长大隧道专项施工方案-.doc

目录目录 1 1 编制依据编制依据 1 1 2 2 工程概况工程概况 1 1 3 3 工程特点工程特点 2 2 4 4 施工方案及措施施工方案及措施 2 2 5 5 各项保证措施 各项保证措施 3636 6 6 应急预案 应急预案 3737 7 7 符合安全文明施工 环水保施工规定 符合安全文明施工 环水保施工规定 3737 1 1 长大隧道专项施工方案长大隧道专项施工方案 1 1 编制依据编制依据 1 新建铁路玉溪至磨憨线 YMZQ 8 标施工图纸 2 国家 行业 铁路总公司现行的法律 法规 施工规范 规程 标准 准则 等 3 新建铁路玉溪至磨憨线 YMZQ 8 标总体施工组织设计 4 新建时速 200 公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准 铁建设 2004 8 号 5 铁路隧道工程施工安全技术规程 TB 10304 2009 6 铁路隧道工程施工技术指南 TZ204 2008 7 铁路工程测量规范 TB10101 2009 8 全球定位系统 GPS 铁路测量规程 TB10054 97 9 国家一 二等水准测量规范 GB T12879 2006 10 测绘产品检查验收规定 CH1002 95 11 测绘产品质量评定标准 CH1003 95 2 2 工程概况工程概况 2 1 2 1 线路概况线路概况 新建铁路玉溪至磨憨铁路站前工程 YMZQ 8 标段 位于普洱市墨江县境内 起讫里 程 DK154 246 DK175 756 王岗山隧道 2 斜井终点 新华隧道 1 横洞终点 不含 阿墨江双线特大桥 DK172 674 95 DK173 292 正线长度 20 893km 主要工程内容包 括 拆迁及征地 桥涵工程 中桥 1 座共 109 延长米 隧道及明洞工程 包括隧道 3 座 20762 延长米 轨道工程 包括弹性支撑块式无砟道床 36 938 铺轨公里 大型临时 设施和过渡工程 包括混凝土集中拌和站 4 处 新建干线 19km 新建引入线 12 5km 改建道路 70km 便桥 0 45km 给水干管路 10km 等 本标段控制性工程 王岗山隧道全长 13 508km 本标段负责隧道 2 斜井终点至隧 道出口 DK154 246 DK158 008 施工长度 3 762km 本标段主要工点分布情况见表2 1 1 表表 2 1 12 1 1 本标段主要工点一览表本标段主要工点一览表 序 号 建筑物名称起点里程终点里程 长度 m 桥梁孔跨 特殊路基 备注 1王岗山隧道DK154 246DK158 0083762有 1 座平导 2多吉隧道DK158 125DK172 66414539 有 3 座斜井 和 2 座横洞 2 2 3新华隧道DK173 295DK175 7562461有 1 座横洞 合计20762 2 2 2 2 主要技术标准主要技术标准 铁路等级 级 正线数目 双线 限制坡度 12 加力坡 24 最小曲线半径 一般地段 2000m 困难地段 1600m 牵引种类 电力 机车类型 客机 HXD3D 货机 HXD2 到发线有效长度 850m 双机 880m 闭塞类型 自动闭塞 路段旅客列车设计行车速度 160km h 3 工程特点工程特点 3 1 3 1 工程特点工程特点 王岗山隧道平导工区担负正洞 2452m 和平导 1300m 出口工区担负正洞 1310m 的施 工 多吉隧道起点桩号为 DK158 125 终点桩号为 DK172 664 全长 14539m 设有有 3 座斜井和 2 座横洞 对于本工程而已控制好长大隧道的施工是整个工程重点 影响长大隧道工程的施工主要有以下几点 隧洞抽排水 通风排烟 控制测量 4 施工方案及措施施工方案及措施 4 1 4 1 施工通风与降尘施工通风与降尘 在长大隧道施工中若没有一个好的隧道通风方案 必将存在着极大的施工质量隐 患和安全隐患 处理不好的话很容易造成安全质量事故 同时还会加大动力机械设备 的耗油量 造成内燃机机械燃烧不充分 产生大量有毒的一氧化碳气体 加大机械设 备的磨损 降低机械设备的使用寿命 若没有解决好长大隧道通风问题 必然导致在隧道施工中隧道中的空气浑浊 尤 其是隧道开挖掌子面空气浑浊 光线不够明亮 造成隧道开挖施工中开挖工人和工程 技术人员无法准确掌握隧道掌子面围岩的变化情况 一方面使我们的工程技术人员无 法根据隧道围岩变化而及时调整隧道开挖支护工艺 而导致隧道塌方质量事故 另外 一方面使我们的开挖工人在开挖施工中无法看清隧道顶部围岩的松动情况 而导致隧 道顶部岩石下落伤人的安全事故 同时由于隧道中的空气浑浊 使我们的隧道监测人员无法对已开挖支护成型的隧 3 3 道进行准确的量测 进而使我们无法掌握隧道已开挖成型部分的围岩变化情况 甚 至隧道可能已出现细微的裂缝 我们却没有掌握隧道业已变化的实际情况 造成没有 对出现裂缝段的隧道进行加强支护 导致隧道坍塌和人员伤亡的安全质量事故 另外如果隧道中的通风不够良好 空气浑浊 将会导致我们在隧道施工当中不得 不进行长时间的通风 从而浪费大量的电力能源 使工程施工成本进一步加大 以单 个隧道施工为例 起动一台 132KW 通风机 每小时耗电量为 132KW 以一台通风机每天 比最佳通风方案至少多工作 8 时计算 