高速鐵路長大隧道和特大跨河橋施工控制網(wǎng)測量

高速鐵路長大隧道(suìdào)和特大跨河橋施工控制網(wǎng)測量武漢大學測繪(cèhuì)學院潘正風共二十七頁建立長大隧道施工(shīgōng)控制網(wǎng)當線路平面控制網(wǎng)(CPI、CPⅡ)精度滿足隧道平面控制測量要求時，應在線路平面控制網(wǎng)基礎(jīchǔ)上擴展加密，建立隧道平面控制網(wǎng)。當線路平面控制網(wǎng)精度不能滿足隧道平面控制測量要求時，應建立隧道獨立平面控制網(wǎng)，并與隧道洞口附近線路平面控制點聯(lián)測。

隧道平面控制網(wǎng)應按施工進度定期復測。應不少于三次（測設進洞第一條邊后、測設最末一條邊前及兩次測量中間各測量一次）。共二十七頁隧道洞外GPS平面控制(kòngzhì)測量測量等級適用長度（km)洞口聯(lián)系邊方向中誤差（″）邊長相對中誤差一6～201.01/250000二4～61.31/180000三<41.71/100000共二十七頁隧道洞外高程(gāochéng)控制測量測量等級兩開挖洞口間高程線路長度（km)二﹥36三13～36共二十七頁建立隧道平面(píngmiàn)控制網(wǎng)漢十城際鐵路大于6km的長大隧道有：谷城隧道，全長8470m；武當山隧道群（包括肖家溝、胡家、鐵家溝三座隧道及水磨河大橋、劍河中橋），總長9000m；余家山隧道，全長10125m。洞外平面控制網(wǎng)需建立一等GPS獨立平面控制網(wǎng)。其余隧道可在線路(xiànlù)平面控制網(wǎng)基礎上擴展加密，建立隧道平面控制網(wǎng)。洞外高程控制測量按線路(xiànlù)水準基點等級要求進行施測。共二十七頁隧道(suìdào)洞口控制點布設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。用于向洞內傳遞方向的洞外聯(lián)系邊不宜短于500m。如邊長小于500m應設強制對中觀測墩。相鄰(xiānɡlín)洞口的GPS控制點應同步觀測。洞口平面控制點應便于向洞內引測導線。共二十七頁洞內控制(kòngzhì)測量洞內控制網(wǎng)布設(bù shè)支線，平面控制采用全站儀導線測量，導線邊長一般為200～300m。長隧道宜布設成交叉雙導線、四邊形導線形式。導線洞口測站觀測宜在夜間或陰天進行。洞內導線應隨施工進度分期布設，建立新一期導線前，應檢測原有控制點。高程控制采用幾何水準測量往返觀測，高程控制點每隔200～500m設置一對。建立新一期高程控制點前，應檢測起算高程點。共二十七頁洞內導線(dǎoxiàn)測量要求測量等級適用長度（km)測角中誤差（″）邊長相對中誤差二9～201.01/100000隧道二等6～91.31/100000三3～61.81/50000共二十七頁洞內水準測量要求(yāoqiú)測量等級兩開挖洞口間高程線路長度（km）每千米高程測量偶然中誤差（mm）二﹥32≤1.0三11～32≤3.0共二十七頁自動(zìdòng)全站儀自動全站儀是一種能自動識別、照準和跟蹤反射棱鏡的一種全站儀，又稱為(chēnɡwéi)測量機器人。自動照準棱鏡進行測量的基本原理是：儀器向目標發(fā)射激光束，經反射棱鏡返回，并被儀器中的CCD相機接收，從而計算出反射光點中心位置，最后啟動馬達，驅動全站儀轉向棱鏡，自動精確照準目標。共二十七頁自動(zìdòng)全站儀自動目標識別（ATR）需要一塊反射棱鏡配合進行目標識別，因此ATR的角度(jiǎodù)測量和距離測量同時進行。共二十七頁氣象(qìxiàng)改正光的傳播速度受大氣狀態(tài)（溫度、氣壓、濕度）的影響。儀器制造時只能選取某個大氣狀態(tài)（假定大氣狀態(tài)）來定出調制光的波長，而實際測距時的大氣狀態(tài)一般不會與假定狀態(tài)相同，因而使測尺長度發(fā)生變化，使得測距成果中含有系統(tǒng)誤差，所以必須加氣象改正。在一般氣象條件下，對于1km的距離，溫度變化1o

