工程测量设计方案

一 工程概况一 工程概况 广东省连州至怀集公路项目 A2 合同段路线起点 K47 000 在连州 市的附城镇观音山附近沿连州与连南交界处和连南与连山交界处的 山间谷地南行 经连州市附城镇 连南县三江镇 连山县太保镇 连南大坪镇 香坪镇 连山县吉田镇 永丰镇 福堂镇 小山江镇 终点位于小山江镇区西北侧山坡处与 A1 合同段段相接 路线总长 69 48km 其中第 9 标起点位于连南香坪镇 起点桩号为 K80 300 终点桩号为 K92 450 路线长 12 161km 含长链 包括桥梁 3757 5m 11 座 隧道 4342 5m 1 座 盖板涵洞 11 道 圆管涵 10 道 互通立交 1 处 1 11 1 茅田界隧道茅田界隧道 茅田界隧道为特长公路隧道 左 右线分离布设 茅田界左线 隧道起讫桩号为 ZK84 584 ZK88 921 长度为 4337m 连州端采用 削竹式洞门 怀集端采用端墙式洞门 茅田界右线隧道起讫桩号为 YK84 585 YK88 933 长度为 4348m 连州端采用削竹式洞门 怀 集端采用端墙式洞门 贯通面为 贯通面为 ZK86 780ZK86 780 YK86 780YK86 780 处 处 茅田界隧道连州端洞口段线间距约为 27 5m 洞身段线间距约为 38m 怀集端线间距约为 28 8m 茅田界隧道地面最大高程约为 890m 隧道最大埋深约为 554m 左线隧道连州端位于 R 1900 的圆 曲线上 设 3 的超高 洞身位于直线上 左线隧道怀集端位于 R 1700 的圆曲线上 设 3 的超高 右线隧道连州端位于 R 1850 的圆曲线上 设 3 的超高 洞身位于直线上 右线隧道怀集端位 于 R 1900 的圆曲线上 设 3 的超高 1 21 2 坐标系统坐标系统 高程系统及控制网概况 高程系统及控制网概况 茅田界隧道位于中央子午线经度为 112 10 00 投影面大 地高 300 米 平面坐标系统的参考椭球为 1980 西安椭球 椭球参数 为 长半轴 a 6378140 扁率 f 298 257 高程系统采用 1985 国家 高程基准 现有的平面控制网概况 三等控制点 11 个 隧道进口处附近有 GPS06 MS03 MS01 SD0 SD1 ZD1 YD1 出口处附近有 MS06 MS04 F11 GPS04 现有的高程控制网概况 有三等水准点 8 个 MS03 F16 F17 SD1 F11 MS06 MBM05 MBM04 1 31 3 依据的规范及既有成果依据的规范及既有成果 3 1 工程测量规范 GB 50026 2007 3 2 全球定位系统 GPS 测量规范 GB T 18314 2009 3 3 公路勘测规范 JTG C10 2007 3 4 连怀公路第九标控制网复测技术成果报告 3 5 茅田界隧道设计施工图纸 1 41 4 计划投入的测量人员及仪器计划投入的测量人员及仪器 表 1 4 1 计划投入的主要测量人员及分工 序号姓名职称担任职务及分工备注 1 高级工程师总负责人1 人 2 助理工程师设计与测量1 人 3 等技术员施工测量6 人 表 1 4 2 计划投入的测量仪器情况 序号设备名称仪器型号仪器精度 数量 台 备注 1 GPS 接收机徕卡 SPS881 3mm 0 5ppm4 已检定 2 GPS 接收机徕卡 SPS882 3mm 0 5ppm2 已检定 3 水准仪 SOKKIA B20 0 7mm km2 已检定 4 全站仪徕卡 S3 2 1 已检定 二 洞外控制测量二 洞外控制测量 洞外控制网测量前 要根据隧道贯通误差规定和平面控制测量 设计要素进行洞外控制网设计 表 2 1 1 隧道贯通误差规定 项目横向贯通误差高程贯通误差 相向开挖长度 km 4 L 8 洞外贯通中误差 mm 3525 洞内贯通中误差 mm 6525 洞内外综合贯通中误差 mm 7535 表 2 1 2 精度要求 测量部位测量方法测量等级 适用长度 km 测角中误 差 边长相对中 误差 洞外GPS 测量三等 3 61 70000 洞内导线测量四等 2 52 51 80000 2 12 1 GPSGPS 首级控制 首级控制 C C 级 级 2 1 12 1 1 网型设计网型设计 茅田界隧道 设计右线长 4348m 洞外平面控制网在选取进 出口附近 6 个三控制点 GPS06 MS01 MS03 MS06 MS04 GPS04 的基础上布设加密点 共加密 8 个控制点 分别为 gs01 gs02 gs03 gs04 gs05 gs06 gs07 gs08 采用仪器设备 洞外平面控制测量将严格按照 GPS 三等网精 度进行施测 网型采用边连的方式 采用 4 台 