一台通风机每天电力要多消耗 1056KW 又制约 了工程施工进度 同时由于隧道通风效果不够理想 造成工程施工的人员工作效率降低 机械设备的磨损加大 机械设备的利用率降低 进一步加大工程施工成本 通风设计要素 根据我国铁路及劳动卫生标准的规定 隧道内作业段的空气标准为下列卫生标准 坑道中氧气含量 按体积计不低于 20 粉尘允许浓度 每立方米空气中含有 10 以上游离二氧化硅的粉尘为 2mg 含有 10 以下游离二氧化硅的水泥粉尘为 6mg 二氧化硅含量在 10 以下 不含有毒物质 的矿物性和动植物性的粉尘为 10mg 有害气体浓度 一氧化碳不大于 30mg m 当施工人员进入开挖面检查时 浓度为 100 mg m 但必须在 30min 内降至 30 mg m 二氧化碳按体积计不超过 0 5 氮氧 化物转化为二氧化氮为 5mg m 以下 洞内温度 隧道内气温不得超过 28 洞内风量要求 隧道施工时供给每人的新鲜空气量不低于 3m min 采用内燃机械 作业时 洞内风速要求 隧道开挖时全断面风速不小于 0 15m s 坑道内不小于 0 25m s 施工通风的目的是供给隧道内足够的新鲜空气 冲淡 排出各种有害气体 降低 粉尘浓度 以保证作业人员的身体健康和施工安全 提高作业效率 因此 通风的设 计要素是 通风量至少应满足 洞内作业人员的需要 工作面有害气体浓度降至允 许浓度以下 隧道内风速不低于最低风速的要求 风压至少应满足 新鲜风流经通 风管道到达工作面时还有一定的压力来实现工作面的人员 设备安全 工作面的正常 生产 通风总体布置 施工方法 4 4 本标隧道施工采用钻爆法施工 进料和出砟采用无轨运输 根据本标段隧道的设 计特点及总体安排 均采用压入式通风 断面取 135m2 回风速度取 0 25m s 每个 作业面人数按 50 人计算 车辆功率按 1500kW 计算 车辆同步性取 60 隧道长度 及坡度按图纸计算 现将各洞口通风方案上报如下 5 5 王岗山隧道风机选型汇总 序号位置最长通风距离 m 风管直径 m 风机型号最大风量 m3 s 最大风压 Pa 电机功率 kW 实际回风速度 m s 1 主洞 13001 8ZVN1 14 132 4 5028001320 36 2 平导 1347 2472 38191 5 1 83 ZVN1 14 160 452105003 1600 30 多吉隧道风机选型汇总 序号位置最长通风距离 m 风管直径 m 风机型号最大风量 m3 s 最大风压 Pa 电机功率 kW 实际回风速度 m s 1 1 斜井 227 1426 16521 5 1 8 ZVN1 14 132 4 5028001320 34 2 2 斜井 1052 2000 30521 5 1 82 ZVN1 14 160 45270002 1600 31 3 3 斜井 893 2100 29931 5 1 82 ZVN1 14 160 45270002 1600 31 4 1 横洞 567 2100 26671 5 1 82 ZVN1 14 160 45056002 1320 31 5 2 横洞 125 1797 19221 5 1 8ZVN1 14 160 45235001600 35 新华隧道风机选型汇总 序号位置最长通风距离 m 风管直径 m 风机型号最大风量 m3 s 最大风压 Pa 电机功率 kW 实际回风速度 m s 1 1 横洞 197 2256 24531 5 1 8 ZVN1 14 160 4 5235001600 33 6 6 项目 王岗山隧道主洞 1300m 概述 密度 1 2kg m3 作业面需风量 30 75m3 s 隧道长度 1300m 截面 123m2 风机级数 1 级 管道数据 风管直径 1 8m 摩擦系数 0 017 风管折弯 0 管道计算压损 1245Pa 风机数据 风机主机最大全压 2800 Pa 风管压损 1245Pa 风机耗损 39Pa 风机出口流量 50m3 s 预估风机效率 80 风机确定选型参数 风机型号 ZVN 1 14 132 4 叶轮直径 1400mm 额定功率 132 kW 额定转速 1500 r p m 根据通风管道进行风压校核 最长通风距离 m 风管直径 m 摩擦因数 摩擦阻力 局部压损 拐弯压损 总压损 压强单位均为 Pa 1300 1 8 0 017 1239 6 2 0 1245 经校核 风机压力足以满足通风管路压降损失 风量计算标准 1 台风机对应 1 个工作面 标准 1 空气循环速度 截面积 123m2 循环速度 0 25 m s 所需风量 30 75m3 s 标准 2 人力和机械 隧道内人数 40 出碴车辆功率 982 KW 同步性 60 所需风量 19 68 m3 s 根据以上计算标准 选择风量大者为 30 75m3 s 风机出口风量 50 m3 s 以百米漏风率 1 计算到达作业面的风量为 43 8m3 s 30 75m3 s 满足要求 故实际回风速度 V 回风 Q S 43 8 123 0 36 m s 符合要求 风机选型为 ZVN 1 14 132 4 风机耗损 栅格压损 34 消音器压损 5 风机总耗损 39 Pa 备注 轴功率计算取决于实际工作点 7 7 项目 王岗山隧道平导 3819m 概述 密度 1 2kg m3 作业面需风量 30 75m3 s 隧道长度 3819m 