高速铁路长大隧道和特大跨河桥施工控制网测量

高速铁路长大隧道(suìdào)和特大跨河桥施工控制网测量武汉大学测绘(cèhuì)学院潘正风共二十七页建立长大隧道施工(shīgōng)控制网当线路平面控制网(CPI、CPⅡ)精度满足隧道平面控制测量要求时，应在线路平面控制网基础(jīchǔ)上扩展加密，建立隧道平面控制网。当线路平面控制网精度不能满足隧道平面控制测量要求时，应建立隧道独立平面控制网，并与隧道洞口附近线路平面控制点联测。

隧道平面控制网应按施工进度定期复测。应不少于三次（测设进洞第一条边后、测设最末一条边前及两次测量中间各测量一次）。共二十七页隧道洞外GPS平面控制(kòngzhì)测量测量等级适用长度（km)洞口联系边方向中误差（″）边长相对中误差一6～201.01/250000二4～61.31/180000三<41.71/100000共二十七页隧道洞外高程(gāochéng)控制测量测量等级两开挖洞口间高程线路长度（km)二﹥36三13～36共二十七页建立隧道平面(píngmiàn)控制网汉十城际铁路大于6km的长大隧道有：谷城隧道，全长8470m；武当山隧道群（包括肖家沟、胡家、铁家沟三座隧道及水磨河大桥、剑河中桥），总长9000m；余家山隧道，全长10125m。洞外平面控制网需建立一等GPS独立平面控制网。其余隧道可在线路(xiànlù)平面控制网基础上扩展加密，建立隧道平面控制网。洞外高程控制测量按线路(xiànlù)水准基点等级要求进行施测。共二十七页隧道(suìdào)洞口控制点布设每个洞口平面控制点布设不应少于3个，水准点不少于2个。用于向洞内传递方向的洞外联系边不宜短于500m。如边长小于500m应设强制对中观测墩。相邻(xiānɡlín)洞口的GPS控制点应同步观测。洞口平面控制点应便于向洞内引测导线。共二十七页洞内控制(kòngzhì)测量洞内控制网布设(bù shè)支线，平面控制采用全站仪导线测量，导线边长一般为200～300m。长隧道宜布设成交叉双导线、四边形导线形式。导线洞口测站观测宜在夜间或阴天进行。洞内导线应随施工进度分期布设，建立新一期导线前，应检测原有控制点。高程控制采用几何水准测量往返观测，高程控制点每隔200～500m设置一对。建立新一期高程控制点前，应检测起算高程点。共二十七页洞内导线(dǎoxiàn)测量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6～91.31/100000三3～61.81/50000共二十七页洞内水准测量要求(yāoqiú)测量等级两开挖洞口间高程线路长度（km）每千米高程测量偶然中误差（mm）二﹥32≤1.0三11～32≤3.0共二十七页自动(zìdòng)全站仪自动全站仪是一种能自动识别、照准和跟踪反射棱镜的一种全站仪，又称为(chēnɡwéi)测量机器人。自动照准棱镜进行测量的基本原理是：仪器向目标发射激光束，经反射棱镜返回，并被仪器中的CCD相机接收，从而计算出反射光点中心位置，最后启动马达，驱动全站仪转向棱镜，自动精确照准目标。共二十七页自动(zìdòng)全站仪自动目标识别（ATR）需要一块反射棱镜配合进行目标识别，因此ATR的角度(jiǎodù)测量和距离测量同时进行。共二十七页气象(qìxiàng)改正光的传播速度受大气状态（温度、气压、湿度）的影响。仪器制造时只能选取某个大气状态（假定大气状态）来定出调制光的波长，而实际测距时的大气状态一般不会与假定状态相同，因而使测尺长度发生变化，使得测距成果中含有系统误差，所以必须加气象改正。在一般气象条件下，对于1km的距离，温度变化1º

