银洞坡隧道测量施工方案

银洞坡隧道控制测量实施方案第1页共9页银洞坡隧道控制测量实施方案一、设计依据及技术规范1.《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）2.《公路隧道设计规范》（JTGD70-2004）3.《公路勘测规范》（JTJ061-99）4.《公路公路定位系统（GPS）测量规范》（JTJ066-98）二、隧道概况银洞坡隧道为一座上、下行分离的四车道高速公路长隧道，隧道进口都匀端为小净距形式，并逐渐过渡至出口贵阳侧的标准分离式形式，都匀段左、右线测设线间距为17.1m,贵阳端左、右线间距为36.8m。隧道左线起讫桩号ZK222+095～ZK225+092，长2997m,纵面位于坡度为+2.0%的上坡段接坡度为-1.3%的下坡段，最大埋深约250m；隧道右线起讫桩号YK222+055～YK225+015，长2960m，纵面位于坡度为+2.002%的上破段接坡度为-1.302%的下破段，最大埋深280m。隧道平面线型：左线位于R=2600m的右偏圆曲线接A=900缓和曲线接直线接R=6800m的左偏圆曲线上；右线位于R=2450m的右偏圆曲线接A=850缓和曲线接直线接R=6000m的左偏圆曲线上。本隧道左线ZK222+095～ZK222+850.616为-2.0%的超高段，ZK222+850.616～ZK222+955.616为-2.0%～+2.0%的超高渐变段，ZK222+955.616～ZK225+092为正常2%横坡段。右线无超高，均为正常2%横坡。三、隧道工程地质1、天气情况银洞坡隧道属于贵定县与都匀境内，其中贵定县及都匀市境内属亚热带东南季风气候区，温和湿润，四季不堪分明，冬无严寒，夏无酷暑，气候随地势的高低垂直变化，山地比河谷洼地气温偏低，雨水充沛。年均降水1448.1mm，多集中在5-8月，占全年的55%~60%；年均温度15.9摄氏度，最冷月（一月）平均气温5.5摄氏度，极端最低-7.9摄氏度；最热月（七月）平均气温24.8摄氏度，极端最高34.4摄氏度；无霜期270~300天，平均无霜期294天/年，平均冰冻区7天/年。2、地形地貌银洞坡隧道隧址区属构造剥蚀低中山地貌区。区内最大标高1571m，最低标高1075m，相对高差496m,隧道走向与山体走向小角度相交，隧道通过的山体自然坡度变银洞坡隧道控制测量实施方案第2页共9页化较大，局部陡峭，地表冲沟发育。隧道进口处斜坡为直线形坡，坡向148度，坡度角约53度，隧道浅埋段开挖易产生偏压；出口处为凹形坡，坡向319度，坡度角约50~59度。山体植被不堪发育，多为杂草和灌木。四、仪器情况编号仪器型号仪器精度仪器用途检定情况备注角度测距1莱卡全站仪TCR-40222mm+2ppm控制测量已检定隧道出口2莱卡全站仪TCR-70222mm+2ppm控制测量已检定隧道进口3苏光全站仪OTS-23823mm+3ppm施工测量已检定隧道出口4苏光全站仪OTS-23223mm+3ppm施工测量已检定隧道进口5拓普康水准仪AT-G2±0.7mm/km控制测量已检定隧道出口6索佳水准仪C32Ⅱ±2mm/km控制测量已检定隧道进口7苏光水准仪NAL228±1.5mm/km施工测量已检定隧道出口8苏光水准仪DSZ2±1.5mm/km施工测量已检定隧道进口五、控制测量隧道贯通误差分析1.导线控制隧道贯通误差的影响（1）.如图（1）导线测角对隧道横向贯通中误差的影响公式：myβ=mβ/ρ*√∑Rx2(1)式中：mβ--------导线测角中误差，以秒计∑Rx2-------导线线中测角的各导线点至贯通面的垂直距离的平方和，单位m2ρ---------206265（2）.导线测边对隧道横向贯通中误差的影响公式：myL=mL/l*√∑dy2(2)式中：mL/L--------导线测边中误差，以秒计∑Ry2-------导线线中测边的各导线点至贯通面上投影长度的平方和，单位m2银洞坡隧道控制测量实施方案第3页共9页D1D2D3D4D5D6D7D8Rx1Rx2Rx3Rx4Rx5Rx7Rx6Rx8Dy1Dy2Dy3Dy4Dy5Dy6贯通面XY图（1）（3）.