長(zhǎng)基嶺隧道貫通測(cè)量方案

1、長(zhǎng)基嶺隧道貫通測(cè)量方案11.1 工程概況11.1.1 工程位置及標(biāo)段范圍11.1.2 設(shè)計(jì)概況2貫通測(cè)量的要求3左右線貫通計(jì)劃32.1貫通誤差的估算4橫向貫通誤差的估算4豎向貫通誤差的估算43.1貫通測(cè)量方案5作業(yè)技術(shù)依據(jù)及采用測(cè)量系統(tǒng)5調(diào)研與培訓(xùn)53.1.3 內(nèi)外聯(lián)測(cè)54.1貫通誤差的測(cè)定、調(diào)整8貫通誤差的測(cè)定8貫通誤差的調(diào)整8 長(zhǎng)基嶺隧道貫通測(cè)量方案1.1 工程概況 工程位置及標(biāo)段范圍T10標(biāo)段位于韶關(guān)市境內(nèi)，起點(diǎn)里程： K87+747，終點(diǎn)里程：K99+000，其中長(zhǎng)基嶺隧道位置及范圍見圖1-1圖1-1 標(biāo)段范圍平面示意圖1.1.2 設(shè)計(jì)概況1、 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)本線路按雙向六車道高速公路標(biāo)

2、準(zhǔn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)速度：120km/h，橋涵設(shè)計(jì)汽車荷載為公路級(jí)。2、 長(zhǎng)基嶺線路平、縱斷面設(shè)計(jì)隧道進(jìn)口左線位于半徑為2400m的圓曲線上，右線位于半徑為2380m 的圓曲線上，左右線測(cè)設(shè)線之間間距為33m左右；隧道中部位于直線上，左右線測(cè)設(shè)線之間距離為41m左右；隧道出口左線位于半徑為2000m的圓曲線上，右線位于半徑為2100m 的圓曲線上，左右線測(cè)設(shè)線之間間距為36m左右。由于受隧道進(jìn)出口構(gòu)造物對(duì)標(biāo)高要求的限制，隧道左右線分別采用-1.49%及-1.485%的單向下坡。3、 長(zhǎng)基嶺隧道及輔助施工橫洞設(shè)計(jì)長(zhǎng)基嶺隧道、龍歸隧道及輔助施工橫洞設(shè)計(jì)概況見表1-2。表1-2 隧道及輔助施工橫洞設(shè)計(jì)概況表

3、隧道名稱起訖樁號(hào)長(zhǎng)度(m)坡度%洞門形式車行橫洞人行橫洞緊急停車帶長(zhǎng)基嶺隧道ZK90+120ZK94+04039202.49端墻式5處9處5處YK90+125YK94+06539402.51.1.3貫通測(cè)量的要求1、 縱向貫通要求高速公路隧道的縱向貫通誤差影響隧道中線長(zhǎng)度，只要它不低于線路定測(cè)精度的1/2000，就能滿足鋪軌的要求，不會(huì)造成對(duì)線路坡度的有害影響。因此在規(guī)范中沒有單獨(dú)列出縱向貫通要求。2、橫向貫通要求對(duì)于高速公路隧道來說，橫向貫通精度顯得至關(guān)重要。如果橫向貫通誤差過大，就可能使已襯砌地段侵入建筑限界，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。隧道兩開挖洞口間不同長(zhǎng)度的橫向貫通極限誤差詳見下表:兩開挖洞

4、口間長(zhǎng)度(km)<447 710 1013 1316 1619 1920橫向貫通限差(mm)100130160200250320360平面控制測(cè)量誤差對(duì)橫向貫通誤差的影響有三個(gè)方面因素組成，即洞外控制網(wǎng)的測(cè)量誤差、洞內(nèi)一端導(dǎo)線的測(cè)量誤差、洞內(nèi)另一端導(dǎo)線的測(cè)量誤差。長(zhǎng)基嶺隧道橫向貫通限差為100mm，橫向貫通中誤差為50mm。按照橫向貫通極限誤差規(guī)范可得洞內(nèi)外橫向貫通中誤差mw、mn：mw=±/3=±0.58=±29mmmn=±/(3/2)=±0.81±41mm3、 豎向貫通要求無(wú)論隧道長(zhǎng)短，豎向貫通限差均為50mm，中誤差為&#

