宣峰岭施工测量方案20100627.doc

宣峰岭隧道施工测量方案为保证宣峰岭隧道进出口段土建工程的洞外控制网（GPS、精密导线、精密水准）施测、检测与维护 、施工控制测量、隧道结构净空测量、限界测量、沉降测量及业主要求的其它与工程有关的测量作业的测量精度，特编制本施工测量方案。1 编制依据全球定位系统（GPS）测量规范GB/T18314-2001；全球定位系统（GPS）铁路测量规程TB10054-97；高速铁路工程测量规范TB10601-2009/J962-2009；国家一、二等水准测量规范(GB/T 12897-2006）；铁路隧道工程施工技术指南（TB 204-2008）铁路隧道工程施工安全技术规程（TB 10304-2009/J907-2009）2 工程概况2.1 工程概况宣峰岭隧道里程从DK755+453.88DK757+645，全长2191.12米。管段跨易家坊、社山岭、山下里三村。暗挖段隧道开挖断面达167 m2，采用中隔壁（CD）/三台阶法开挖。2.2 工程地质情况根据勘察揭示，宣峰岭隧道进口段丘坡基岩出露，山露基岩为震旦纪晚期老虎塘组（Z21h1）千枚岩、夹片岩，褐灰色、褐色、灰白色，表层为全强风化。局部地表覆盖第四系残坡积（Q4dl+el）粉质黏土，厚03m。隧道进口处于小型背斜的核部，岩体极为破碎，洞顶及洞壁易坍塌。隧道出口位于第四系残坡积（Q4dl+el）粉质黏土夹细角砾地层，褐黄色，厚810m。隧道洞身位于石炭纪早世（C1z）千枚岩、粉砂岩夹灰岩地层中，全弱风化。千枚岩，全弱风化，全风化，褐黄色，风化后，岩体呈砂土状；强弱风化，青灰色，岩体较完整；岩层产状：300760.物探EH-4反应，DK757+500+610为低阻异常区、千枚岩岩夹灰岩地层，可能岩体破碎，岩溶发育。隧道出口位于第四系粉质黏土夹细角砾土地层中，洞顶及洞身易塌陷。3 测量目的（1）保证隧道延设计方向精确掘进，确保隧道相向开挖面贯通后，在平面和高程上相错不超过规定的范围；（2）便于施工测量放样及定位，指导现场施工的顺利进行。4 施工测量组织和管理4.1 质量保证体系项目队设专业测量队，施工作业区（即进口和出口两段）各设一个测量组。专业测量队负责本项目施工范围内的控制测量、洞外定线测量、贯通测量、竣工测量及对施工放线进行检查复测，并对作业区测量组工作指导、检查、督促；各作业区测量组负责日常施工放线、放样测量工作。项目总工程师指导和检查测量工作。各项目测量工作须严格执行复核制度，未经复核的桩点、未经复核的内业资料不得使用，未经复核的测量成果不得用于上报资料或现场交底。总工程师工程部专业测量队安全质量部一作业区测量组二作业区测量组图4.1 施工测量质量保证体系结构图4.2 测量仪器设备的配置和测量专业人员的配备为确保隧道空间位置及几何尺寸的准确性，保证施工测量的精度，项目队成立具有洞内工程测量经验的专业测量工程师和经专业培训持测绘证的测量人员组成专业测量队，负责测量工作。并根据工程项目需要的规范要求标准配备测量仪器，用于现场施工测量。施工测量前将所有的测量仪器送省级以上的仪器质量检测站检定。检定合格后投入使用。配备测量仪器清单见表4.1。表4.1 测量仪器清单 顺序仪器名称制造厂家精度数量备注检定日期1全站仪徕卡1，2+2ppmD12010.4.302自动安平水准仪天宝DINI030.3mm1配铟钢尺2010.4.303钢卷尺国产50m5.2mm22010.4.304电脑(软件)Lenovo14.3 项目队测量队的工作职责测量队人员名单：董洁、董俊渊、夏侯斌、雷涛、贺年。