导线测量误差对隧道横向贯通精度的总影响导线测角和导线测边误差对隧道横向贯通精度的影响是独立的，因此导线测量误差所引起的隧道横向贯通中误差为：公式：m=±√（∑Rx2+∑dy2）(3)2.高程控制隧道贯通误差的影响（1）.洞外水准测量误差对隧道高程贯通误差的影响公式：mH外=mΔ外√L外(4)式中：mΔ外-------洞外水准测量每公里往返测高差中数的偶然中误差，mmL外--------洞外水准路线长度，km（2）.洞内水准测量误差对隧道高程贯通误差的影响公式：mH内=mΔ内√L内(5)式中：mΔ内-------洞内水准测量每公里往返测高差中数的偶然中误差，mmL内--------洞内水准路线长度，km（3）.洞外、洞内水准测量误差对隧道高程贯通误差的影响公式：mH=±√（mH外2+mH内2）(6)六、隧道控制测量的实施1、隧道控制测量主要分为洞外控制测量及洞内控制测量，而两部分控制测量也是影响隧道贯通误差的关键。为了保证隧道高精度的贯通，根据规范要求本隧道按总银洞坡隧道控制测量实施方案第4页共9页横向贯通误差为150mm，总高程贯通误差为70mm，其中洞外横向贯通中误差为45mm，洞内横向贯通中误差为60mm，高程中误差为25mm进行设计及实施。1.1洞外控制测量洞外控制测量主要是隧道进出口两端埋设稳固牢靠的控制点，按照规范精度采用导线、三角锁和GPS网对隧道进出口两端的控制点进行闭合联测，确保隧道施工准确贯通。设计院在银洞坡隧道进出口提供已知控制点情况：隧道进口四等控制点：SD11、SD12、SD13、隧道出口四等控制点：SD14、SD15、SD16六个GPS点。银洞坡隧道进出口两端地形相当复杂及恶劣，相对高差较大，采用导线和三角锁进行闭合联测困难相当大，不但保证不了其测量的闭合精度，而且将影响到隧道的贯通误差，而现代的GPS测量具有定位精度高、方便灵活、不受地形条件影响的特点，因此我标采用GPS对设计院提供的隧道进出口控制点进行闭合复测，确保隧道施工准确贯通。为了方便以后隧道施工测量放样还利用GPS按精度要求在隧道各个洞口正对洞口处通视的地方布设加密控制点（全站仪进行复测），以便进行路线进洞施工测量。隧道控制测量要特别强调的一点是：每个隧道在与设计院交桩之后，要重新复测隧道控制点时，每一个隧道要设有自己独立的控制网。就是说隧道的控制点在参与全线平差后，隧道洞口六个点在平差后的基础上利用导线法或GPS建立独立的网再进行一次复测平差，以便提高隧道贯通准确度。1.2洞内控制测量洞内控制测量的目的是以必要的精度，按照洞外控制测量的坐标系统，建立洞内的平面控制系统，测设隧道中心线，放样隧道衬砌位置及其它附属设施，定出隧道开挖的方向，保证相向开挖的隧道在规定的精度范围内贯通。1.2.1洞内控制测量（1）.控制点的埋设洞内导线点的埋设一般采用地下挖坑，然后浇灌混凝土并埋入铁制标心的方法。这与一般导线点的埋设方法基本相同。但是由于洞内狭窄，施工及运输繁忙，且照明差，桩志露出地面极易撞坏，故标石顶面应埋在坑道的地面以下10~20公分处，上面盖上铁板或厚木板。为便于找点使用，应在边墙上用红油漆注明点号，并以箭头指示桩位。导线点兼作高程点使用时，标心顶面因不过高出桩面5mm。导线边长根据测量银洞坡隧道控制测量实施方案第5页共9页设计的要求并考虑实际通视条件，选择长边布设。导线点布设在施工干扰小、稳固可靠的地方。（2）.洞内导线控制横向贯通误差的预算由于洞外控制网按四等布设，因此洞内控制网在四等网的基础上布设1).根据以上公式（1）洞内测角对隧道的影响为：四等测角中误差：mβ=2.5根据导线边长平均为250m时布设，各导线点至贯通面的垂直距离的平方和为∑Rx2=15527135.77，导线测角对隧道横向贯通中误差为：myβ=40.8mm2).