隧道织毕二部测量方案.docx
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隧道织毕二部测量方案
1.工程概况
新建铁路织金至毕节线土建02标大营山隧道，里程范围：
DK372+790～DK375+125，全长2335m（其中Ⅲ级围岩长1430m，Ⅳ级围岩长670m，Ⅴ级围岩长235m），为单线隧道，隧道最大埋深约125m。
全隧除DK373+790～DK373+945.82位于半径2500m的右偏曲线上、DK374+983.07～DK375+125位于半径3500m的左偏曲线上，其余均位于直线上，洞内线路纵坡设计为-6‰和-11.5‰的单向坡。
可用于控制该隧道的设计院给定控制点有3个：
D083、D084、D085。
二等水准测量加密控制点2个：
BM30、BM31。
2.编制依据
2.1编制依据
1、《新建铁路工程测量规范》TB10101-2009
2、《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》TB10054-97
3、大营山隧道设计文件及施工图纸
4、中铁第二勘察设计院向我单位进行了现场交桩，并提交了书面版的加密工程控制测量网坐标及三等水准成果表。
5、施工前，我部根据中铁第二勘察设计院提供的控制点布设四等GPS加密网，加密四等水准点并提交加密成果书。
2.2编制原则
根据本工程的特点,将本工程分为进出口两个施工区段，隧道进口DK372+790～DK373+957.5为I施工区段，管段1167.5m，隧道出口DK373+957.5～DK375+125（终点）为II施工区段，管段1167.5m。
3.施工测量准备
3.1施工测量组织工作
我单位科学组织、加强人员协调按计划要求完成外业工作，并及时对外业数据进行处理，数据检测合格后上报监理、咨询公司。
3.2施工测量原则
严格执行测量规范；遵守先整体后局部，先控制后碎部的工作程序，先确定加密控制网，后以加密控制网为依据，进行各局部轴线的定位放线。
必须严格审核测量原始数据的准确性，坚持测量放线与计算工作同步校核的工作方法。
定位工作执行自检、互检合格后再报检的工作制度。
测量方法要简捷，仪器使用要熟练，明确为工程服务，按图施工，质量第一的宗旨。
紧密配合施工，发扬团结协作、实事求是、认真负责的工作作风。
3.3准备工作
1.配置测量经验丰富的测量人员，保证测量人员的相对固定性，制定工程测量管理制度。
2.进入施工现场的仪器必须经过鉴定，具有鉴定证书。
3.熟悉施工图纸，审核施工图中各部位轴线尺寸。
4.施工测量
4.1测量管理
4.1.1测量管理
为做到测量成果的准确无误，本工程测量工作坚持三级管理，配备测量经验丰富的技术人员和先进测量仪器。
工区测量小组进行日常的施工放样工作；分部测量班负责布置、测量加密控制点，对工区测量小组工作进行检查、校核、监督和控制；局指挥部（或公司）精测队组织复测导线控制点和水准点。
在工程的各个施工阶段，严格执行测量多级复核制，并且所有上报的测量成果均须附有测量原始资料。
分部测量班成员：
孙杰、罗遥、陈辅军、王荣辉、宋杜平、王威峰。
4.1.2根据本工程实际需要，需要配备的主要测量设备见下表：
主要测量设备名称、数量及精度要求
序号
设备名称
数量
规格型号
主要工作性能指标
1
Leica全站仪
2
TS06
2”，1.5mm+2pmm
2
苏一光水准仪
2
DSZ2
1mm
3
塔尺
4
5M
1mm
4
钢卷尺
6
5
对讲机
4
6
直尺
10
5M
1mm
4.2测量工作流程
工作流程见图
4.3控制测量
施测前，对所有需进入现场使用的水准仪、全站仪等仪器进行检校和标定，合格后方可投入使用。
对设计单位提交的加密点和水准点进行现场复核，根据施工需要选择视线开阔地点加密，根据现场线路、施测区域，按B级网精度施测加密，高程控制采用闭合水准路线，按照四等水准测量的要求施测加密，并尽可能将导线点与水准点合并，建立平面和高程控制网，测量成果报监理、咨询公司认可后，方可做为施工放样的依据及竣工后的验收之用。
采用的标准：
表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
（″）
全长
相对
