测量方案 0115北京Word格式.docx

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6.2隧道施工测量15

6.2.1明、暗挖隧道测量15

6.2.2盾构施工测量16

7.贯通测量18

7.1平面贯通测量18

7.1.1平面贯通误差测定18

7.1.2平面贯通误差的调整18

7.2高程贯通测量18

7.2.1高程贯通误差测定18

7.2.2高程贯通误差的调整18

7.3断面测量19

7.3.1隧道净空断面测量19

8.轨道控制测量19

8.1CPⅡ控制点加密19

8.1.1CPⅡ控制网平面测量19

8.2CPⅢ控制网测量19

8.2.1CPⅢ控制网平面测量19

8.2.2CPⅢ控制网高程测量21

9.资料管理与上报22

10.施工测量精度的保证措施23

1.编制依据

（1）《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）

（2）《全球定位系统（GPS）测量规范》（GBT/18314-2009）

（3）《铁路工程测量规范》（TB10101-2009）

（4）《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-2006）

（5）《高速铁路隧道工程施工技术规程》（Q/CR9604-2015）

（6）《高速铁路路基工程施工技术规程》（Q/CR9602-2015）

（7）《新建铁路京沈客运专线精密工程控制测量技术总结和成果报告》（2014-铁三院）

2.工程概况

2.1工程简介

北京至沈阳铁路客运专线北京段站前工程（不含动车运用所）十三标段位于华北地区的北京市朝阳区境内线路起点位于崔各庄乡草场地村，紧邻京包铁路（铁路东侧），线路呈南北走向，标段重点工程望京隧道自草场地北侧进入地下，下穿既有长建驾校、南皋路、北小河、首都机场高速公路、机场快轨、京顺路、来广营东路、香江北路、地铁15号线马泉营站、湿地公园、顺白路、机场南线高速，之后进入地面。

线路具体走向见图2-1。

图2-1线路平面示意图

2.2线路平纵面及主要曲线要素

标段有三处平面曲线，最小曲线半径2500m，最大曲线半径7500m；

两处竖曲线，纵坡依次为-25‰、-2.3‰，竖曲线半径均为15000m。

2.3坐标及高程系统

根据设计院测量成果书中说明，施工坐标系统为2000国家大地坐标系；

高程系统为85国家高程系统。

2.4设计交桩及控制网情况简介

2.4.1成果资料

交接的主要测量成果资料如下：

CPⅠ、CPⅡ控制点成果表及点之记；

水准点成果表及点之记；

测量平差计算表；

测量技术报告；

资料见附表1、2。

2.4.2控制网示意图

图2-2CPI控制网示意图

图2-3CPⅡ控制网示意图

3.本项目执行相关规范及技术控制标准

3.1执行相关规范

施工测量按招标文件和设计图纸、《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）、《全球定位系统（GPS）测量规范》（GBT/18314-2009）、《铁路工程测量规范》（TB10101-2009）、《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-2006）及《高速铁路隧道工程施工技术规程》（Q/CR9604-2015）、《高速铁路路基工程施工技术规程》（Q/CR9602-2015）的有关规定执行。

