长大隧道控制测量方案.docx
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长大隧道控制测量方案
新建叙永至毕节铁路（川滇段）站前工程施工 XZZQSG-2 标段长大隧道控制测量方案
新建叙永至毕节铁路（川滇段）站前工程施工 XZZQSG-2 标
长大隧道控制测量方案
（ DK194+516.98 ～ D2K230+910 ）
中铁十七局集团叙毕铁路（川滇段）二标项目经理部
二〇一六年十二月三十日
新建叙永至毕节铁路（川滇段）站前工程施工 XZZQSG-2 标段长大隧道控制测量方案
一、工程概况..........................................................1
二、地形地貌..........................................................2
三、 测量依据.........................................................2
四、测量仪器及人员....................................................2
五、测量人员职责 ....................................................3
六、隧道洞外控制测量..................................................4
1． 洞外控制点布设规定................................................4
2．洞外平面控制测量 .................................................5
3． 洞外高程控制测量 ................................................9
4. 洞外控制点的联测及精度要求 .....................................11
七、隧道洞内控制测量.................................................12
1. 洞内平面控制测量 ................................................12
2．导线网的测量 ....................................................13
3．平差计算 ........................................................16
4．洞内高程控制 ....................................................17
5．贯通测量误差预计 ................................................18
6．洞外高程测量误差对洞内高程影响估算 ..............................19
7．隧道洞内布网施测注意事项 ........................................20
八、相关工作.........................................................20
九、测量技术保证措施.................................................20
新建叙永至毕节铁路（川滇段）站前工程施工 XZZQSG-2 标段长大隧道控制测量方案
长大隧道控制测量方案
一、工程概况
我标段施工起讫里程：
DK194+516.98～DK230+910，线路全长
36.393km。
隧道共计 8 座，其中大于 4 公里的长大隧道 3 座，分别为
长岭隧道，7775m；下寨隧道 4104m；斑竹林隧道全长 12758m，我标段
施工里程为 D2K222+232～D2K230+910，施工长度 8678m。
1.长岭隧道起迄里程为 DK199+190～DK206+965，全长 7775m，最
大埋深 375m，除出口 DK206+869～DK206+965 段为车站范围，设计为双
线外，其余均为单线隧道。
