隧道施工控制测量技术-方案

目录1工程概况....................................................................................................................22控制测量的基本情况................................................................................................22.1编制依据..........................................................................................................22.2仪器配置..........................................................................................................22.3控制测量项目..................................................................................................22.4测点埋设及要求..............................................................................................23洞外控制测量....................................................................................................33.1洞外平面控制测量.........................................................................................33.1.2选点和埋石..........................................................................................43.1.3观测数据采集.....................................................................................53.1.4数据处理.............................................................................................63.2洞外高程控制测量.......................................................................................73.2.1洞外高程控制网布设........................................................................73.2.2选点和埋石.........................................................................................73.2.3水准观测.............................................................................................73.2.4数据处理.............................................................................................84洞内控制测量............................................................................................................84.1洞内平面控制测量..........................................................................................84.2洞内高程控制测量........................................................................................105贯通测量..................................................................................................................105.2、贯通中误差估算与分析.............................................................................115.3、洞外GPS控制点对横向贯通中误差的分析...........................................125.4洞内导线测量对横向贯通中误差的估算...............................................126、洞内、外水准高程测量对竖向贯通中误差的估算和分析...............................146.1、洞外水准高程测量对竖向贯通中误差的估算.........................................146.2、洞内水准高程测量对竖向贯通中误差的估算.........................................147、洞内、外控制全部贯通测量中误差计算...........................................................157.1附隧道洞内外控制网点平面布置示意图及控制点概算坐标...................15汤南隧道施工控制测量技术方案1工程概况汤南隧道进口位于梅州市丰顺县汤南镇新铜村，出口位于揭阳市揭东区玉湖镇东寮村。隧道为单洞双线隧道，起讫桩号为DK72+000～DK75+073，全长3073m，无砟隧道，隧道埋深0～235m。本隧道全线位于直线上。隧道内设置人字坡，DK71+200～DK72+400为15‰上坡,坡长1200m，DK72+400～DK75+100为-13.5‰下坡,坡长2700m。其中Ⅱ级围岩1190m,占38.7%；Ⅲ级围岩1227m，占39.9%；Ⅳ级围岩371m，占12.1%；Ⅴ级围岩285m，占9.3%。内轨顶面以上净空有效面积92m2,轨间距4.6m，内轨顶面至基床底面高度51.5cm。2控制测量的基本情况2.1编制依据（1）《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）；（2）《铁路工程卫星定位测量规范》（TB10054-2010）；（3）《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T18314-2009）；（4）《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）；（5）《精密工程测量规范》（GB/T15314-94）；2.2仪器配置（见表1）表1本项目拟投入测量仪器设备汇总表序号设备名称规格及型号产地设备精度技术状态数量1GPS徕卡GS15瑞士5+0.5ppm良好5台2全站仪徕卡TSO9瑞士1新购1台3电子水准仪徕卡DNA03瑞士配铟钢尺：±0.3mm新购1台2.3控制测量项目（见表2）表2序号监控量测项目量测仪器精度备注1洞外独立控制网GPS接收机1mm2洞内平面控制网全站仪1mm3洞内高程控制网水准仪0.1mm2.4测点埋设及要求2.4.1洞外独立控制网，根据高速铁路工程测量规范，按GPS二等加密点埋设，如下图所示：标石断面图2.4.2洞内控制网，根据现场实际情况，将导线点埋设在仰拱填充面上，如下图所示：洞内导线点断面图3洞外控制测量汤南隧道，结合本工程实际情况，施工采用进出口进洞双向掘进的方法，本次隧道控制测量在进出口布设控制点。3.1洞外平面控制测量平面控制网测量采用GPS静态测量模式，GPS接收机的标称精度指标符合±（5mm+1ppm）。隧道洞外GPS平面控制测量等级应符合表3的要求。表3平面控制测量设计要求测量部位测量方法测量等级适用长度(km)洞口联系边方向中误差(″)边长相对中误差洞外GPS二4~61.31/1800003.1.1GPS洞外控制网布设洞外平面控制网原则上沿隧道出口连线方向布设，根据设计单位提供的CPI点、CPII点以及线路水准基点按GPS二等控制网加密控制，形成洞外独立控制仰拱填充面30cm10cm20cm网系统，然后在洞内布设主副导线进行控制测量。根据现场实际踏勘汤南隧道进出口GPS点由多个大地三边形网形构成，网形图如下图所示：3.1.2选点和埋石控制点考虑满足GPS观测的要求，又要考虑适合隧道控制测量对控制点的要求。在汤南隧道进口布设设3个MS12、MS13、MS14点与之通视，且距离大于500米作为方向线。出口布设2个MS20、MS21点与之通视，且距离大于500米作为方向线。隧道控制点标心钉为金属标志制作材料，上部为不锈钢，下部采用普通钢筋焊接而成。控制点采用现场灌注混凝土的方式埋设。埋设深度大于1.2m。如下图所示：3.1.3观测数据采集GPS控制网采用徕卡GS15双频接收机，静态作业模式作业，接收机标称精度应不低于±（3mm+0.5ppm×D），且检定合格。作业前已按规范要求进行相关检测，作业过程中应保持接收设备工作状态良好。观测前，应按设计的控制网网形、卫星可见预报表、GPS接收机数量、交通情况编制GPS观测计划；并根据确定的作业模式，配置预置作业任务参数；作业中应通过报话机和移动电话及时沟通信息。观测应按设计控制网网形进行，洞口子网和联系网可统一观测，每条基线应观测2个时段，时段长度应大于90分钟。观测时，为减小对中及相位中心误差，应对GPS天线进行统一定向，第一时段指北定向，第二时段指南定向。GPS观测应选择卫星数目多、卫星升降少、GDOP值较小且稳定的观测窗口施测，观测符合表4要求。表4GPS测量作业技术要求表等级截止高度角有效卫星数GDOP值采样间隔有效时段长度（min）天线高丈量天线高较差对中误差二≥15º≥4≤615秒≥902次≤2mm≤1mm3.1.4数据处理以同步观测区为单位进行独立基线解算和质量检核。以无约束平差确定有效观测量为基础，进行三维无约束平差和二维约束平差。基线解算采用Leica公司的LeicaGeoOffice7.01软件进行解算，解算结果应满足软件规定的指标要求，基线观测值均应按规范的要求进行重复基线检核和异步环闭合差检核。GPS外业观测后应对观测数据进行计算；检核观测成果的质量，应用基线处理软件进行基线解算，基线向量的质量应满足下列规定。（1）由独立基线构成的异步环各坐标分量及全长闭合差应满足以下各式的要求：nWx3nWy3nWz3nW33式中：xW、yW、zW——坐标分量闭合差；W——环的全长闭合差；n——闭合环的边数；——标准差，=22dba，其中a取5mm，b取1ppm，d按环平均边长计算。当闭合环中长、短边的长度相差较大时，宜按边长和等级规定的精度计算每条边的，并按误差传播定律计算环闭合差的限差。（2）重复观测的基线较差（sd）应满足下式要求：22sd式中：——标准差，d按基线长度计算。根据隧道洞口子网和子网间联系网的不同特点，洞口子网基线构成的异步环三维闭合差限差应小于20mm；子网间的联系网基线构成的异步环相对闭合