǎng)宜近似相等，直線段不宜短于200m，曲線段不宜短于 70m:導(dǎo)線邊距離洞內(nèi)設(shè)施不小于 0.2m，當(dāng)隧道掘進(jìn)至導(dǎo)線設(shè)計(jì)邊長(zhǎng)的 2 3 倍時(shí)，應(yīng)進(jìn)行一次導(dǎo)線延伸測(cè)量。導(dǎo)線網(wǎng)可參照下圖布設(shè)：圖 1：多邊形閉合環(huán)圖 2：菱形閉合環(huán)當(dāng)左右線隧道通過(guò)橫通道可以連通時(shí)， 可將左右線隧道洞內(nèi)導(dǎo)線

7、網(wǎng)通過(guò)橫通道進(jìn)行連測(cè)并整體平差，提高洞內(nèi)控制測(cè)量精度。4.3 、導(dǎo)線點(diǎn)的埋設(shè)導(dǎo)線點(diǎn)埋設(shè)時(shí)，在確保視線清晰的條件下，應(yīng)盡量將導(dǎo)線邊長(zhǎng)放長(zhǎng)，以減少洞內(nèi)測(cè)站數(shù)，削弱誤差的積累。導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)沿中線附近布設(shè)，以削弱旁折光對(duì)水平角測(cè)量精度的影響；導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)成對(duì)埋設(shè)， 埋設(shè)時(shí)成對(duì)的兩個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)在里程方向前后錯(cuò)開(kāi)510m，左右錯(cuò)開(kāi) 0.5 1m，以便于觀測(cè)和防止導(dǎo)線點(diǎn)在使用過(guò)程產(chǎn)生混淆；導(dǎo)線點(diǎn)的埋設(shè)位置應(yīng)在隧道邊墻上用紅油漆進(jìn)行標(biāo)記，并注明距邊墻的距離，以便于尋找。4.4 、控制網(wǎng)觀測(cè)的儀器要求鑒于洞內(nèi)導(dǎo)線測(cè)量環(huán)境差、施工干擾大、占用時(shí)間長(zhǎng)而精度要求高的特點(diǎn)，建議洞內(nèi)導(dǎo)線測(cè)量采用高精度、穩(wěn)定性好的全站儀進(jìn)行導(dǎo)線網(wǎng)的

8、觀測(cè)，全站儀標(biāo)稱測(cè)角精度不應(yīng)低于± 2，測(cè)距標(biāo)稱測(cè)角精度不應(yīng)低于2mm+2ppm。4.5 、控制網(wǎng)觀測(cè)技術(shù)要求測(cè)角采用方向觀測(cè)法觀測(cè)69 測(cè)回，距離往返各觀測(cè)2 測(cè)回，并進(jìn)行氣象改正、投影改正。4.6 、控制網(wǎng)平差計(jì)算平面網(wǎng)內(nèi)業(yè)平差擬采用中鐵二局研制的工程測(cè)量數(shù)據(jù)處理通用軟件GSP（2009 年 11月通過(guò)中國(guó)中鐵股份有限公司評(píng)審鑒定）。5、隧道洞內(nèi)高程控制測(cè)量方案根據(jù)鐵路工程測(cè)量規(guī)范 TB10101-2009第條，兩相鄰開(kāi)挖面高程路線長(zhǎng)度大于 1500m時(shí)，需按高程貫通精度要求進(jìn)行高程控制測(cè)量設(shè)計(jì)，兩座隧道兩相鄰開(kāi)挖面高程路線長(zhǎng)度最大為2.639km，按二等水準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行洞內(nèi)高程控制

9、測(cè)量的高程貫通中誤差為：m hML12.6391.6( mm)25(mm)說(shuō)明采用二等水準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行洞內(nèi)高程控制測(cè)量可以滿足所有貫通面之間高程貫通精度的要求。按照二等水準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行洞內(nèi)高程控制測(cè)量對(duì)于滿足貫通精度來(lái)講偏于安全， 考慮到上述隧道將來(lái)部分施做無(wú)砟軌道， 直接施測(cè)二等水準(zhǔn)測(cè)量可為無(wú)砟軌道施工做好高程測(cè)量準(zhǔn)備。洞內(nèi)二等水準(zhǔn)點(diǎn)宜200m左右設(shè)置一對(duì)，以便于施工放樣和復(fù)核。水準(zhǔn)網(wǎng)可參照下圖布設(shè)：二等水準(zhǔn)測(cè)量應(yīng)采用 DS1及以上精度等級(jí)的水準(zhǔn)儀配合因瓦水準(zhǔn)尺進(jìn)行測(cè)量或者相應(yīng)精度等級(jí)的電子水準(zhǔn)儀配合條碼水準(zhǔn)尺進(jìn)行測(cè)量。6、隧道貫通精度要求按照工程測(cè)量規(guī)范 GB50026-2007第條，隧道相向開(kāi)挖

