隧道洞外控制測(cè)量

1、隧道洞外控制測(cè)量QB/ZTYJGYGF-SD-0401-2011第五工程有限公司 譙生有1 前言1.1工藝工法概況 隨著測(cè)量技術(shù)的發(fā)展和測(cè)量器具的更新，隧道洞外控制測(cè)量技術(shù)得到了日新月異的發(fā)展。隧道平面洞外控制測(cè)量最初是通過(guò)銦鋼線(xiàn)尺測(cè)量基線(xiàn)然后用高精度經(jīng)緯儀測(cè)角布設(shè)三角鎖進(jìn)行控制測(cè)量，70年代以來(lái)，隨著紅外測(cè)距儀廣泛應(yīng)用于測(cè)量領(lǐng)域，精密導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量逐漸取代勞動(dòng)強(qiáng)度大的三角鎖測(cè)量而成為隧道洞外控制測(cè)量的主要方法，90年代以后，GPS靜態(tài)精密定位技術(shù)逐漸應(yīng)用于隧道洞外平面控制測(cè)量，目前，隧道平面控制測(cè)量?jī)?yōu)先選用GPS技術(shù)，只有部分中短隧道洞外平面控制測(cè)量使用導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量。洞外高程控制測(cè)量長(zhǎng)期以來(lái)一直采用幾

2、何水準(zhǔn)測(cè)量的方法，紅外測(cè)距儀、全站儀廣泛使用后，光電測(cè)距三角高程廣泛用于中長(zhǎng)隧道高程控制測(cè)量，對(duì)于測(cè)量精度要求高的特長(zhǎng)隧道目前仍然采用幾何水準(zhǔn)測(cè)量。1.2工藝原理通過(guò)在各開(kāi)挖洞口布設(shè)控制點(diǎn)，并采用相應(yīng)的測(cè)量設(shè)備和技術(shù)方法測(cè)量控制點(diǎn)的坐標(biāo)及高程，從而建立隧道各開(kāi)挖面之間的空間幾何關(guān)系，為洞內(nèi)控制測(cè)量提供測(cè)量基準(zhǔn)，確保隧道施工過(guò)程中測(cè)量控制及貫通精度。2 工藝工法特點(diǎn)基于測(cè)量設(shè)備的更新?lián)Q代，摒棄了選點(diǎn)困難勞動(dòng)強(qiáng)度大的三角測(cè)量技術(shù)，優(yōu)先采用GPS技術(shù)進(jìn)行洞外平面控制測(cè)量，無(wú)需翻山越嶺即可實(shí)現(xiàn)洞外平面控制測(cè)量，大大提高了測(cè)量效率，降低了測(cè)量成本。根據(jù)隧道貫通精度要求，在滿(mǎn)足貫通精度的條件下，洞外高程控

3、制測(cè)量采用光電測(cè)距三角高程測(cè)量，對(duì)精度要求高的特長(zhǎng)隧道、高速鐵路隧道，洞外高程控制測(cè)量采用精密幾何水準(zhǔn)測(cè)量，既能滿(mǎn)足精度要求，又能最大限度提高測(cè)量效率。3 適用范圍適用于鐵路、公路、地鐵、水利、水電、礦山等隧道工程洞外控制測(cè)量。4 主要引用標(biāo)準(zhǔn)鐵路工程測(cè)量規(guī)范TB10101高速鐵路工程測(cè)量規(guī)范TB 10601城市軌道交通工程測(cè)量規(guī)范GB50308公路勘測(cè)規(guī)范JTG C10水利水電工程測(cè)量規(guī)范（規(guī)劃設(shè)計(jì)階段）SL 197工程測(cè)量規(guī)范GB 500265 洞外控制測(cè)量施測(cè)方法洞外平面控制測(cè)量采用導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量、GPS測(cè)量施測(cè)，高程控制測(cè)量采用光電測(cè)距三角高程或幾何水準(zhǔn)測(cè)量施測(cè)。中長(zhǎng)隧道洞外控制網(wǎng)可布設(shè)為平

4、面、高程三維網(wǎng)，平面控制網(wǎng)與光電測(cè)距三角高程網(wǎng)“兩網(wǎng)合一”進(jìn)行觀測(cè)，導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)閉合環(huán)的邊數(shù)宜為46條。隧道洞外平面控制測(cè)量應(yīng)優(yōu)先采用GPS測(cè)量， GPS測(cè)量點(diǎn)與點(diǎn)之間無(wú)需通視，在隧道各開(kāi)挖洞口布設(shè)3個(gè)以上控制點(diǎn)，由大地四邊形或三角形網(wǎng)構(gòu)成GPS帶狀網(wǎng)。對(duì)精度要求高的特長(zhǎng)隧道、高速鐵路隧道，洞外高程控制測(cè)量采用精密幾何水準(zhǔn)測(cè)量方法施測(cè)。6 工藝流程及操作要點(diǎn)6.1量測(cè)工藝流程 洞外控制測(cè)量前應(yīng)收集隧道設(shè)計(jì)資料，已有測(cè)量成果資料，并根據(jù)隧道規(guī)模、貫通精度要求等進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，確定控制測(cè)量方案。測(cè)量流程如圖1：收集資料方案設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)踏勘選點(diǎn)埋石外業(yè)觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量檢核編制成果報(bào)告數(shù)據(jù)處理與平差合格不合格圖1 洞