隧道为单面上坡，线路设计坡度为 12.2
‰、11.05‰、10.95‰、10.1‰和 0‰。
隧道洞身
DK204+105.458～DK205+917.09 段位于半径为 8000m 的右偏曲线上，其
余为直线。
为加快施工进度、满足防灾救援要求、施工通风等问题，于
DK203+100 线路前进方向右侧设置 1 座斜井，于线路大里程夹角 45°，
全长 1400m，斜井作为运营期间防灾救援避难所兼紧急出口。
2.下寨隧道起迄里程为 D2K208+923～D2K213+027，全长 4104m，
最大埋深 380m，设计为单线隧道。
隧道为单面上坡，线路设计坡度为
10.4‰、11.2‰。
隧道洞身 D2K208+923～D2K210+908.682 段位于半
径为 800m 的左偏曲线上，D2K213+022.824～D2K213+027 段位于半径为
800m 的右偏曲线上，其余为直线。
3.斑竹林隧道起迄里程为 D2K222+232～D2K234+990，全长
12758m，最大埋深 570m，我标段施工里程为
D2K222+232～D2K230+910，施工长度 8678m，进口段
D2K222+232～D2K222+370 段为下坪车站范围，隧道采用车站段双线衬
砌，其余均为单线隧道。
线路设计坡度为 6‰、10.7‰、11‰、7‰和-
3‰的人字坡。
全隧 D2K222+405.132～D2K223+984.821 段位于半径
R=2000 的左偏曲线上；D2K226+716.747～D2K228+322.216 段位于半径
R=8000 的右偏曲线上，其余为直线。
1
新建叙永至毕节铁路（川滇段）站前工程施工 XZZQSG-2 标段长大隧道控制测量方案
为加快施工进度、满足防灾救援要求、施工通风等问题，于
D2K224+400 线路前进方向右侧设置 1 座横洞，与线路小里程夹角 36°，
全长 1200m，坡度为-4.027‰、-1‰。
采用双车道无轨运输。
二、地形地貌
1.长岭隧道：
测区属侵蚀中低山地貌，地形连绵起伏，沟壑纵横，
隧区绝对高程 900～1250m，相对高差 80～320m。
隧道进口距乡村道路
较远，出口右侧 100m 的沟边有乡村公路相通，交通条件一般。
隧道进
出口及洞身 DK204+700～DK206+800 段居民点密集。
2.下寨隧道：
测区属低、中山剥蚀、侵蚀地貌，地形连绵起伏，沟
壑纵横，隧区绝对高程 800～1450m，相对高差 100～650m。
自然斜坡
一般 10°～40°，局部陡峻，坡度达 70°～80°。
地貌受岩性控制，
沿软弱带及可溶岩地段多形成侵蚀沟槽。
隧道进口位于马家坝一沟谷
内，附近无公路通行，只有进口右侧约 350m 处有高田至马家坝的乡村
公路通过，隧道出口位于高田乡一沟谷内，附近也无公路通行，隧区
交通条件较差。
3.斑竹林隧道：
隧区属低中山侵蚀地貌，地形连绵起伏，陡峻，
沟壑、谷溪纵横，随区海拔约 1000～17300m，相对高差 150～730m。
自然斜坡一般 15°～40°，局部陡峻，坡度达 60°～80°。
基岩出漏
状况一般，地表植被较发育，多为林地、灌木林、旱地。
隧道进口位
于一深切沟谷内，无公路通行，总体而言，该隧交通条件较差。
三、 测量依据
（1）《工程测量规范》（GB 50026-2007）；
（2）《铁路工程测量规范》（TB10101-2009）;
（3）《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）；
（4）《国家一、二等水准测量规范》（GB/T 12897-2006）；
（5）《国家三、四等水准测量规范》（GB/T 12898-2009）；
（6）《全球定位（GPS）铁路测量规范》（TB10054-97）
（7）《全球定位（GPS）测量规范》（GB/18314-2001）
四、测量仪器及人员
2
新建叙永至毕节铁路（川滇段）站前工程施工 XZZQSG-2 标段长大隧道控制测量方案
隧道洞外 GPS 测量采用 7 台徕卡 GPS 接收机，标称精度：
5+0.5ppm；水准测量采用 TrimbleDiNi03 电子水准仪，标称精度：
0.3mm；导线测量采用徕卡 1201 全站仪，标称精度 1″+1.5ppm，在使
用前经专门机构检测，测量精度满足施工要求。
精密测量队由三名测