闭合差
测回数
1″仪器
2″仪器
隧道三等
1.8
1/150000
±3.6√n
1/55000
6
10
四等
2.5
1/250000
±5√n
1/40000
4
6
表中n为测站数
表2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（″）
四等及以上
1″仪器
6
9
6
2″仪器
8
13
9
表3边长测量技术要求
等级
测距仪仪器等级
每边测回数
一测回读数较差限值（mm）
测回间较差限值（mm）
往返观测平距较差限值
往测
返测
三等
Ⅰ
2
2
2
3
2mD
Ⅱ
4
4
5
7
四等
Ⅰ
2
2
2
3
2mD
Ⅱ
5
7
Ⅲ
4
4
10
15
备注：
一测回是指全站仪盘左、盘右各测量一次的过程
表4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
三等
≤6
≤200
DS2
黑、红面尺
往返
往返
±15
备注：
L为水准路线长度，单位为Km。
表5水准测量观测要求
等级
水准尺类型
水准仪等级
视距
（m）
前后视距差（m）
测段前后视距累积差（m）
视线高度
（m）
二等
双面木尺
DS2
≤75
≤2,0
≤6.0
≥0.35
表6水准测量的观测方法
等级
环线观测方式
观测顺序
三等
往返
奇数站：
后-前-前-后
4.4隧道控制测量和施工测量
4.4.1洞内平面控制
沿隧道中线布设多边形闭合导线环，导线点埋设采用混凝土灌注铁
心桩，要布置在施工干扰小，稳固可靠的地方，必要时采取保护措施。
结合我们所用的测量仪器的精度，测距、测角均能满足较高等级测量要求的情况，采用闭合导线控制。
导线控制按主导线控制点、附导线控制点和施工导线控制点进行控制。
隧道内导线以洞口所投GPS点为起始点向内测设，形成闭合导线环（附隧道洞内平面控制点位图）。
导线每延伸1～2个控制点，控制点坐标采用平差值，起算到GPS点进行平差。
精测导线要求导线边长应尽量的长（不小于300m），要根据实地的照准精度选定合适的距离。
旁折光对精密测角观测结果有系统性影响，因此导线尽量沿隧道中线布设成等边直伸多边形导线闭合环或菱形导线锁，每个导线环的边数设计为4～6条。
隧道的横向贯通误差随着测站数的增加而迅速增大，在保证洞内通风、照明、通讯问题解决的情况下，将导线边尽量设长，以减少方位角
传递误差。
根据洞内通视的实际情况，导线平均边长布设应不小于150m。
由于洞内首级控制网不能完全满足施工测量的需要，需建立第二级加密控制，二级控制的加密采用插点、插网的方法，精度可比首级控制网低。
导线角观测采用方向观测法6测回。
距离测量采用对向观测2测回观测过程中的各项限差要求严格按隧道四等导线测量的要求实施。
导线的测角测边要求符合《新建铁路工程测量规范》TB10101-2009。
4.4.2轴线控制及施工测量
洞内导线点布设、观测、平差、坐标计算完毕，经复核无误后，利用导线控制点测出隧道轴线。
由导线点测设轴线桩，一次测设不能少于3点，并相互校核。
施工中除设置变坡点控制桩外，还要设置必要的加桩，直线上按10m间距布置。
混凝土施工时可根据作业地段适当加密。
施工中的测量控制采用三维极坐标法进行施测。
为了加强放样点的检核条件，可用另外两个已知导线点作起算数据，用同样方法来检测放样点正确与否，或利用全站仪的坐标实测功能，用另两个已知导线点来实测放样点的坐标，放样点理论坐标与检测后的实测坐标X、Y值相差均
在±3mm以内，可用这些放样点指导隧道施工。
开挖放样：
采用全站仪定出隧道的中线，（全站仪可以通过程序及设计尺寸直接放样出隧道开挖断面）；再根据隧道中线与高程采用“隧道五寸台”法绘出隧道断面。
要求现场绘制精度为±10mm。
在隧道初支过程中，架设钢格栅时要严格的控制中线、垂直度和同步线，其基本方法同掘进原理。
其中格栅中线和同步线的测量允许误差为±20mm，格栅垂直度允许误差为±2°。
二衬施工使用自制定型模板，直接控制模板定位，采用中线与边墙
高程控制即可。
二衬钢筋作业与开挖作业原理相同，使用五寸台增加点位控制。
测量精度要求达到±3mm即可。
4.4.3高程控制
（1）洞外高程控制
采用洞口加密水准点（不少于2个）
（2）洞内高程控制