3.2技术要求

3.2.1平面控制网观测技术要求

（1）GPS测量作业满足下表3.1的基本技术要求。

表3.1各级GPS测量作业的基本技术要求

平面GPS测量的精度指标符合表1.2规定。

表3.2GPS测量的精度指标

（2）导线测量作业满足下表3.3的基本技术要求。

表3.3导线测量主要技术要求

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

隧道二等

1.3

1/250000

2.6

1/100000

6

9

--

三等

1.8

1/150000

3.6

1/55000

4

10

四等

2.5

1/80000

5

1/40000

3

一级

8

1/20000

2

3.2.2高程控制网观测技术要求

（1）水准观测技术要求满足表3.4的要求。

表3.4水准观测主要技术要求

（2）水准测量精度要求符合表3.5的规定。

表3.5水准测量精度要求（mm）

3.2.3贯通误差

隧道开挖贯通测量中误差规定为：

横向±

65mm、竖向±

25mm，极限误差为中误差的2倍。

4.人员组织及仪器配备

4.1人员组织

现场设测量工程师1人，测量技术人员9人，以满足现场施工测量的需要。

根据工程需要，考虑配置以下人员：

表4.1人员配置表

职务

人数

职责

测量工程师

1

负责工程施工过程中的各种测量事务

测量技术人员

协助测量负责人完成测量工作

合计

4.2仪器配备

根据工程测量规范及工程整体精度控制要求，本工程按规范配备以下测量仪器及工具可满足施工需要。

全站仪2套、水准仪2台、对讲机六部、钢卷尺1把、塔尺2把、铟瓦条码2把。

根据本工程实际，考虑配备以下仪器设备：

表4.2仪器配置表

仪器名称

数量

备注

Ts06全站仪

1台

2秒，2＋2ppm*D

TCR1202+R400全站仪

DINI03电子水准仪

二等水准

DSZ2水准仪

四等水准

5.控制测量

5.1洞外控制测量

洞外控制测量的主要目的是建立洞外测量控制系统，提供可靠的平面和高程控制点。

工程洞外控制网包括平面控制网、高程控制网，其中洞外控制包括B、C级GPS网、精密导线网。

5.1.1洞外平面、高程控制网

5.1.1.1平面控制网

GPS首级控制测量采用TrimbleR8系列双拼接收机，仪器标称精度为5mm±

1ppm，按照规范布网要求进行观测、设站及精度控制。

CPⅠ控制网测量两个时段，每时段观测时间不少于90分钟；

CPⅡ控制网测量两个时段，每时段观测时间不少于60分钟。

为减少城市车辆对观测质量影响，观测宜选择深夜完成，确保数据采集的稳定性。

精密导线测量采用LeicaTS30型0.5秒全站仪进行导线施测测距精度为0.5mm+0.6ppm×

D（D以km为单位）；

精密导线按三等导线（CPII）施做，水平角观测采用方向观测法，每测站观测4测回，个别短边观测六测回，测角中误差为±

1.8″。

复测结果进行严密平差，精度达到精密导线的技术要求。

5.1.1.2高程控制网

高程控制测量按二等水准高程施做，采用TrimbleDiNi03电子水准仪器，2米铟瓦条码水准尺，每公里往返高差中数误差为±

0.3mm，往返较差、附合闭合差应≤±

mm。

5.1.2数据处理与精度分析

GPS控制网网基线解算采用广播星历，用LGO8.4商用软件按静态相对定位模式进行，采用多基线向量的双差固定解求解模式。

外业观测结束后以大地四边形作为基本构网图形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要求。

删除工作状态不佳的卫星数据，删除残差过大且有明显的系统误差的时间段，不让其参与平差，同一时段观测数据总剔除率不大于10﹪。

对所有基线进行解算并进行精度分析，然后把解算完成的基线文件导入GPS工程测量控制网通用平差软件（CosaGPSV5.21）进行平差处理，并得出平差报告及复测结果。

二等水准网复测严格按照国家二等水准技术标准要求观测作业。

水准网全部观测完成后按规范作每公里偶然中误差计算。

每公里偶然中误差

按下列公式计算：

式中：

Δ——测段往返高差不符值（mm）；

L——测段长（km）；

n——测段数；

5.2洞内控制测量

5.2.1洞内平面、高程控制网

洞内控制测量主要包括洞内控制导线测量及控制洞内水准测量。

考虑到该项目工程隧道长度单线长4160.7m，洞内要求测量方向控制精度很高，施工期间应要求局、处、工区测量队（组）严格依照中铁隧道集团测量管理办法要求并考虑本工程具体特点，进行相互间多级完全复测。

5.2.1.1洞内导线测量

以竖井联系测量导入的井下导线边为洞内施工控制导线起始边，沿隧道设计方向布设导线，导线形式采用主副导线环。

在直线段上导线平均边长不宜小于200m，曲线地段导线边长不宜小于150m，依现场实际情况尽量采用长边。

同时保证前后视距差不超过1∶3的关系，角度测量中误差达到±

1.8″，测距相对中误差达到1/10000。

5.2.1.2洞内水准测量

以竖井传递的水准点为基准点，沿隧道导线点依次布设固定水准点，按国家二等水准测量施测，复测频率以复测洞内控制导线点频率一致。

洞内水准测量采用天宝DINI03电子水准仪和2m铟钢尺进行往返观测，其闭合差应满足±

mm（L以km计）。

隧道开挖至全长的1/3处、2/3处、贯通前100～200m时需要对地下水准点按精密水准测量技术要求进行复核，确保高程贯通精度。

5.3洞内、洞外联系测量

竖井联系测量应包括井上井下趋近导线测量、竖井定向测量、高程传递测量、井上井下趋近水准测量。

5.3.1洞内、外联系测量阶段方法选择

（1）隧道施工初期隧道联系测量通过盾构始发竖井采用竖井联系测量指导盾构掘进，

（2）盾构施工中期期因隧道进口明、暗挖段施工完成，隧道内控制导线测量采用双井定向方法进行，即由地面控制网通过隧道进口段进行全线复测，在盾构始发竖井处对控制点坐标进行约束控制，克服竖井定向精度较低的缺点。