截面 123m2 风机级数 3 级 管道数据 风管直径 1 8 1 5m 摩擦系数 0 017 风管折弯 0 管道计算压损 8068Pa 风机数据 风机主机最大全压 10500 Pa 风管压损 8068Pa 风机耗损 39Pa 风机出口流量 52m3 s 预估风机效率 80 风机确定选型参数 风机型号 3 ZVN 1 14 160 4 叶轮直径 1400mm 额定功率 3 160 kW 额定转速 1500 r p m 根据通风管道进行风压校核 主洞通风距离 m 风管直径 m 摩擦因数 摩擦阻力 局部压损 拐弯压损 总压损 压强单位均为 Pa 2472 1 8 0 017 2742 7 2 0 2749 平导通风距离 m 风管直径 m 摩擦因数 摩擦阻力 局部压损 拐弯压损 总压损 压强单位均为 Pa 1347 1 5 0 017 5248 21 2 50 5319 经校核 风机压力足以满足通风管路压降损失 总压损 8068Pa 风量计算标准 1 台风机对应 1 个工作面 标准 1 空气循环速度 截面积 123m2 循环速度 0 25 m s 所需风量 30 75m3 s 标准 2 人力和机械 隧道内人数 40 出碴车辆功率 982 KW 同步性 60 所需风量 19 68 m3 s 根据以上计算标准 选择风量大者为 30 75m3 s 风机出口风量 52 m3 s 以百米漏风率 1 计算到达作业面的风量为 35 4m3 s 30 75m3 s 满足要求 故实际回风速度 V 回风 Q S 35 4 123 0 3 m s 符合要求 风机选型为 3 ZVN 1 14 160 4 风机耗损 栅格压损 34 消音器压损 5 风机总耗损 39 Pa 备注 轴功率计算取决于实际工作点 8 8 项目 多吉隧道 1 斜井 1652m 概述 密度 1 2kg m3 作业面需风量 55 75m3 s 隧道长度 1652m 截面 123m2 风机级数 1 级 管道数据 风管直径 1 8 1 5m 摩擦系数 0 017 风管折弯 0 管道计算压损 2093Pa 风机数据 风机主机最大全压 2800Pa 风管压损 2093Pa 风机耗损 39Pa 风机出口流量 50m3 s 预估风机效率 80 风机确定选型参数 风机型号 3 ZVN 1 14 160 4 叶轮直径 1400mm 额定功率 132 kW 额定转速 1500 r p m 根据通风管道进行风压校核 主洞通风距离 m 风管直径 m 摩擦因数 摩擦阻力 局部压损 拐弯压损 总压损 压强单位均为 Pa 1426 1 8 0 017 1370 6 2 0 1376 斜井通风距离 m 风管直径 m 摩擦因数 摩擦阻力 局部压损 拐弯压损 总压损 压强单位均为 Pa 227 1 5 0 017 662 15 9 50 728 经校核 风机压力足以满足通风管路压降损失 总压损 2093Pa 风量计算标准 1 台风机对应 1 个工作面 标准 1 空气循环速度 截面积 223m2 循环速度 0 25 m s 所需风量 55 75m3 s 标准 2 人力和机械 隧道内人数 40 出碴车辆功率 982 KW 同步性 60 所需风量 19 68 m3 s 根据以上计算标准 选择风量大者为 55 75m3 s 风机出口风量 100 m3 s 以百米漏风率 1 计算到达作业面的风量为 79m3 s 55 75m3 s 满足要求 故实际回风速度 V 回风 Q S 42 3 123 0 34 m s 符合要求 风机选型为 2 ZVN 1 14 132 4 风机耗损 栅格压损 34 消音器压损 5 风机总耗损 39 Pa 备注 轴功率计算取决于实际工作点 9 9 项目 多吉隧道 2 斜井 3052m 概述 密度 1 2kg m3 作业面需风量 30 75m3 s 隧道长度 3052m 截面 123m2 风机级数 2 级 管道数据 风管直径 1 8 1 5m 摩擦系数 0 017 风管折弯 0 管道计算压损 5764Pa 风机数据 风机主机最大全压 7000 Pa 风管压损 5764Pa 风机耗损 39Pa 风机出口流量 52m3 s 预估风机效率 80 风机确定选型参数 风机型号 2 ZVN 1 14 160 4 叶轮直径 1400mm 额定功率 2 160kW 额定转速 1500 r p m 根据通风管道进行风压校核 主洞通风距离 m 风管直径 m 摩擦因数 摩擦阻力 局部压损 拐弯压损 总压损 压强单位均为 Pa 2000 1 8 0 017 2023 6 6 0 2030 斜井通风距离 m 风管直径 m 摩擦因数 摩擦阻力 局部压损 拐弯压损 总压损 压强单位均为 Pa 227 1 5 0 017 662 15 9 50 728 经校核 风机压力足以满足通风管路压降损失 总压损 2093Pa 风量计算标准 1 台风机对应 1 个工作面 标准 1 空气循环速度 截面积 223m2 循环速度 0 25 m s 所需风量 30 75m3 s 标准 2 人力和机械 隧道内人数 40 出碴车辆功率 982 KW 同步性 60 所需风量 19 68 m3 s 根据以上计算标准 选择风量大者为 30 75m3 s 风机出口风量 52 m3 s 以百米漏风率 1 计算到达作业面的风量为 38 1m3 s 30 75m3 s 满足要求 