永寿梁隧道控制测量技术方案.doc

新建新建铁铁路路 西安至平凉西安至平凉铁铁路永寿梁隧道路永寿梁隧道 道床施工测量控制网道床施工测量控制网 建网及测设技术方案建网及测设技术方案 中中铁铁隧道集隧道集团团有限公司工程有限公司工程测测量量总队总队 2012 年 7 月 文件编制单位 中铁隧道集团工程测量总队文件编制单位 中铁隧道集团工程测量总队 编编 写 写 复复 核 核 审审 核 核 目目 录录 1 1概述概述 1 1 1线路概况 1 1 2主要技术标准 1 1 3既有精测网资料 1 2 2技术依据技术依据 1 3 3测量范围及内容测量范围及内容 1 4 4坐标和高程系统坐标和高程系统 2 4 1平面坐标系 2 4 2高程基准 2 5 5仪器和软件仪器和软件 2 5 1 仪器设备 2 5 2 软件 3 6 6精测网加密精测网加密 3 6 1一般规定 3 6 2洞内 CP 网测设 4 7复测结论分析复测结论分析 6 8 数据整理归档数据整理归档 8 8 1 CPII 网数据 8 8 2 成果清单 9 西平铁路永寿梁隧道测量技术方案 第 1 页 西安至平凉铁路西安至平凉铁路 轨道控制网 CP 测设技术设计书 1 1概述概述 1 1线路概况 西 安 平 凉 线 2 标位于陕西省永寿县至彬县境内 地理位置 在北纬 34 48 34 57 东经 108 04 108 05 该区属于 温带大陆性湿润气候区 其中永寿梁隧道为双洞双线平行隧道 线间距 35m 左线长约 17 163km 右线约 17 153 公里 隧道基本上呈南北走 向 是西平铁路最长的隧道 1 2 主要技术标准 西平铁路的设计标准是国家一级 正线数目双线 速度目标值为 120 公里 小时 限制坡度 13 最小曲线半径一般地段 1200 米 困难 地段 800 米 1 3既有精测网资料 2008 年精测网建网时 设计院提供的永寿梁隧道为独立坐标系 采 用投影至隧道线路平均高程面 H0 1005m 本次 CPII 复测与设计院提供坐 标系一致 2技术依据 全球定位系统 GPS 测量规范 GB T18314 2009 全球定位系统 GPS 铁路测量规程 TB10054 97 国家一 二等水准测量规范 GB12897 2006 铁路工程测量规范 TB10101 2009 3 3测量范围及内容测量范围及内容 本次测量范围为永寿梁隧道洞内 CPII 控制网测设 具体内容如下 西平铁路永寿梁隧道测量技术方案 第 2 页 1 隧道贯通后 CPII 控制点布置及测量方案设计 2 洞内 CP 控制点及水准点测设加密 3 与既有隧道控制导线点的联测 4 CPII 数据平差及数据分析 4 4坐标和高程系统坐标和高程系统 4 1平面坐标系 CP CP 复测控制网平面坐标采用与设计院精测网一致的工程独 立坐标系统 4 2高程基准 高程系统采用 1985 国家高程基准 5仪器和软件 5 1 仪器设备 西平铁路控制网 CPII 测设工程拟采用的设备要求如下表 1 表 1 主要仪器设备 序号 设备 精度用途 1 Trimble GPS 5mm 1ppmCPI 复测和加密 2Trimbl DINI03不低于 DS1 水准控制网复测 加密和 CP 高程测量 3 Leica 全站仪 TM30 0 5 2mm 1ppm 洞内 CPII 导线测量及加 密 所采用的仪器设备必须经过国家检定部门检定 且在有效期内 西平铁路永寿梁隧道测量技术方案 第 3 页 5 2 软件 西平铁路轨道控制网 CP 测设工程拟采用的软件要求如下表 2 表 2 主要软件 序号软件名用途备注 1 COSA 地面控制测量 数据处理系统 洞内导线加密测量 水准测量 2 COSA GPS 数据处理 系统 CPI 复测及加密测量 武汉大学研发 6 6精测网加密精测网加密 6 1一般规定 6 1 1 为满足铺设整体道床的需要 对整体道床提供基准 CPII 测量前 应对洞外 CP 点进行复测 对点位的位置和密度不能满足联测需要时 应对 CPI 点和二等水准点进行同精度内插方法进行加密 确保永寿梁隧 道可用的 CP 点间距在 600 米左右 400 800 米 隧道贯通后二等水 准点沿线路里程投影间距在 1000 米以内 加密测量采用的方法 