5、外控制測(cè)量流程6.2操作要點(diǎn)收集資料測(cè)量前，應(yīng)收集有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及隧道所在地區(qū)的大比例尺(1：20001：5000)地形圖、隧道所在地段的線(xiàn)路平面圖、隧道的縱橫斷面圖，各豎井、斜井或水平坑道和隧道的相互關(guān)系位置圖，隧道施工的技術(shù)設(shè)計(jì)以及各個(gè)洞口的機(jī)械、地面構(gòu)筑物布置的總平面圖等。其次還應(yīng)收集勘測(cè)單位過(guò)去所完成的測(cè)量資料或巳做過(guò)的地面控制資料。最后還要收集隧道地區(qū)的氣象、水文，地質(zhì)以及交通運(yùn)輸?shù)确矫娴馁Y料。等收集完資料后，測(cè)量人員就應(yīng)該對(duì)該工程有了一個(gè)比較詳細(xì)的了解，作到心中有數(shù)，控制網(wǎng)該怎么布設(shè)、采用什么儀器、控制網(wǎng)的等級(jí)、控制誤差的調(diào)整等等。6.2.2洞外控制測(cè)量方案設(shè)計(jì)根據(jù)相應(yīng)工程測(cè)量規(guī)范

6、，按照橫向貫通中誤差進(jìn)行平面控制網(wǎng)設(shè)計(jì)，估算洞外控制測(cè)量產(chǎn)生的橫向貫通誤差影響值，并進(jìn)行洞內(nèi)測(cè)量設(shè)計(jì)。水準(zhǔn)路線(xiàn)大于5000m時(shí)，應(yīng)根據(jù)高程貫通中誤差進(jìn)行高程控制網(wǎng)設(shè)計(jì)。測(cè)量設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合隧道長(zhǎng)度、平面形狀、輔助坑道位置及線(xiàn)路經(jīng)過(guò)的位置以及線(xiàn)路通過(guò)地區(qū)的地形和環(huán)境條件、測(cè)量設(shè)備、人員情況，以滿(mǎn)足隧道洞外控制測(cè)量精度為主要指標(biāo)選擇合理的測(cè)量方法，確定測(cè)量技術(shù)指標(biāo)及技術(shù)要求。1 隧道貫通誤差的分類(lèi)及其限差隧道的貫通誤差包括：縱向貫通誤差、橫向貫通誤差、高程貫通誤差。其在線(xiàn)路中線(xiàn)方向的投影長(zhǎng)度稱(chēng)為縱向貫通誤差，在垂直于中線(xiàn)方向的投影長(zhǎng)度稱(chēng)為橫向貫通誤差，在高程方向的投影長(zhǎng)度稱(chēng)為高程貫通誤差。在測(cè)量過(guò)程中，

7、最重要的是橫向誤差和高程貫通誤差，根據(jù)兩開(kāi)挖洞口間的長(zhǎng)度,鐵路工程測(cè)量規(guī)范規(guī)定橫向貫通誤差和高程貫通誤差的限差如表1。表1 貫通誤差的限差項(xiàng)目橫向貫通誤差高程貫通誤差相相開(kāi)挖隧道長(zhǎng)度（km）L44L77L1010L1313L1616L1919L20洞外貫通中誤差（mm）3040455565758018洞內(nèi)貫通中誤差（mm）4050658010513516017洞內(nèi)外綜合貫通中誤差50658010012516018025貫通限差（mm）10013016020025032036050注：本表不適用于利用豎井貫通的隧道，利用豎井貫通的隧道還應(yīng)考慮豎井聯(lián)系測(cè)量誤差的影響；相向開(kāi)挖長(zhǎng)度大于20km的隧道

8、應(yīng)作特殊設(shè)計(jì)。2 洞外控制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)內(nèi)容1）根據(jù)洞外控制測(cè)量的橫向貫通中誤差，結(jié)合實(shí)際布網(wǎng)條件估算貫通誤差，設(shè)計(jì)洞外平面控制網(wǎng)的精度等級(jí)。2）根據(jù)洞外控制測(cè)量精度估算貫通誤差，估算洞外控制網(wǎng)測(cè)量的橫向貫通誤差影響值。3）高程控制網(wǎng)測(cè)量設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)勘測(cè)選的洞外高程路線(xiàn)長(zhǎng)度和洞內(nèi)貫通長(zhǎng)度，估算洞外高程貫通誤差，確定洞外高程測(cè)量精度。3 洞外平面控制網(wǎng)設(shè)計(jì)要素表2 洞外平面控制網(wǎng)設(shè)計(jì)要素 測(cè)量部位測(cè)量方法測(cè)量等級(jí)適用長(zhǎng)度（km）洞口聯(lián)系邊方向中誤差（）測(cè)角中誤差（）邊長(zhǎng)相對(duì)中誤差洞 外GPS測(cè)量一6201.01/250 000二461.31/180 000三41.71/100 000導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量二6201

9、.01/200 000461/100 000三41.81/80 000四1.542.51/50 0004 洞外高程控制網(wǎng)設(shè)計(jì)要素表3 洞外高程控制網(wǎng)設(shè)計(jì)要素測(cè)量部位測(cè)量等級(jí)兩開(kāi)挖洞口間高程路線(xiàn)長(zhǎng)度（km）每千米高程測(cè)量偶然中誤差（mm）洞 外二361.0三13363.0四5135.0五57.56.2.3現(xiàn)場(chǎng)踏勘為了具體了解實(shí)地情況，必須沿隧道線(xiàn)路方向，對(duì)隧道所穿越的地區(qū)進(jìn)行詳細(xì)踏勘，觀察和了解隧道兩側(cè)的地形及道路交通分布情況。踏勘時(shí)，應(yīng)特別注意隧道進(jìn)出口、豎井、斜井、平洞洞口位置，以及洞口地形與施工設(shè)施的布置情況。6.2.4選點(diǎn)埋石結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)踏勘情況及施測(cè)方法來(lái)選定洞外控制網(wǎng)的布設(shè)方案，根據(jù)線(xiàn)路