故实际回风速度 V 回风 Q S 38 1 123 0 31 m s 符合要求 风机选型为 2 ZVN 1 14 160 4 风机耗损 栅格压损 34 消音器压损 5 风机总耗损 39 Pa 备注 轴功率计算取决于实际工作点 1010 项目 多吉隧道 3 斜井 2993m 概述 密度 1 2kg m3 作业面需风量 30 75m3 s 隧道长度 2993m 截面 123m2 风机级数 2 级 管道数据 风管直径 1 8 1 5m 摩擦系数 0 017 风管折弯 0 管道计算压损 5393Pa 风机数据 风机主机最大全压 7000 Pa 风管压损 5393Pa 风机耗损 39Pa 风机出口流量 52m3 s 预估风机效率 80 风机确定选型参数 风机型号 2 ZVN 1 14 160 4 叶轮直径 1400mm 额定功率 2 160kW 额定转速 1500 r p m 根据通风管道进行风压校核 主洞通风距离 m 风管直径 m 摩擦因数 摩擦阻力 局部压损 拐弯压损 总压损 压强单位均为 Pa 2100 1 8 0 017 2175 6 7 0 2181 斜井通风距离 m 风管直径 m 摩擦因数 摩擦阻力 局部压损 拐弯压损 总压损 压强单位均为 Pa 893 1 5 0 017 3142 19 2 50 3212 经校核 风机压力足以满足通风管路压降损失 总压损 5393Pa 风量计算标准 1 台风机对应 1 个工作面 标准 1 空气循环速度 截面积 123m2 循环速度 0 25 m s 所需风量 30 75m3 s 标准 2 人力和机械 隧道内人数 40 出碴车辆功率 982 KW 同步性 60 所需风量 19 68 m3 s 根据以上计算标准 选择风量大者为 30 75m3 s 风机出口风量 52 m3 s 以百米漏风率 1 计算到达作业面的风量为 38 4m3 s 30 75m3 s 满足要求 故实际回风速度 V 回风 Q S 38 4 123 0 31 m s 符合要求 风机选型为 2 ZVN 1 14 160 4 风机耗损 栅格压损 34 消音器压损 5 风机总耗损 39 Pa 备注 轴功率计算取决于实际工作点 1111 项目 多吉隧道 1 横洞 2667m 概述 密度 1 2kg m3 作业面需风量 30 75m3 s 隧道长度 2667m 截面 123m2 风机级数 2 级 管道数据 风管直径 1 8 1 5m 摩擦系数 0 017 风管折弯 0 管道计算压损 4226Pa 风机数据 风机主机最大全压 5600 Pa 风管压损 4226Pa 风机耗损 39Pa 风机出口流量 50m3 s 预估风机效率 80 风机确定选型参数 风机型号 2 ZVN 1 14 132 4 叶轮直径 1400mm 额定功率 2 132kW 额定转速 1500 r p m 根据通风管道进行风压校核 主洞通风距离 m 风管直径 m 摩擦因数 摩擦阻力 局部压损 拐弯压损 总压损 压强单位均为 Pa 2100 1 8 0 017 2175 6 7 0 2181 横洞通风距离 m 风管直径 m 摩擦因数 摩擦阻力 局部压损 拐弯压损 总压损 压强单位均为 Pa 567 1 5 0 017 1975 18 9 50 2044 经校核 风机压力足以满足通风管路压降损失 总压损 4226Pa 风量计算标准 1 台风机对应 1 个工作面 标准 1 空气循环速度 截面积 123m2 循环速度 0 25 m s 所需风量 30 75m3 s 标准 2 人力和机械 隧道内人数 40 出碴车辆功率 982 KW 同步性 60 所需风量 19 68 m3 s 根据以上计算标准 选择风量大者为 30 75m3 s 风机出口风量 50 m3 s 以百米漏风率 1 计算到达作业面的风量为 38 2m3 s 30 75m3 s 满足要求 故实际回风速度 V 回风 Q S 38 2 123 0 31 m s 符合要求 风机选型为 2 ZVN 1 14 132 4 风机耗损 栅格压损 34 消音器压损 5 风机总耗损 39 Pa 备注 轴功率计算取决于实际工作点 1212 项目 多吉隧道 2 横洞 1922m 概述 密度 1 2kg m3 作业面需风量 30 75m3 s 隧道长度 1922m 截面 123m2 风机级数 1 级 管道数据 风管直径 1 8 1 5m 摩擦系数 0 017 风管折弯 0 管道计算压损 2257Pa 风机数据 风机主机最大全压 3500 Pa 风管压损 2257Pa 风机耗损 39Pa 风机出口流量 52m3 s 预估风机效率 80 风机确定选型参数 风机型号 ZVN 1 14 160 4 叶轮直径 1400mm 额定功率 2 132kW 额定转速 1500 r p m 根据通风管道进行风压校核 主洞通风距离 m 风管直径 m 摩擦因数 摩擦阻力 局部压损 拐弯压损 总压损 压强单位均为 Pa 1797 1 8 0 017 1797 6 5 0 1803 横洞通风距离 m 风管直径 m 摩擦因数 摩擦阻力 局部压损 拐弯压损 总压损 压强单位均为 Pa 125 1 5 0 017 387 16 8 50 454 经校核 风机压力足以满足通风管路压降损失 总压损 2257Pa 风量计算标准 1 台风机对应 1 个工作面 标准 1 空气循环速度 