（3）盾构施工过程中，在隧道1/2处、2/3处施做洞内陀螺定向，检查洞内导线方位角精度。

4（40隧道贯通前，由于隧道单向掘进距离较长，确保隧道的贯通精度，在隧道贯通前500米距离处施做投点定向约束洞内导线点，将隧道贯通面提前。

5.3.2竖井定向测量

竖井定向测量宜采用垂准仪和陀螺经纬仪联合定向、联系三角形定向、钻孔投点定向等方法。

5.3.2.1地面趋近导线测量

在1#竖井旁布设2个导线点，与地面控制桩点形成附合导线施测，且布设的导线点必须保证至少和附近两个地面控制桩点通视。

观测方法采用方向观测法，左右角平均值之和与360°

的较差小于3.6″。

测距时，一测回三次读数的较差≤5mm，单程各测回较差≤7mm，往返较差≤2（a+b*D）mm。

气象数据应量取两端点的测边始末值，计算时取平均值。

趋近导线、竖井定向导线与地面控制网一起进行整体平差。

5.3.2.2竖井定向测量

（1）垂准仪与陀螺经纬（全站）仪联合定向测量

依据监理工程师批准的测量成果书，由我公司精测组以最近的导线点为基点，引测至少三个导线点至盾构井底，布设形式为三角形，形成闭合导线网。

测设方法：

图5.1联合定向布设方式图

1）用逆转点法测出地面上CD和盾构井底Z1Z2的陀螺方位角。

2）用全站仪做边角测量，测出l1、l2、l3、l4、l5、l6的边长及∠1、∠2、∠5、∠6、∠7的角度。

3）利用空间三角关系计算∠3、∠4的角度，再结合控制点C的坐标推算出Z1、Z2、Z3三点的坐标。

在施工过程中，定期做坐标传递测量以确保隧道能够顺利贯通。

（2）联系三角形定向测量

1）每次定向应独立进行三次测量，取三次的平均值作为一次定向成果。

图5.2联系三角形布设方式图

2）井上、井下联系三角形应按图6.9.5布设。

3）两悬吊钢丝间距不应小于5m。

4）定向角f、f’应小于3°

。

5）b:

a及b’:

a’的比值应小于1.5。

6）联系三角形边长可用全站仪加反射片测量，也可用检定的钢尺测量。

井上与井下测量同一边的较差应小于2mm。

钢尺测量估读至0.1mm。

每次应独立测回三测回，每次测回读三次。

各测回间较差：

井上应0.5mm，井下应小于1.0mm。

7）水平角应采用2″级及以上经纬仪按方向观测法观测四测回，测角中误差应小于4″。

8）各测回测定的井下起始边方位角较差不应大于20″，方位角平均值中误差不应大于±

12″。

（3）钻孔投点定向

结合本工程大直径泥水盾构独头掘进距离较长，盾构接收井允许盾构贯通误差较小的特点，为确保盾构顺利贯通，采用盾构贯通前投点测量的方式，将地面测量系统传递至隧道内，提高隧道控制测量精度。