10、走向、隧道的進(jìn)出口、斜井及平洞等的位置進(jìn)行選點(diǎn)，必要時(shí)可用全站儀現(xiàn)場(chǎng)測(cè)設(shè)隧道洞口位置。一般，應(yīng)在每個(gè)洞口附近布設(shè)不少于3個(gè)平面控制點(diǎn)和2個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，長(zhǎng)大隧道洞口宜布設(shè)4個(gè)平面控制點(diǎn)和3個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)。控制點(diǎn)埋設(shè)深度不小于1m，凍土地段應(yīng)埋設(shè)至凍土線(xiàn)一下0.3m，埋設(shè)為混凝土樁，并用20的不銹鋼柱上刻“+”做測(cè)量標(biāo)志，樁頂規(guī)格為400mm×400mm。采用導(dǎo)線(xiàn)控制的隧道，導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)應(yīng)沿兩洞口連線(xiàn)方向布設(shè)成多邊形閉合導(dǎo)線(xiàn)環(huán)?？刂泣c(diǎn)應(yīng)布設(shè)在洞口附近土質(zhì)堅(jiān)實(shí)、視野開(kāi)闊、通視良好，施測(cè)方便、便于保存且高程適宜之處。每個(gè)洞口的兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)間的高差，宜安置一次水準(zhǔn)儀即可聯(lián)測(cè)，視線(xiàn)應(yīng)超越和旁離障礙物1m以上。通過(guò)

11、水田、沙灘時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加視線(xiàn)高度。隧道控制點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)混凝土不銹鋼金屬標(biāo)志，水準(zhǔn)點(diǎn)可以在穩(wěn)固基巖上刻鑿。采用導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量的隧道隧道過(guò)渡點(diǎn)設(shè)木樁小釘即可。對(duì)于橋隧緊密相連或隧道緊密相連的情況，要布設(shè)統(tǒng)一的控制網(wǎng)，以利于線(xiàn)路中線(xiàn)的正確連接。向洞內(nèi)傳算方位的定向邊長(zhǎng)度不宜小于300m。洞口GPS控制點(diǎn)應(yīng)方便用常規(guī)測(cè)量方法檢測(cè)、加密、恢復(fù)和向洞內(nèi)引測(cè)，洞口子網(wǎng)各控制點(diǎn)間應(yīng)盡量通視。選擇布設(shè)哪種控制網(wǎng)為宜，應(yīng)根據(jù)各單位所擁有的儀器情況，隧道橫向貫通誤差要求的大小，隧道線(xiàn)路通過(guò)地區(qū)的地形情況以及建網(wǎng)費(fèi)用等方面進(jìn)行綜合考慮，對(duì)于長(zhǎng)度大于4km的長(zhǎng)大隧道應(yīng)采用GPS定位技術(shù)進(jìn)行控制測(cè)量。用GPS進(jìn)行隧道洞外控制測(cè)量，只

12、需在洞口處布點(diǎn)，埋石與常規(guī)方法的要求相同，但選點(diǎn)位置直接影響GPS測(cè)量的觀測(cè)質(zhì)量，因此GPS點(diǎn)位應(yīng)埋設(shè)在開(kāi)闊地帶，遠(yuǎn)離高壓線(xiàn)、發(fā)射塔、樹(shù)木、房屋等遮蓋物。點(diǎn)位務(wù)必選在高度角15°以上無(wú)障礙物遮擋的地方。6.2.5 平面控制測(cè)量1 GPS測(cè)量1）GPS網(wǎng)形布設(shè)隧道洞外GPS網(wǎng)應(yīng)聯(lián)測(cè)足夠數(shù)量的線(xiàn)路控制點(diǎn)以建立隧道控制網(wǎng)與線(xiàn)路控制網(wǎng)之間的關(guān)系。若設(shè)計(jì)單位布設(shè)的洞外控制網(wǎng)滿(mǎn)足隧道貫通精度要求，施工單位應(yīng)以同網(wǎng)、同精度原則對(duì)設(shè)計(jì)單位布設(shè)的控制網(wǎng)進(jìn)行復(fù)測(cè)，復(fù)測(cè)設(shè)計(jì)單位控制點(diǎn)滿(mǎn)足要求時(shí)以設(shè)計(jì)單位成果作為洞內(nèi)控制測(cè)量依據(jù)，若設(shè)計(jì)單位未對(duì)隧道進(jìn)行控制測(cè)量，則施工單位應(yīng)按照精度要求對(duì)隧道洞外進(jìn)行控制測(cè)量

13、。GPS主網(wǎng)應(yīng)布設(shè)成三角形或大地四邊形，由洞口子網(wǎng)和聯(lián)系子網(wǎng)的主網(wǎng)構(gòu)成，隧道每個(gè)開(kāi)挖洞口的子網(wǎng)一般布設(shè)4個(gè)穩(wěn)定可靠的GPS控制點(diǎn)并互相通視組成大地四邊形，控制點(diǎn)與洞口投點(diǎn)的高差不宜過(guò)大，GPS控制網(wǎng)進(jìn)洞聯(lián)系邊最大俯仰角不宜大于5°。當(dāng)洞口子網(wǎng)采用GPS測(cè)量困難時(shí)，可以測(cè)量一條GPS定向邊，子網(wǎng)的其他控制點(diǎn)采用全站儀測(cè)量。2）GPS測(cè)量主要技術(shù)指標(biāo)鐵路GPS控制網(wǎng)測(cè)量等級(jí)共分五等，各等級(jí)GPS測(cè)量主要技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合表4規(guī)定：表4 各等級(jí)GPS控制網(wǎng)測(cè)量的主要技術(shù)要求等級(jí)固定誤差a（mm）比例誤差系數(shù)b（mm/km）基線(xiàn)方位角中誤差（）約束點(diǎn)間的邊長(zhǎng)相對(duì)中誤差約束平差后最弱邊邊長(zhǎng)相對(duì)中誤