截面积 123m2 循环速度 0 25 m s 所需风量 30 75m3 s 标准 2 人力和机械 隧道内人数 40 出碴车辆功率 982 KW 同步性 60 所需风量 19 68 m3 s 根据以上计算标准 选择风量大者为 30 75m3 s 风机出口风量 52 m3 s 以百米漏风率 1 计算到达作业面的风量为 42 6m3 s 30 75m3 s 满足要求 故实际回风速度 V 回风 Q S 42 6 123 0 35 m s 符合要求 风机选型为 ZVN 1 14 160 4 风机耗损 栅格压损 34 消音器压损 5 风机总耗损 39 Pa 备注 1313 项目 新华隧道 1 横洞 2453m 概述 密度 1 2kg m3 作业面需风量 30 75m3 s 隧道长度 2453m 截面 123m2 风机级数 1 级 管道数据 风管直径 1 8 1 5m 摩擦系数 0 017 风管折弯 0 管道计算压损 3125Pa 风机数据 风机主机最大全压 3500 Pa 风管压损 3125Pa 风机耗损 39Pa 风机出口流量 52m3 s 预估风机效率 80 风机确定选型参数 风机型号 ZVN 1 14 160 4 叶轮直径 1400mm 额定功率 160kW 额定转速 1500 r p m 根据通风管道进行风压校核 主洞通风距离 m 风管直径 m 摩擦因数 摩擦阻力 局部压损 拐弯压损 总压损 压强单位均为 Pa 2256 1 8 0 017 2377 6 9 0 2384 横洞通风距离 m 风管直径 m 摩擦因数 摩擦阻力 局部压损 拐弯压损 总压损 压强单位均为 Pa 197 1 5 0 017 673 18 6 50 741 经校核 风机压力足以满足通风管路压降损失 总压损 3125Pa 风量计算标准 1 台风机对应 1 个工作面 标准 1 空气循环速度 截面积 123m2 循环速度 0 25 m s 所需风量 30 75m3 s 标准 2 人力和机械 隧道内人数 40 出碴车辆功率 982 KW 同步性 60 所需风量 19 68 m3 s 根据以上计算标准 选择风量大者为 30 75m3 s 风机出口风量 52 m3 s 以百米漏风率 1 计算到达作业面的风量为 40 6m3 s 30 75m3 s 满足要求 故实际回风速度 V 回风 Q S 40 6 123 0 33 m s 符合要求 风机选型为 ZVN 1 14 160 4 风机耗损 栅格压损 34 消音器压损 5 风机总耗损 39 Pa 备注 轴功率计算取决于实际工作点 1414 1515 1616 1717 1818 1919 新华隧道通风布置图 2020 2121 4 2 4 2 控制测量方案控制测量方案 由于隧道掘进长度较长 所以如何隧洞的控制测量工作更显重要 1 测量流程 测量准备 洞外控制网测量 洞内控制网测量 隧道施工测量 隧道贯通误差测 量及调整 隧道竣工测量 2 平面控制网测量 1 洞外平面控制网网形设计 GPS 控制网的设计 主要以满足隧道贯通精度为最高要求 依据施工组织设计要求 十六局施工段共八个掘进口和六个贯通面 如下图所示 2222 结合隧道长度 平面形状 线路通过地区的地形和环境 洞外控制测量优先采用 GPS 测量 并利用设计单位移交并复测合格的二等 CPI 三等 CPII 三等水准点建立隧 道洞外控制网 由于本隧道相邻两开挖洞口间长度在最长为 4300 米 根据 铁路工程 测量规范 要求 隧道洞外控制测量按 GPS 三等要求施测 隧道洞外 GPS 控制网网一般应由一个或若干个独立观测环构成 根据本工程现场 的地形特点 GPS 网布设主要以三角形和大地四边形组成的混合网 这样既可保证一定 的预估精度 又能保证网的可靠性 防止粗差出现 GPS 点位应符合施工测量的需要 便于安置 GPS 接收机和卫星信号的接收 视野开阔 对天空通视情况良好 高度角 15 以上不能有障碍物阻挡卫星信号 远离大功率无线电发射台和高压输电线 点位 基础稳定 易于保存 便于常规测量方法扩展和联测 并应满足以下要求 洞外平面控制网应沿两洞口连线方向布设成多边形组合图形 构成闭合检核条 件 控制点应布设在视野开阔 通视良好 土质坚实 不易破坏的地方 视线应超越和旁离障碍物 1 m 以上 通过水田 沙滩时 应适当增加视线高 度 隧道进 出口的中线控制桩或 CP I CP 应纳入隧道控制网 洞口控制点布设应符合下列要求 每个洞口平面控制点布设应不少于 3 个 水准点不少于 2 个 2323 用于向洞内传递方向的洞外联系边不宜小于 500m 洞口平面控制点应便于向洞内引测导线 GPS 控制网进洞联系边最大俯仰角不宜大于 5 导线网 三角形网的不宜大于 15 洞口 GPS 控制点应方便用常规测量方法检测 加密 恢复和向洞内引测 洞口 子网各控制点问应尽量通视 洞口附近的水准点应尽可能与隧道洞口等高 两水准点间高差以水准测量 l 2 站即可联测为宜 2 洞外平面控制网精度分析 根据现场踏勘 在隧道每个洞口各选取 3 个可通视加密点 隧道洞外测量按 GPS 三等要求施测 将使用的仪器设备采用徕卡 Leica GX1230GG 双频 GPS 接收机 8 台 静态观测标称精度为 5mm 1ppm 所有仪器使用前都检校并在有效期内 控制网 GPS 作 业按表中三等技术要求进行观测 各级各级 