铁路隧道贯通方案.doc

*控制测量设计方案一 执行的标准和规范 （一）新建铁路工程测量规范（TB10101-99） （二）全球定位系统（GPS）铁路测量规程（TB10054） (三）全球定位系统（GPS）测量规程（GB/T18314-2001） （四）*铁路建设相关文件的规定二、概况*位于仁化县周田镇塘富村西北约400m的丘陵地区，属于剥蚀丘陵区，地势北高南低，地形起伏较大，高程为100-200m，相对高差20-160m，隧道最大埋深约151m，隧道两端洞口地形坡度不同，赣州端洞口较缓，坡度在10至20，韶关端洞口相对较陡，坡度20至30，隧道起讫里程为DK146+108-DK148+198，长度2090m，隧道全段位于R=2800m的曲线上，隧道纵坡为-5.4 、 -4.0 的下坡。三、平面控制测量 1.洞外平面控制测量 隧道洞外平面控制测量的任务是测定相向开挖洞口各控制点的相对位置并和路线中线联系，以便指导隧道开挖，使隧道照设计的方向按规定的精度贯通。根据设计院提供的GPS控制点布置情况和地表、地形条件。拟采用四等导线建立控制网。对设计院给出GPS点进行复测，确认误差在容许范围内后，采用一级导线点D004、D003、D002、D00 1、D005、D006、G-D0151作为进洞放样校核。然后用这些控制点作为进洞开挖放样依据。随着坑道的向前掘进，再将洞口控制坐标，方向及洞口水准点的高程传递到洞内，再用导线的方法建立洞内平面控制网，指导开挖方向，并作为洞内衬砌及建筑放样的依据。 根据本标段施工环境和条件，决定采用利用D001、D002、D003、D004， D005、D006、G-D015点建立四等导线网进行控制测量，用索佳230R全站仪（角 度：2，距离：2+210-6D（mm）对点观测。 四等导线网布设如图一：图一表一 四等导线的精度指标：等级导线长度（km）平均边长（km）测距中误差(mm)测角中误差（）测距相对中误差测回数方位角闭合差（）相对闭合差四等143201.81/15000033.6n1/55000注：表中n为测站数， 表二 四等导线水平角观测的技术要求：等级半测回归零差（）一测回中2c较差（）同方向各测回互差（）四等813102.洞外高程控制测量洞外高程采用四等三角高程准测量方法，往返观测，闭合到设计院给出的高程点上，确定精度满足后，方可依次传递洞内。四等三角高程的技术指标：等级最大边长（m）天顶距观测仪高丈量精度（mm）对向高差较差（mm）附闭合差（）单向对向测回数指标差（）测回差（）四等300800299270D20D注：表中D以公里计。3.洞内平面控制测量采用主副导线闭合环（副导线只测角不测边）的方法，洞内以每200米左右交叉布点。主导线传递坐标及方位角，副导线只测角不量边，供角度闭合。通过角度闭合差来评定角度观测质量和提高测角的精度，使导线点坐标及隧道中心线坐标只沿主导线进行传算。洞内导线采用方向观测法，为减少照准误差，洞内观测时，采用瞄准两次，读数两次的方法且必须配备照明设施，洞内导线边长采用全站仪对向观测取平均值的方法测定。洞内四等导线 的测量技术指标，观测要求要符合表一，表二的要求。洞内四等导线网布设图：4.洞内外联测洞内外联测，应选在阴天，气温稳定，无风情况下进行。水平角观测在不同时段采用方向观测法测2组，每组4个测回。测距采用对向观测，其中竖直角观测四个测回，测距6次，边长计算考虑气象改正，投影改正。投影面高度最好为隧道中线平均高程(GPS网投影高程面)。高程测量严格按照铁路工程三四等水准测量规范执行。四等水准测量要求使用徕卡DN03精密水准仪进行，采用往返不同线路进行施测，在往返闭合差满足要求时，取往返平均值。