14、差一等510.91/5000001/250000二等511.31/2500001/180000三等511.71/1800001/100000四等522.01/1000001/70000五等1023.01/700001/40000注：當(dāng)基線(xiàn)長(zhǎng)度短于500m時(shí)，一、二、三等邊長(zhǎng)中誤差應(yīng)小于5mm，四等邊長(zhǎng)中誤差應(yīng)小于7.5mm，五等邊長(zhǎng)中誤差應(yīng)小于10mm。3）各等級(jí)GPS測(cè)量作業(yè)的基本技術(shù)要求應(yīng)符合下表5規(guī)定： 表5 各等級(jí)GPS測(cè)量作業(yè)的基本技術(shù)要求 等 級(jí)項(xiàng) 目一等二等三等四等五等靜態(tài)測(cè)量衛(wèi)星截止高度角（°）1515151515同時(shí)觀測(cè)有效衛(wèi)星數(shù)44444有效時(shí)段長(zhǎng)度（min）12

15、090604540觀測(cè)時(shí)段數(shù)2212121數(shù)據(jù)采樣間隔（s）15601560156010301030接收機(jī)類(lèi)型雙頻雙頻雙頻單/雙頻單/雙頻PDOP或GDOP6681010快速靜態(tài)測(cè)量衛(wèi)星截止高度角（°）1515有效衛(wèi)星總數(shù)55觀測(cè)時(shí)間（min）520520平均重復(fù)設(shè)站數(shù)1.51.5數(shù)據(jù)采樣間隔（s）520520PDOP（GDOP）7（8）7（8）注：平均重復(fù)設(shè)站數(shù)1.5是指至少有50%的點(diǎn)設(shè)站2次。4）GPS外業(yè)觀測(cè)技術(shù)要求 觀測(cè)過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行作業(yè)調(diào)度計(jì)劃，按規(guī)定時(shí)間進(jìn)行同步觀測(cè)，不得中途隨意更改作業(yè)計(jì)劃，特殊情況需要變更作業(yè)計(jì)劃的必須經(jīng)帶隊(duì)組長(zhǎng)同意； 同步觀測(cè)時(shí)段數(shù)及時(shí)段長(zhǎng)度、采

16、樣間隔應(yīng)符合規(guī)范要求； 作業(yè)過(guò)程中，天線(xiàn)安置嚴(yán)格整平、對(duì)中，每時(shí)段觀測(cè)前后分別量取天線(xiàn)高，兩次測(cè)量互差小于2mm，取兩次平均值作為最終結(jié)果； 同一時(shí)段觀測(cè)過(guò)程中不得關(guān)閉并重新啟動(dòng)儀器，不得改變儀器的參數(shù)設(shè)置，不得轉(zhuǎn)動(dòng)天線(xiàn)位置； 作業(yè)過(guò)程中中使用對(duì)講機(jī)時(shí)，應(yīng)遠(yuǎn)離GPS接收機(jī)10m以外； 一個(gè)時(shí)段觀測(cè)結(jié)束后，應(yīng)改變儀器高度重新對(duì)中整平儀器，進(jìn)行第二時(shí)段的觀測(cè)； 觀測(cè)過(guò)程中應(yīng)按規(guī)定填寫(xiě)觀測(cè)手簿，詳細(xì)記錄觀測(cè)點(diǎn)名、儀器高、儀器型號(hào)、出廠(chǎng)編號(hào)、觀測(cè)時(shí)間及觀測(cè)者姓名，并描繪點(diǎn)之記； 觀測(cè)過(guò)程中若遇到雷雨、風(fēng)暴天氣應(yīng)立刻停止當(dāng)前觀測(cè)，確保人員設(shè)備的安全。5）GPS測(cè)量數(shù)據(jù)處理與平差GPS測(cè)量數(shù)據(jù)處理與平差流

17、程如圖2：觀測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)處理約束平差自由網(wǎng)平差基線(xiàn)處理及質(zhì)量分析提取基線(xiàn)向量組網(wǎng)平差報(bào)告圖2 GPS測(cè)量數(shù)據(jù)處理與平差流程2 導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量 1）導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量的技術(shù)要求應(yīng)符合下表6規(guī)定： 表6 洞外導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量的技術(shù)要求等級(jí)測(cè)角中誤差（）測(cè)距相對(duì)中誤差方位角閉合差（）測(cè)回?cái)?shù)0.5級(jí)儀器1級(jí)儀器2級(jí)儀器二等11/200000±2.069-11/100000±2.069三等1.81/80000±3.64610四等2.51/50000±5346注：表中n為測(cè)站數(shù)，D為測(cè)距邊長(zhǎng)，以千米計(jì)。在直線(xiàn)隧道中，為了減少導(dǎo)線(xiàn)量距誤差對(duì)隧道橫向貫通的影響，應(yīng)盡可能將導(dǎo)線(xiàn)沿著隧道的中線(xiàn)敷設(shè)。導(dǎo)

18、線(xiàn)點(diǎn)數(shù)不宜過(guò)多（即在踏勘過(guò)程中將所選導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)邊長(zhǎng)盡量拉長(zhǎng)），以減少測(cè)角誤差對(duì)橫向貫通的影響。對(duì)于曲線(xiàn)隧道而言，導(dǎo)線(xiàn)亦應(yīng)沿兩端洞口連線(xiàn)布設(shè)成直伸型導(dǎo)線(xiàn)為宜。在設(shè)有橫洞、斜井和豎井的情況下，導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)經(jīng)過(guò)這些洞口。為了增加校核條件、提高導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量的精度，都使其組成閉合環(huán)。為了便于檢查，保證導(dǎo)線(xiàn)的測(cè)角精度，應(yīng)增加閉合環(huán)個(gè)數(shù)以減少閉合環(huán)中的導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)數(shù)，以便將閉合差檢查限制在較小范圍內(nèi)，每個(gè)導(dǎo)線(xiàn)環(huán)由46條邊構(gòu)成。按閉合導(dǎo)線(xiàn)要求施測(cè)全部邊和角，這樣可以提高導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)的可靠性，并且可以形成高程閉合環(huán)。為了減小儀器誤差對(duì)導(dǎo)線(xiàn)角的影響，導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)間的高差不宜過(guò)大，視線(xiàn)應(yīng)超越和旁離障礙物lm以上，以減小地面折光和旁折光的影響。對(duì)于

