隧道控制测量技术方案.docx
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隧道控制测量技术方案
新建铁路沪昆客专贵州段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贵州段CKGZTJ-5标段起讫里程为DK593+466.41～DK623+941，全长30.474km，沿线自东向西经过贵州省麻江县、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、二等水准测量规范》
（4）《高速铁路工程测量规范》
（4）《工程测量规范》
（5）《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》
三、主要人员及仪器设备
1、人员配置、质量管理
中铁十七局集团有限公司沪昆客运专线CKGZTJ-5标段测量队实施。
质量管理组织机构框图
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有限公司沪昆客运专线CKGZTJ-5标段精测队进行加密测量，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
1.2.1、平面控制网精度设计
洞外控制网采用CPIIGPS测量进行加密，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″
1/180000
CPⅡ
≤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
≤1
0.9
1/500000
1/250000
二等
≤5
≤1
1.3
1/250000
1/180000
三等
≤5
≤1
1.7
1/180000
1/100000
四等
≤5
≤2
2.0
1/100000
1/70000
五等
≤10
≤2
3.0
1/70000
1/40000
CPII加密点观测执行如下主要技术要求：
各等级GPS测量作业的基本技术要求
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
≥2
1～2
1～2
1
数据采样间隔（s）
10～60
10～60
10～60
10～30
10～30
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）
－－
－－
－－
5～20
5～20
平均重复设站数
－－
－－
－－
≥1.5
≥1.5
数据采样间隔（s）
－－
－－
－－
5～20
5～20
PDOP（GDOP）
－－
－－
－－
≤7（8）
≤7（8）
1.2.2、高程控制网精度设计
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4
mm（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）
与已知点
联测
附合或环线
二等
2
≤400
DS1
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
≥0.55
DS05
≥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
≤2.0
6
4
4
——
1.3、贯通误差的估算
洞外控制测量完成后，按规范要求估算洞外控制测量引起的贯通误差。
1.3.1、横向贯通中误差的估算方法
1）、控制测量前，按下式估算横向贯通中误差。
式中
、
---进、出口GPS控制点的Y坐标误差；
、
----进、出口GPS控制点至贯通点的长度；
、
--进、出口GPS控制点联系边的方位中误差；
、
-----进、出口控制点至贯通点连线与贯通点线路切线的夹角。
2）、控制测量后，按下式估算横向贯通中误差。
式中
、
、
---由进、出口推算至贯通点的
、
坐标差的方差和协方差；
---贯通面方位角。
1.3.2、高程贯通中误差的估算方法
洞外高程控制测量误差产生的高程贯通中误差按下式估算：
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，对原有控制点进行检测。
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及点号。
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
2.2.1、洞内导线水平角观测设计
洞内导线等级根据隧道长度确定，按相应等级的技术要求和观测法进行观测。
1）导线水平角观测的主要技术要求
表五-2.1.2-1导线测量的主要技术要求
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
1
1/250000
1/100000
6
9
--
--
隧道
二等
1.3
1/250000
1/100000
6
9
--
--
三等
1.8
1/150000
1/55000
4
6
10
--
四等
2.5
1/80000
1/40000
3
4
6
--
一级
4
1/40000
1/20000
--
2
2
--
二级
7.5
1/20000
1/12000
--
--
1
3
2）水平角方向观测法的技术要求
表五-2.1.2-2水平角方向观测法德技术要求
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（″）
四等及以上
0.5″级仪器
4
8
4
1″级仪器
6
9
6
2″级仪器
8
13
9
一级及以下
2″级仪器
12
18
12
6″级仪器
18
--
24
3）目标应有足够亮度，采光均匀柔和、目标清晰，避免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。
2.1.2、隧道内导线边长测量设计
1）测量前应充分通风、避免尘雾。
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。
按隧道长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
9～20
1.0
1/100000
隧道二等
6～9
1.3
1/100000
三
3～5
1.8
1/50000
四
1.5～4
2.5
1/50000
一级
<1.5
4.0
1/20000
2.4、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，具体原则如下：
1）高程控制点应每隔200-500m设置一对。
2）高程控制测量的主要技术要求及观测限差应符合表四-3.3.1，表四3.3.2，表四3.3.3的规定。
六、施工测量方案
1、隧道内施工中线测设的原则
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则
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及高程。
检测与原测成果较差不应大于5mm。
2）检查合格后，在立模范围内放设不少于三个中线点及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、隧道贯通测量误差测量及调整
3.1、测定实际贯通误差的方法
1）在贯通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及其垂直方向上，即为纵向和横向贯通误差。
同时测量该点的水平角，求得方向贯通误差。
2）由两端高程点分别测量贯通面处临时点的高程，其高程差即为高程贯通误差。
3.2、平面贯通误差调整的方法
1）贯通误差≤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）贯通误差＞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行调整，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、高程贯通误差调整的方法
1）由两端测得的贯通点高程，应取两贯通高程的平均值作为调整后的贯通点高程。
2）高程贯通误差调整可按贯通误差的一半，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范围内各水准点高程。
3）未衬砌段高程放样应依据调整后的水准点高程进行。
4）调整后的线路应满足线路设计和验收规范要求。
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范要求，并经检定合格，观测仪器按检定计划实施检定。
2）、洞外控制网、洞内导线点应定期复测，平差后方可使用。
3）、严格遵守测量换手制度。
4）、施测方法严格按《国家一、二等水准测量规范》、《高速铁路工程测量规范》等相关规范执行。
5）、进行明确的技术交底，包括：
测量放样的内容；测量放样的点位示意图；测量放样点位的高程或者是在施工现场设置的水准点高程；必要的文字说明。
技术交底要求字迹清楚、工整、签字齐全，写明交底日期。
技术交底签字人包括：
交底人、接受人（工区现场技术员、施工队伍现场技术人员）。
八、附件
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