测量队执行技术责任制，并对项目总工程师负责；（1）负责各控制网点的接收、管理和对控制网点的复测，注意对首级及二级控制网点进行复核；（2）负责对业主所交的GPS点、水准点的复测； （3）负责配合业主及监理有关测量复测及检查工作，负责向业主及监理书面申报测量实施方案及测量成果，并对所报资料的完整性、正确性负责；（4）对各作业区的测量工作进行检查、指导；（5）负责内外业施工测量资料的编制、收集和整理工作，保证资料的规范性、完整性、连续性，并为竣工资料的编制和组卷作好资料积累；（6）负责本管进口、出口隧道的贯通测量，作好工程竣工测量及交验工作；（7）负责测量仪器检验、标定工作，保证仪器的良好状态。5 施工测量基本原则（1）施工测量中根据设计资料以三维坐标放点；（2）标段内隧道开挖后立即进行贯通测量，确保贯通误差在容许范围内，并且和邻近工程标段进行贯通联测，做好工程测量的相互衔接；（3）加密导线点布置在受施工干扰之外、稳固、坚实、通视条件好的地方，并设标志桩；（4）施工测量采用附合导线和附合高程路线的形式；（5）施工测量严格执行三级复核制，杜绝人为的错误。严格执行计算、复核、审核制度。6 隧道线路测量精度指标隧道施工测量中线和高程的总贯通误差为m横50mm，m纵L/10000，m竖25mm。为保证总贯通误差，隧道有关施工测量的误差按表6.1标准执行。表6.1 平面与高程贯通误差限差表洞外控制测量联系测量洞内控制测量总贯通误差横向贯通中误差25mm20mm30mm50mm竖向贯通中误差16mm10mm16mm25mm（3）测量的内外业执行复核和检算制，控制网点平差及其他数据应由两组人员独立进行计算，并及时校核。重要部位的放样宜采用不同的方法和不同的路线检核测设，以确保准确。（4）测量工作应根据人员和仪器设备状态选择方法，优先采用具有闭合条件的方法，避免产生超限误差和错误。使用全站仪数字化测量时，应有误差监控手段，对各种误操作必须有查错功能和纠错能力。（5）测量外业原始记录完整，成果书应资料齐全、计算准确、文整清楚，必须有计算者、复核者签字。7 复测、控制测量和洞外施工定线测量7.1 复测施工前，测量队对设计院在交接桩时提供工程范围测区的精密导线点、精密水准点进行复测，并与六公司管段的平面和高程控制网点进行贯通联测，及时将复测成果书面上报业主及监理工程师。7.2 控制测量复测工作完成后，在首级控制网点的基础上，根据工程项目的施工需要结合隧道施工实际情况制定平面和高程二级控制网方案，现场选点、埋设控制网标识后组织施测。(1)平面控制测量在精密导线点的基础上，在施工范围外沿线路方向布设平面控制点，建立附合精密导线。详见下表7.1。表7.1 精密导线的技术要求平均边长（m）导线总长度（km）每边测距中误差（mm）测距相对中误差测角中误差（）测回数方位角闭合差（）全长相对闭合差相邻点的相对点位中误差级全站仪级全站仪35035616万2.54651/350008注：n为导线的角度个数.导线点按铁路导线标志埋设，点位选在观测条件好的地方，且必须在施工期可能发生沉降变形范围之外稳固可靠的地方，并至少有两个导线点能与设计院提供的精密导线点通视。精密导线点选位时还应符合下列规定： 相邻边长不宜相差过大，个别边长不宜短于200m； 相邻点的视线距障碍物的距离以不受折光影响为原则； 充分利用设计院交接桩导线点。隧道控制点布置情况如下：宣峰岭隧道共布设9个控制点，其中进口有：CPI416，CPI415，DJM9004，DJM9004，出口有：DJM9006，DJM9007，DJM9008，CPII1108，CPII1109，利用这9个控制点，往洞内用支导线法控制隧道中线。明挖段、U型槽、及路基布置，控制线路中线。其中CPI415，CPI416及CPII1108，CPII1109为水准点。用来控制隧道洞内高程及明挖、U型槽、路基高程。