GPSGPS 测量作业的基本技术要求测量作业的基本技术要求 级 别 项 目 二等三等四等 卫星高度角 15 15 15 有效卫星总数 4 4 4 时段长度 min 90 60 45 观测时段数 2 1 21 2 数据采样间隔 S 10 6010 6010 30 接收机类型双频双频双频 静 态 测 量 PDOP 或 GDOP 6 8 10 每条边观测时段 2 三等观测时段长度 60min 卫星高度角 15 接收机采 样间隔设置为 15s PDOP 值 8 观测时天线整平对中误差不大于 1mm 每时段观测前 后各量取天线高一次 两次互差小于 2mm 并取其平均值作为最后观测值 观测过程中 按规定填写了观测手簿 对观测点名 仪器高 仪器号 时间 日期以及观测者姓名 均进行了详细记录 GPS 测量的数据处理采用徕卡公司提供的商用软件 LEICA Geo Office 6 0 进行 控制网平差包括三维无约束平差和二维约束平差 平差数据采用基线向量的双差 固定解进行 网平差武汉大学测绘学院研制的 COSAGPS 软件进行处理 首先进行三维 约束平差 以检定基线向量网自身的内符合精度及其系统误差和粗差 二维约束平差 计算 以稳固性和兼容性检验合格的 CPI 控制点作为约束点进行二维约束平差 二维 约束平差计算后精度统计如表 二维约束平差精度统计表二维约束平差精度统计表 2424 平差后边长精度 FROMTOS m MA s MS cm MS S p pm 坐标点位精度 Na me X m Y m M x cm My cm Mp cm 通过上述 CPI 控制网平差精度分析 可得出以下结论 控制网最弱边相对中误差 CPI CPI 为 1 最弱边方位角中误差为 均达到三等 GPS 点的精度 完全满足三等控制网的基线边方向中误差 1 7 最弱边相对中误差 1 100000 3 洞内控制网设计 1 洞内平面控制测量应采用导线控制测量方法进行 洞内控制导线应从测量设计 确定的洞外联系边引入 洞内洞外平面控制网宜以边连接 2 洞内导线测量应满足以下要求 洞内导线测量技术要求应满足以下要求 洞内导线测量水平角观测技术要求 距离和竖直角观测限差 测量部位测量方法测量等级适用长度 测角中误差 边长相对精度 二7 20 1 01 100000 三5 7 1 81 50000 洞内导线测量 四 52 51 20000 控制网等级仪器等级测回数半测回归零差2C 较差同一方向格测回间较差 DJ146 9 6 CPII DJ268 13 9 控制网等级仪器等级测回数半测回归零差2C 较差同一方向格测回间较差 2525 3 洞内导线的布设应符合下列要求 导线边长应根据测量设计确定 导线点应布设在施工干扰小 稳固可靠 便于设站的地方 点间视线应旁离洞 内设施 0 2 m 以上 洞内导线应布设成多边形闭合环 每个环由 4 6 条边构成 长隧道宜布设成交 叉双导线形式 以增加网的内部检核条件 提高网的整体强度和精度 洞外洞内导线边连接方式和洞内交叉双导线的布网形式见图 布网形式图布网形式图 4 导线测量前 应对原控制点进行检测 检测较差应符合下列规定 平面控制点角度 边长检测较差的限差应按式计算 2 2 2 1 2mmf 限 当检测与原测成果较差满足限差要求时 采用原测成果 不满足限差要求时 应 分析超限原因 确因点位位移 应逐级检测至稳定控制点 5 洞内导线测量的精度应不低于测量设计时确定的精度等级 并应有安全可靠 的防爆措施 必要时应采用防爆仪器观测 6 导线水平角观测按规范规定执行 还应符合下列要求 洞口站测角工作宜在夜晚或阴天进行 洞内测量前应先将仪器开箱放置 20min 左右 让仪器与洞内温度基本一致 目标应有足够的明亮度 受光均匀柔和 目标清晰 避免光线从旁侧照射目标 完成规定测回数一半后 仪器和反射镜均应转动 180 重新对中整平 再观测剩 余测回数 7 导线边长测量应满足规范要求 还应满足下列要求 DJ146 9 6 CPII DJ268 13 9 2626 测量前应进行充分通风 避免尘雾 反射镜应有适度照明 仪器和反射镜面应无水雾 8 洞内导线平差计算应符合下列要求 初次洞内导线测量的起算坐标和方位角应采用测量设计时确定的进洞联系边测 量成果 洞内导线引伸测量的起算坐标和方位角应采用经检测合格的前一期洞内导线测 量成果 洞内四等及以上导线平差应采用严密平差 9 洞内导线横向贯通中误差估算 贯通误差按下式计算 22 yly mmm 式中 由于测角误差影响所产生在贯通面上的横向中误差 mm y m 由于测边误差影响所产生在贯通面上的横向中误差 mm yl m 2 xy R m m 式中 由导线环闭合差计算的测角中误差 m 导线环在邻近隧道两洞口连线的一列边上的各点至贯通面上的垂直距离 m x R 2 y l yl d l m m 式中 导线边边长相对中误差 lml 导线环在邻近隧道两洞口连线的一列测边的各边在贯通面上的投影长度 m x d 依据以上洞内导线测量技术要求及原则并结合隧道洞外控制网施测成果及施工 组织设计要求 进行洞内导线网控制网的设计 洞内导线控制网示意图附后 由洞内 按国家二等控制网精度施测 采用标称精度不低于 2 2mm 2ppm 的全站仪及配套反 射棱镜 4 高程控制网测量设计 高程控制点水准路线长度大于 5000M 根据规范要求应根据高程贯通中误差进行高 