所产生(chǎnshēng)的测距误差为0.95mm；气压变化1hPa所产生的测距误差为

0.27mm。共二十七页测距仪加常数的简易(jiǎnyì)测定测距仪的加常数是由于测距仪的距离起算中心与仪器的安置中心不一致(yīzhì)，以及反射镜等效反射面与反射镜安置中心不一致，使仪器测得距离与所要测定的实际距离之差。共二十七页导线(dǎoxiàn)测量原理从一个已知控制点出发(chūfā)，通过观测导线边的边长和转折角，根据起算数据和观测值逐一推算导线点的平面坐标，即为导线测量。在隧道洞内的控制测量中常采用双导线和四边形导线。共二十七页自由(zìyóu)设站法原理自由设站法是在待定控制点上设站，向多个已知控制点观测方向和距离，并按间接平差方法计算待定点坐标(zuòbiāo)的一种控制测量方法。共二十七页自由(zìyóu)设站法的点位误差自由设站观测的一组已知控制点，其点位误差包含着系统误差和相邻点的相对误差。一组已知控制点的系统点位误差使自由设站点产生相同的点位位移；而一组已知控制点的相对(xiāngduì)点位误差对自由设站点点位误差的影响是各已知控制点相对点位误差的加权平均值，在一定范围内随观测的已知控制点数目增多，则对自由设站点点位误差的影响减小。共二十七页自由(zìyóu)设站法的定向误差自由设站法不仅确定了自由设站测站点的坐标，还确定了测角仪器水平度盘的方位，其定向的精度也高于在已知点上设站用一个(yīɡè)已知控制点定向的精度。当自由设站时观测的已知控制点数目增多，其定向的精度也会更高。共二十七页自由(zìyóu)设站导线测量法高速铁路轨道平面控制网的测量原理是自由设站导线(dǎoxiàn)测量，属于导线(dǎoxiàn)测量方法，严格来说，是由多条导线（2、4条）通过自由设站组合在一起，导线的平均边长为相邻自由设站点之间的距离。自由设站导线最弱点的横向误差较单一导线测量要小，导线点间具有较高的相对点位精度。

共二十七页单侧自由(zìyóu)设站导线测量这种自由(zìyóu)设站导线测量平面控制网，由自由(zìyóu)设站点按极坐标方法推算坐标的新点是2个，相当于观测了2个新导线点。共二十七页测有连接(liánjiē)角的自由设站导线测量起始端需要有两个已知控制点，可以(kěyǐ)和导线测量一样，构成测有连接角的自由设站导线，如果在自由设站导线两端测有连接角，则可以构成附合自由设站导线。测有连接角的自由设站导线测量可用于隧道贯通测量中，在隧道贯通后可构成附合自由设站导线测量。共二十七页隧道(suìdào)洞内导线CPⅡ和CPⅢ共网在高速铁路隧道轨道控制网测量中，可布设CPⅡ和CPⅢ共网。CPⅡ网自由设站测站点上最多观测(guāncè)8个方向，相邻测站点间距离200-300m，最大观测距离不超过500m。共二十七页建立特大跨河桥(héqiáo)施工控制网桥涵测量应在线路控制网（CPI、CPⅡ和线路水准基点）基础上进行。复杂特大桥应建立独立的施工测量平面、高程控制网。汉十城际铁路崔家营汉江特大桥，跨汉江航道拟采用连续(liánxù)刚构拱桥，主桥长870m。安陆府河特大桥，跨府河航道采用连续梁拱桥，主桥长381.5m。对这两座跨河特大桥宜建立独立的桥梁施工测量平面、高程控制网。共二十七页建立(jiànlì)特大跨河桥施工控制网桥梁施工平面控制网可选用二等GPS测量，在桥轴线上和两侧应布设控制点，必须有足够的多余观测，并采用全站仪对控制网进行检测。施工控制点宜埋设强制归心观测墩。高程控制网应采用二等水准测量，跨河线路有条件时可短距离绕行，或进行跨河水准测量。桥梁施工控制网应满足连续梁在施工中变形监测的要求。施工期间应对(yìngduì)控制网进行定期或不定期复测。共二十七页沉降监测基准(jīzhǔn)网的测量每个独立的监测网应设置不少于3个固可靠(kěkào)的基准点，基准点的间距不宜大于1km。基准网由基准点和工作基点组成。满足埋设要求、稳固的CPⅠ、CPⅡ及水准基点可作为基准点和工作基点。基准点和工作基点应提前埋设。独立的监测网按二等水准施测，构成闭合环。每个独立的监测网沿线路长度约8～10km。共二十七页重点工程(gōngchéng)测量控制网

的第三方检测为了确保长大隧道、特大跨河桥控制网测量精度，使各构筑物定位满足设计条件，避免因测量中的某种疏忽，给工程造成损失。建设单位应委托专业(zhuānyè)的第三方检测单位进行平行检测。各施工单位对关键性的测量，应在测量期间停止对测量精度有严重干扰的施工工作。共二十七页谢谢(xièxie)大家!共二十七页内容(nèiróng)总结高速铁路长大(chá