隧道横向贯通误差预计Word格式.docx

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3000〜6000

进口端

53

71

出口端

总的横向中误差

75

100

一、洞内导线横向误差的佔算

山隧道施工特点，洞内导线的横向误差可按等边直伸形导线进行佔算。

在直伸形导线中，测距误差只对导线的纵向误差产生影响，而横向误差主要由测角误差引起。

如图1所示，各折角的测角误差将使导线在隧道贯通面上产生横向位移，即横向误差。

根据误差理论知，各折角的测角误差对隧道贯通面横向影响中误差为

Lwin（n+1.5

（2）

式中：

m内一一洞内导线测量引起的横向贯通中误差

L——隧道两相向开挖洞口间长度

mP——导线测角中误差

P——206265“

导线边数

现行规范对导线平均边长和测角中误差的技术要求见表2

表2导线测量主要技术要求

测量等级

平均边长（km）

测角中误差（”）

二等

3.0

W±

1.0

三等

2.0

1.8

四等

2.5

级

0.5

5.0

山于隧道内观测条件较差，规范规定洞内导线边长直线地段不宜小于200m,曲线地段不宜小于70mo公路隧道一般半径较大，设置200m的导线边一般均能满足通视要求。

故洞内导线边长可取值200mo洞内导线边长取200m,按式

（2）计算各等级导线测量对隧道横向贯通误差的影响见表3

表3各等级导线测量在贯通面引起的横向贯通中误差

1000

6000

3

13

34

5

23

61

7

31

85

14

63

171

二、洞外GPS测量误差对隧道横向贯通误差的影响

洞外GPS测量误差包括GPS点的点位中误差和进洞定向基线边的方位角中误差。

根据误差传播定律，GPS点的点位中误差和定向边的方位角中误差对进洞导线在贯通面的横向贯通误差影响为

m外一一洞外导线测量引起的横向贯通中误差

mO——GPS点位中误差引起的横向贯通中误差

L——GPS近洞点至隧道贯通面的距离

ma0——GPS基线边方位角中误差

P——206265"

有时,GPS网平差报告只给出点位中误差、基线边的相对误差、基线边的标准差等儿项误差参数，而不会给出基线边的方位角中误差。

为此需计算出点位中误差对隧道横向贯通的影响mO及基线边的方位角中误差maOom0的计算可根据GPS网平差报告提供的点位误差椭圆参数绘出误差椭圆，再按图解的方法求出。

实际应用中mO可取GPS点位中误差作为估算数据。

控制网中某一点的平面位置误差是该点相对于邻近高等级点的点位误差，可认为是其相邻点的点位误差、它们之间的相对点位误差和高等级控制点误差三部分的联合影响，按等影响原则，可按下式求出此点相对于邻近点的相对点位中误差。

m相对=-^=O・58m点

m点——GPS点位中误差

LG——GPS后视边长度

规范规定洞外控制点的间距不应小于300m,取后视边长度300m。

山式（3）式

（4）分别计算不同GPS点位中误差对应的m外见表4

表4GPS点位中误差引起的横向贯通中误差

GPS点位中误差（mm）

GPS点位中误差引起的横向贯通中误差m外（mm）

15

29

10

59

21

■16

88

20

28

120

25

35

77

147

30

42

92

177

三、洞外、洞内控制测量误差所引起的总的横向贯通中误差

按误差传播定律，有

代入式

（2）、式（3）、式（4）则洞外、洞内测量在贯通面引起的总的中误差可用下式估算

十（]m卩）2n+l・5

P3

（6）

四、讨论

根据式（5）有

（7）

现行规范对不同长度隧道所采用的控制测量等级的规定见表5o按表5规定

并用式（7）可计算岀GPS点位中误差引起的贯通中误差限差见表5

表5GPS点位中误差引起的横向贯通中误差限差

两相向开挖洞口间

长度L（m）

洞内导线

洞内导线在贯通面的

中误差（mm）

GPS点位中误差引起的横向贯

通中误差限差（mm）

LM6000

62

3000WL<

6000

36

1000WL<

3000

43

L<

1000

一级

51

对比表4可得出如下结论：

1、隧道长度L26000m时，洞内导线测量等级应不小于二等，且洞外GPS点位中误差应不小于lOmmo

2、隧道长度3000^L<

6000时，若洞内导线按二级控制，则洞外GPS点位中误差应不大于10mm,若洞内导线按三级控制，则洞外GPS点位中误差应不大于5mm。

实际施工可按隧道长度选用洞内导线等级。

3、隧道长度1000WL<

3000时，洞内导线测量等级应不小于四等，且洞外GPS点位中误差不大于15mm：

4、隧道长度L<

1000m时，洞内导线测量等级应不小于一级，且洞外GPS点位中误差应不大于30mm。

5、可根据洞外GPS测量精度选用不同的洞内导线测量等级，反之亦可根据拟采用的洞内导线测量等级决定洞外GPS测量应达到的精度。

五、GPS作为隧道洞外控制测量的横向贯通误差预讣实例

黃衢南高速公路B9标口马山隧道起点里程K70+540,终点里程K72+304,总长1764m,贯通点里程K71+422。

洞外采用四级GPS控制网，洞内采用四等导线控制。

共布设四个GPS点，如图2所示。

因2白马J恣适GPS拄制虽示惡图

1V538

其中IV541为进黃山端（进口）近洞点，IV540为后视点。

IV338为衢州端

（出口）近洞点，IV339为后视点。

GPS控制点有关贯通误差数据见表6

表6控制点贯通误差数据

段落

后视边长LG

（m）

洞内导线长L

边

数

导线测角中误差

（”）

GPS点位中误差

（mm）

进口

”而

261.382

980

VI541

8

出口

端

445.647

1280

VI538

12

VI539

将表内数据代入式（6）

参考文献

[4]交通部重庆公路科学研究所主编公路隧道施工技术规范（JTG042-94）

人民交通出版社第一版2005.02