表三 光电三角高程的观测限差测量等 级测距仪精度等级（全站仪）竖直角测回数（中丝法）指标差限差（）竖直角较差（）对向观测较差（mm）环闭和差（mm）四等、37730D20D四、贯通误差预计1洞外控制测量误差对贯通精度影响值估算：由测角误差引起的横向贯通中误差： M= m/m导线测角中误差弧秒，取用206103Rx2导线各测角点至贯通面垂直距离的平方总和(m2)由测距误差引起的横向贯通中误差：ML=mL/lml/l导线测边相对中误差dy2导线各边长在贯通上的投影长度的平方总和（m2）单导线测量误差对横向贯通精度的总影响值：m= 2*贯通精度误差预测：设导线测角中误差m=2.5，测边中误差ml/l=1/20000，则：测角误差引起的横向贯通中误差：MY=2.5/（206103）*（617.92+427.162+253.722+75.22+89.882+2562+4052+5842）=13.36mm测边引起的横向贯通中误差：ML=1/20000*（322+842+222+892+112+762+492+662+552）=8.96mm横向贯通误差的总影响：m=（ML2+ MY2）=16.08mm贯通误差精度符合规范要求，合格。3高程贯通误差预测：mh=mw/2*L 洞外三角高程测量误差对高程贯通精度的影响：mh外=8.0/2*3.0km=9.78mm 洞内三角高程测量误差对高程贯通精度的影响：mh内=10.0/2*2.2km=10.48mm洞内外三角高程测量误差对高程贯通的总影响：mh=（mh外2+ mh内2）=14.35mm隧道贯通误差的限差（mm）两开挖洞口间长度（km）448810101313171720横向贯通限差100150200300400500高程贯通限差50五、贯通误差的测定由于本隧道是相向掘进的，且在曲线段上贯通。因此采用四等导线测量，在贯通面附近定一临时点，由进测的两方向分别测量该点的坐标，所得的闭合差分别投影至贯通面及其垂直的方向上，得出实际的横向和纵向贯通误差，再置镜于该临时点测求方位角贯通误差。四等水准路线由两端向洞内进测，分别测至贯通面附近的同一水准点或中线点上，所测得的高程差值即为实际的高程贯通误差。1、纵、横向贯通误差的测定隧道洞内布设单导线，采用导线法进行洞内平面控制测量。先在贯通面附近设置一临时点E，由近测的两方向分别测量该点的坐标，由进口一侧测得的E点坐标为xj、yj；由出口一侧测得E点坐标为xc、yc，（如图2）则实际贯通误差为：f= 图2由于隧道在直线段贯通,所以以路线的中线为x轴,此时横向、纵向贯通误差分别为：f横=yc-yjf纵=xc-xj2、方位角贯通误差的求取如上图所示，在E点安置仪器，测出夹角，再将进出口两边导线连通，就求出导线的角度闭合差，也就是方位角贯通误差。 3、横向贯通误差的调整 隧道贯通且测得贯通误差后，进行贯通误差的调整，原则上在隧道末段衬砌段进行。本隧洞调整地段为曲线，根据实际贯通误差，由曲线的两端向贯通面按长度比例调整中线。自进口控制点O至贯通点A进口一端已建立的洞内导线；自出口控制点C至贯通点B为出口一端已建立的洞内导线，这些地段已由导线测设出中线，并据此衬砌完毕。A、B之间是尚未衬砌的调线地段。在隧道贯通之后，以A、B两点作为已知点，在其间构成含贯通点E的附合导线。因此，在调线地段可作以下调整：（1）以附合导线A-n-.-E-.n-B计算角度闭合差（即方位角贯通误差），并平均分配至附合导线的角度上。（2）以调整后的角度，推算附合导线各边的坐标方位角，进而与边长推算各边的坐标增量，并计算坐标增量闭合差fx、fy。（3）将fx、fy按边长成比例对各边的坐标增量进行改正，最后算出调整后的各点坐标。（4）以调整后的坐标作为未段衬砌地段施工