隧道貫通測量設(shè)計書6602271231

1、目 錄1 編制依據(jù)2 2 工程概況23 平面控制24 高程控制4 5 施工放樣46 橫向貫通中誤差估算與分析和控制點觀測措施4 7 洞內(nèi)、外水準(zhǔn)高程測量對豎向貫通中誤差的估算和分析88 洞內(nèi)、外控制全部貫通測量中誤差計算89 全部貫通測量中誤差估算總結(jié)910 附隧道洞內(nèi)外控制網(wǎng)點平面布置示意圖及控制點概算坐標(biāo)9桃江核電廠進(jìn)廠道路標(biāo)段洞沖里隧道貫通測量技術(shù)設(shè)計書1 編制依據(jù)1.1工程測量規(guī)范（GB50026-2007）；1.2公路勘測規(guī)范（JTG C10-2007）；1.4 公路隧道施工技術(shù)規(guī)范（JTJ04294）；1.5 桃江核電廠進(jìn)廠道路標(biāo)段洞沖里隧道施工設(shè)計圖紙（主要是隧道軸線平面控制點及

2、曲線要素表、縱斷面設(shè)計高程數(shù)據(jù)和施工設(shè)計圖）；1.6 隧道洞口地形及洞外已知控制點點位實際情況等。2 工程概況本標(biāo)段洞沖里隧道位于線路交點JD1與JD2間連線的直線上，里程樁號為K0+650K1+465，全長815m，屬于中型隧道，單向縱坡i=-1.98%，設(shè)計開挖斷面為四心圓拱形，上半圓R=7.026m/7.096m，左右邊墻R=12.526m/12.596m，仰拱R=15.300m。隧道進(jìn)口坐標(biāo)：X=3157775.546，Y= 599165.727，H=107.933；出口坐標(biāo)：X=3158177.782，Y=598456.904，H=91.773。3 平面控制3.1 平面控制點布設(shè)在隧

3、道口附近，工程勘測設(shè)計時已布測并移交平面GPS四等控制點4個，其點名和坐標(biāo)見表1，兩點間能相互通視。根據(jù)現(xiàn)有地面控制點及公路勘測規(guī)范（JTG C10-2007）等施工測量規(guī)范和設(shè)計、業(yè)主等的規(guī)定和要求，并結(jié)合本工程的線形特點及施工工藝的實際情況、到場使用的測量設(shè)備等級等，擬沿隧道軸線方向布設(shè)控制支導(dǎo)線（見隧道洞內(nèi)外控制網(wǎng)點布置示意圖中的附圖1），133.2 選點埋石根據(jù)規(guī)范要求，洞內(nèi)控制導(dǎo)線在布設(shè)時，其平均邊長控制在300m且相鄰邊長、短邊長之比不大于3：1，以減小短邊對測角精度的影響。洞內(nèi)控制點埋設(shè)在隧道底板穩(wěn)固的洞沖里隧道GPS四等控制點坐標(biāo)及高程一覽表 表1點名X（m）Y（m）H（m）距

4、洞口水準(zhǔn)路線長GP013157258.101599508.712110.775GP023157534.725599372.23499.604320GP053158634.598598078.32571.557GP063158804.603598066.14067.469620硬質(zhì)基巖上，沿隧道軸線用電鉆垂直打眼入基巖40cm，埋設(shè)22鋼筋并用混凝土澆注，點頂部刻十字作為點之記且頂部高出隧道底板施工標(biāo)高面5cm以上，同時在洞壁用紅油漆標(biāo)明點號，以便于尋找。3.3 控制點施測技術(shù)要求嚴(yán)格按照工程測量規(guī)范（GB50026-2007）和公路勘測規(guī)范（JTG C10-2007）等中的規(guī)定進(jìn)行測設(shè)操作。導(dǎo)

5、線觀測儀器采用經(jīng)過鑒定合格且符合本工程控制導(dǎo)線測量要求的日產(chǎn)R-322賓得全站儀（儀器編號853040）進(jìn)行水平方向角及邊長的測量，水平方向角按導(dǎo)線量測時的前進(jìn)方向觀測左右角，奇數(shù)站測左角，偶數(shù)站測右角；邊長進(jìn)行對向量測，計算時對觀測值進(jìn)行儀器加、乘常數(shù)改正?？刂茖?dǎo)線觀測技術(shù)要求見表2、表3及表4。DJ2級儀器水平角方向觀測法技術(shù)要求 表2兩次照準(zhǔn)讀數(shù)差半測回歸零差一測回中2C較差同方向值各測回互差38139級測距儀邊長測距作業(yè)技術(shù)要求 表3氣象數(shù)據(jù)測定一測回間較差限值（mm）測 回 間較差限值（mm）往返觀測較差限值（mm）溫度最小讀數(shù)（）氣壓最小讀數(shù)（Pa）測定時間間 隔數(shù) 據(jù)取 用1.0

