杨柳隧道控制网布设方案.docx

隧道专项施工控制网布设方案一、工程概况拟建的杨柳隧道位于云南省红河哈尼族彝族自治州蒙自市鸣鹫镇，处于构造溶蚀侵蚀低中山地貌区，为分离式长隧道。左幅起点里程ZK36+645，止点里程ZK38+095，左幅全长1450m，最大埋深120.27m；右幅起点里程K36+670，止点里程K38+140，右幅全长1470m，最大埋深138.83m。隧道区地形较为陡峻，地表植被发育较好。隧道净空(宽高)均为10.255.0m。隧道洞门型式进出口均为削竹式。有土路通往，交通条件一般。左右幅隧道进出口均处于曲线地段,中间为直线段。右线进口处高程为1959m,出口高程为1983m. 左线进口处高程为1953m,出口高程为1988m。为了使该隧道实现高精度贯通,准备在洞外布设D等GPS网和四等水准, 而在洞内使用一级导线环网和四等水准建立隧道施工控制网。二、洞外控制网的布设2.1.平面控制网2.1.1 控制测量的精度根据公路隧道施工技术规范JTG F60-2009及公路隧道施工技术细则JTG-TF60-2009确定隧道洞外平面控制网的精度。表1 隧道平面控制等级表隧道长度L（m）测量等级隧道长度L（m）测量等级L6000二等1000L3000四等3000L6000三等L1000一级根据表1可知洞外GPS平面控制网按四等的精度施测。2.2.2点位设置 起初为满足施工引测进洞需要,在隧道进出口各布设3个GPS平面控制点分别为进口JM4020，JM4024，JM4025，出口JM4032，JM4029，JM4030,如图1所示： 图 1. 隧道 GPS 控制网示意图由于施工场地布置的原因图中JM4030，JM4029被遮挡，无法作为进洞的基准点。因此重新加密了JM4027，JM4028作为洞内控制网布设的基准点。所有控制点均用异步环相联,并组成空间三角形和空间大地四形以加强GPS网的几何强度。并将所有数据放入整个加密控制网进行处理，平差后得到控制点成果。2.2.3 观测方法与作业要求采用GPS静态相对定位进行测量,观测前已对接收机进行全面检测,仪器精度达到标称精度的规定。GPS观测选择最佳时段,长边和观测条件欠佳的点位增加观测时间。观测要求及采用主要参数为。重复设站数1.6；时段长度1h ；卫星高度角15度；PDOP6；卫星个数4；采样率15S。表2 GPS观测的主要技术要求 测 量 等 级项 目二等三等四等一级二级卫星高度角（）1515151515时 间长 度静态（min）24090604540快速静态（min）-15151515平均重复设站数（次/每点）1515151515同时观测有效卫星数（个）44444数据采集样率（s）3030303030GDOP666662.2.4数据处理 GPS观测数据采用仪器华测自带软件CGO进行数据处理,基线解算时采用下列参数:采用Saastamoinen作为对流层模型;采用Kpobuchar模型作为电离层模型;采用广播星历作为星历,采用LAMBDA法进行模糊度搜索。RMS限差为0.04，Ratio值限制不大于3。2.2.5 测量成果 表3列出了平差后各控制点的点位平面坐标成果。表 3 洞外控制点平面坐标成果表点位平面坐标误差统计表点名北坐标(m)N误差(m)东坐标(m)E误差(m)JM242591036.7980.002 516727.33750.002 JM292590944.6030.001 518303.03340.001 JM302591137.2420.002 518447.78150.002 JM322591304.3970.002 518314.20990.002 JM252591297.3990.002 516708.0440.002 JM202591312.2500.003 516445.48490.002 JM272591160.8970.002 518641.64230.003 JM282591367.4240.003 518386.28190.003 2.2高程控制网2.2.1观测采用经纬仪三角高程测量布设高程控制网，将隧道进出点联测到一个闭合环中，观测时，准确量取仪器高、棱镜高三次，并取平均值。所有点均进行对向观测，对向观测按照公路勘测规范JTG C10-2007要求进行。如下表：表4 光电测距三角高程测量的主意技术要求测量等级测回内同向观测高差较差（mm）同向测回间高差较差（mm）对向观测高差较差（mm）附和或环线闭合差（mm）四等8D10D40D20D五等8D15D60D30D2.2.2网形与数据处理三角高程网布设成闭合环的形式。从K043出发从两条不同的线路测至K045，形成闭合环线，并将其纳入到整个加密控制网进行平差，得到水准成果。经过平差后得到控制点的水准成果如下表：表5 洞外控制点高程成果表点名高程(m)精度（mm)JM40201993.6286.41JM40241919.8696.29JM40251992.3116.38JM40271993.8735.8JM40281972.5365.81JM40291992.0225.78JM40301981.5415.52JM40321972.3155.56三、洞内控制网的布设3.1平面控制网3.1.1 施测等级的确定公路隧道施工技术细则JTG-TF60-2009对贯通误差的要求如下：表6 隧道贯通中误差测量部位两开挖洞口间长度（m）高程中误差（mm）L30003000L6000L6000横向贯通中误差允许值（mm）洞外45609025洞内608012025整个贯通区间7510015035L3000M范围的隧道其洞内外贯通中误差总和不超过60mm,按照这一规定,洞内可以依据通视情况设点,直线段平均边长设置250m,曲线段设置为150m.采用闭合导线导线布网。网图如下： 洞内导线网布网形式3.1.2控制桩点设置 洞内导线，选择在施工干扰小，稳固可靠，通视良好的地方，施工时应保护好导线点，导线点埋设在离洞壁1m2m的位置。3.1.3观测待明洞施工完成，进洞前在洞孔布设一进洞控制点与已知点构成三角形网，进洞达到150米以后，在隧道两侧布设两控制点，于洞口控制点用全圆观测法观测两已知点，两未知点，得到角度闭合差，以减少方向上的误差，求得两未知点坐标用于继续进洞使用。待进洞到400m后，在隧道一侧布设一控制点，使得洞内导线形成闭合环，重新平差解算得到洞内导线点的坐标，以此逐步向洞内推进，考虑到左右线有人行横道及车行横道，此横道为左右洞导线联测提供通视条件，隧道横洞施工完成后，将左右线导线点联测闭合，进一步减小误差。3.1.4数据处理(1)测站平差,在水平角每测站测完后进行。(2)检查闭合差粗差,即计算每个闭合环的角度闭合差,检查其中是否存在粗差。 (3)通过加、乘常数改正,气象改正,投影改正,使所有测量边长值归算到设计提供的坐标系投影面上