19、高差大的測(cè)站，采用每次觀測(cè)都重新整平儀器的方法進(jìn)行多組觀測(cè)，取多組觀測(cè)值的均值作為該站的最后成果。2）水平角觀測(cè)導(dǎo)線(xiàn)環(huán)的水平角觀測(cè)，應(yīng)以總測(cè)回?cái)?shù)的奇數(shù)測(cè)回和偶數(shù)測(cè)回分別觀測(cè)導(dǎo)線(xiàn)前進(jìn)方向的左角和右角，以左角起始方向?yàn)闇?zhǔn)配置度盤(pán)位置。測(cè)站的圓周角閉合差=左角均+右角均-360°，應(yīng)不大于限差，對(duì)于二、三、四等導(dǎo)線(xiàn)限差分別取±2.0”，±3.5”，和±5.0”。導(dǎo)線(xiàn)環(huán)角度閉合差應(yīng)小于限差W限=±2式中，m為設(shè)計(jì)所需的測(cè)角中誤差，n為導(dǎo)線(xiàn)環(huán)內(nèi)角的個(gè)數(shù)。導(dǎo)線(xiàn)環(huán)的測(cè)角中誤差，可按下式估算： 式中 f導(dǎo)線(xiàn)環(huán)（段）的角度閉合差（）；N導(dǎo)線(xiàn)環(huán)（段）的個(gè)數(shù)；n導(dǎo)線(xiàn)

20、環(huán)（段）的角度個(gè)數(shù)。由洞外向洞內(nèi)的測(cè)角工作，宜在夜晚或陰天進(jìn)行。3）精密測(cè)角的一般原則： 觀測(cè)應(yīng)在目標(biāo)成像清晰、穩(wěn)定的有利于觀測(cè)的時(shí)間進(jìn)行，以提高照準(zhǔn)精度和減小旁折光影響。 觀測(cè)前認(rèn)真調(diào)焦，消除視差。一測(cè)回內(nèi)不得重新調(diào)焦，以免引起視準(zhǔn)軸變動(dòng)。 按測(cè)回?cái)?shù)進(jìn)行配盤(pán)，以消除度盤(pán)分劃誤差，全站儀不存在該項(xiàng)誤差。 上下半測(cè)回之間倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，以減弱視準(zhǔn)軸誤差、水平軸傾斜誤差等。 上下半測(cè)回照準(zhǔn)目標(biāo)的次序應(yīng)相反。 每半測(cè)回開(kāi)始觀測(cè)前，照準(zhǔn)部按規(guī)定方向先轉(zhuǎn)動(dòng)1-2周。 使用所有微動(dòng)螺旋時(shí)，最后旋轉(zhuǎn)方向均應(yīng)為旋進(jìn)。 觀測(cè)過(guò)程中，照準(zhǔn)部水準(zhǔn)氣泡應(yīng)始終居中。偏一格時(shí)，應(yīng)在測(cè)回間重新整平儀器。4）距離測(cè)量導(dǎo)線(xiàn)的邊長(zhǎng)應(yīng)

21、根據(jù)貫通誤差計(jì)算所要求的精度，采用經(jīng)檢定的全站儀進(jìn)行。斜距應(yīng)加儀器常數(shù)改正和氣象改正。一般在測(cè)站端量取，但在測(cè)距邊高差很大的情況下，應(yīng)取測(cè)距邊兩端的平均值。改正后的斜距按豎直角換算成平距。導(dǎo)線(xiàn)邊長(zhǎng)要根據(jù)觀測(cè)條件、測(cè)距儀最佳測(cè)程，網(wǎng)形結(jié)構(gòu)等因素統(tǒng)籌考慮，兩相鄰導(dǎo)線(xiàn)邊長(zhǎng)度不宜相差太懸殊。邊長(zhǎng)超過(guò)全站儀有效測(cè)程或在洞內(nèi)測(cè)量沒(méi)有足夠的回波信號(hào)強(qiáng)度時(shí)，可在中間加輔助點(diǎn)分兩段觀測(cè)。測(cè)距工作完成后，根據(jù)坐標(biāo)系的不同還應(yīng)對(duì)邊長(zhǎng)進(jìn)行投影改正。工程獨(dú)立坐標(biāo)系應(yīng)將測(cè)距邊投影至工程平均高程面上；國(guó)家坐標(biāo)系應(yīng)將測(cè)距邊歸算到參考橢球面上再投影至高斯平面。5）平差計(jì)算及成果整理控制網(wǎng)應(yīng)采用嚴(yán)密平差進(jìn)行平差計(jì)算。高程測(cè)量隧道