量工程师和 10 名测量工（控制测量）组成。
项目总工
XXXXX
项目精测队
分部测量队
测量员测量员测量员
根据工程建设需要，在平时施工导线测量过程中，我项目部成立
精测队，分部下设测量队长一名，测量员 3 人。
测量组成员如下：
精测队长：
王盼
分部测量负责人：
王波、张贺贺、范明鑫
组员：
孙昊、张利伟、梁智超、鲍大炜、杨雷、杨杰、商昂、
邓鹏飞、赵钦
各分部测量负责人负责指导洞内导线测量，数据的整理及计算，
王盼负责全线测量工作复核；
五、测量人员职责
1、在工程开工前，对测量控制网进行复测，发现问题立即向监理
单位呈报。
建立相应等级的施工控制加密网控制点至各施工工作面所
需部位。
2、根据本施工处的生产计划安排，积极配合各工程部门保质、保
量、保安全的完成各项相关测量任务。
3
新建叙永至毕节铁路（川滇段）站前工程施工 XZZQSG-2 标段长大隧道控制测量方案
3、做好与外部及内部相关部门之间的技术交流、沟通工作，对外
部文件及图纸进行分类保管。
4、负责各施工工作面的施工放样，定期检查，并将结果通知所在
施工部位的技术员，做好交底记录。
5、提供符合设计要求的设计轴线，以满足规范要求，并负责检查
与复核工作。
6、定期监测复核控制点的位移情况，如超出规范，应及时纠正，
并向有关单位汇报。
六、隧道洞外控制测量
1． 洞外控制点布设规定
（1）洞外平面控制网应沿两洞口连线方向布设成多边形组合图形，
构成闭合检核条件。
（2）控制点应布设在视野开阔、通视良好、土质坚实、不易破坏
的地方。
（3）视线应超越和旁离障碍物 1m 以上。
通过水田、沙滩时，应
适当增加视线高度。
（4）测站和后视场地应清理和平整，以利于观测。
（5）除水准点可在稳固的基石上刻凿外，其余控制点均应埋设混
凝土包金属标志。
（6）每个洞口平面控制点布设不应少于 3 个，水准点不应少于 2
个。
（7）用于向洞内传递方向的洞外联系边不宜小于 300m。
（8）洞口平面控制点应便于向洞内引测导线。
（9）GPS 控制网进洞联系边最大俯仰角不宜大于 5°，导线网、
三角网的最大仰俯角不宜大于 15°。
（10）洞口附近的水准点应尽可能与隧道洞口等高，两水准点间
高差以水准测量 1~2 站即可联测为宜。
4
测量
部位
测量
方法
测量
等级
测角中误
差（〃）
洞口联系
边方向中
误差
（〃）
适用长度
（km）
边长相对
精度
洞外
导线
测量
二
1．0
6～20
1/100000
三
1．8
4～6
1/80000
四
2．5
＜４
1/50000
GPS
测量
一
1.0
6～20
1/250000
二
1.3
4～6
1/180000
三
1.7
＜４
1/100000
洞内
导线
测量
二
1.3
6～9
1/100000
三
1.8
3～6
1/50000
四
2.5
1.5～3
1/50000
测量部位
测量等级
两开挖洞口间高
程路线长度
（Km）
每千米高程测量
偶然中误差
（mm）
洞外
二
＞36
≦1.0
三
13～36
≦3.0
四
5～13
≦5.0
五
＜5
≦7.5
洞内
二
＞32
≦1.0
三
11～32
≦3.0
新建叙永至毕节铁路（川滇段）站前工程施工 XZZQSG-2 标段长大隧道控制测量方案
2．洞外平面控制测量
表 6-2-1 隧道洞外、洞内平面控制测量技术要求
表 6-2-2 高程控制测量技术要求
5
四
5～11
≦5.0
五
＜5
≦7.5
新建叙永至毕节铁路（川滇段）站前工程施工 XZZQSG-2 标段长大隧道控制测量方案
2.1 隧道洞外控制网布设：
根据《铁路工程测量规范》中规定：
洞外平面控制测量,结合隧道长度、平面形状、线路通过地区的地形和
环境,宜采用 GPS 测量、导线测量。
2.1.1 长岭隧道洞外控制网采用 GPS 测量,在进口和出口处,用设计
院提供的 XCPI30-1,XBCPI27,XCPI27-1,XCPI27-2,CPI32，CPI34 和
XCPI35-2，作为约束边，采用徕卡 GPS 双频接收机按四等控制网的要
求共测量 10 个洞外加密 GPS 点，经内业处理平差后的成果做为最终测
量成果，进口位置布设点位为 JM1-14、JM1-15 和 JM1-16，出口位置
布设点位为 JM2-5、JM2-6 和 JM2-7，斜井位置布设点位为 JM2-1