根据以上公式（2）计算洞内测角对隧道的影响为：测边相当中误差：mL/L=1/100000导线线中测边的各导线点至贯通面上投影长度的平方和为∑Ry2=14728.38，导线测角边对隧道横向贯通中误差为：myL=1.2mm3).根据以上公式（3）洞内导线测量误差对隧道横向贯通精度的总影响为：m=±√（∑Rx2+∑dy2）=40.8mm＜45mm(规范洞内横向贯通中误差)由以上数据证明隧道控制按四等导线网进行施测可以达到隧道高精度贯通的设想。从安全角度考虑，实际操作按三等导线的要求进行施测。（3）.洞内高程贯通误差的预算由于洞外水准控制按四等布设，因此洞内水准在四等水准的基础上布设根据以上公式（5）洞内测角对隧道的影响为：mH内=mΔ内√L内式中：按四等水准测量每公里往返测高差中数的偶然中误差为：mΔ内=±5mm洞内水准路线长度为3km，则L内=3km洞内高程贯通误差为：mH内=8.7mm＜25mm(规范洞内高程贯通中误差)由以上数据证明隧道水准测量按四等水准测量进行施测可以达到隧道高精度贯通的设想。从安全角度考虑，实际操作按三等水准的要求进行施测。银洞坡隧道控制测量实施方案第6页共9页1.2.2.洞内控制测量的实施1）.人员的调研与培训为确保本隧道的横向和高程的高精度贯通，以及仰拱预制块定位准确，加强与总包部和总监办的技术交流，也可根据需要派人员到有关单位和院校进行调研和技术培训，以处理和解决有关技术难题，提高业务水平，从而提高洞内控制测量精度和减少内外业工作强度，测量人员必须持有上岗证。2）.根据以上预算数据结果，洞内导线网按三等导线的要求进行施测，为了加快测量速度，减少对施工的影响，洞内水准也按三等三角高程测量要求进行施测，水平角度、垂直角度及距离同时进行。洞内导线测角和洞外导线测角基本相同，采用左右角观测法，测2组，每组12个测回，垂直角12个测回。测距采用对向观测，测距6次，边长归算考虑气象改正和气压改正。3）.由于洞内外温差大，空气密度变化剧烈，使得测角时，目标成像既不稳定，严重影响照准精度，而且折光影响异常显著，因此在施工不影响时进行，并加强洞内通风，保证灯光照明提高洞内的清晰度，以良好的施测环境，确保测量的精度。4）.洞内导线边较短，仪器对中和目标偏心对测角的影响较大，因此洞内的测角测距在测回间采用仪器和觇标多次置中的方法，并采用双照准法（两次照准、两次读数）观测。照准的目标应有足够的明亮度，并保证仪器和反射镜面无水雾。5）.采用左、右线导线环布设（如图（2）），通过行车横洞使左、右线组成一个闭合环，通过角度闭合差可评定角度观测的质量和提高测角的精度，用于提高导线端点横向点位的精度。贯通面左线右线行车横洞图（2）银洞坡隧道控制测量实施方案第7页共9页1.2.3.洞内导线平差采用南方平差易2005软件进行严密平差。洞内导线的坐标和方位角，必须依据洞外控制点的坐标和方位角进行传算。1.2.4.当隧道全线贯通后，将对洞内导线网及高程控制网重新联测平差，用以最后确定隧道中线。七、洞内施工测量2.1.（1）洞口及明洞开挖用全站仪进行洞口、明暗分界断面，仰坡与边坡在坡面上的放样相同。既先把仰坡的坡脚线按设计数据在地面上确定下来，再按设计的仰坡坡度将洞门及明洞位置挖出，进行防护确保安全后再进洞。（2）洞身开挖隧道洞身开挖采用全站仪三维坐标段落法配CASIO系列可编程计算器进行隧道开挖断面测量，可做到哪里需要测便马上出结果，方便、快捷、准确、实用，一次置镜能有效的测量全段落的特征点和任意点，可根据面积与点数的频率进行测量，同时可全面反映整个段落任意桩号各个点的超欠挖情况，提高施工进度，人和仪器都不需要到开挖面下去，安全上也得到了保障。开挖面至预计贯通面100米时，开挖断面可适当加宽（加宽值不超过隧道横向贯通误差限差的一半。初期支护完成后，采用断面检测仪对开挖断面进行检查，发现欠挖后及时报与施工班组处理。仰拱断面由设计内轨面高程线每隔0.5米（自中线向左右）向下量出开挖深度。2.2衬砌隧道立模衬砌前，必须对衬砌段进行隧道中线、起拱线和