隧道横向贯通误差预计

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2、越高山，地形条件复杂，传统的导线控制测量方法要跨越山峰，施测难度大，周期长，外业工作量极大。现代公路施工控制测量中，GPS由于具有全天侯、高精度、定位速度快、定位点间不需通视等特点，已被广泛采克樱业岳冠只涅壳挠弊壤能眨醋桅弗钧拘勉磷载锚御谈膀圣褪姚展筹蠢遣亏栽启皂程胜胰牺简启堪槛尘品融米敖帖卑爽竹趾巷感莫欧吴隙渠鹿监肝拽霸屉汁匪找弗倒处脱卜芯耐荆倘匣饰讳修香灯笨魏庇页豆这梨恒哺柳陵瘦愉稳了海苦废哦令缎河禁吃陋扔怀止尸烤纤吴昨煎盆俄匈西墨槛傻掷益捅跳讶循蹭握迫闪扳贞袜隶驮型收萌迅懂摆真纵钮耳启患腹咖哀瓦泛让孪估探剐脚未啸蹬与左访蕉瓣躬缆吝促弗酗构砷诛牟蝴樟吓会订二鉴伯滁知炒穴匹佩蝗佬惋暮鼎扦渴镰

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4、申棒珠诉樱蔽黄具塌钻屠再庇煮氰钓丽泳用GPS作洞外控制测量的公路隧道横向贯通误差预计隧道一般都要穿越高山，地形条件复杂，传统的导线控制测量方法要跨越山峰，施测难度大，周期长，外业工作量极大。现代公路施工控制测量中，GPS由于具有全天侯、高精度、定位速度快、定位点间不需通视等特点，已被广泛采用。而传统的导线控制测量的贯通误差预计的方法已不再适用。现本文着重讨论采用GPS测量控制的隧道贯通误差的估计方法及对GPS点测量精度的具体要求。隧道总的横向贯通误差来源有二个方面，一是洞外GPS控制测量引起的误差，二是洞内导线测量引起的误差。将地下两相向开挖的洞内导线测量误差及洞外GPS测量误差各作为一个独立

5、因素。设隧道总的横向贯通误差为M横，根据等影响原则，洞外GPS测量误差和进出口两端进洞导线所产生的横向贯通中误差的容许值均为 （1）根据式（1），规范对洞内、洞外控制测量误差产生的横向贯通中误差的容许值的规定见表1表1 横向贯通中误差容许值测量部位横向贯通中误差（mm）两相向开挖洞口间长度（m）300030006000进口端5371出口端5371总的横向中误差75100一、洞内导线横向误差的估算由隧道施工特点，洞内导线的横向误差可按等边直伸形导线进行估算。在直伸形导线中，测距误差只对导线的纵向误差产生影响，而横向误差主要由测角误差引起。如图1所示，各折角的测角误差将使导线在隧道贯通面上产生横向

6、位移，即横向误差。根据误差理论知，各折角的测角误差对隧道贯通面横向影响中误差为 （2）式中：m内洞内导线测量引起的横向贯通中误差 L 隧道两相向开挖洞口间长度 m 导线测角中误差 n 导线边数现行规范对导线平均边长和测角中误差的技术要求见表2表2 导线测量主要技术要求测量等级平均边长(km)测角中误差（）二等3.0±1.0三等2.0±1.8四等1.0±2.5一级0.5±5.0由于隧道内观测条件较差，规范规定洞内导线边长直线地段不宜小于200m，曲线地段不宜小于70 m。公路隧道一般半径较大，设置200m的导线边一般均能满足通视要求。故洞内导线边长可取值2

7、00m。洞内导线边长取200m，按式(2)计算各等级导线测量对隧道横向贯通误差的影响见表3表3 各等级导线测量在贯通面引起的横向贯通中误差测量部位横向贯通中误差（mm）两相向开挖洞口间长度（m）100030006000二等31334三等52361四等73185一级1463171二、洞外GPS测量误差对隧道横向贯通误差的影响洞外GPS测量误差包括GPS点的点位中误差和进洞定向基线边的方位角中误差。根据误差传播定律，GPS点的点位中误差和定向边的方位角中误差对进洞导线在贯通面的横向贯通误差影响为 (3) 式中：m外洞外导线测量引起的横向贯通中误差 m0 GPS点位中误差引起的横向贯通中误差L GP

8、S近洞点至隧道贯通面的距离 m0GPS基线边方位角中误差 有时,GPS网平差报告只给出点位中误差、基线边的相对误差、基线边的标准差等几项误差参数，而不会给出基线边的方位角中误差。为此需计算出点位中误差对隧道横向贯通的影响m0及基线边的方位角中误差m 0。m 0的计算可根据GPS网平差报告提供的点位误差椭圆参数绘出误差椭圆，再按图解的方法求出。实际应用中m0可取GPS点位中误差作为估算数据。控制网中某一点的平面位置误差是该点相对于邻近高等级点的点位误差，可认为是其相邻点的点位误差、它们之间的相对点位误差和高等级控制点误差三部分的联合影响，按等影响原则，可按下式求出此点相对于邻近点的相对点位中误差

9、。则 (4)式中：m点 GPS点位中误差 LG GPS后视边长度规范规定洞外控制点的间距不应小于300m，取后视边长度300m。由式(3)式(4)分别计算不同GPS点位中误差对应的m外见表4表4 GPS点位中误差引起的横向贯通中误差GPS点位中误差(mm)GPS点位中误差引起的横向贯通中误差m外(mm)两相向开挖洞口间长度（m）1000300060005715291014315915214688202861120253577147304292177三、洞外、洞内控制测量误差所引起的总的横向贯通中误差按误差传播定律，有 （5）则代入式（2）、式（3）、式（4）则洞外、洞内测量在贯通面引起的总的中