程控制网设计 1 洞内外高程控制点的布设 2727 经现场踏勘 根据工地现场情况我们根据线路的需要对沿线水准点进行加密 高 程控制测量等级按三等测量技术要求 洞内高程测量应采用水准测量进行往返观测 并应符合下列规定 高程控制点应每隔 200 500 m 设置一对 高程控制测量的主要技术要求及观测限差应分别符合规范的规定 高程控制测量应按式 5 1 11 估算精度 2 高程控制网的观测 本次水准测量使用的仪器为经检定合格的天宝 DINI 电子水准仪 标称精度 0 3mm km 高程控制网测量应满足以下要求 与原测相同三等水准路线长一般不大于 150km 采用经稳固性 兼容性分析合 格的原测三等水准点成果进行固定平差计算 高程控制网测量采用水准测量方法 宜使用电子水准仪 所使用的仪器及水准 尺 应符合下列规定 水准仪视准轴与水准管轴的夹角 DS1 级不应超过 15 水准尺上的米间隔平均长与名义长之差 对于因瓦水准尺 不应超过 0 15mm 对 于双面水准尺 不应超过 0 5mm 三等水准测量采用补偿式自动安平水准仪时 其补偿误差 a 不应超过 0 2 三等水准作业精度要求如表 1 观测的主要技术指标应满足表 2 和表 3 要求 三等水准测量精度要求三等水准测量精度要求 表表 1 1 限 差 水准测量 等级 每千米水准 测量偶然中 误差M 每千米水 准测量全 中误差MW 检测已测段高差 之差 往返测 不符值 附合路线或 环线闭合差 左右路线 高差不符值 三等水准 3 0 6 020L12L12L8L 注 表中 L 为往返测段 附合或环线的水准路线长度 单位为 km 二等水准测量的主要技术标准二等水准测量的主要技术标准 表表 2 2 观 测 次 数 等 级 每千米高 差全中误 差 mm 路线长度 km 水准仪等 级 水准尺与已知点 联测 附合或环线 往返较差 或闭合差 mm DS1 因瓦往测 三 等 6 150 DS3 双面 往返 往返 12 L 注 1 结点之间或结点与高级点之间 其路线长度不应大于表中规定的 0 7 倍 2828 2 L 为往返测段 附合或环线的水准路线长度 单位为 km 二等水准观测的主要技术要求二等水准观测的主要技术要求 表表 3 3 水准仪 等级 视距 m 等级 水准尺 类型 DS05 65 前后视距差 m 测段的前后视距 累积差 m 视线高度 m 双面 DS3 65 三等 因瓦 DS1 DS05 80 3 0 6 0 三丝能读数 三等电子水准作业可采用 1 台仪器进行往返测 也可采用 2 台仪器一组分左右 路线同时观测 每一测段完成后应进行往返测或左右路线观测高差不符值检验 往返 测或左右路线观测高差不符值按表 4 仪器进行检核 当高差不符值检验满足限差要求 时 应采用往返测或左右路线高差平均值进行平差 三 四等水准测量在视线长度为 200m 以内时 可按表 5 三等水准的规定 但 在测站上应变换仪器高度观测两次 两次高差之差不得超过 7mm 取用两次结果的中数 当视线长度超过 200m 时 应用跨河水准测量方法施测 三等水准测量测站观测顺序为 后视 前视 前视 后视 工作间歇时 首先 选择在水准点上结束观测 当在水准点上结束观测条件确实不好时 则选择两个坚稳 可靠 光滑突出 便于放置标尺的固定点作为间歇点 间歇后 先进行间歇点高差检 测 只有当检测结果符合限差要求 才从间歇点开始观测 否则 从前一水准点起测 三等水准测量作业时应进行观测限差控制 若有测站观测超限 应及时重测 观测成果的重测与取舍符合下列要求 凡经检验超出规定限差均进行重测 往返测或左右路线高差不符值超限时 首先对可靠性较小的往 返 测或左 右 测进行整段重测 2 组单程观测高差不符值超限时 先重测 1 个单程 并与原测结果中符合限差的 1 个单程取中数作为采用值 当重测结果与原测 2 个单程均符合限差要求时 则取 3 个 单程结果的中数作为采用值 当重测结果与原测 2 个单程结果都超限时 则进行原因 分析 并找出超限 组织重测 2 个单程 直到符合限差要求为止 当 2 组单程观测高差不符值计算的每千米水准测量的偶然中误差 M 超限时 重 测测段高差不符值较大的测段 直到符合要求为止 3 4 4 成果处理 当天外业工作结束后 应及时进行测段往返测或左右路线高差不符值检验 其 2929 值应满足表 3 左右路线高差不符值限差要求 每条水准路线应按测段往返测高差不符 值计算每千米偶然中误差 M 当水准网的环数超过 20 个时 还应按环线闭合差计算 Mw M 和 Mw 应符合规定 否则应对较大闭合差的路线进行重测 M 和 Mw 应按下列 公式计算 4 1 Ln M 1 L WW N MW 式中 测段往返高差不符值 mm L 测段长 km n 测段数 W 经过各项修正后的水准环线闭合差 mm N 水准环数 5 测量技术保证措施 由于工程工期以及工程施工工艺特点不允许任何测量误差超限的情况出现 在施 工中必须高度重视测量工作 为此特制定以下技术措施 1 本工程采用三级 局精测队 公司精测队 项目部测量队 复核制 项目部 测量队将定期对工区测量结果进行复核 2 开工前对测量人员进行工程情况 技术要求 测量规范 测量操作规程 测 量重要意义的培训 3 根据质量计划和相关规程 及时 定期把测量仪器送到鉴定单位进行检校 4 与搭接单位进行联测 