隧道的控制测量的技术方案设计

新建铁路沪昆客专某某段CKGZTJ-5标段隧道控制测量技术方案一、工程概况新建铁路沪昆客运专线某某段CKGZTJ-5标段起讫里程为DK593+466.41～DK623+941，全长30.474km，沿线自东向西经过某某省麻江县、福泉市两个县市。主要工程量：路基4068m，〔含涵洞8座〕，桥梁20座，5762m，其中特大桥4座，大桥11座，中桥5座；主跨64米连续梁2联，隧道12.5座，20618m，其中长度大于4km隧道一座〔7708m〕，长度2～3km隧道2.5座〔含高瓦斯隧道1座〕，长度1～2km隧道2座，长度小于1km隧道7座；预制箱梁212孔〔梁场1座〕；预制轨枕201km共31.155万块轨枕〔预制场1处〕。二、编制依据(1)《客运专线无碴轨道铺设条件评估技术指南》〔铁建[2006]158号〕；(2)《客运专线无碴轨道铁路工程测量技术暂行规定》；(3)《国家一、二等水准测量规X》(4)《高速铁路工程测量规X》(4)《工程测量规X》(5)《全球定位系统〔GPS〕铁路测量规程》三、主要人员与仪器设备1、人员配置、质量管理中铁十七局集团某某沪昆客运专线CKGZTJ-5标段测量队实施。质量管理组织机构框图项目经理项目经理专家顾问审定复核项目总工程师主管工程师生产与施工保证质量监视、检查、资料整理、报告编写质量检查负责人平面位置测量负人高程测量负责人2、项目部仪器设备Leica全站仪4台套，标称精度：5mm+1ppm；天宝DINI03数字水准仪3台套，所有仪器均已检定，检定证书见附件。四、控制测量方案1、洞外控制测量洞外控制测量采用CPIIGPS测量方法，测量由中铁十七局集团某某沪昆客运专线CKGZTJ-5标段精测队进展加密测量，在隧道进出口、横洞口分别布设三个GPS控制加密点和两个二等水准点。1.1、洞外控制点布设1〕、控制点布设在视野开阔、通视良好、土质坚实、不易破坏的地方。2〕、视线高离开旁遮障碍物1m以上，通过水田、沙滩时，增加视线高度。3〕、每个隧道进出口、横洞洞口布设平面控制点3个，二等水准点2个。4〕、用于向洞内传递方向的洞外联系边不短于300m。1.2、洞外控制网精度设计洞外控制网采用CPIIGPS测量进展加密，按三等GPS精度施测,固定误差为5mm，比例误差为1ppm。要求最弱边边长相对中误差不大于1/100000，基线边方向中误差不大于1.7″，基线长度小于500m时，边长中误差小于5mm。CPⅠ、CPⅡ控制网GPS测量的精度指标控制网基线边方向中误差最弱边相对中误差CPⅠ≤1.3″1/180000CPⅡ≤1.7″1/100000各等级GPS控制网测量的主要技术要求等级固定误差a〔mm〕比例误差系数b〔mm/km〕基线方位角中误差〔″〕约束点间的边长相对中误差约束平差后最弱边边长相对中误差一等≤5≤10.91/5000001/250000二等≤5≤11.31/2500001/180000三等≤5≤11.71/1800001/100000四等≤5≤22.01/1000001/70000五等≤10≤23.01/700001/40000CPII加密点观测执行如下主要技术要求：各等级GPS测量作业的根本技术要求等级项目一等二等三等四等五等静态测量卫星截止高度角〔°〕≥15≥15≥15≥15≥15同时观测有效卫星数≥4≥4≥4≥4≥4有效时段长度〔min〕≥120≥90≥60≥45≥40观测时段数≥2≥21～21～21数据采样间隔〔s〕10～6010～6010～6010～3010～30接收机类型双频双频双频单/双频单/双频PDOP或GDOP≤6≤6≤8≤10≤10快速静态测量卫星截止高度角〔°〕－－－－－－≥15≥15有效卫星总数－－－－－－≥5≥5观测时间〔min〕－－－－－－5～205～20平均重复设站数－－－－－－≥1.5≥1.5数据采样间隔〔s〕－－－－－－5～205～20PDOP〔GDOP〕－－－－－－≤7〔8〕≤7〔8〕高程控制网按二等水准测量精度施测，每公里水准测量的偶然中误差不大于1.0mm，往返观测不符值或环闭合差不大于4mm(L为水准测量的环线或路线长度，单位为km)。二等水准测量主要技术标准等级每千米高差全中误差〔mm〕路线长度〔km〕水准仪等级水准尺观测次数往返较差或闭合差〔mm〕与点联测附合或环线二等2≤400DS1因瓦往返往返4二等水准观测主要技术要求等级水准尺类型水准仪等级视距〔m〕前后视距差〔m〕测段的前后视距累积差〔m〕视线高度〔m〕二等因瓦DS1≤50≤1.5≤6.0≤2.8且≥0.55DS05≥3且≤50二等水准测量精度要求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限差〔mm〕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左右路线高差不符值二等水准≤1.0≤2.0644——1.3、贯穿误差的估算洞外控制测量完成后，按规X要求估算洞外控制测量引起的贯穿误差。1〕、控制测量前，按下式估算横向贯穿中误差。式中、---进、出口GPS控制点的Y坐标误差；、----进、出口GPS控制点至贯穿点的长度；、--进、出口GPS控制点联系边的方位中误差；、-----进、出口控制点至贯穿点连线与贯穿点线路切线的夹角。