所產生(chǎnshēng)的測距誤差為0.95mm；氣壓變化1hPa所產生的測距誤差為

0.27mm。共二十七頁測距儀加常數(shù)的簡易(jiǎnyì)測定測距儀的加常數(shù)是由于測距儀的距離起算中心與儀器的安置中心不一致(yīzhì)，以及反射鏡等效反射面與反射鏡安置中心不一致，使儀器測得距離與所要測定的實際距離之差。共二十七頁導線(dǎoxiàn)測量原理從一個已知控制點出發(fā)(chūfā)，通過觀測導線邊的邊長和轉折角，根據(jù)起算數(shù)據(jù)和觀測值逐一推算導線點的平面坐標，即為導線測量。在隧道洞內的控制測量中常采用雙導線和四邊形導線。共二十七頁自由(zìyóu)設站法原理自由設站法是在待定控制點上設站，向多個已知控制點觀測方向和距離，并按間接平差方法計算待定點坐標(zuòbiāo)的一種控制測量方法。共二十七頁自由(zìyóu)設站法的點位誤差自由設站觀測的一組已知控制點，其點位誤差包含著系統(tǒng)誤差和相鄰點的相對誤差。一組已知控制點的系統(tǒng)點位誤差使自由設站點產生相同的點位位移；而一組已知控制點的相對(xiāngduì)點位誤差對自由設站點點位誤差的影響是各已知控制點相對點位誤差的加權平均值，在一定范圍內隨觀測的已知控制點數(shù)目增多，則對自由設站點點位誤差的影響減小。共二十七頁自由(zìyóu)設站法的定向誤差自由設站法不僅確定了自由設站測站點的坐標，還確定了測角儀器水平度盤的方位，其定向的精度也高于在已知點上設站用一個(yīɡè)已知控制點定向的精度。當自由設站時觀測的已知控制點數(shù)目增多，其定向的精度也會更高。共二十七頁自由(zìyóu)設站導線測量法高速鐵路軌道平面控制網(wǎng)的測量原理是自由設站導線(dǎoxiàn)測量，屬于導線(dǎoxiàn)測量方法，嚴格來說，是由多條導線（2、4條）通過自由設站組合在一起，導線的平均邊長為相鄰自由設站點之間的距離。自由設站導線最弱點的橫向誤差較單一導線測量要小，導線點間具有較高的相對點位精度。

共二十七頁單側自由(zìyóu)設站導線測量這種自由(zìyóu)設站導線測量平面控制網(wǎng)，由自由(zìyóu)設站點按極坐標方法推算坐標的新點是2個，相當于觀測了2個新導線點。共二十七頁測有連接(liánjiē)角的自由設站導線測量起始端需要有兩個已知控制點，可以(kěyǐ)和導線測量一樣，構成測有連接角的自由設站導線，如果在自由設站導線兩端測有連接角，則可以構成附合自由設站導線。測有連接角的自由設站導線測量可用于隧道貫通測量中，在隧道貫通后可構成附合自由設站導線測量。共二十七頁隧道(suìdào)洞內導線CPⅡ和CPⅢ共網(wǎng)在高速鐵路隧道軌道控制網(wǎng)測量中，可布設CPⅡ和CPⅢ共網(wǎng)。CPⅡ網(wǎng)自由設站測站點上最多觀測(guāncè)8個方向，相鄰測站點間距離200-300m，最大觀測距離不超過500m。共二十七頁建立特大跨河橋(héqiáo)施工控制網(wǎng)橋涵測量應在線路控制網(wǎng)（CPI、CPⅡ和線路水準基點）基礎上進行。復雜特大橋應建立獨立的施工測量平面、高程控制網(wǎng)。漢十城際鐵路崔家營漢江特大橋，跨漢江航道擬采用連續(xù)(liánxù)剛構拱橋，主橋長870m。安陸府河特大橋，跨府河航道采用連續(xù)梁拱橋，主橋長381.5m。對這兩座跨河特大橋宜建立獨立的橋梁施工測量平面、高程控制網(wǎng)。共二十七頁建立(jiànlì)特大跨河橋施工控制網(wǎng)橋梁施工平面控制網(wǎng)可選用二等GPS測量，在橋軸線上和兩側應布設控制點，必須有足夠的多余觀測，并采用全站儀對控制網(wǎng)進行檢測。施工控制點宜埋設強制歸心觀測墩。高程控制網(wǎng)應采用二等水準測量，跨河線路有條件時可短距離繞行，或進行跨河水準測量。橋梁施工控制網(wǎng)應滿足連續(xù)梁在施工中變形監(jiān)測的要求。施工期間應對(yìngduì)控制網(wǎng)進行定期或不定期復測。共二十七頁沉降監(jiān)測基準(jīzhǔn)網(wǎng)的測量每個獨立的監(jiān)測網(wǎng)應設置不少于3個固可靠(kěkào)的基準點，基準點的間距不宜大于1km?；鶞示W(wǎng)由基準點和工作基點組成。滿足埋設要求、穩(wěn)固的CPⅠ、CPⅡ及水準基點可作為基準點和工作基點?；鶞庶c和工作基點應提前埋設。獨立的監(jiān)測網(wǎng)按二等水準施測，構成閉合環(huán)。每個獨立的監(jiān)測網(wǎng)沿線路長度約8～10km。共二十七頁重點工程(gōngchéng)測量控制網(wǎng)

的第三方檢測為了確保長大隧道、特大跨河橋控制網(wǎng)測量精度，使各構筑物定位滿足設計條件，避免因測量中的某種疏忽，給工程造成損失。建設單位應委托專業(yè)(zhuānyè)的第三方檢測單位進行平行檢測。各施工單位對關鍵性的測量，應在測量期間停止對測量精度有嚴重干擾的施工工作。共二十七頁謝謝(xièxie)大家!共二十七頁內容(nèiróng)總結高速鐵路長大(chá