使用的仪器和精度应符合相应等级的规定 且与精测网建网的方法一致 所采用仪器应经过检定 并在有效检定期 内 6 1 2 加密测量前应检查联测标石的完好性 对丢失和破损较严重的标 石应按原测标准用同精度内插方法恢复或增补 CPI 加密测量时观测 2 个时段 每个时段不少于 90 分钟 加密 1 个 CPI 点时应联测不少于 2 西平铁路永寿梁隧道测量技术方案 第 4 页 个 CP 点 且加密点位于所联测 CP 点构成的网形中部 6 1 3 CPI CPII 控制插网 点 应附合到 CP 上 并采用固定数据平 差 6 1 4 各级平面控制网的主要技术要求应符合下列规定 1 CP CP 控制网 GPS 测量的精度指标应符合下表的规定 CP CP 控制网 GPS 测量的精度指标 控制网级别基线边方向中误差最弱边相对中误差 CP 1 3 1 180 000 6 2 洞内 CP 网测设 6 2 1 隧道内加密 CP 控制网测量主要技术要求应符合下表的规定 CP 控制网导线测量的主要技术要求 控制网级 别 附合长度 km 边长 m 测距中 误差 mm 测角中误 差 相邻点相 对点位中 误 mm 导线全长 相对闭合 差限差 方位角闭 合差限差 对应导线 等级 备注 CPII 2 L 7 300 600 31 87 51 55000 3 6 n 三等 导线网 CPII L 7 300 600 31 351 100000 2 6 n 隧道二等 导线网 导线环 段 的测角中误差应按下式计算 1 2 n f N m 式中 f 导线环 段 的角度闭合差 n 导线环 段 的测角个数 N 导线环 段 的个数 注 mD为仪器标称精度 导线测量水平角观测满足以下技术要求 控制网等级仪器等级测回数 半测回归 零差 2C 较差 同一方向各测 回间较差 CP 0 5 级4696 西平铁路永寿梁隧道测量技术方案 第 5 页 1 级6696 导线边长测量 读数至 0 1 毫米 距离和竖直角往返各观测 3 或 4 测回 竖角指标差 15 外业采用竖直角计算平距 各项限差应满足 下表的要求 导线边长测量限差 仪器精度 等 级 测距中误 差 mm 同一测回 各次读数 互差 mm 测回间读数 较差 mm 往返测平距 较 差 55 D m22mD 6 2 2 和洞外的CPI控制网连测时 其连接边应不少于两条 边长应不少 于 500 米且必须直伸进洞 要求简洁 明确的联测方式 洞内导线测量 必须待隧道贯通 衬砌完成 电缆沟槽完工以后 开始进行布设并施测 洞内导线点按 300 600m布设 间距应尽量均匀 考虑永寿梁隧道的实 际情况 为施工方便 洞内直线段按350m布置 曲线段按300m布置 为整体道床实测提供可靠的坐标基准 点位设在电缆槽沟壁上 用冲击 钻在电缆槽上打孔 埋入标心后 用锚固剂填充 标准见附件1 6 2 3 导线测量数据使用电子手簿记录 导线边应离开障碍物 1m 以上 数据微机传输整理 6 2 4 距离经高程和高斯投影改化后进行平差计算 起算数据为CPI点 平差采用通过铁道部鉴定的专业平差软件或商业软件 应采用标称精度不低于 1 2mm 2ppm 的全站仪 配套棱镜和 精密对中支座 气压表 温度计等设备施测 测距边的斜距应进行气象 改正和仪器常数改正 气象改正应将观 测时记录的气压 气温输入仪器 西平铁路永寿梁隧道测量技术方案 第 6 页 仪器自动进行气象改正 外业测量过程中 观测前应先将仪器开箱放着 20min 左右 让仪器与洞内温度基本一致 洞口测站观测宜在夜晚或阴 天进行 尽量保证洞内外温度 光线等条件一致 洞内观测应充分通风 无施工干扰 避免尘雾 外业观测完成后 在方位角闭合差及导线全长相对闭合差满足要求后 采用严密平差方法计算得到洞内 CPII 测设成果 6 2 5 加密 CP 点编号 永寿梁隧道洞内CPII点号编排按以下原则进行编号 永寿梁隧道左 线 YSLZCPII01 YSLZCPII02 YSLZCPII03 YSLZCPII04 永寿梁 右线 YSLYCPII01 YSLYCPII02 YSLYCPII03 YSLYCPII04 YSL 为永 寿梁隧道名汉语拼音的第一个字母 按里程增加方向顺延 6 2 6加密线路水准基点编号 建议采用 7 位编号形式 0000 H20 