22、洞外高程測(cè)量一般可采用光電測(cè)距三角高程測(cè)量或者幾何水準(zhǔn)測(cè)量，三等或三等以下的高程測(cè)控可采用光電測(cè)距三角高程，三等以上精度的高程測(cè)量應(yīng)采用幾何水準(zhǔn)。1 水準(zhǔn)測(cè)量 1）水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)標(biāo)尺的檢校用于水準(zhǔn)測(cè)量的儀器和標(biāo)尺應(yīng)送法定計(jì)量單位進(jìn)行檢定和校準(zhǔn)，并在檢定和校準(zhǔn)的有效期內(nèi)使用。 在作業(yè)期間，自動(dòng)安平光學(xué)水準(zhǔn)儀每天檢校一次i角，氣泡式水準(zhǔn)儀每天上、下午各檢校一次i角，作業(yè)開(kāi)始后的7個(gè)工作日內(nèi)，若i角較為穩(wěn)定，以后每隔15天檢校一次。數(shù)字水準(zhǔn)儀整個(gè)作業(yè)期間應(yīng)每天開(kāi)測(cè)前進(jìn)行i角測(cè)定。一、二等及精密水準(zhǔn)測(cè)量i角應(yīng)小于15，三、四等及五等水準(zhǔn)測(cè)量i角應(yīng)小于20，超過(guò)要求應(yīng)進(jìn)行進(jìn)行檢校。2）水準(zhǔn)測(cè)量限差應(yīng)符合下

23、表7規(guī)定： 表7 水準(zhǔn)測(cè)量限差要求 單位：mm水準(zhǔn)測(cè)量等 級(jí)測(cè)段、路線(xiàn)往返測(cè)高差不符值測(cè)段、路線(xiàn)的左右路線(xiàn)高差不符值附合路線(xiàn)或環(huán)線(xiàn)閉合差檢測(cè)已測(cè)測(cè)段高差之差平原山區(qū)平原山區(qū)一等±1.8 ±2±3二等±4 ±0.8±4±6精密水準(zhǔn)±8±6±8±8三等±12 ±2.4±8±12±15±20四等±20 ±4±14±20±25 ±30五等±30±20

24、77;30±40注：1. K為測(cè)段水準(zhǔn)路線(xiàn)長(zhǎng)度，單位為km；L為水準(zhǔn)路線(xiàn)長(zhǎng)度，單位為km；Ri為檢測(cè)測(cè)段長(zhǎng)度，以千米計(jì)；n為測(cè)段水準(zhǔn)測(cè)量站數(shù)。 2. 當(dāng)山區(qū)水準(zhǔn)測(cè)量每公里測(cè)站數(shù)n25站以上時(shí)，采用測(cè)站數(shù)計(jì)算高差測(cè)量限差。3）水準(zhǔn)觀測(cè)應(yīng)符合下表8的規(guī)定： 表8 水準(zhǔn)觀測(cè)的主要技術(shù)要求 單位：m等級(jí)水準(zhǔn)儀最低型號(hào)水準(zhǔn)尺類(lèi)型視距前后視距差測(cè)段的前后視距累積差視線(xiàn)高度數(shù)字水準(zhǔn)儀重復(fù)測(cè)量次數(shù)光學(xué)數(shù)字光學(xué)數(shù)字光學(xué)數(shù)字光學(xué)（下絲讀數(shù)）數(shù)字一等DS05因瓦304且300.51.01.53.00.52.8且0.653次二等DS1因瓦503且501.01.53.06.00.32.8且0.552次精密水準(zhǔn)

25、DS1因瓦603且601.52.03.06.00.32.8且0.452次三等DS1因瓦1001002.03.05.06.0三絲能讀數(shù)0.351次DS2雙面木尺單面條碼7575四等DS1雙面木尺單面條碼1501003.05.010.010.0三絲能讀數(shù)0.351次DS3雙面木尺單面條碼100100五等DS3塔尺單面條碼100100大致相等中絲能讀數(shù)0.351次4）水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)方法應(yīng)按下表9執(zhí)行： 表9 水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)方法等級(jí)觀 測(cè) 方 式觀測(cè)順序與已知點(diǎn)聯(lián)測(cè)附合或環(huán)線(xiàn)一等往返往返奇數(shù)站：后-前-前-后偶數(shù)站：前-后-后-前二等往返往返奇數(shù)站：后-前-前-后偶數(shù)站：前-后-后-前精密水準(zhǔn)往返往返

26、單程閉合環(huán)奇數(shù)站：后-前-前-后偶數(shù)站：前-后-后-前三等往返/左右路線(xiàn)往返/左右路線(xiàn)后-前-前-后四等往返/左右路線(xiàn)往返/左右路線(xiàn)后-后-前-前或，后-前-前-后五等單程單程后-前注：電子水準(zhǔn)儀按表中順序觀測(cè)，對(duì)光學(xué)水準(zhǔn)儀，返測(cè)時(shí)奇、偶測(cè)站標(biāo)尺的順序分別與往測(cè)偶、奇測(cè)站相同。5）水準(zhǔn)測(cè)量超限成果的取舍測(cè)段往返測(cè)高差不符值超限時(shí)，應(yīng)先就可靠程度較小的往測(cè)或返測(cè)進(jìn)行整段重測(cè)，并按下列原則進(jìn)行取舍： 若重測(cè)的高差與同方向原測(cè)高差的較差超過(guò)往返測(cè)高差不符值的限差，但與另一單程高差的不符值不超出限差，則取用重測(cè)結(jié)果； 若同方向兩高差不符值未超出限差，且其中數(shù)與另一單程高差的不符值亦不超出限差，則取同方

27、向中數(shù)作為該單程的高差； 若1中的重測(cè)高差（或2中兩同方向高差中數(shù)）與另一單程的高差不符值超出限差，應(yīng)重測(cè)另一單程； 若超限測(cè)段經(jīng)過(guò)兩次或多次重測(cè)后，出現(xiàn)同向觀測(cè)結(jié)果靠近而異向觀測(cè)結(jié)果間不符值超限的分群現(xiàn)象時(shí)，如果同方向高差不符值小于限差之半，則取原測(cè)的往返高差中數(shù)作往測(cè)結(jié)果，取重測(cè)的往返高差中數(shù)作為返測(cè)結(jié)果。6）水準(zhǔn)測(cè)量精度評(píng)定根據(jù)往返測(cè)不符值計(jì)算的每千米高差偶然中誤差應(yīng)滿(mǎn)足各等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量精度要求，否則應(yīng)重測(cè)返測(cè)不符值較大的測(cè)段。2 光電測(cè)距三角高程測(cè)量1）各等級(jí)光電測(cè)距三角高程測(cè)量的限差應(yīng)符合下表10的規(guī)定： 表10 光電測(cè)距三角高程測(cè)量限差要求 單位：mm測(cè)量等級(jí)對(duì)向觀測(cè)高差較差附合或環(huán)

