IIQL23标隧道测量管理.doc

隧道测量一、工程概况青兰高速公路邯郸至涉县段是国家高速公路网（7918网）中“横6”的组成部分，是河北省“五纵六横七条线”高速公路主骨架中“横6”鲁冀界（聊城）邯郸涉县冀晋界（长治）的重要路段。既是内陆与沿海联系的大动脉，又是连接邯郸西部旅游景点及运送矿产资源的主干道。该项目的建设对于完善国家和河北省高速公路网络，改善区域交通条件，促进沿线地区资源开发和经济协调发展具有十分重要的意义。井沟岭隧道右线桩号YK158+310YK161+360，全长3050米，左线桩号ZK158+235ZK161+385，全长3150米。隧道最大埋身约290米，隧道设计采用标准分离式三车道设计，相邻两侧轴间距50.42557.61米，隧道最大开挖宽度约16.81米，开挖高度约11.75米。井沟岭隧道进口平面线形为圆曲线，左线圆曲线半径为R=3500米，右线为R=4000m，均不设超高，横坡为2%，出口位于直线上，横坡为2%，右纵断面线形均设计为小人字坡，左线坡度/坡长为0.83%/3035m，-1.716%/115m，右线坡度/坡长为0.83%/2890、-1.746/160m。二、控制测量方法1、测量方法由于电子技术的发展,电子测角、红外量距的测量精度已很高,性能也很稳定,因此洞内控制测量采用光电测距导线测量方法进行,完全能达到二等平面控制测量的要求。如徕卡生产的TCl800型全站仪,测角标称精度为1,测距标称精度为(1mm + 2 ppm)。因此,使用TCl800全站仪按二等平面控制测量的要求进行洞内导线测量。2、导线布设为了满足横向贯通精度的要求,洞内严格按四等光电测距导线的各项要求和精度指标进行布设。 隧道的洞口点位,应设在洞口附近15m左右,以减弱在此测站上观测时洞内、外光线对比度;洞内第二排点位,在满足通视的情况下,以设在距洞口300m左右为宜,以免因洞内、外气象条件的差异,而导致置镜此站观测洞口点时清晰度减弱。 导线沿隧道中线布设为直伸型导线锁,洞内导线平均边长300m,相邻导线边长度不能相差太大(较差小于1 /3) ;洞内导线锁与洞外插网的衔接要以边联式或附合导线方式衔接。 由于洞口场地布设和临时设施搭建,导线边要尽量避开障碍物,避免在角度观测时受旁折光影响而降低观测精度。3、施测注意事项及具体要求(1 ) 使用TCl800 型全站仪( 1, 1 mm + 2 ppmD )按方向观测法要求测角,测回数为6,测角中误差2.5;导线边长采取往返测距各测3次取中数,量长相对误差1 /20万。(2) 因平行导洞超前I线贯通,因此,除在主洞内布设导线用作指导开挖方向外,还利用平导洞内已布设的导线,使其通过横道与I线洞内导线连通,用以检查和监视主隧开挖情况,同时根据平导实际贯通误差对I线隧道进行调整和校核。(3) 洞内控制测量严格坚持二级复核制,即:局测量队负责一级控制(平均300m一个点、掘进2 km左右) 、施工测量队负责二级控制(平均50m设一点、方便施工)。(4) 由洞外向洞内的引测工作宜在夜晚或阴天进行;在测定定向角和洞内外连接角或当洞内外高差、边长悬殊过大时,水平角观测不少于6个测回。(5) 在完成I线隧道的一个导线环测量并完全达到精度要求时,选择一条较长联测边与平导联测成闭合环,以增加重复测量次数和检核条件。(6) 在每次向前延伸导线时,均对已测的前3 个主副导线点重复置镜测量检核,在确定无误后方可继续向前引测。(7) 洞内测量过程应避免或避开施工干扰和烟尘排放与运输高峰期,保证通风、照明及通讯设备处于正常使用状态,使照准目标有足够的明亮度和清晰度。最好提前进行通风降温工作,测量工作过程中,通风降温工作宜适当控制,以减小气流对边、角测量成果的影响。(8) 为减小洞内导线测量误差对贯通误差的影响,应在成洞部分选择原主导线点组成长边导线。(9) 测量过程中,在测回间采取仪器及前后视多次重新置中,相邻置中以差180为宜,并采取双照准法(两次照准,两次读数)或其它强制对中等措施(如三联脚架法) ,以减少对中误差的影响,保证测角精度。导线的水平角一般采用方向观测法。当水平角只有两个方向时，可按奇数和偶数测回分别观测导线的左角和右角，这样可以检查出测角仪器的带动误差，数据处理时可以较大程度地消除此项误差的影响(10) 靠近洞口的洞内控制测量次数不得少于两次,而且必须建立单测3个以上的永久性固定点;洞口的3个控制点、与洞内相连的洞外控制点应尽可能建立简易强制对中,以尽可能减少对中误差对测角精度的影响。(11) 在全隧贯通前约1000m时,洞内导线环要与洞外主网或插网联测,同时应该做一次连续的完整洞内平面控制测量,尽可能将所设控制点引至掌子面附近,正确指导开挖,同时可以增加检核条件和提高观测精度的可靠性。在进行这项工作时,应尽量联测以前测量过的点和边,以便进行相互验证,当点的坐标和边的方位角超出有关规定或不正常时,应查出问题所在,并消除问题。