投点坐标测量可采用悬吊钢丝法、全站仪激光对中投点两种方法，根据本工程贯通需求，拟采用该两种方法分别进行投点坐标测量。

图5.3投点定向布设方式图

5.3.3高程传递测量

5.3.3.1地面趋近水准测量

依据地面四等水准点，在4#竖井边设置2个加密水准点，布设成附合路线。

主要技术要求与地面精密水准测量相同。

5.3.3.2高程传递

采用钢尺导入法将高程引入1#盾构井下。

具体方法如下：

1）钢尺悬挂在支架上，尺的零端垂于井下，并在该端挂一10kg的重垂。

2）井上安置一台水准仪读取已知水准点的水准尺读数和钢尺的读数，井下安置一台水准仪读取未知水准点的水准尺读数和钢尺的读数，计算得未知水准点的高程。

3）为避免钢尺上下移动对测量结果的影响，井上、井下读取钢尺读数必须在同一时刻进行。

4）变更仪器高，并将钢尺升高或降低，重新观测一次。

5）测定的高程必须进行温度、尺长改正，两次高程较差小于l/8000mm（l为井上、井下水准仪视线间的钢尺长度）时取其平均值作为洞内高程传递的依据。

图5.4高程传递示意图

5.4贯通误差估算与分析

5.4.1横向贯通中误差

洞外、洞内控制测量，产生在贯通面上的横向中误差，按下列公式计算：

式中

——由于测角误差影响，产生在贯通面上的横向中误差（mm），即

——由于测边误差影响，产生在贯通面上的横向中误差（mm），即

其中

——由导线环闭合差求算的测角中误差（″）；

——导线环在隧道相邻两洞口连线的一条导线上各点至贯通面的垂直距离（m）；

——导线边边长相对中误差；

——导线环在隧道相邻两洞口连线的一条导线上各边在贯通面上的投影长度（m）。

5.4.2高程贯通中误差

通过洞内外水准路线的长度确定水准精度，计算如下：

=

——测量允许贯通精度。

5.5控制网复测方案及计划

5.5.1复测方案

（1）方案编制原则

1）制定方案必须从实际出发，切实可行，符合现场的实际情况，可实施性强。

2）需按规范规定、业主、集团公司相关要求进行编制。

3）复测方案由测量主管编写，项目总共审核通过后上报业主。

（2）方案内容：

1）任务来源及内容；

2）工程概况；

3）既有资料情况及坐标和高程系统；

4）人员组织、仪器配置及时间安排；

5）复测技术方案；

6）复测注意事项；

5.5.2复测计划

根据京沈京冀公司对控制网复测要求和集团公司控制网复测管理规定，并结合项目所在区域地质情况，本标段控制网复测频率为1次/半年。

复测计划从2015年11月开始，直至工程结束。

项目部做好控制网复测计划，每次复测需提前十天向集团公司提交复测申请计划（特殊情况另行申请）。

6.工程测量

6.1路基施工测量

6.1.1初始横断面测量

设计交桩后，项目部组织测量人员对设计图纸路基横断面进行复核，确认设计图纸上地表标高是否准确，复核高程与设计高程误差大于规范要求，应向业主和设计单位上报，并提交复核书面资料。

路基横断面测量应符合下列规定：

（1）施测宽度和密度，应根据地形、地质情况和设计需要确定。

（2）横断面间距一般为20米，不同线下基础之间过渡段范围应加密为5-10米。

在曲线控制桩、百米桩和纵、横向地形明显变化以及大中桥头、隧道洞口、路基支挡及承载结构物起讫点等处，应设横断面。

（3）横断面测量采用水准仪、经纬仪、全站仪等测量时，测量限差应满足公式1、2的要求。

高差：

±

（L/1000+h/100+0.2）m--公式1

距离：

（L/100+0.1）m--公式2

6.1.2路基填筑、开挖过程测量

6.1.2.1线路中边桩测量放样

（1）路基施工前,应根据恢复的路线中桩、设计图表、施工工艺和有关规定钉出路基用地界桩、路堑开挖线、路堤坡脚、路堑堑顶、边沟、取土坑、护坡道、弃土堆等的具体位置桩。

在距路中心一定安全距离处设立控制桩,其间隔不宜大于50M。

桩上标明桩号里程与路中心填挖高,用（+）表示填方,用（-）表示挖方。

（2）放完边桩后,应进行边坡放样,对深挖高填地段,勾机每换一个位置，当高度达到5米时都要放出该挖方的坡脚处,检查是否符合设计坡度并放样线桩开挖点,测定标高，并进行下一道坡度的开挖。