10、洞內(nèi)施工中線在貫通面上的橫向和高程貫通誤差應(yīng)符合下表規(guī)定。隧道貫通誤差規(guī)定項(xiàng)目橫向貫通誤差相向開(kāi)挖隧道長(zhǎng)度(km)L<44 L<77 L<1010 L<1313 L<1616 L<19高程貫通誤差洞外貫通中誤差 (mm)30404555657518洞內(nèi)貫通中誤差（mm）4050658010513517洞內(nèi)外綜合貫通中誤差（mm)50658010012516025貫通限差 (mm)100130160200250320507、隧道貫通誤差估算方法7.1 、平面貫通誤差估算用 GPS技術(shù)建立隧道施工控制網(wǎng)估計(jì)控制網(wǎng)測(cè)量誤差對(duì)隧道橫向貫通誤差的影響一般采用下面的簡(jiǎn)化

11、公式進(jìn)行估算：(1) 、洞外控制測(cè)量對(duì)隧道橫向貫通誤差的影響2222m212m22m外m2m3S12S22式中， m外 表示洞外 GPS控制測(cè)量誤差對(duì)貫通面橫向貫通誤差的總影響，m2 、m3 分別表示兩端洞口 GPS控制點(diǎn)誤差對(duì)橫向貫通誤差的影響， S1、 S2 分別為兩端洞口 GPS進(jìn)洞控制點(diǎn)至貫通面的距離，m2 1、m22分別表示兩端洞口進(jìn)洞邊方向值中誤差，為常數(shù) 206265。（ 2）洞內(nèi)測(cè)量對(duì)隧道橫向貫通誤差的影響洞內(nèi)控制測(cè)量測(cè)角、測(cè)距對(duì)橫向貫通誤差的影響值按下式計(jì)算：mmld y2myRx2myl測(cè)角影響值：，測(cè)距影響值：l。Rx 為導(dǎo)線點(diǎn)至貫通面的垂直距離（m）， d y 為導(dǎo)線邊

12、對(duì)貫通面的投影長(zhǎng)度（m）， mml為洞內(nèi)測(cè)角中誤差（） ， l為導(dǎo)線邊長(zhǎng)相對(duì)中誤差。（ 3）洞外、洞內(nèi)總影響洞外、洞內(nèi)綜合影響值按下式計(jì)算Mm外2m內(nèi)2m外 表示洞外控制測(cè)量誤差對(duì)貫通面橫向貫通誤差的總影響，m內(nèi) 表示洞內(nèi)測(cè)量誤差對(duì)貫通面橫向貫通誤差的總影響，M表示洞外、洞內(nèi)綜合影響值。7.2 、高程貫通誤差估算高程測(cè)量對(duì)隧道豎向貫通誤差的影響用下式子估算：m hML式中， M為每公里水準(zhǔn)測(cè)量偶然中誤差，L 為水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度。8、測(cè)量人員及儀器配置8.1 、測(cè)量人員配置要求測(cè)量人員要求表測(cè)量負(fù)責(zé)人1名工程師大專(zhuān)以上文憑 , 具有獨(dú)立操作及測(cè)量人員3 名復(fù)核能力8.2 、測(cè)量設(shè)備配置測(cè)量設(shè)備一覽表

13、管序理測(cè)量范狀設(shè)備名稱品牌型號(hào)出廠編號(hào)誤差保管人號(hào)類(lèi)圍態(tài)型1良1全站儀ASOKKIASET250RX1084712龍遠(yuǎn)富1500好1.5 良2電子水準(zhǔn)儀ATrimbeTrimbe7327340.3mm龍遠(yuǎn)富100好9、隧道施工測(cè)量方案（ 1）、首先定位出隧道的起始位置，以便修建施工便道。（ 2）、進(jìn)洞之前，準(zhǔn)確放樣隧道中心線和拱頂標(biāo)高， 布置超前管棚， 做好超前支護(hù)。（ 3）、施工上導(dǎo)坑時(shí)，每開(kāi)挖放炮并出渣完成后，放樣出隧道中心線和邊線，并在掌子面上定出拱頂標(biāo)高，以便控制型鋼鋼架和格柵鋼架位置，避免鋼架侵入襯砌以內(nèi)。（ 4）、施工下導(dǎo)坑時(shí)，可以先放樣出半邊的邊線以及中線位置。放炮出渣后，再次放