按《新建铁路工程测量测规》中表6.2.2—2高程控制测量设计要素中对隧道测量的一般规定，隧道洞内高程测量采用四等水准测量，每千米水准测量的偶然中误差≤5.0mm，可将洞内的200m一对的平面控制点同时作为高程控制点进行测量。
洞内高程分别从洞口水准基点向洞内引测。
每100m～150m埋设一个控制桩，埋设标准同导线控制桩。
施测时必须联测两个以上水准控制桩，其差值在规范规定范围内时，方可向前引测。
洞内外水准控制点要定期进行联测，建立水准控制网。
施工前进行洞口的定位测量，测出地面高程与设计高程之差，给施工开挖提供准确数据。
洞内施工时，根据设计高程，在洞内两侧按10米间距标出里程桩号
和腰线高程，给下一道工序提供直观的高程控制点。
洞内每一百米至一百伍拾米埋设一个混凝土固定的高程控制点，并进行往返观测和平差，直至隧道贯通。
4.4.4保证测量精度的技术要求
（1）严格按照隧道四等导线测量的作业要求和仪器级别、技术精度指标、操作规程进行施测。
（2）洞外、洞内温差较大、明亮度反差强烈，这对测量极为不利。
因此由洞外向洞内的引测工作，应在夜晚或阴天进行，进洞定向边的选择必须大于150m。
（3）提高观测者的技术水平。
在观测的过程中要自始至终选用一名操作熟练、有责任心的观测员负责观测，这样在保证相同的观测条件下，有效的提高测量精度，保证观测值为同精度观测。
（4）洞内外温度、湿度相差很大，为使仪器内部温度与外界温度充分一致，仪器开箱30分钟后方可进行观测。
测距时应防止强灯光直接射入照准部，应经常拭净镜头及反射镜上的水雾。
（5）导线向前延伸时必须符合原有三个或三个以上控制点确保无误后方可进行。
每次观测采用的仪器、设备、观测方法、观测精度指标、观测条件、平差方法均相同。
（6）为较大程度消除仪器照准部旋转时可能产生的仪器底部带动误差对测角的影响，测角时，应按总测回数的奇数测回和偶数测回分别观测导线的左角和右角。
5.贯通测量
5.1控制测量设计
5.1.1规范对贯通误差的要求
隧道的贯通误差包括横向贯通误差、纵向贯通误差、高程贯通误差三项，其中纵向贯通误差对隧道施工、运营影响极小，且在施工测量过程中很容易保证精度，故在此对该项不做贯通误差设计。
下面根据平面控制测量、高程控制测量精度对横向贯通误差、高程贯通误差分别做出估算。
为安全、高精度的贯通本隧道，减少将来隧道贯通误差调整的难度，结合我单位现有的测量仪器精度，决定洞外平面控制测量采用GPS按二级网精度施测，洞内导线控制测量等级为隧道四等导线，洞外采用三等水准、洞内高程采用四等测量。
洞内导线测边、角按独立测量2组计算。
隧道贯通误差规定
项目
横向贯通误差
高程贯通误差
相向开挖隧道长度（km）
L˂4
4≤L˂7
7≤L˂10
10≤L˂13
13≤L˂16
16≤L˂19
19≤L˂20
洞外贯通中误差（mm）
30
40
45
55
65
75
80
18
洞内贯通中误差（mm）
40
50
65
80
105
135
160
17
洞内外综合贯通中误差（mm）
50
65
80
100
125
160
180
25
贯通限差（mm）
100
130
160
200
250
320
360
50
注：
1本表不适用于利用竖井贯通的隧道。
2相向开挖长度大于20km的隧道应作特殊设计。
5.2平面控制测量
5.2.1洞外控制网布设
设计院提供的平面控制点CPI，其点位距离线路较远不能满足隧道正确贯通的要求，需重新布同精度等级的洞外加密控制网。
根据规范要求及该隧道现场实际情况，洞外平面控制网采用全球卫星定位系统（GPS）测量，执行《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》标准，按B级网精度施测，该项工作已完成，结果见《加密制网成果》。
根据该结果，洞外加密GPS控制点及引入边的中误差如下表1：
表1 洞外往洞内引入使用的点和边的中误差
进洞点名
点位中误差
后视边名
方位角中误差
距贯通面距离
进口
DYJ-1
2.9 mm
DYJ-1~2218
0.63 秒
1200m
出口
DYC-1
2.0 mm
DYC-1~2219
0.42 秒
1200m
则洞外平面控制测量引起的横向贯通中误差为：