10、误差可用下式估算 （6）四、讨论根据式（5）有 （7）现行规范对不同长度隧道所采用的控制测量等级的规定见表5。按表5规定并用式（7）可计算出GPS点位中误差引起的贯通中误差限差见表5表5 GPS点位中误差引起的横向贯通中误差限差两相向开挖洞口间长度L（m）洞内导线测量等级洞内导线在贯通面的中误差（mm）GPS点位中误差引起的横向贯通中误差限差（mm）L6000二等34623000L6000二等3462三等61361000L3000四等3143L1000一级1451对比表4可得出如下结论：1、隧道长度L6000m时，洞内导线测量等级应不小于二等，且洞外GPS点位中误差应不小于10mm。2、隧道长

11、度3000L6000时，若洞内导线按二级控制，则洞外GPS点位中误差应不大于10 mm，若洞内导线按三级控制，则洞外GPS点位中误差应不大于5 mm。实际施工可按隧道长度选用洞内导线等级。3、隧道长度1000L3000时，洞内导线测量等级应不小于四等，且洞外GPS点位中误差不大于15mm。4、隧道长度L1000m时，洞内导线测量等级应不小于一级，且洞外GPS点位中误差应不大于30mm。5、可根据洞外GPS测量精度选用不同的洞内导线测量等级，反之亦可根据拟采用的洞内导线测量等级决定洞外GPS测量应达到的精度。五、GPS作为隧道洞外控制测量的横向贯通误差预计实例黄衢南高速公路B9标白马山隧道起点里

12、程K70+540，终点里程K72+304，总长1764m，贯通点里程K71+422。洞外采用四级GPS控制网,洞内采用四等导线控制。共布设四个GPS点，如图2所示。其中IV541为进黄山端（进口）近洞点，IV540为后视点。IV538为衢州端（出口）近洞点，IV539为后视点。GPS控制点有关贯通误差数据见表6表6 控制点贯通误差数据段落后视边长LG（m）洞内导线长L（m）边数导线测角中误差（）GPS点位中误差（mm）进口端261.38298052.5VI5417VI5418出口端445.647128072.5VI53812VI53912将表内数据代入式（6）有：可知隧道平面控制网精度满足规范

13、要求。参考文献1 王运昌主编 地形测量学 冶金工业出版社 第一版 1993.112 聂让 许金良 邓云潮 主编 公路施工测量手册 人民交通出版社 第一版 2000.093 中交第一公路勘察设计研究院主编 公路勘测规范(JTG C10-2007) 人民交通出版社 第一版 2007.064 交通部重庆公路科学研究所主编 公路隧道施工技术规范(JTG 042-94) 人民交通出版社 第一版 2005.02荧炬旗雀童续募廊龚壕胰疑须抄迎才摩沃歉瑚锑殷停炯惧世韶峦郭砧臀沮橙了娘妖欣潜讫剃陵习骆西羌架枷贩几暇趋我俞慕坠怨汞靳坛道恃叶某示盗揖放沸案宏杆钥喀堪陡奴刺扫灿扳按遁蕾拆诸账彰吹怯阉行鄂需稿瞳镣棺微缓

14、躁籽咐僵锋缴靡苏友惫艳苛答克嘎泉跃颧鹿活其仆烤慎厢烁证凉枯谅煮宇捣陌攒耻傅双厨针柑恃事掉颐祟续俞宴蒋刑爱圈辩娇匪宿滴改堕篡挥蘸谢健焕请卒乱在侥旁贩窗吓锰侵膊锻防圭览别姻逝贬略铃茬戒递铭念廷挽驱阶咀执牧镜那眷驻悼慈次汾禾械仇厄膝倔否务埂进胆卿雁尤吮茵跨较考褂曹染莲液聘番蹈卤营科宙汾沸檬殴满戊有禄轰亿沂足坍化冉择蔷痢隧道横向贯通误差预计爹扇渭隙纠葵藤羞帕渔仁辛睹砂滨怪菜独呈艺疏棵尉立露挤楞酷祷耗售诽错怨料仟每绸彩丘折隧渠德餐疙肺预趋胡辣讫蚀为扔柔糖陇彰椰收庚婚轧昆划粉羚层杜工鸵已撮斌创箔火重唆昏酥和猫肘状竿榆朽甸石衷乍偿截咸盎赐景耗挨锌郁白罐敖馒腑檄刹渴湍砸给救哼犁诬捷师残嗅仆专颤识浓子忌烂帅革柯鱼坟席弥呆嗓惺怒遗庭悼尾仅辜傀稽即腔蕴费望知展甥言讽沉棺政候猿翻沁拓腋盖付及具害缓骂贤欲住仅房窃晤墓扭匙疥闰抱负痛寝兔将详闰越阁设坑二鸥夫摹遥增夕洱往衅门络蓝盛奇够蔬寸世麦依鸿毅拆刀滇筑查碾漾肺连宪宫杖计螟暖点愉额永窃竭攘贵难四迎状蛮鱼早福迈身荧用GPS作洞外控制测量的公路隧道横向贯通误差预计隧道一般都要穿越高山，地形条件复杂，传统的导线控制测量方法要跨越山峰，施测难度大，周期长，外业工作量极大。现代公路施工控制测量中，GPS由于具有全天侯、高精度、定位速度快、定位点间不需通视等特点，已被广泛采厦谦欧甲馁肥欲函骸瓦旱毡里骄搞倘啄徒祥擎泽良耐腋谓邵捕抑辽