隧道控制网加密方案

1、新 建 铁 路 沪 昆 客 运 专 线长昆湖南段CKTJ-标寨子岗隧道独立网 加密方案路桥建设股份沪昆客专长昆湖南段第二项目分部2010年11月新 建 铁 路 沪 昆 客 运 专 线长昆湖南段CKTJ-标寨子岗隧道独立网加密方案编制：复核：审核： 路桥建设股份沪昆客专长昆湖南段第二项目分部2010年11月1、工程概况长昆铁路客运专线（湖南段）起点里程DK0+000，终点里程DK424+528，正线长413.8公里，设计行车速度350/h。路线为东西走向，东起长沙市区，西起玉屏县沿线地貌多为丘陵和山地，地形条件复杂，山高林密、交通不便。 寨子岗隧道位于湖南省湘乡市西北约12km的寨子岗林场。地貌

2、上属侵蚀构造地形之砂质岩，灰岩，花岗岩低山区。隧道进口里程DK74+373，出口里程DK78+130，隧道全长3.7，为单洞双线隧道。隧道所经山脉最高海拔为432.60m,最高点里程为DK75+687.8,隧道最大埋深285.49m。该隧道进口至77+591.079位于直线上，DK77+591.591.079至出口位于半径为11000的右偏曲线上。线间距5m；DK74+373DK75+600内纵坡为11.4单面上坡，DK75+600DK78+130内纵坡为14.5单面下坡。2、技术依据高速铁路工程测量规范（TB10601-2009）；客运专线无碴轨道铺设条件评估技术指南（铁建设2006158号

3、）；精密工程测量规程（GB/T 15314-94）；国家一、二等水准测量规范（GB12897-2006）；全球定位系统（GPS）测量规范（GBT/18314-2009）；全球定位系统（GPS）铁路测量规范（TB10054-97）；新建沪昆铁路客运专线湖南段精密工程控制测量技术设计书。新建铁路上海至昆明寨子岗隧道施工图纸3、测量人员及仪器保障3.1测量人员序号姓名性别专业职称1付伟坚男测绘工程工程师2余强男测绘工程助理工程师3郭晓亮男测绘工程助理工程师4陈俊哲男测绘工程助理工程师3.2测量仪器项目部根据测量要求,配置一定数量,精度高、技术性能稳定的仪器。仪器在进场前必须检定合格方可使用；在测量过

4、程中如发现仪器出现异常情况，须检定合格后方可使用；测量仪器指定专人管理，定期进行检定校核。测量仪器配置如下：序号设备名称仪器型号仪器精度数量(台)检定情况配备人数1GPS接收机Leica GX12305mm+1ppm7已检定72精密水准仪DiNi030.3mm2已检定83全站仪莱卡1201+1 2已检定64. 坐标系统4.1、平面系统平面坐标系统采用1954北京坐标系，即参考椭球体采用2000年椭球体参数，中央子午线为1122400的第二工程独立坐标系和1124800的第一工程独立坐标系，投影面大地高为110米，高程异常为-16米。4.2、高程系统高程系统采用既有高程控制网的系统，即采用198

5、5国家高程基准。5、控制测量方案5.1、洞外控制测量寨子岗隧道全长3757米，处在两个不同的坐标带上需要建立一个独立的控制网。开挖采用两个洞口相向开挖，洞外控制测量采用GPS独立控制网测量方法，在隧道进出口分别有4个GPS控制加密点和两个二等水准点，控制点测量符合精度要求后可以作为寨子岗隧道控制和施工的依据。用两个或三个CPI点做基线边，同精度加密洞口两个大地四边形，布网大地四边形时边长宜在300-500米之间，最短不宜小于300米，且要两两通视。JM*CPI034CPI035CPI033JM*JM*CPI036JM*5.2洞口投点注意事项1)因隧道全长接近4km,测角误差对贯通误差影响值最大