my=（2.92+2.02+（0.63÷206265×4472168）2+（0.42÷206265×4720752）2）1/2
=±17mm
加密点标石上应注记控制点编号，考虑隧道洞外加密控制点较少，编号可由加密首写字母同各工区前首写字母加数字（如大营山进口加密点，可编JMDYJ-1）
加密点埋设采用现场浇筑混凝土桩，混凝土的配比按水泥：
砂子：
碎石的重量比为1：
2：
3进行。
金属标志制作材料上部为不锈钢，下部采用长20cm普通钢筋焊接而成。
加密点标石埋设规格应符合下图的规定。
5.2.2洞内控制网布设
根据规范要求，洞内平面控制网采用四等导线施测，为提高贯通精度，我们根据测量仪器及洞内施测条件，按隧道四等导线布设闭合导线控制网。
为安全贯通，我们先按两洞口以三等支导线一次测量的方式向洞内引测平面控制网来估算洞内控制测量对横向贯通误差的影响。
预计洞内导线点布设及各点距贯通面、隧道中线的距离如下图所示
（仅绘制支导线，实际为附合导线）。
进、出口洞内导线点距离贯通面距离dx、dy值
导线点
dx
dy
备注
进口端导线
2218
1189
231
∑dx2=4472168
∑dy2=55499
DYJ-1
1039
16
DYJ-2
889
19
DYJ-3
739
16
DYJ-4
589
19
DYJ-5
439
18
DYJ-6
289
18
DYJ-7
139
16
贯通面
0
0
出口端导线
2219
1212
396
∑dx2=4720752
∑dy2=175403
DYC-1
1062
113
DYC-2
912
70
DYC-3
762
24
DYC-4
612
11
DYC-5
462
11
DYC-6
312
10
DYC-7
162
0
贯通面
0
0
由洞内导线测量引起的隧道横向贯通误差主要有测角误差和测距误差两部分，其中，测角误差引起的横向贯通误差myβ按下式计算：
myβ=mβ/ρ×（∑dx2）1/2
式中：
mβ—导线测角中误差，该隧道导线按四等精度布设，独立一组测角中误差mβ为2.5秒。
ρ—206265秒
∑dx2—各导线点距离贯通面的垂直距离的平方的和。
测距误差引起的横向贯通中误差按下式计算：
myl=ml/l×（∑dy2）1/2
式中：
ml/l—导线边长相对中误差，独立观测一组边中误差为1/100000。
∑dy2—导线各边在贯通面上的投影长度的平方和。
根据表、图中数据，得
myβ=±1/206265×（4472168+4720752）1/2=±0.015m
myl=±1/50000×（55499+175403）1/2=±0.0096m
由洞内导线测角、测距误差引起的横向贯通误差值为
my=（myβ2+myl2）1/2=±0.018m
当采用两组同精度观测时，贯通误差为
my=±0.018/21/2=±0.013m
5.3高程控制测量设计
5.3.1洞外高程控制测量
设计院提供的水准点为三等水准点，经复测检验，满足隧道施工要求，洞外水准点采用原设计高程。
三等水准测量偶然中误差为±3mm/km，水准复测线路长度16千米，则洞外控制测量的中误差为
mhw=±3×161/2=±12mm˂18mm
5.3.2洞内高程控制测量
洞内高程采用四等水准引测来控制。
测量精度采用规范值±5mm/km，根据线路长度7千米来推算，得洞内控制测量的中误差为
mhn=±5×71/2=±13mm˂17mm
5.3.3洞内、外高程控制测量综合影响
由1,2得
mh=（mhw2+mhn2）1/2=±18mm˂25mm
5.4结论
从上述数据可知，大营山隧道洞外采用B级网，洞内导线采用隧道四等支导线引测，贯通面横向中误差满足规范要求，且在实测过程中采用闭合导线环，测量精度会提高一个等级。
洞外三等加密水准点，满足洞外水准控制测量要求，洞内采用四等水准，高程贯通误差远小于规范允许值。
高程、平面均满足隧道的正确贯通要求。
6竣工测量
6.1隧道竣工测量内容
（1）洞内CPII控制网测量
（2）隧道二等水准贯通调整测量
（3）隧道内线路贯通测量
（4）隧道断面测量
6.2隧道二等水准贯通调整
（1）洞内水准点每千米埋设1个，起闭隧道进出口水准点，按三等水准测量。
在边墙上埋设标志。
标志应符合《新建铁路工程测量规范》，TB10101-2009附录A.3.4的规定。