GPS 双频接收机同步 静态观测 图 2 1 1 1 GPS 加导线网型设计 图 2 1 1 2GP 网型设计 2 1 22 1 2 洞外平面控制测量外业观测执行的技术要求洞外平面控制测量外业观测执行的技术要求 等级 项目 三等 卫星截止高度角 15 同时观测有效卫星数 4 有效时段长度 min 90 观测时段数 2 数据采样间隔 S 5 静 态 测 量 接收机类型双频 PDOP 或 GDOP 6 2 1 32 1 3 洞外平面控制测量外业观测洞外平面控制测量外业观测 1 按规定时间进行同步观测作业 2 采用天宝GPS双频接收机同步静态观测模式 观测的独立 时段重置仪器 3 同步观测时段数为2 每时段观测90分钟 4 作业前按要求进行仪器检校 对中设备采用精密对点器 对中精度小于2mm 在作业前及作业过程中对基座水准器 光学对点 器进行检校 确保其状态正常 5 天线安置严格对中 整平 正确量取至仪器指定的天线参 考点高度 以便于在随后的数据处理中精确计算天线高 6 天线高每时段前 必须在开机之前 和测后 必须在关机 后 各读取一次 每次应在相同的位置 从天线三个不同方向 间 隔120 量取 或用接收机天线专用量高器量取 两次量取误差小 于2mm时 取平均值作为最终结果 并记入观测手簿 若大于2mm 该点重测 7 在有效观测时段内 如中途断电 则该时段必须重测 因 观测环境及卫星信号等原因造成数据记录中断累计时间超过25分钟 则该时段重测 8 作业中使用对讲机 离GPS接收机10m以外 同一点在不同 时段观测应改变仪器高度 并改变天线方向 以获得重复基线 前 后时段仪器 严格对中整平 尽量避免因多次安置仪器对重复基线 较差带来的影响 2 1 42 1 4 洞外项目费用预计洞外项目费用预计 项目时间 天数量 台 人价格 元 天总计 元 GPS344004800 全站仪 22100400 水准仪 22100400 车辆 518004000 人员 582008000 总计 元 18600 三三 洞内控制测量洞内控制测量 3 13 1 洞内平面网控制测量洞内平面网控制测量 对隧道洞内导线进行设计 主要为保证隧道最终贯通误差能否满 足规范要求 同时也为洞内测设中线提供依据 按工程测量规范中 隧道贯通误差规定 对茅田界隧道进洞导线进行设计 洞内导线按隧 道四等导线测量精度施测 图 3 1 洞内导线布设图 3 1 13 1 1 洞内平面控制网设计后贯通误差估算与分析洞内平面控制网设计后贯通误差估算与分析 茅田界隧道洞内贯通误差估算 暂按不等边直伸导线估算 茅田界隧道出口处进洞口设计控制点至贯通点距离 2402m 进 洞后导线点按上图布设 估算由测角引起的导线终点的点位横向差 其估算公式为 mq mq 43 9mm 2 1 1 2 mRyp n i 由于测边引起的导线的纵向中误差为 0 603mm 隧道洞内导线测角 测距对贯通精度的总影响值为 m 62 104mm 小于规范要求 65mm 603 09 43 2 22 限差 说明洞内平面控制网测量设计可行 表 3 1 23 1 2 洞内平面控制网测量外业观测洞内平面控制网测量外业观测 3 1 2 13 1 2 1 洞内平面控制网测量外业观测执行的技术要求洞内平面控制网测量外业观测执行的技术要求 导线测量的主要技术要求 测回数 等级 测角中 误差 测距相对 中误差 m m 方位角闭 合差 导线全长 相对闭合 差 2 级仪器 四等 2 5 185 n 1 350006 水平角方向观测法的技术要求 等级 仪器等 级 半测回归零差 一测回内互差 同一方向值各测回 互差 四等 2 级仪 器 8139 边长测量技术要求 每边测回数 等 级 测距仪器精度 等级 往测 反 测 一测回读数 较差限值 单程各 测回较 差 往返观测平 距较差限值 四 等 22710 a b 2 D 3 1 2 23 1 2 2 洞内平面控制测量外业观测洞内平面控制测量外业观测 洞内导线测角和测边 1 洞口站测量工作要在阴天或夜晚进行 2 洞内导线测量前应充分通风 没有尘雾后才能进行洞内导线 测量 3 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 4 目标棱镜应有足够亮度 受光均匀柔和 目标清晰 避免光线 从旁侧照射目标 5 仪器和反射镜面应无水雾 6 洞内导线水平角观测用全站仪测回法测左 右角 为提高测 角精度测角时左 右角各测 6 个测回 角度较差在限差之内取平均 值 7 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 观测剩余测回数 8 在导线测量时采取暂停施工 以保证导线测量的顺利进行 