具体说明如下 前 4 位为连续里程的公里数 第 5 6 位为 H2 代表加密 CP 点 第 7 位为流水号 由小里程向大里程方向顺次编号 右线地段四位数里 程表示为 9 3 位数里程 隧道洞内高程点应每千米埋设一个 6 3隧道洞内水准基点的加密 6 3 1 洞内加密水准测量埋设 加密线路水准基点埋设在隧道两侧的水沟电缆槽上 加密线路水准 基点测量应采用不低于 DS1 的数字水准仪 须经过检定 并处于检定有 效期内 西平铁路永寿梁隧道测量技术方案 第 7 页 6 3 2 洞内加密水准点的技术要求 施测时洞内加密水准点精度要求按照国家二等水准测量精度要求实施 二等水准测量精度要求 mm 限 差 往返测 不符值 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 W M 检测已测 测段高差 之差平原山区 附合路 线或环 线闭合 差 左右路线 高差不符 值 二等 1 0 2 06iR4K0 8n4L 二等水准测量主要技术要求 视距 m 前后视距差 m 测段的前后视 距累积差 m 视线高度 m 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 下丝读 数 数字 数字水准 仪重复测 量次数 二等 DSZ1 DS1 因瓦 50 3 且 50 1 0 1 5 3 0 6 0 0 3 2 8 且 0 55 2 次 水准测量的主要技术标准 等级 路线长度 km 水准仪 最低型号 水准尺观测次数 二等水准 400DSZ1 DS1因瓦往返 高程控制网加密时 水准线路必须联测到线路两端各两个以上线路 水准基点上 以检验联测水准点是否发生显著沉降或被破坏 高程控制 网加密按二等水准测量的技术要求执行 作业前及作业过程中检查 i 角 均应不超过 15 水准尺须采用辅助支撑进行安置 测量转点应安置尺 垫 尺垫选择坚实的地方并踩实以防尺垫的下沉 水准线路采用往返观测 并沿同一路线进行 每一测段均采用偶数 西平铁路永寿梁隧道测量技术方案 第 8 页 站结束 往返观测在一日的不同时间段进行 水准测量的仪器及水准尺类型应按测量等级的要求选择 宜优先采 用相应等级的数字水准仪及其自动记录功能采集数据 观测数据采用仪 器内置储存器记录 并转换成电子手簿 6 3 3 数据处理 1 线路水准基点的加密应按照国家二等水准测量标准施测 以稳定 的线路水准基点为起算点 进行整体严密平差计算 采用专业平差软件 平差 高程成果保留到 0 1mm 2 水准测量作业结束后 每条水准路线应按测段往返测高差不符值 计算每千米水准测量偶然中误差 M 7 复测结论分析 联测隧道既有控制点后新旧网数据质量的融合分析 隧道线路贯通误 差调整 并出具供轨道网控制的 CPII 加密点成果 用以标定隧道线路永 久中线点 8 数据整理数据整理归归档档 8 1 CPII 网数据 CP 加密数据整理归档也包括平面和水准两大部分 应按照以下方 式进行管理 一级文件夹以标段 工区号命名例如 土建一标一工区 CP 加密 二级文件夹包括 平面观测 和 水准观测 两个文件夹 三级文件夹中平面观测部分包括 原始数据 计算数据 两个 文件夹 原始数据 文件夹下的四级文件夹以测量日期命名 计算 西平铁路永寿梁隧道测量技术方案 第 9 页 数据 文件夹下直接放计算过程文件和成果文件 8 2 成果清单 8 2 1 技术方案设计书 8 2 2 加密 CP 及线路水准基点总结报告 1 加密 CP 和加密线路水准基点成果表 电子 纸文档 2 网形示意图 电子文本 3 原始观测数据 电子文本 4 平差计算报告 电子文本 5 人员证书和仪器检定资料 电子扫描件 第 10 页 附录 1 洞内 CP 点测量标志 预埋件及埋设规格 方案一方案一 不锈钢高程连接杆 单位 mm 第 11 页 加密 CPII 及加密二等水准点通用预埋件 预埋件尺寸 外径 28mm 长度 55mm 内径 16 mm 长度 30mm 第 12 页 连接采用螺丝紧扣 预埋件埋设要求及方法如下 在隧道电缆槽顶大致竖立钻孔 采用 50mm 左右直径钻头 钻深 80mm 埋设时应注意预埋件应尽量竖直 采用水泥或锚固剂填充孔 位 安放预埋件 竖立安装调整预埋件 让预埋件