6、100每邊觀測始 末每邊兩端平 均 值572（abD）導(dǎo)線測量的主要技術(shù)要求 表4等級測角中誤 差方向角閉合差導(dǎo)線長度平均邊長水平角DJ2型儀器測回數(shù)測 距中誤差全長相對中誤差測距要求測距儀等級測回數(shù)四等2.51.8km300m67mm1:3500022一級5.02.4km300m210mm1:17000224 高程控制4.1 已知地面控制水準(zhǔn)點 工程勘測設(shè)計時已在隧道洞口附近各布測了兩個四等水準(zhǔn)點，其數(shù)據(jù)見表1。經(jīng)復(fù)測兩點間高差準(zhǔn)確可靠，點位未發(fā)生沉降，水準(zhǔn)點距洞口進(jìn)洞投點（第一個洞內(nèi)控制點）的距離見表1。4.2 水準(zhǔn)點布測水準(zhǔn)高程控制點布設(shè)在平面控制導(dǎo)線點上，采用已鑒定合格的蘇州一光儀器有

7、限公司生產(chǎn)的DSZ2水準(zhǔn)儀（儀器編號209872）配3m木水準(zhǔn)尺按四等水準(zhǔn)規(guī)范精度要求進(jìn)行往返觀測，水準(zhǔn)高程測設(shè)隨工程施工的進(jìn)度及時跟進(jìn)，并定期進(jìn)行復(fù)測檢核。4.3 等級水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求（見表5）等級水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求 表5等級M（mm）MW（mm）儀器型號木水準(zhǔn)尺觀測方法觀測順序觀 測 次 數(shù)往返較差或閉合差（mm）與已知點聯(lián)測環(huán)線或附合平丘地山地四510DS3雙面中絲讀數(shù)法后后前前往 返往20L1/25n1/2五1020DS3雙面單面中絲讀數(shù)法往 返往30L1/210n1/25 施工放樣 利用洞內(nèi)導(dǎo)線控制點用全站儀配合水準(zhǔn)儀施測隧道中線及斷面圓心點，水準(zhǔn)高程點控制開挖腰線；根據(jù)隧道中線、

8、斷面圓心點及腰線，由于隧道處于直線上且為單向縱坡，所以利用Casio fx-4500P編程計算，采用撥角法放樣出開挖斷面的輪廓線，同時用全站儀測出開挖斷面的關(guān)鍵控制點（拱頂點、圓心水平處腰線點及低腳點等）坐標(biāo)，由計算器反算相關(guān)值來檢核撥角法所放的開挖輪廓線的精度。在放樣前及過程中對設(shè)計圖紙與現(xiàn)場量測的斷面尺寸數(shù)據(jù)應(yīng)反復(fù)校核，確保施工放樣的精度滿足規(guī)范要求。6 貫通中誤差估算與分析和控制點觀測措施 根據(jù)工程測量規(guī)范及公路勘測規(guī)范等中對隧道施工貫通中誤差估算的規(guī)定，隧道相向開挖長度在4Km內(nèi)的貫通中誤差分配值見表6。洞沖里隧道進(jìn)洞口至出洞口長度為815m，隧道為單向縱坡，i=-1.98%。因縱向貫

9、通誤差對計算直線型隧道只影響中線方向的里程樁號而不影響隧道貫通，所以本次對隧道貫通面就不進(jìn)行縱向貫通中誤差的估算。隧道相向掘進(jìn)開挖長度小于4Km時貫通中誤差分配值 表6誤差名稱橫向（mm）豎向（mm）洞外測量2525洞內(nèi)測量4525全部貫通測量50356.1 洞外、內(nèi)控制導(dǎo)線網(wǎng)點和邊長投影到貫通面上的相對坐標(biāo)系確定根據(jù)洞沖里隧道施工實施性組織設(shè)計方案的施工進(jìn)度計劃安排，隧道掘進(jìn)開挖計劃由隧道進(jìn)、出口對向掘進(jìn)施工，即隧道進(jìn)口方向施工460米即K0+650K1+1110段，隧道出口方向施工355米即K1+465+110段。因此，本隧道進(jìn)洞口點至隧道貫通面K1+110的洞內(nèi)施工控制導(dǎo)線總長度為460