6、。2）洞口投点应布设在便于施工放样、联测洞外控制点以及向洞内测设导线之处。向洞内传算方位的起算边长不宜小于300米。投点桩的埋设应与施工地面高程相适应，桩点应稳固可靠。3）每个洞口应测设不少于3个平面控制点和2个高程控制点。4）为减小洞口投点测角误差的影响，投点时选在气温稳定的阴天或夜晚进行。5.3洞内平面控制测量5.3.1洞内控制测量的特点1)受洞内地形条件限制,场地狭窄。控制时只能以导线形式布设。2）导线在洞内是随着隧道的开挖逐渐向前延伸，是分期逐次测量到最后贯通形成导线，不可能一次全部将导线全部测完，是由两个附和导线向前延伸最终形成贯通导线。3）洞内测量是在施工条件下进行的，因此洞内行车

7、，通风排烟和照明等外界环境因素对测量结果的影响比较大。4）由于洞内施工等机械设备长期来回行驶，使原有埋设的控制点容易发生位移或沉降，因此在导线点引伸前都需要检测以前控制点是否有此变化。5）受场地和观测条件、通风排烟及照明等影响，导线边长一般不可能较长。有时难免采用短边和特殊短边。在有条件时须及时改善短边条件并加以补测，以避免方位角误差过大对贯通精度的影响。5.3.2导线布设方案的确定在进行洞内控制时,应根据具体情况布设不同的导线网形,寨子岗隧道全长接近4km,横向贯通误差只有10cm,宜布设附和导线,有闭合差检核条件,可以防止粗差及用于精度评定,以实现安全贯通。5.3.3洞内控制测量精度设计根

8、据铁路工程测量规范TB10101-2009的规定:相向开挖隧道长度1L4km,隧道的贯通限差为100mm。分配给洞内和洞外，寨子岗隧道洞内按三等导线要求布设。其精度分别达到如下要求：1）考虑到隧道内施工干扰大，能见度低、外部环境对测角误差的影响较大，力求达到1.8测角精度。2）边长精度，寨子岗隧道只有400多米在缓和曲线段上，而且曲线半径比较大，在直线段隧道贯通精度与边长精度的影响较小，主要是测角精度。因此边长的长短也主要是影响测角精度的因素，在直线段的导线边长一般200米到300米为宜。3）测量方法及作业要求，洞内导线测量已选定用徕卡TCR1201+全站仪，其测角精度为1.0，测距精度（1m

9、m+1.5ppm）。仪器的精度完全满足三等导线测量的要求。测量时，测角采用方向观测法，角度4个测回，其中左角、右角各2个测回，照准同一目标观测时，调整测微轮，两次照准，两次读秒。每一次左右角之和在3605内，左角平均值与右角平均值之和也控制在3602内，同一个左角或右角互差大不大于5。水平方向观测法每个测回的零方向读数均匀分配在度盘和测微器的不同位置上。每测回间零方向读数的变动值应以下式为准：180/m+i/2+i/m其中：m-测回数i-度盘最小分划值（2级仪器为20）i-测微器秒格的全分划数（2级仪器为600）5.3.4洞内控制导线布点与施测洞内导线的主要用途是保证隧道在平面位置上按规定的精

10、度贯通和测设中线点，以便施工放样。洞内埋设的每一个导线点，以混凝土包埋钢桩，钢桩长度为3040cm，并打入地面10cm，外露1cm。埋设时四周用30cm30cm的木板作支撑，以做到平整，埋设点位距旁构筑物至少在0.3m以上。以减少旁折光对测量的影响。并在不受重物的受力之下。在直线段，导线段导线沿边墙平行布设，控制点距旁构物不小于0.3m，以减少旁折光影响及便于置镜。中线以导线控制点放样，中线上每100m设置一组，以便于施工放样所用。当隧道延伸至导线设计边长23倍时，进行一次导线引伸测量，利用原控制点作第二次设站观测或根据原控制点增设新点时，必须对原控制点的相邻边和水平角进行检测，检测精度不低于