（2）洞内水准点贯通高差闭合差≦20√L时，以隧道进出口两端的三等水准点为固定点进行高程平差。
当贯通高差闭合差≧20√L时，应将水准线路向两头延伸，使之≦20√L后，固定两端高程，对该段水准路线进行约束平差，并调整平差范围内的四等水准点，消除隧道断高。
6.3中线贯通测量
（1）中线桩的设置，应满足编制竣工文件的需要
（2）中线桩上应钉设公里桩，并应钉设百米桩。
（3）在曲线起终点、边坡点、竖曲线起终点、隧道进出口、隧道内断面变化处均应设置加桩。
6.4隧道净空断面测量
（1）断面测量直线地段每50米，曲线20米。
（2）净空断面应测量内拱顶高程、其拱线宽度以及轨顶以上1.1米、3米、5.8米处的宽度
竣工测量的基本方法和精度要求应与施工测量相同。
7.施工测量管理
7.1施工测量管理制度
（1）所有测量仪器必须经过法定的检测机构检测、标定方能使用。
（2）坚持测量复核制。
（3）现场控制桩，由技术部门接收、使用、保管。
（4）交桩要逐点查看，双方在交接记录上详细说明控制桩的当前情况及存在问题和处理意见，并进行签认，之后由总工程师组织技术人员复核，误差超限的，及时与监理联系落实。
（5）施工中必须定期对控制桩复测，避免累计误差。
（6）所有测量数据在测前、测中、测后分三次复核检查，确保测量无误、测量资料要求清晰、真实、完整、并妥善保管。
内业资料二人独立计算，相互核对。
测量仪器定期检定。
7.2测量人员安全保证措施
（1）施工现场按规定设置安全防护措施，测量人员进入施工现场要按规定使用安全防护用品。
（2）工地所有仪器设备，必须定期保养，保持良好的工作状态及完备的安全装备。
7.3测量技术保证措施
由于工程工期的限制以及本工程施工工艺特点，主体结构施工以及特长线隧道等施工测量不允许出现任何测量误差超出限差的情况，在施工
中，必须高度重视测量工作，为达到高程和平面的测量误差均在限差内的目的，特制定以下技术措施：
（1）本工程测量采用三级复核制，工区测量为一级，分部定期对工区测量结果进行复核为二级，指挥部测量队定期对分部测量结果进行复核为三级。
（2）开工前对测量人员进行工程情况、技术要求、测量规范、测量操作规程、测量方案测量基本知识和测量重要意义的培训。
（3）根据质量计划和相关规程，及时、定期把测量仪器送到有检定资格的单位检校，确保测量结果的有效性。
（4）积极和监理方测量工程师联系、沟通、配合、满足并尊重测量监理工程师提出的测量技术要求及意见。
并把测量结果和资料及时上报监理公司，测量监理工程师经过内业资料复核和外业实测确定无误后方可进行下步工序的施工。
（5）所有测量的内业资料计算，以及外业实测资料的整理和交底，都必须有计算人、复核人，确保资料的准确无误。
现场施工测量有检校条件，尽量形成附合导线和附合水准路线形式；或者换人复测，以不同的测量方法重复测量来达到检核目的。
（7）经常复核隧道内易变形地段附近的导线点、水准点、中线点，随时掌握中线点、高程点、导线点的变形情况。
目录
1.工程概况1
2.编制依据1
2.1编制依据1
2.2编制原则1
3.施工测量准备1
3.1施工测量组织工作1
3.2施工测量原则1
3.3准备工作2
4.施工测量2
4.1测量管理2
4.1.1测量管理2
4.1.2根据本工程实际需要，需要配备的主要测量设备见下表：
2
4.2测量工作流程3
4.3控制测量3
4.4隧道控制测量和施工测量5
4.4.1洞内平面控制5
4.4.2轴线控制及施工测量6
4.4.3高程控制6
4.4.4保证测量精度的技术要求7
5.贯通测量7
5.1控制测量设计7
5.1.1规范对贯通误差的要求7
5.2平面控制测量8
5.2.1洞外控制网布设8
5.2.2洞内控制网布设9
5.3高程控制测量设计11
5.3.1洞外高程控制测量11
5.3.2洞内高程控制测量11
5.3.3洞内、外高程控制测量综合影响11
5.4结论11
6竣工测量12
6.1隧道竣工测量内容12
6.2隧道二等水准贯通调整12
6.3中线贯通测量12
6.4隧道净空断面测量12
7.施工测量管理12
7.1施工测量管理制度12
7.2测量人员安全保证措施13
7.3测量技术保证措施13
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