28、線(xiàn)高差閉合差檢測(cè)己測(cè)測(cè)段的高差之差三 等±25±12±20四 等±40±20±30五 等±60±30±40注：D為測(cè)距邊長(zhǎng)，Li為測(cè)段間累計(jì)測(cè)距邊長(zhǎng)，以千米計(jì)。2）光電測(cè)距三角高程測(cè)量，宜布設(shè)成三角高程網(wǎng)或高程導(dǎo)線(xiàn)，視線(xiàn)高度和離開(kāi)障礙物的距離不得小于1.2m。高程導(dǎo)線(xiàn)的閉合長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)相應(yīng)等級(jí)水準(zhǔn)線(xiàn)路的最大長(zhǎng)度。3）光電測(cè)距三角高程測(cè)量觀測(cè)的主要技術(shù)要求應(yīng)符合下表11的規(guī)定：表11 光電測(cè)距三角高程測(cè)量觀測(cè)的主要技術(shù)要求等級(jí)儀器等級(jí)邊長(zhǎng)（m）觀測(cè)方式測(cè)距邊測(cè)回?cái)?shù)垂直角測(cè)回?cái)?shù)指標(biāo)差較差（）測(cè)回間垂直角較差（

29、）三等16002組對(duì)向觀測(cè)2455四等2800對(duì)向觀測(cè)2377五等21000對(duì)向觀測(cè)1210104）三等光電測(cè)距三角高程測(cè)量應(yīng)按單程雙對(duì)向或雙程對(duì)向方法進(jìn)行兩組獨(dú)立對(duì)向觀測(cè)。測(cè)站間兩組對(duì)向觀測(cè)高差的平均值之較差不應(yīng)大于±12mm。5）所使用的儀器在作業(yè)前應(yīng)按規(guī)范中各項(xiàng)指標(biāo)的規(guī)定進(jìn)行檢校，儀器檢校的各項(xiàng)要求應(yīng)符合規(guī)定。6.2.7洞外控制測(cè)量提交成果1洞外控制測(cè)量技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)。2控制測(cè)量技術(shù)報(bào)告：包括隧道名稱(chēng)、進(jìn)出口里程及長(zhǎng)度、平面形狀及輔助坑道分布、測(cè)量依據(jù)、采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、布網(wǎng)情況、施測(cè)方法、儀器型號(hào)、平差方法、坐標(biāo)系統(tǒng)、控制網(wǎng)與線(xiàn)路中線(xiàn)的關(guān)系、施測(cè)日期、特殊情況以及處理結(jié)果、施工注意

30、事項(xiàng)、GPS測(cè)量參考橢球及其基本參數(shù)、隧道中央子午線(xiàn)經(jīng)度等。3洞外控制測(cè)量布網(wǎng)及線(xiàn)路關(guān)系（里程及曲線(xiàn)要素）示意圖。4 GPS點(diǎn)、導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)、三角點(diǎn)的坐標(biāo)、邊長(zhǎng)及方位角成果表。5角度、邊長(zhǎng)和高程觀測(cè)精度及其計(jì)算方法，平差后的精度。GPS控制測(cè)量獨(dú)立基線(xiàn)閉合差計(jì)算結(jié)果、重復(fù)基線(xiàn)較差、外部檢測(cè)比較和聯(lián)測(cè)比較結(jié)果、基線(xiàn)向量及其改正數(shù)、WGS-84下的三維坐標(biāo)及精度及平差后的二維坐標(biāo)及精度。6控制測(cè)量線(xiàn)路里程推算成果、斷鏈值、由于精度不同而產(chǎn)生誤差的處理方法。7控制測(cè)量的高程成果及其與定測(cè)高程的比較。8洞口投點(diǎn)的進(jìn)洞關(guān)系示意圖。9洞外貫通誤差預(yù)計(jì)及洞內(nèi)測(cè)量設(shè)計(jì)。10洞外控制測(cè)量技術(shù)總結(jié)。11原始觀測(cè)記錄和計(jì)

31、算成果紙質(zhì)成果應(yīng)裝訂成冊(cè)，電子成果應(yīng)拷貝或刻錄光盤(pán)并作好記錄，兩種成果均應(yīng)長(zhǎng)期保管。原始觀測(cè)和記事項(xiàng)目必須在現(xiàn)場(chǎng)記錄清楚，注明觀測(cè)者、記錄者、觀測(cè)日期、起迄時(shí)間、氣象條件、使用的儀器等。紙質(zhì)記錄不得涂改或憑記憶補(bǔ)記，各記錄須編列頁(yè)次。7 勞動(dòng)力組織洞外控制測(cè)量勞動(dòng)力組織根據(jù)平面、高程測(cè)量方法具體確定，一般分四種作業(yè)模式，分別為平面高程三維導(dǎo)線(xiàn)作業(yè)模式、導(dǎo)線(xiàn)水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)模式、GPS及水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)模式、GPS及光電測(cè)距三角高程作業(yè)模式，按照不同作業(yè)模式分別組織測(cè)量人員，其中光電測(cè)距三角高程測(cè)量人員安排與導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量人員相同。7.1 導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量勞動(dòng)力組織表12 導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量勞動(dòng)力組織序號(hào)工作項(xiàng)目主要作業(yè)內(nèi)容人