（12） 控制点采用20以上的钢筋埋入地下，混凝土加固，并用钢板盖牢。同时加盖编号，经监理复测后方可使用。4、洞外平面控制测量对于直线隧道，洞外平面控制测量的目的主要是获取两端洞口较为精确的点的平面位置和引测进洞的方向；对于曲线隧道，洞外平面控制测量除具有与直线隧道相同的目的外，还在于间接求算隧道所在曲线的转向角及两端洞口控制桩与交点的相对位置，进而按设计选配的圆曲线半径和缓和曲线长重新确定隧道中线的位置建立洞外平面控制的常用的方法有：中线法、精密导线法、三角网和GPS网等。隧道洞外导线应组成闭合环，一个控制网中导线环的个数应不少于 4 个；每个环的边数约为 46 条，应尽可能将两端洞口控制点纳入到导线网中。5、洞外高程控制测量洞外高程控制测量的任务，是按照测量设计中规定的精度要求，以洞口附近一个线路定测点的高程为起算高程，测量并传算到隧道另一端洞口与另一个定测高程点闭合。闭合的高程差应设断高，或推算到路基段调整。这样，既使整座隧道具有统一的高程系统，又使之与相邻线路正确衔接，从而保证隧道按规定精度在高程方面正确贯通，保证各项建筑物在高程方面按规定限界修建。隧道高程控制测量一般采用水淮测量，对于四、五等高程控制测量也可采用光电测距三角高程测量。 洞外高程测量的等级划分测量部位测量等级每千米水准测量偶然中误差M（mm）两开挖洞口间高程路线长度（km）水准仪等级 /测距仪等级水准尺类型洞外二1.036DS0.5、DS1因瓦水准尺三3.01336DS1因瓦水准尺DS3区格式水准尺四5.0513DS3 / I、II区格式水准尺五7.55DS3 / I、II区格式水准尺6、洞内平面控制测量洞内控制测量起始于两端洞口处的洞外控制点，随着隧道的开挖而向前延伸。而对于单个洞口控制点，由于没有控制点符合，因此，只能布设成支导线形式，为了能保证其精度，用重复观测及加测左右角的的方法进行检核。根据业主的要求，同时为了保证井沟岭隧道顺利贯通，我项目部采用主副导线环方法布设控制网，如下图。同时，为了保证洞内控制点的精度，决定通过连接井沟岭隧道左、右洞的人行横洞或车行横洞对洞内的控制点进行复核。7、洞内高程控制测量洞内的水准点与洞内控制点为同一点，为保证水准点的精度，先用三角高程测量的测量，距离极高差都采用往返测，然后对其平差（三角高程测量是与导线点控制测量同时进行的），然后再采用三、四等水准测量方法进行复核，最后闭合到已知导线点上。二者进行比较较差，最终水准点成果以水准测量为准。三、贯通误差1、 贯通误差的定义：在隧道施工中，由于地面控制测量、联系测量、地下控制测量以及细部放样测量的误差，使得两个相向开挖的工作面的施工中线不能理想的衔接，而产生的错开现象，叫做贯通误差。根据铁路技术测量规范，各限差的要求如下表：隧道长度（Km）448810101313171720横向贯通误差（mm)100150200300400500高程贯通误差（mm)502、 影响贯通误差的主要因素及其分解由于洞外控制测量、洞内外联系测量、洞内控制测量和洞内中线放样等项误差的共同影响一般将洞外平面控制测量的误差做为影响隧道横向贯通误差的一个独立的因素，将两相向开挖的洞内导线测量的误差各为一个独立的因素，按照等影响原则确定相应的横向贯通误差。高程控制测量中，洞内、洞外高程测量的误差对高程贯通误差的影响，按相等原则分配。3、 控制测量对贯通精度影响的限值测量部位横 向 中 误 差 （mm）高程中误差mm相 邻 两 开 挖 洞 口 间 长 度（km）448810101313171720洞 外3045609012015018洞 内40608012016020017洞外、洞内总影响5075100150200250254、 导线测量误差对横向贯通精度的影响1）测角误差的影响设RX 为导线环在隧道两洞口连线的一列边上的各点至贯通面的垂直距离（m），则导线的测角中误差mb （）对横向贯通中误差的影响为： （mm）2）测距误差的影响设导线环在邻近隧道两洞口连线的一列测边上的各边对贯通面上的投影长度为 dy (m)，导线边长测量的相对中误差为 ml / l ，则由于测距误差对贯通面上横向中误差的影响为： （mm）受角度测量误差和距离测量误差的共同影响，导线测量误差对贯通面上横向贯通中误差的影响为： （mm）5、 高程控制测量对高程贯通误差的影响估算在贯通面上，受洞外或洞内高程控制测量误差影响而产生的高程中误差为：式中，MD为每千米水准测量的偶然中误差，以mm计；L为洞外或洞内两开挖洞口间高程路线长度的公里数。四、洞内坐标计算隧道进洞测设的主要方法极坐标法。将隧道的中线控制桩纳入洞外平面控制网，控制测量完成后，即可求得它们的精确坐标。根据这些点的坐标和洞口（或洞内）中线点的坐标，反算出极坐标法的放样数据，进而现场测设。极坐标法测量的特点：速度