10、米，出洞口點至隧道貫通面K1+110的洞內(nèi)施工控制導(dǎo)線總長度為355米。隧道貫通面的相對坐標(biāo)系根據(jù)洞沖里隧道實施性施工組織設(shè)計方案，隧道掘進(jìn)開挖由由隧道進(jìn)、出口對向掘進(jìn)施工，因此，洞沖里隧道掘進(jìn)開挖施工只有1個貫通面。貫通面的平面數(shù)據(jù)見附圖1及表12，其方位角為2402534.95。因此，隧道貫通面的相對坐標(biāo)系為：縱坐標(biāo)X軸為過隧道洞外GPS控制點GP01并平行于線路交點JD1至JD2連線（即隧道軸線）方向的射線，其方位角為1502534.95；橫坐標(biāo) Y軸為過洞外GPS控制點GP01與縱坐標(biāo)X軸垂直的射線，其方位角為2402534.95，具體布置見附圖1。6.2 洞外控制導(dǎo)線測量對橫向貫通中

11、誤差的估算 根據(jù)公路勘測規(guī)范（JTG C10-2007）可知，本標(biāo)段GPS地表四等控制點的測邊相對中誤差ms=（a2+(bS)2）1/2，其中取a=5mm、b=3ppm，并且GPS控制網(wǎng)測量只存在基線觀測邊長相對中誤差，所以只把已知GPS相鄰點的邊長投影到貫通面上，求得其邊到貫通面的投影長度。本標(biāo)段洞外GPS控制網(wǎng)相鄰點的邊投影到貫通面的投影長度見表8。洞外GPS控制點 隧道洞外GPS控制點對貫通面橫向貫通中誤差計算時，其邊長相對中誤差精度指標(biāo)按公路勘測規(guī)程中四等控制網(wǎng)的精度指標(biāo)進(jìn)行計算，計算公式如下： My外=(（dy2ms2/S2）1/2，ms =（a2+(bS)2）1/2（a=5mm,b

12、=3ppm）。洞外控制點對本標(biāo)段大季頭隧道貫通面的橫向貫通中誤差值為：My外=(（1732(52+ 320.3085042/10-12) /308.5042+1422(52+ 320.1704412/10-12) /170.4412）1/2=5.0 mm25mm，即滿足規(guī)范規(guī)定的要求。表9表10 J03J03J03貫通面貫通面貫通面 J04J04J04 J05J05J05 J06J06J0619.75.720.54539.411.741.1456.4 橫向貫通中誤差結(jié)果分析及觀測措施 橫向貫通中誤差結(jié)果分析及控制導(dǎo)線等級的確定從6.3中表10的洞內(nèi)導(dǎo)線測量總的橫向貫通中誤差估算結(jié)果來看，采用測

13、角中誤差m=5.0、邊長測距相對中誤差mS/s=1/17000的一級導(dǎo)線作為洞內(nèi)的基本控制導(dǎo)線，6.4.2 洞內(nèi)導(dǎo)線應(yīng)采取的觀測措施.1 水平角觀測從表10中的橫向貫通中誤差影響值計算中可以看出：m(Rx2)1/2/值比ms(dy2)1/2/s值大很多，這就說明控制導(dǎo)線測角誤差對橫向貫通中誤差影響大，所以要特別注意導(dǎo)線水平角觀測精度，應(yīng)選用測角精度高的測量儀器，并且觀測過程中要仔細(xì)對中、照準(zhǔn)以減少粗差，并嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行測量操作，即洞內(nèi)控制導(dǎo)線水平角測量時采用左、右角全圓觀測法，也就是按導(dǎo)線前進(jìn)方向奇數(shù)測回測左角、偶數(shù)測回測右角，這樣測角的測回數(shù)相應(yīng)地增加而測角的精度也將提高，所測的左、右角方向

14、值取中數(shù)后相加與理論值360度可以進(jìn)行比較，增加了一個評定測角精度是否符合規(guī)范要求的誤差判斷條件，這樣測量的水平角的精度比常規(guī)只觀測左角精度有提高。.2 邊長量測對于導(dǎo)線測邊的精度，采用相應(yīng)等級的全站儀進(jìn)行邊長對向往返觀測都可以滿足規(guī)范和施工實際誤差精度要求。觀測邊長計算時，必須按規(guī)范要求進(jìn)行溫度、氣壓和加、乘常數(shù)改正；在隧道內(nèi)觀測環(huán)境條件惡劣的情況下，對溫度和氣壓量測要使用適合施工條件和規(guī)范要求的儀器，同時可適當(dāng)?shù)赝ㄟ^增加邊長觀測測回數(shù)來提高測距的精度。 洞內(nèi)控制導(dǎo)線觀測的具體措施隧道洞內(nèi)控制導(dǎo)線測量，采用日產(chǎn)的R-322賓得全站儀進(jìn)行觀測，其測角等級為DJ2型2秒級；測距標(biāo)稱精度為2+2p