32、 數(shù)測(cè)量技術(shù)員測(cè)量工1全站儀觀測(cè)操作全站儀、全面協(xié)調(diào)12記錄記錄觀測(cè)數(shù)據(jù)、量?jī)x器高13前視點(diǎn)勘察路線(xiàn)、安置對(duì)點(diǎn)器、量?jī)x器高114后視點(diǎn) 安置對(duì)點(diǎn)器、量?jī)x器高13小計(jì)237.2水準(zhǔn)測(cè)量勞動(dòng)力組織表13 水準(zhǔn)測(cè)量勞動(dòng)力組織序號(hào)工作項(xiàng)目主要作業(yè)內(nèi)容人 數(shù)測(cè)量技術(shù)員測(cè)量工1水準(zhǔn)儀觀測(cè)操作水準(zhǔn)儀、全面協(xié)調(diào)12前尺扶尺13后尺扶尺14記錄記錄觀測(cè)數(shù)據(jù)15小計(jì)137.3 GPS測(cè)量勞動(dòng)力組織表14 GPS測(cè)量勞動(dòng)力組織序號(hào)工作項(xiàng)目主要作業(yè)內(nèi)容人 數(shù)測(cè)量技術(shù)員測(cè)量工1GPS觀測(cè)每臺(tái)GPS由1人操作，至少4臺(tái)作業(yè)42組織調(diào)度協(xié)調(diào)各GPS觀測(cè)人員按作業(yè)計(jì)劃進(jìn)行觀測(cè)13數(shù)據(jù)處理GPS數(shù)據(jù)處理14小計(jì)248 主要機(jī)具

33、設(shè)備洞外控制測(cè)量采用的方法有導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量、GPS測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量、光電測(cè)距三角高程測(cè)量，根據(jù)不同的作業(yè)模式確定所需測(cè)量機(jī)具，其中光點(diǎn)測(cè)距三角高程測(cè)量所需機(jī)具與導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量配置相同。8.1導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量主要機(jī)具配置表15 導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量主要測(cè)量機(jī)具配置表序號(hào)機(jī)具設(shè)備名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量用途1全站儀0.5、1或2級(jí)臺(tái)1水平角、豎直角、距離測(cè)量2對(duì)點(diǎn)器對(duì)中相對(duì)精度1/3000套2點(diǎn)位對(duì)中及瞄準(zhǔn)3棱鏡只2距離測(cè)量4小鋼尺2m把3丈量?jī)x器高8.2水準(zhǔn)測(cè)量主要機(jī)具配置表16 水準(zhǔn)測(cè)量主要測(cè)量機(jī)具配置表序號(hào)機(jī)具設(shè)備名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量用途1水準(zhǔn)儀DS05、DS1或DS3臺(tái)1水準(zhǔn)測(cè)量2水準(zhǔn)尺因瓦把2水準(zhǔn)測(cè)量3尺墊5kg只2水準(zhǔn)測(cè)量

34、8.3 GPS測(cè)量主要機(jī)具配置表17 GPS測(cè)量主要測(cè)量機(jī)具配置表序號(hào)機(jī)具設(shè)備名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量用途1GPS接收機(jī)5mm+1ppm臺(tái)4接收GPS數(shù)據(jù)2小鋼尺2m把4丈量?jī)x器高9 質(zhì)量控制9.1易出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題 導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)閉合差超限。9.1.2 水準(zhǔn)測(cè)量往返閉合差超限。9.1.3 GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量差。9.1.4 GPS 基線(xiàn)閉合差超限。9.1.5 光電測(cè)距三角高程往返高差互差超限。9.1.6 控制點(diǎn)發(fā)生位移或沉降低。9.2保證措施 9.2.1 測(cè)量使用的儀器必須經(jīng)法定計(jì)量檢定單位檢定合格，并在檢定有效期內(nèi)，使用過(guò)程中應(yīng)及時(shí)進(jìn)行校正，使儀器設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)。9.2.2 觀測(cè)視線(xiàn)應(yīng)遠(yuǎn)離障礙物1

35、m以上，防止旁折光對(duì)角度測(cè)量的影響。9.2.3 角度測(cè)量時(shí)應(yīng)選擇陰天視線(xiàn)清晰的時(shí)間段進(jìn)行觀測(cè)。9.2.4 有太陽(yáng)時(shí)，測(cè)量?jī)x器應(yīng)打遮陽(yáng)傘。9.2.5 水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)過(guò)程中應(yīng)采用竹竿輔助立尺將水準(zhǔn)尺扶直。9.2.6 水準(zhǔn)測(cè)量前應(yīng)檢測(cè)和校正水準(zhǔn)儀I角。9.2.7 GPS點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)在不影響GPS信號(hào)接受的沒(méi)有無(wú)線(xiàn)電干擾視野開(kāi)闊的地方。9.2.8光電測(cè)距三角高程測(cè)量時(shí)，往返觀測(cè)的時(shí)間間隔應(yīng)盡量小，并應(yīng)進(jìn)行大氣折光改正、地球曲率改正。9.2.9 應(yīng)加強(qiáng)對(duì)洞外控制點(diǎn)的防護(hù)，防止在施工期間遭到破壞，并應(yīng)定期或不定期對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核，一般在雨季或凍融后應(yīng)分別對(duì)洞外控制點(diǎn)進(jìn)行一次全面復(fù)測(cè)，確?？刂泣c(diǎn)穩(wěn)定可靠。10 安全措施10.1主要安全風(fēng)險(xiǎn)分析 洞外測(cè)量屬于野外作業(yè)，人員安全風(fēng)險(xiǎn)主要有車(chē)輛交通、飲食、飲水、戶(hù)外行走等，儀器設(shè)備安全風(fēng)險(xiǎn)主要有儀器設(shè)備在作業(yè)過(guò)程中的搬運(yùn)及使用過(guò)程中的維護(hù)等。10.2保證措施測(cè)前進(jìn)行安全教育和安