共用导线点和水准点以消除不必要的误差 5 积极和监理测量工程师联系 沟通 配合 尊重测量监理提出的测量技术要 求及意见 重要部位的测量请监理旁站 并把测量结果和资料及时上报监理公司 监 理工程师确认无误后方可进行下一步工序的施工 6 所有测量的内业资料计算以及外业实测资料的整理和交底 都必须有计算人 复核人 确保资料的准确无误 4 3 4 3 施工防排水方案施工防排水方案 4 3 1 王岗山隧道 王岗山隧道预测全隧洞正常涌水量 Q 41000 m3 d 雨季最大涌水量 Q 61000 m3 d 王岗山隧道开始桩号为 DK144 500 结束桩号为 DK158 008 出口平导预测正常 涌水量为 2700 m3 d 预测雨季最大涌水量为 3300 m3 d 由于王岗山出口和出口平导均为顺坡排水 故此排水方案为将前方施工作业面积 3030 水采用临时集水坑来收集积水 潜污泵使用 80mm 消防软管将积水收集并输送已经衬 砌好的隧洞排水通道内 4 3 2 多吉隧道 多吉隧道预测全隧洞正常涌水量 Q 44400 m3 d 雨季最大涌水量 Q 53300 m3 d 多吉隧道全长为 14539m 1 1 号斜井长度为 227m 坡度为 11 5 和正洞的交点为 DK158 435 控制的施 工段落为 DK158 125 DK159 760 总长为 1635m 推测 1 号斜井控制的段落正常涌水 量 Q 4993 m3 d 雨季最大涌水量 Q 5994 m3 d 为了保证施工期的安全 实际计算过 程中 按最大雨季涌水量的两倍计算 Q 5994 2 24 500 m3 h 据此计算排水系统 的排设 正洞顺坡段 段长约 310m 左右 施工不存在反坡排水 排水方法为 将前方施工 作业面积水采用临时集水坑来收集积水 潜污泵使用 80mm 消防软管将积水收集并输 送已经衬砌好的隧洞排水通道内 正洞反坡排水段落的长度为 1325m 正洞施工坡度较缓 采用长距离管道排水配合 小集水泵收集式反坡排水 考虑正洞段洞身较长 水泵扬程等因素 拟设置固定式排 水泵站 3 座 站间距离 500m 左右 实际施工时如遇到涌水量较大时可根据具体情况加 密 斜井段的排水方案计算如下 1 水泵必须的排水能力 QB 24 500 20 599m3 h 20 24 max Q 2 排水管直径 d排 1 88 SQRT Q 水在排水管的平均速度 1 5 2 2m s 计算中取 2 2m s 计算得出 d排 31 03cm 实际使用直径为 30cm 的管路 3 水泵的扬程 H L1 L2 sin 1 K L1 排水管长度 此处取 1 号斜井长度长度 227m L2 吸水管长度 此处取 5m K 管路阻力换算扬程系数 取 10 排水管路角度 计算得出的扬程为 86m 实际施工过程中斜井中部设 1 座座泵站 斜井底部设 1 座泵站 两座泵站均设置 两台水泵 一台使用一台备用 接力将水抽至洞外 斜井泵站间采用 400 钢管进行 连接 水仓的开挖尺寸均按照玉磨隧附 13 102 的尺寸施工 3131 1 号斜井排水计算表 流量 水量单位 m3 h 功率单位 KW 序 号 设计排 水量 泵站位置设备名 称 规格型号功 率 数 量 流量管径泵重 kg 1 599 X1DK0 100 潜污泵 300QW500 55 1321322500400mm2000 2 599 X1DK0 000 潜污泵 300QW500 55 1321322500400mm2000 3 599 DK158 910 潜污泵 250QW500 15 37371500400mm1050 4 599DK159 446潜污泵250QW500 15 37371500400mm1050 2 2 号斜井斜长 1046 91m 坡度为 10 和正洞的交点为 DK160 200 控制的施 工段落为 DK159 760 DK162 340 总长为 2580m 推测 1 号斜井控制的段落正常涌水 量 Q 7879 m3 d 为了保证施工期的安全 实际计算过程中 按最大雨季涌水量的两倍 计算 雨季最大涌水量 Q 9458 m3 d Q 9458 2 24 788 m3 h 据此计算排水系统的 排设 正洞顺坡段 段长约 310m 左右 排水方案为将前方施工作业面积水采用临时集水 坑来收集积水 小集水泵使用 80mm 消防软管将积水收集并输送已经衬砌好的隧洞排 水通道内 正洞反坡排水段落的长度为 2140m 正洞施工坡度较缓 采用长距离管道排水配合 小集水泵收集式反坡排水 考虑正洞段洞身较长 水泵扬程等因素 拟设置固定式排 水泵站 3 座 站间距离 500m 左右 实际施工时如遇到涌水量较大时可根据具体情况加 密 斜井段的排水方案计算如下 1 水泵必须的排水能力 QB 24 788 20 946m3 h 20 24 max Q 2 排水管直径 d排 1 88 SQRT Q 水在排水管的平均速度 1 5 2 2m s 计算中取 2 2m s 计算得出 d排 39cm 实际使用直径为 40cm 的管路 3 水泵的扬程 H L1 L2 sin 1 K L1 排水管长度 此处取 2 号斜井长度 1052m L2 吸水管长度 此处取 5m K 管路阻力换算扬程系数 取 3 反向水沟 集水坑 排出洞外或排入大集水井 隧道坡度 集水坑 隧道反坡排水示意图隧道反坡排水示意