14、樣相應(yīng)里程的邊線，控制型鋼鋼架和格柵鋼架位置。（ 5）、開(kāi)挖完成并完成初期支護(hù)后，必須檢查初期支護(hù)的斷面尺寸?？衫脦饫忡R的全站儀對(duì)初支面進(jìn)行掃描，利用相應(yīng)的斷面檢測(cè)軟件分析初支是否侵限。（ 6）仰拱開(kāi)挖之前，必須定出開(kāi)挖的深度，在完成放炮出渣后，測(cè)量和上部施工測(cè)量的一樣。（ 7）在澆筑底板混凝土后，準(zhǔn)確放樣出矮邊墻位置，并定出矮邊墻頂面標(biāo)高。（ 8）洞外拼裝襯砌臺(tái)車(chē)，進(jìn)洞之前檢查臺(tái)車(chē)的斷面尺寸。放樣出隧道的中心線，架設(shè)全站儀于中線上，先左右調(diào)整襯砌臺(tái)車(chē)，直至臺(tái)車(chē)中線位于隧道中線上。然后架設(shè)水平儀，使得臺(tái)車(chē)頂面標(biāo)高略高于設(shè)計(jì)標(biāo)高 2 3cm。再次檢查臺(tái)車(chē)中線和頂面標(biāo)高， 直至中線和標(biāo)高都達(dá)到

15、施工和設(shè)計(jì)要求。（ 9）澆筑完成襯砌后，必須利用帶免棱鏡的全站儀對(duì)襯砌進(jìn)行掃描，檢查襯砌是否侵限。（ 10）放樣出水溝電纜槽位置，并定出頂面標(biāo)高。10、隧道施工測(cè)量注意事項(xiàng)（ 1）洞內(nèi)導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)穩(wěn)固，采用混凝土澆注埋設(shè)至隧道基巖上，宜采用不銹鋼鋼質(zhì)球面中心為標(biāo)志。（ 2）洞內(nèi)導(dǎo)線測(cè)量前應(yīng)提前通風(fēng)，保持視線清晰；（ 3）測(cè)量時(shí)應(yīng)接燈對(duì)測(cè)量覘牌進(jìn)行照明，以增強(qiáng)照明效果；（ 4）應(yīng)采用三聯(lián)架法或者測(cè)回間多次對(duì)中整平的方法削弱短邊測(cè)量時(shí)的對(duì)中誤差對(duì)方位角傳遞精度的影響；（ 5 ）當(dāng)距離掌子面最近的導(dǎo)線點(diǎn)與掌子面之間的距離超過(guò)洞內(nèi)導(dǎo)線設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的 1.5 倍時(shí)，必須要對(duì)洞內(nèi)導(dǎo)線進(jìn)行延伸測(cè)量，并對(duì)洞內(nèi)中線進(jìn)行修正；(6) 隧道襯砌前，應(yīng)對(duì)中線點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)檢查并根據(jù)需要適當(dāng)加密。加密時(shí)，中線點(diǎn)間距不宜大于 10m，點(diǎn)位的橫向偏差不應(yīng)大于 5mm。（ 7）洞內(nèi)導(dǎo)線測(cè)量應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行控制測(cè)量設(shè)計(jì)的各項(xiàng)技術(shù)要求。（ 8）洞內(nèi)導(dǎo)線進(jìn)行延伸測(cè)量前，應(yīng)復(fù)核原有的三個(gè)洞內(nèi)控制點(diǎn)，確認(rèn)原有導(dǎo)線點(diǎn)穩(wěn)固可靠后方進(jìn)行導(dǎo)線延伸測(cè)量。（ 9）靠近掌子面的臨時(shí)中線樁在使用前應(yīng)加強(qiáng)復(fù)核，防止發(fā)生位移。（ 10）洞外 GPS控制點(diǎn)應(yīng)加強(qiáng)施工過(guò)程中的復(fù)核， 確保進(jìn)洞使用