控制点和水准点：九工区GPS加密成果表序号点号同名点号坐标类型备 注XY1CPI416CPI4163073708.8287 484770.3736 设计院点宣峰岭隧道进口水坝顶2CPI415CPI4153073392.3407 485412.6146 设计院点易家坊村道旁3YJF-7DJM90043073873.2677 485329.5549 加密点活动中心房顶4J1DJM90053073446.6515 484682.3450 加密点隧道进口左侧山坡5CPII1108CPII11083072903.5459 482172.6106 设计院点宣峰岭隧道出口采石场6CPII1109CPII11093073344.9619 482145.6679 设计院点宣峰岭隧道出口村道边7QZ-1DJM90063073319.6099 482598.0753 加密点出口弃砟场山顶8DM-1DJM90073073019.2020 482495.7491 加密点隧道出口住宅区边9FD-1DJM90083073161.5167 482328.3116 加密点九工区三队驻地房顶序号点号同名点号高程类型备注位置1CPI415CPI415105.9009 设计院点DK754+862线左415米村道边2CPI416CPI416132.7573 设计院点DK755+319线右134米水坝顶3CPII1109CPII1109118.2036 加密点DK758+048线右334米水泥路边4CPII1108CPII1108147.3601 加密点DK758+065线左108米采石场精密水准测量的主要技术要求按表7.3执行。表7.3 精密水准测量的主要技术要求每千米高差 中数中误差（mm）符合水准路线平均长度（km）水准仪等级水准尺观测次数往返较差、符合或环线闭合差（mm）偶然中误差全中误差与已知点联测附合或环线平坦地山地1224DINI03铟瓦尺往返测各一次往返测各一次44注：L为往返测段、附合或环线的线路长度（km）计，n为单程测站数。水准点设在施工场地变形区外稳固且便于寻找、保存和引测的地方。7.3 洞外施工定线测量洞外施工定线测量在精密导线和高程控制网完成后进行，实地测定本管段隧道中线位置，并与相邻标段隧道中线相贯通，以验证精密导线的准确性，为施工测量提供可靠的依据。(1) 定线时，一般线路双线并行地段定测右线，不并行地段定测双线，但以右线里程为准。(2) 线路中线控制点从GPS点或精密导线点直接放样，线路中线控制点间距直线上不小于50m，曲线上不大于30m。(3) 中线控制点测设完毕后，将其串联成附合导线形式的线路中线，并进行线路中线测量。线路中线采用II级全站仪施测，水平角观测四测回，边长往返各观测一测回。(4) 线路中线采用严密平差，平差后最弱点横向中误差控制在20mm以内，全长相对闭合差不大于1/20000。(5) 平差后对中线控制点进行归化改正。归化后应对中线控制点进行检测，直线段的转折角与180较差须小于6，曲线段的折角与设计值较差须小于8。洞外施工定线测量后与相邻标段进行贯通，并检查贯通误差是否符合规范要求。如超出误差允许范围，须检查整个施测过程，查出原因并进行修正。8 施工测量内业资料计算8.1 导线坐标方位角的计算导线的坐标方位角的计算是根据导线点起点和终点的坐标求出y及 x，然后根据y与x的比值推算而出。如表8.1y及x的大小与值 关系表。表8.1 y及x的大小与坐标方位角关系表y与x的大小关系坐标方位角值y0且x0360+tg-1 (y/ x)y0且x0tg-1 (y/ x)x0且y0180+tg-1 (y/ x)x0且y0180tg-1 (y/ t)y与x的大小关系坐标方位角值x=0且y0270x=0且y0908.2 导线点坐标计算根据导线的起点A和导线的坐标方位角及导线的长度L可以求出导线的终点B的坐标，即已知xA 、yA 、和L求xB 、yB 。