（3）路基施工期间每季度至少应复测一次水准点,雨季要间隔一个月进行一次水准点复核，若长时间停工后，复工前进行一次水准点复核。

（4）机械施工中,应在边桩处设立明显的填挖标志,宜在不大于50M的段落内,距中心桩一定距离处埋设能控制标高的控制桩,进行施工控制。

发现桩被碰倒或丢失时应及时补上。

（5）取土坑放样时,应在坑的边缘设立明显标志,注明土场供应里程桩号及挖掘深度；

作为排水用的取土坑,当挖至距坑底0.2～0.3M时,应按设计修整坑底纵坡。

（6）边沟、截水沟和排水沟放样时,宜先做成样板架检查,也可每隔10～20M在沟内外边缘钉木桩并注明里程及挖深。

（7）施工过程中,应保护所有标志,特别是一些原始控制点。

6.1.2.2填方路段

（1）清表后，根据坐标法和填挖宽度计算法，放样出路基填方的坡脚线，直线段每20米一个桩，曲线段视曲线半径分别为10米和5米一个桩，并标明填方高度。

（2）施工过程中，每填筑一层，根据坐标法和填挖宽度计算法，放样出路基填方的实际需要宽度，并在桩上标明挖方深度。

（3）每填筑到一定的高度，根据坐标法和填挖宽度计算法，放样出路基填方的实际需要宽度，根据此宽度在修整坡面。

6.1.2.3挖方路段

（1）清表后，根据坐标法和填挖宽度计算坐标，放样出路基挖方的开口线。

（2）施工过程中，当挖方段落开挖至第一级平台位置时，根据坐标法，放样出第一级平台内侧宽度，根据平台宽度再刷坡。

其他平台依次采用同样的方法放样，直至到达路面结构层的设计标高。

（3）高边坡的测量放样，根据施工段落桩号，直线段每隔10米（曲线段5米），放样出坡顶和坡脚。

6.2隧道施工测量

6.2.1明、暗挖隧道测量

6.2.1.1中线测量

暗挖隧道施工放样主要是控制线路设计中线、里程、高程和同步线。

洞内中线根据导线采用极坐标法进行放样，放样中线点完成后，可利用放样中线点按线路关系进行短距离的中线测量，利用穿线法、正倒镜分中法，偏角法等方法控制的隧道开挖长度一般情况不在于100m，然后必须利用导线对中线进行复核和调整后，再重新采用线路测量法进行下一段的中线控制。

也可采用在隧道内安置激光指向仪方法进行中线施工控制，激光导线仪安装应经过导线法测量后进行校核无误后方可使用。

激光可代表线路中线或隧道中线的切线或弦线的方向及线路纵断面的坡度，也可将中线或切线平移一段距离以避开施工干扰，方便控制，但应对测量作业人员及施工人员做好安装的激光导向线进行交底。

每个洞的上部开挖可用激光指向仪控制标高，下部开挖采用放起拱线标高来控制，但每施工50m后利用水准测量法对激光标高进行检验，发现偏差后及时调整。

施工期间要经常检测激光指向仪的中线和坡度，采用往返或变动两次仪器高法进行水准测量。

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3°

激光指向仪的安装步骤：

（1）选择A,B,C三个中线点。

（2）在A,B,C三点上悬挂垂球线,并用水准仪在垂球线上标出拱顶下部固定高度的位置。

（3）将激光指向仪安置在B点之后3-5m的隧道中部的预埋件上,固定后,打开激光指向仪。

（4）根据A,B,C点组成的中线,调节水平微动螺旋,使光束中心准确地通过B,C点所挂的垂球线。

（5）调节垂直方向微动螺旋,使光束中心至B,C两处垂球线上标记位置的距离d相等.光束在水平面内的方向即为隧道的中线方向,在倾斜面内的方向即为坡度方向（控制拱顶高程）。

6.2.1.2二衬施工测量

二衬施工测量的精度直接影响到隧道的净空尺寸、围观质量及隧道线形控制，故隧道二衬的施工应按精密测量的标准化放样，所有桩点均按正倒镜极坐标法进行放样，并加强点位间的相对关系及既有建构筑物关系的检查，确保测量准确。

隧道二衬施工主要控制隧道中线及净空尺寸的准确性，采用台车法进行二衬时，应采用全站仪恢复隧道中线，利用水准测量台式拱顶标高，然后车就位后检查台车位置的标准性，在检查台车满足隧道净空尺寸要求后，方可进行二衬混凝土的灌注施工。

采用人工立模灌注时，应对隧道中线、拱顶标高、拱脚尺寸及标高、边墙尺寸及标高进行测量和书面交底，在立模完成后对模板进行检查复核，发现误差后应书面通知作业班或工班进行调整，其书面交底的要求与台车立模要求相同。

6.2.2盾构施工测量

6.2.2.1盾构掘进过程测量

盾构推进测量以VMT导向系统为主，辅以人工测量校核。

（1）VMT导向系统工作原理

在盾构机掘进的过程中，全站仪自动跟踪测量ALTU靶的位置，然后根据ALTU靶和参考点之间固定的相对关系，推算整个盾构机刚体的实际位置，然后计算出盾构机中心线上前、后基准点相对设计轴线的位置关系，最终由中央控制箱糅合ALTU靶的信息和全站仪的定位数据，并及时传递至工业电脑的专业软件，软件对这些数据进行调用，并模拟生成正在掘进中的盾构机的实际姿态，辅以文字标识。

当掘进一段距离后，全站仪发出的激光受距离、环境中灰尘、水汽、盾构机结构等因素影响，导致测量精度下降。

因此、测站必须随着盾构机定期前移（全站仪的搬站）。

搬站时平面坐标由已复核过的洞内控制导线边作为起始边，引至设站支架上（支架上设强制对中点）。

高程采用往返测，往返测高差不超过8

直线段每100~150米，曲线段每60~100米搬站一次。

盾构推进时，主司机可根据显示的偏差及时调整盾构机的掘进姿态，使得盾构机能够沿着正确的方向掘进。

（2）VMT导向系统包括下列硬件

导向系统是由激光全站仪（TCA）、中央控制箱