15、pm，屬級測距精度等級。根據(jù)工程測量規(guī)范和公路勘測規(guī)范等的規(guī)定， 四等控制導(dǎo)線用DJ2型儀器觀測水平角應(yīng)測6個測回，且水平角觀測時，應(yīng)按導(dǎo)線前進(jìn)方向測量左、右角各測3個測回，即奇數(shù)測回觀測左角、偶數(shù)測回觀測右角；邊長距離量測應(yīng)進(jìn)行往返對向觀測且每次觀測2個測回。7 洞內(nèi)、外水準(zhǔn)高程測量對豎向貫通中誤差的估算和分析7.1 洞外水準(zhǔn)高程測量對豎向貫通中誤差的估算根據(jù)工程測量規(guī)范規(guī)定，豎向貫通中誤差Mh25mm，其計算公式為：Mh=m(L)1/2，m=5mm/Km。由表1知隧道洞外四等水準(zhǔn)點距進(jìn)、出洞口第一個水準(zhǔn)點距離，故其對洞沖里隧道貫通面的豎向貫通誤中誤差值見表11。Mh2.8Mh外=4.8 m

16、m25mm7.2 洞內(nèi)水準(zhǔn)高程測量對豎向貫通中誤差的估算 根據(jù)設(shè)計圖紙及實施性施工組織設(shè)計方案的進(jìn)度計劃安排，洞沖里隧道進(jìn)洞口向洞內(nèi)水準(zhǔn)路線由隧道進(jìn)洞口水準(zhǔn)點J02引入，其至貫通面的水準(zhǔn)路線長L=0.460Km；出洞口向洞內(nèi)水準(zhǔn)路線由隧道出洞口水準(zhǔn)點J05引入，其至貫通面的水準(zhǔn)路線長L=0.355Km。現(xiàn)按四等水準(zhǔn)測量規(guī)范精度估算隧道洞內(nèi)水準(zhǔn)測量對貫通面的豎向貫通中誤差，其值見表12。Mh3.4Mh內(nèi)=4.5 mm25mm7.3 豎向貫通中誤差估算結(jié)果分析由7.2表12可知，洞內(nèi)水準(zhǔn)高程控制等級采用四等水準(zhǔn)測量完全可以達(dá)到豎向貫通中誤差規(guī)范精度要求。8 洞內(nèi)、外控制全部貫通測量中誤差計算洞內(nèi)、

17、外控制測量誤差對貫通面的橫向、豎向貫通中誤差總的影響值為：橫向貫通中誤差：MY總=(My洞外2+ MY出2)1/2=(5.02+20.52)1/2=21.1mm50mm。(4.82+4.52)1/2=6.6mm35mm。附圖1及表13。GP01GP02J02隧道軸線上基本控制導(dǎo)線點，樁號K0+650J03隧道軸線上基本控制導(dǎo)線點，樁號K0+920貫通面貫通面軸線點，樁號K1+110J04隧道軸線上基本控制導(dǎo)線點，樁號K1+190J05隧道軸線上基本控制導(dǎo)線點，樁號K1+465J06GP05GP06 附圖1：成果簡述成果名稱：新莊煤礦副井與北風(fēng)井貫通測量工程完成單位：河南神火煤電股份有限公司編號

18、：2003000008第一完成單位：河南神火煤電股份有限公司第一完成人：李傳標(biāo)其他完成單位：其他完成人：李傳標(biāo)、張金海、齊明勝、王克強、邵貴富、王天喜、張敬軍、王玉林、劉學(xué)增、陳萬里、楊洪偉、丁建軍成果簡介：河南神火煤電股份有限公司新莊煤礦現(xiàn)已開采到-600m水平，只有一個南風(fēng)井回風(fēng)，無法滿足礦井北深部的正常通風(fēng)，通過多條件論證，必須建設(shè)北風(fēng)井，為確保副井與北風(fēng)井之間能準(zhǔn)確貫通，進(jìn)行了本次地面、井下測量計算研究，為自選項目。該項成果應(yīng)用于礦山長距離多拐點貫通測量技術(shù)領(lǐng)域。 1、應(yīng)用于礦山兩立井間長距離貫通測量技術(shù)領(lǐng)域。該項目采用目前國際最為先進(jìn)的GPS定位技術(shù)進(jìn)行地面控制，采用新的陀螺定向技術(shù)進(jìn)行井上下方向傳遞，采用測角、量邊、記錄、計算一體化的先進(jìn)測量儀器-全站儀進(jìn)行井下三維坐標(biāo)控制，結(jié)合貫通基