3 23 2 洞内高程控制测量洞内高程控制测量 3 2 13 2 1 洞内高程控制设计洞内高程控制设计 洞内高程控制点由洞口高程控制点引入洞内 每隔 150 200 米埋设 一个水准点 也可利用现有洞内平面控制点 采用三等水准测量方 法进行测段间往返测量 洞内高程控制点随着隧道施工进度逐渐引 入洞内 建立新一期高程控制点前应检测起算高程点 检测已测测 段高差之差应满足规范的要求 图 3 2 1 洞内高程控制布设图 3 2 23 2 2 洞内高程控制设计后贯通误差估算与分析洞内高程控制设计后贯通误差估算与分析 洞内高程控制测量误差产生的高程贯通中误差按下式计算 M h M L M 三等水准测量每千米测量偶然中误差为 3mm L 洞内高程测量路线长度按 2 3km 计算 那么茅田界隧道洞内高程控制测量误差产生的高程贯通中误差 4 55mm 小于规范中的高程贯通误差限差 70mm 要求 3 2 33 2 3 洞内高程控制测量外业观测洞内高程控制测量外业观测 3 2 3 13 2 3 1 洞内高程控制网测量外业观测执行的技术要求洞内高程控制网测量外业观测执行的技术要求 三等水准高程控制网测量主要技术要求 1 水准测量主要精度要求 限 差 mm 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 三等 3 0 20L12L12L 2 水准观测的主要技术要求 视距 前 后 视距差 测段的前后 视距累积差 视 线 高 度 等级 水准仪 最低型号 水准尺 类型光 学 数 字 光 学 数 字 光学数字 光 学 数字 数字 水准 仪重 复测 量次 数 DS1因瓦 1 00 1 00 三等 DS2 双面木尺 单面条码 7 5 7 5 2 0 3 0 5 0 6 0 三 丝 能 读 数 0 35 1 次 3 水准观测的测站限差 项 目 等 级 两次读 数之差 两次所测高差之 差 检测间歇点 高差之差 上下丝读数平均值 与中丝读数之差 三等中丝读数法 2 mm3mm3mm 3 2 3 23 2 3 2 洞内高程控制网测量外业观测洞内高程控制网测量外业观测 按三等水准测量的技术要求进行测量 采用SOKKIA B20光学水 准仪 采取的主要技术措施有 1 测量时 保证前后视距相等 减少仪器 i 角对高差观测的 影响 2 作业前及使用过程中检查与校正 i 角 保证 i 角绝对值在 作业过程中均不超过 15 3 水准测量全部采用单路线往返观测 往返观测使用同一类 型的仪器和转点尺承沿同一线路进行 4 水准测量采用 2kg 的尺垫作转点尺承 并辅以竹竿做尺撑 以保证标尺稳定 铅直 5 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 6 每一测段的往测与返测 其测站数均为偶数 由往测转向 返测时 两支标尺互换位置 并重新整置仪器 7 在连续各测站上安置水准仪的三脚架时 使其中的两脚与 水准路线的方向基本平行 而第三脚则依次轮换置于水准路线前进 方向的左侧与右侧 3 2 43 2 4 洞内高程控制测量数据处理及精度评定洞内高程控制测量数据处理及精度评定 1 水准测量数据处理采用手工计算平差 2 高程网严密平差起算点的选取与稳定性判断原则 选取进出口处洞外高程控制点作为洞内水准的起算点 3 从点位环境观察控制点所处位置的是否稳定 判断外界 可能的扰动破坏因素 4 三等水准的测量以各水准路线测段往返测高差不符值计算 每千米高差中数的偶然中误差 合格后方可进行高差比对 否则应 重测该段水准路线 每条水准路线应按测段往返测高差不符值计算 偶然中误差M M 按下列公式计算 4 1 Ln M 式中 测段往返高差不符值 mm L 测段长 km n 测段数 3 33 3洞内施工费用预计洞内施工费用预计 项目时间 天数量 台 人价格 元 天总计 元 全站仪 1021002000 水准仪 1021002000 车辆 20180016000 人员 20820032000 总计 元 52000 四四 隧道施工测量隧道施工测量 4 14 1施工测量内容施工测量内容 地面控制测量 将地面控制点坐标 方向和高程传递到地下的联系测量 洞内控制测量 开挖面放样 拱顶监测 竣工测量 断面测量 4 24 2隧道施工测量技术要求隧道施工测量技术要求 4 2 1贯通面位于直线时 隧道其中线采用折线法调整 4 2 2 贯通面位于圆曲线时 由曲线的两端向贯通面按长度比例调 整中线 4 34 3高程贯通误差应按下列方法调整高程贯通误差应按下列方法调整 4 3 1由两端测得的贯通高程点高程 应取两贯通高程的平均值作为 调整后的贯通点高程 4 3 2高程贯通误差调整可按贯通误差的一半