、JM2-2、JM2-3 和 JM2-4。
长岭隧道洞外 GPS 控制网示意图
2.1.2 下寨隧道洞外控制网采用 GPS 测量,在进口和出口处,用设计
院提供的 CPI32，CPI34，XCPI35-2，XCPI36-1，XCPI37-1 和 XCPI38，
6
新建叙永至毕节铁路（川滇段）站前工程施工 XZZQSG-2 标段长大隧道控制测量方案
作为约束边，采用徕卡 GPS 双频接收机按四等控制网的要求共测量 6
个洞外加密 GPS 点，经内业处理平差后的成果做为最终测量成果，进
口位置布设点位为 JM2-10,JM2-11 和 JM2-12，出口位置布设点位为
JM3-2 ,JM3-3 和 JM3-4。
下寨隧道洞外 GPS 控制网示意图
2.1.3 斑竹林隧道洞外控制网采用 GPS 测量,在进口和出口处,用设
计院提供的 CPI40,CPI41,XCPI36-1,XCPI42,XCPI43 和 XCPI43-2，作为
约束边，采用徕卡 GPS 双频接收机按四等控制网的要求共测量 7 个洞
外加密 GPS 点，经内业处理平差后的成果做为最终测量成果，进口位
置布设点位为 JM4-1、JM4-2、JM4-3 和 JM4-4，出口位置点位由 3 标
中铁 8 局布设，横洞位置布设点位为 JM4-6 、JM4-7 和 JM4-8。
7
新建叙永至毕节铁路（川滇段）站前工程施工 XZZQSG-2 标段长大隧道控制测量方案
斑竹林隧道洞外 GPS 控制网示意图
根据设计提供的控制网交桩资料，本标段此次复测的平面坐标系
统采用工程独立坐标系统高斯投影，参考椭球为 WGS-84 椭球（椭球参
数为：
长半轴 a=6378137，扁率 f=298.257223563），本标段涉及三个
投影分带，投影带中央子午线为 105°00′00＂，投影面大地高为
580m、870m 和 1070m，投影后东方向坐标加常数为 500km，北方向坐标
加常数为 0。
本管段测量的坐标系统与设计相同，椭球采用 WGS84 坐标系参考
椭球，边长投影在抵偿高程面上，投影长度的变形值：
铺设有砟轨道
地段不大于 2.5cm/km，即投影长度变形（包括高程归化、高斯正投影
变形之和）不大于 1/40000，中央子午线经度为 105°，其中长岭隧道
投影面大地高为 870 米，下寨隧道和斑竹林隧道投影面大地高为 1070
8
级 别
项 目
三等
四等
静
态
测
量
卫星高度角（°）
≥15
≥15
有效卫星总数
≥4
≥4
时段中任一卫星有效
观测时间（min）
≥20
≥15
时段长度（min）
≥60
≥45
观测时段数
1～2
1～2
数据采样间隔（S）
10～60
15～30
PDOP 或 GDOP
≤8
≤10
控制网级别
基线边方向中误差
最弱边相对中误差
CPⅠ
≤1.7″
1/100 000
CPⅡ
≤2.0″
1/70 000
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米。
控制网加密测量时按四等 GPS 平面控制网技术要求进行测量。
CPI、CPII GPS 控制网测量的精度指标（表 6-2-3），C、D 级 GPS 平面
控制网技术要求（表 6-2-4）
表 6-2-3 GPS 测量的精度指标
表 6-2-4 C、D 级 GPS 平面控制网复测技术要求
2.2 平差计算
内业平差计算时，采用徕卡公司配备的 LGO 数据处理软件，以复测
后提交的控制点为基准，解算各个加密控制点。
3． 洞外高程控制测量
根据《铁路工程测量规范》定：
洞外高程控制测量应根据设计精度，
结合地形情况，水准线路长度以及仪器设备条件，采用水准测量或光
电测距三角高程测量，长大隧道洞外高程控制网采用二等水准测量。
9
等级
水准尺类
型
水准仪等
级
视距
（m）
前后视距
差（m）
前后视累积
差（m）
视线高度
（m）
二等
铟瓦尺、
条码尺
DS1
≤50
≤1.0
≤3.0
下丝读数
≥0.3
DS05
≤60
三等
双面
DS3
≤65
≤3.0
≤6.0
铟瓦、条
码尺
DS1、DS0
5
≤80
四等
双面
DS3
≤80
≤5.0
≤10.0
铟瓦条码
尺
DS1
≤100
水准
侧量
等级
每公里水准
测量偶然中
误差
（mm）
每公里水准
测量全中误
差（mm）
限差（mm）
检测已测段高
差之差（即复