11、原测精度。5.3.5洞内控制测量注意事项 1)洞内导线点应布设在施工干扰小、稳固可靠的地方，点间视线应离开洞内设施0.3米上。2）洞内导线边长应尽量形成长边，前后视边长比例不得小于1/3。3）因洞内导线边长较短，仪器和目标的对中误差对水平角观测的影响较大，为减小此项误差影响，洞内的测角宜在测回间采用仪器和目标多次置中的方法，并采用双照准法观测。4）洞内导线测边时，应将全站仪和反射器镜面的水汽必须擦拭干净后才宜测距。5.4洞内高程控制测量铁路工程测量规程TB10101-2009规定各种长度的隧道,在每个贯通面处的高程贯通限差为50mm,其值分配给洞外和洞内18mm和17mm。平面高程控制是经过对

12、设计院所交的高程点进行复测后进行的。复测采用二等水准测量方法进行，实测误差应在允许误差的范围内。5.4.1二等水准测量方法（1）二等水准测量应进行往返观测，观测顺序如下：往测：奇数站为后前前后 偶数站为前后后前返测：奇数站为前后后前 偶数站为后前前后（2）测量时应保证前后视距尽可能相等，减少仪器i角对高差观测的影响，前后视距差满足规范要求。（3）、作业前及使用过程中检查与校正i角，保证i角绝对值在作业过程中均不超过15。（4）用竹竿辅助安置水准尺，确保水准尺在观测时处于竖直状态。（5）、为了保证水准尺的稳定性，选用5Kg尺垫，将尺垫安放在坚实的地方踩实以防止尺垫下沉。（6）、水准路线采用往返观

13、测，并尽量沿同一条路线进行。每一测段均采用偶数站结束，由往测转为返测时，互换前后尺再进行观测。5.4.2二等水准技术要求 单位：mm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1.02.0644注：表中L为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km。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DS1501.03.0下丝读数0.35.4.3洞内高程控制测量洞外高程控制测量完成后,精度满足要求,可以进行洞内高程测量.洞

14、内测量地形比较平坦,采用DNA03精密水准仪进行二等水准测量,完全可以满足贯通高程要求。1）在洞内依据洞外高程控制点进行往返观测，在洞口坚实处埋设两个永久性水准点作为向洞内传递高程的依据。2）洞内每隔200m300m设立一对高程控制点，采用往返观测，其精度应满足规范要求，否则应重测。3）洞内高程点必须定期复测。6贯通误差预计分析 隧道贯通面上贯通误差的影响值，由洞内和洞外控制测量两部分组成。6.1平面贯通误差预计分析 下面进行寨子岗隧道贯通精度估算,贯通里程选在DK76+251.5.估算条件均以极限最差条件计算。 隧道洞内导线布设为附和导线，根据隧道实际线形通视情况，平均边长按300米计算，按

15、上述布设方案，贯通误差预计如下：（1） 预计布设导线边为13个。（2） 测角误差为m=1.8。（3） 边长精度：按全站仪测距精度较低1/50000进行计算；由于测角测边误差所产生在贯通面上的横向贯通中误差分别按下式计算：则贯通误差预计为： 62高程贯通误差预计分析 高程测量按照二等水准测量施测，用Leica DNA03仪器施测，其标称精度为每千米高程偶然中误差为0.3mm,而二等测量规范允许的每千米测量高程全中误差为2mm，按隧道全长为4km计算，高程贯通为8mm50mm。 因此，寨子岗隧道横想贯通误差预计为：35.1mm，高程贯通误差为8mm。7、GPS内业数据处理与平差 7.1基线处理方法GPS平面控制网采用GPS随机后处理软件进行基线解算和平差处理；外业观测结束后首先对观测基线进行处理和质量分析，检查基线质量是否符合规范和技术设计要求。影响伪距定位结果的一个主要原因是使用了工作状态不佳的卫星数据，基线处理时，删除工作状态不佳的卫星数据是提高伪距定位精度的重要途径。在卫星残差图上观察某个