公式如下：yB = yA +Lsin8.3 附合导线测量的计算方法附合导线测量资料的计算如表8.2“附合导线坐标计算表”，导线AB、CD为已知导线，点A、B、C、D的坐标已知，根据所测的右角及各未知导线的长度可以求出表中各项数值。(1) 角度闭合差的计算方法（精密导线）根据8.1节所给的方法，可首先求出导线AB和CD的坐标方位角AB 及CD 的值。则B1 =AB+180-1 （1 为导线AB和B1的夹右角）9C =89 +180-10 （10 为导线9C和89的夹右角）即终边的坐标方位角可按下式求得：CD =AB +10180-由于导线CD的坐标方位角已知，所以计算值CD/ 与已知CD 之差即为附合导线的角闭合差，即：fB =CD/ -CD 又 FB =5n1/2 （n为右角的个数，本表中为n=10）若fB FB 则证明测量合格。完成以上步骤后，就进行角度闭合差分配。即把fB 以相同的符号平均地分配到各个右角去，每个右角均分配以fB /10的角度。（见附表1“附合导线坐标计算表”）若所测的角是左角，则B1 =AB180+1 假定1 为左角（与所列表不相符）。角度闭合差分配则把fB 以相反的符号平均地分配到各个左角去。洞内导线测量中FB =10n1/2(2) 坐标增量闭合差的计算方法附合导线各边的坐标增量的代数和，理论上等于终点和始点已知坐标之差，即：x理=x终-x始 y理=y终-y始。如果二者不相等，其差值就是附合导线坐标增量闭合差，即：fx =x测-(x终-x始）fy =y测-(y终-y始)坐标增量闭合差fx 与fy 取相反的符号按边长的比例分配到各边的坐标增量中去。注：精密导线全长相对闭合差不大于1/40000；洞内导线全长相对闭合差不大于1/14000。闭合导线的计算方法与附合导线的计算方法基本相同，闭合多边形的内角和的理论值为：理 =（n-2）180角度闭合差分配即把fB 以相反的符号平均地分配到各个角上去。8.4 水准测量的计算(1)水准路线分类水准路线有以下几种：（1）附合水准路线；（2）闭合水准路线；（3）水准支线。本管段施工的线路水准测量的容许闭合差为：Fh = 其中L为附合水准路线或闭合水准路线的长度，在水准支线中L为支线或测段长。(2)附合水准路线的检核及闭合差的分配对于附合水准路线，实测终点高程H/ 理论上等于终点的已知高程H，但往往二者不可能相等，实测高程与已知高程之差称高程闭合差，用fh 表示，则fh = H-H若fh Fh ，则把闭合差分配到各段高差之中，分配的原则是把闭合差以相反的符号根据各段线路的长度或测站数按比例分配到各段的高差之中。即：Vi=- fh Li/L或 Vi=- fh ni/n其中Li和ni分别为各段线路之长和测站数；L和n分别为线路总长和测站总数。另外两种水准路线的计算方法基本相同。9 区间隧道施工测量隧道暗挖段，隧道测量包括：竖井联系测量、洞内平面和高程联系测量及施工测量。9.1 联系测量（1）洞外趋近导线测量 洞外趋近导线应附合在精密导线点上，近井点应与GPS点或精密导线点通视，并应使定向具有最有利的图形。近井点设固定标志，其他洞外趋近导线点可设临时标志。 洞外趋近导线全长不应超过350m，平均边长60m，最短边长应大于30m。趋近测量的方法和精度应按照精密导线的技术要求标准执行。 趋近导线应采用严密平差，近井点的点位中误差应在10mm之内。9.2 洞内平面和高程控制测量洞内平面和高程测量包括洞内施工导线测量、施工控制导线测量和洞内施工水准测量、施工控制水准测量。（1）洞内平面和高程起算点采用直接从洞外通过联系测量传递到洞内的近井点。洞内起算方位边不少于2条，起算高程点不少于2个。（2）施工导线点每进尺30m设置一个，布设于隧道中线或两侧边墙附近，隧道掘进时，随时可从施工导线点恢复隧道中线，作为掘进施工的依据。施工导线点角度观测中误差不大于6，边长观测中误差不大于10mm