测值与设计值
不符值的限差
往返测
不符值
附和路线或
环闭合差
左右路线
高差不符
值
二等
≤1.0
≤2.0
6√L
4√L
4√L
—
三等
≤3.0
≤6.0
20√L
12√L
12√L
4√L
四等
≤5.0
≤10.0
30√L
20√L
20√L
14√L
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3.1 各级水准测量精度指标（即测规对高程测量的限差规定）
表 6-3-1 水准测量精度指标
二等水准测量必须往返观测，不允许采用两台仪器同方向左右观
测，三、四等均可以左右路线观测，计算结果单位为毫米。
3.2 各级水准测量主要技术要求
表 6-3-2 水准测量技术要求
3.3 高程测量方法
二等水准测量，路线采用往、返观测。
复测采用附合水准路线，由
一个已知点出发，最后附合到另一个已知点，控制测量时一般采用闭
合水准路线，由一个已知点出发，最后回到该已知点上，由此计算增
10
新建叙永至毕节铁路（川滇段）站前工程施工 XZZQSG-2 标段长大隧道控制测量方案
设的新水准点高程。
隧道洞外高程控制网采用二等水准测量。
使用 TrimbleDiNi03
电子水准仪，按二等水准测量规范要求进行施测。
长岭隧道：
在进口处加密水准点,从三等水准点 BM21 出发,按闭合
水准路线进行往返测量；在出口处加密水准点,从三等水准点 BM22出
发,按闭合水准路线进行往返测量。
下寨隧道：
在进口处加密水准点,从三等水准点 BM23 出发,按闭合
水准路线进行往返测量；在出口处加密水准点,从三等水准点 XCPI36-1
出发,按闭合水准路线进行往返测量。
斑竹林隧道：
在进口处加密水准点,从三等水准点 BM27 出发,按闭
合水准路线进行往返测量；在横洞口处加密的三等水准点 JM4-8 出发,
按闭合水准路线进行往返测量。
3.4 水准测量有关精度计算
外业、内业完成后，应进行精度统计、分析及评定。
（1）、往返闭合差计算，如超限必须查找原因或重测。
（2）、每千米水准测量高差的偶然中误差或全中误差。
√1/4n×［△/L］
水准路线测段往返高差不符值（mm）；
L——水准测段长度（km）；
N——往返测的水准路线测段数。
（3）、检测已测段高差之差（即复测值与设计值不符值的限差）。
二等水准测量，限差为 6√L，不超限采用原设计成果，超限采用
复测成果。
这一项是衡量实测精度与设计精度是否相符。
4.洞外控制点的联测及精度要求
4.1 平面控制点联测
隧道洞口控制点使用 GPS 进行加密，待平差计算结果符合规范要
求后，应使用全站仪对洞外加密的点位进行角度和边长的复测，复测
11
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
1.0
1/250000
±2.0 n2
1/100 000
6
9
－－
－－
隧道二等
1.3
1/250000
±2.6 n2
1/100 000
6
9
－－
－－
三等
1.8
1/150000
±3.6 n2
1/55000
4
6
10
－－
四等
2.5
1/80000
±5 n2
1/40000
3
4
6
－－
一级
4.0
1/40000
±8 n2
1/20000
－－
2
2
－－
二级
7.5
1/20000
±15 n2
1/12000
－－
－－
1
3
水准测量等级
测段往返测高差不符值限差
二
0.8 n
三
2.4 n
四
4.0 n
五
6.0 n
新建叙永至毕节铁路（川滇段）站前工程施工 XZZQSG-2 标段长大隧道控制测量方案
结果应满足四等导线测量的要求。
表 6-4-1 导线测量的技术要求
注：
1、表中 n 为测站数。
2、当边长短于 500m 时，二等边长中误差应小于 2.5mm，三等边长中误差应小
于 3.5mm，四等、一级边长中误差应小于 5mm，二级边长中误差应小于 7.5mm。
复测方法：
把仪器架设在控制点上，测量每相邻两点间的距离，
并在该点上观测相邻两边之间的夹角，利用已知的控制点坐标正算出
距离和坐标方位角，与已测得的距离和坐标方位角进行对比检查。
4.2 高程控制点联测
2、三等水准路线宜沿隧道进出口间
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