2〕、控制测量后，按下式估算横向贯穿中误差。式中、、---由进、出口推算至贯穿点的、坐标差的方差和协方差；---贯穿面方位角。洞外高程控制测量误差产生的高程贯穿中误差按下式估算：式中---每千米水准测量偶然中误差〔mm〕；----洞外高程路线长度〔km〕。2、洞内控制测量2.1、洞内导线点的布设1〕导线点布设在施工干扰小、稳定可靠、便于设站的地方，点间视线旁离隧道内设施0.2m以上。2〕隧道内导线布设成多边形闭合环，每个环由4~6条边构成。长隧道布设成交叉双导线形式，以增加网的内部检核条件、提高网的可靠性。3〕隧道内导线随施工进度分期布设，建立新一期导线前，对原有控制点进展检测。4〕洞内导线点以混凝土包埋钢桩，钢桩长度为30-40cm间，并打入地面10cm，外露1cm。埋设时四周用30cm*30cm的木板支撑，以做到平整，上面加护盖，护盖背面写上导线点相对应的线路里程与点号。埋设点位距旁构筑物至少在0.3m以上。5〕曲线段洞内导线点间以最大通视距离布设，不短于按下式计算的距离。式中R---曲线设计半径〔m〕f---保证最大通视距离的安全断面宽度〔一般取0.7m〕2.2、洞内导线观测设计洞内导线等级根据隧度确定，按相应等级的技术要求和观测法进展观测。1〕导线水平角观测的主要技术要求等级测角中误差〔″〕测距相对中误差方位角闭合差〔″〕导线全长相对闭合差测回数0.5″级仪器1″级仪器2″级仪器6″级仪器二等11/2500001/10000069----隧道二等1.31/2500001/10000069----三等1.81/1500001/550004610--四等2.51/800001/40000346--一级41/400001/20000--22--二级7.51/200001/12000----132〕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2C互差〔″〕同一方向值各测回互差〔″〕四等与以上0.5″级仪器4841″级仪器6962″级仪器8139一级与以下2″级仪器1218126″级仪器18--243〕目标应有足够亮度，采光均匀柔和、目标清晰，防止光线从旁侧照射目标。4〕完成规定测回数一半后，仪器和反射镜均应转动180度重新对中整平，观测剩余测回数。1〕测量前应充分通风、防止尘雾。2〕反射镜应有适度照明。3〕仪器和反射镜面应无水雾。4〕曲线段导线边长符合的要求。公式含义参照上面说明。2.3、洞内导线测量精度设计隧道内控制导线从隧道外联系边引入，隧道内外平面控制以边连接。按隧度确定隧道内导线长度。隧道内导线测量精度应符合下表规定：表五-2.1隧道内导线测量精度要求测量等级适用长度〔km〕测角中误差〔″〕边长相对中误差二9～201.01/100000隧道二等6～91.31/100000三3～51.81/50000四1.5～42.51/50000一级<1.54.01/200002.4、洞内高程控制网设计隧道内高程测量应采用水准测量往返观测，具体原如此如下：1〕高程控制点应每隔200-500m设置一对。六、施工测量方案1、隧道内施工中线测设的原如此1〕采用导线测设中线点，一次测设不应少于3个，并相互检核。2〕采用独立中线测设中线点，直线上应采用正倒镜法延伸直线；曲线上采用坐标法测设。3〕衬砌用的临时中线点宜每10m加密一点。直线上应正倒镜压点或延伸；曲线上采用极坐标法测设。4〕采用上下半断面施工时，上半断面每延伸90-120m时应与下半断面的中线点联测，检查校正上半断面中线。5〕隧道内中线点应埋设混凝土桩，严禁包埋木板、铁板和在混凝土上钻眼。2、隧道内衬砌测量的原如此1〕立模前，应利用隧道内控制点检查永久中线点或临时中线点位置与高程。检测与原测成果较差不应大于5mm。2〕检查合格后，在立模X围内放设不少于三个中线点与其横断面十字线方向，同时在断面上标定出拱架顶、起拱线和边墙底的高程位置。3、隧道贯穿测量误差测量与调整3.1、测定实际贯穿误差的方法1〕在贯穿面中线附近设一临时点，由两端导线分别测量该点坐标，坐标较差分别投影至线路中线与其垂直方向上，即为纵向和横向贯穿误差。同时测量该点的水平角，求得方向贯穿误差。2〕由两端高程点分别测量贯穿面处临时点的高程，其高程差即为高程贯穿误差。3.2、平面贯穿误差调整的方法1〕贯穿误差≤50mm时，在保证隧道建筑界限要求的条件下，可不调整线路中线，按设计线位铺轨。2〕贯穿误差＞50mm时，应采用隧道内CPIII控制网实测隧道中线，采用线位拟合方法进展调整，调整后的线路应满足轨道平顺性标准和隧道建筑限界的要求。3.3、高程贯穿误差调整的方法1〕由两端测得的贯穿点高程，应取两贯穿高程的平均值作为调整后的贯穿点高程。2〕高程贯穿误差调整可按贯穿误差的一半，分别在两端未衬砌地段，以未衬砌段的线路长度按比例调整其X围内各水准点高程。3〕未衬砌段高程放样应依据调整后的水准点高程进展。4〕调整后的线路应满足线路设计和验收规X要求。七、质量控制与检验1〕、使用的观测仪器、元器件的精度和规格应满足设计和规X要求，并经检定合格，观测仪器按检定计划