5、177;25mm，洞外和洞內(nèi)水準(zhǔn)測(cè)量的誤差對(duì)于高程貫通精度按均等影響的原則分配。洞外、洞內(nèi)高程貫通中誤差為mh=±/2h =±0.71h=±18mm，mh 外取18mm，mh 內(nèi)取±17mm。1.1.4左右線貫通計(jì)劃左線目前進(jìn)口距離WF113斷層330米，出口距離45米，斷層及影響帶寬45米。根據(jù)隧道貫通原則及開挖進(jìn)度指標(biāo)，左洞貫通里程初步定ZK91+970。進(jìn)口計(jì)劃2012年5月15開挖到ZK91+970后停止開挖，由出口在2012年6月25日貫通左洞。右線目前進(jìn)口距離WF113斷層124米，出口距離120米，斷層及影響帶為60米。根據(jù)隧道貫通原則及開

6、挖進(jìn)度指標(biāo)，右洞洞貫通里程初步定YK92+100。進(jìn)口計(jì)劃2012年4月28開挖到距離WF113斷層20米時(shí)即YK92+100后停止開挖，由出口在2012年6月28日貫通右洞。2.1貫通誤差的估算在隧道施工前進(jìn)行正確的貫通誤差估算，是保證正確測(cè)量設(shè)計(jì)、隧道中線符合設(shè)計(jì)要求及洞內(nèi)建筑物不侵入規(guī)定界限的一個(gè)不可缺少的環(huán)節(jié)。2.1.1橫向貫通誤差的估算1、洞外控制測(cè)量結(jié)合本工程特點(diǎn)以及地理環(huán)境，長(zhǎng)基嶺隧道洞外控制測(cè)量采用GPS 控制測(cè)量，按二等GPS 控制要求進(jìn)行施測(cè)。經(jīng)計(jì)算，進(jìn)口GPS 控制點(diǎn)GPS153 至貫通面的距離為2367m，至貫通面連線與貫通面切線夾角為2°5205.96；出口

7、GPS 控制點(diǎn)DX516至貫通面的距離為2532m，至貫通面連線與貫通面切線夾角為128°4106.05；進(jìn)出口GPS 聯(lián)系邊的方位中誤差取1.3，代入下式：M²=mj²+mc²+( Lj×cosq×maj/r)²+( Lc×cosj×mac/r)²根據(jù)估算公式計(jì)算， M² =386mm,則GPS 洞外控制測(cè)量對(duì)隧道橫向貫通誤差預(yù)計(jì)為M =±19.6mm，滿足規(guī)范規(guī)定隧道洞外控制測(cè)量對(duì)橫向貫通誤差影響值小于±29mm 的要求。2、洞內(nèi)控制測(cè)量根據(jù)洞內(nèi)測(cè)量的精度要求和

8、通視條件等因素，暫定導(dǎo)線點(diǎn)間距為400m，洞內(nèi)導(dǎo)線路線全長(zhǎng)3940m，作業(yè)精度按測(cè)角中誤差1”，兩邊相對(duì)中誤差1/100000測(cè)角誤差引起的橫向貫通中誤差：my=±m”/p” R²x =±1/20626563280000=±38mm測(cè)邊誤差引起的橫向貫通中誤差：myl=±m”t/t”d²y =±1/100000500=±0.2mm導(dǎo)線測(cè)量誤差對(duì)橫向貫通精度的總影響值：m=±（m²y+ m²y ）t =± (38²+0.2² ) = ±38mm&#

9、177;41mm由此可見，真伸型洞內(nèi)導(dǎo)線的測(cè)量測(cè)邊誤差對(duì)橫向貫通誤差基本可以忽略不計(jì)，而測(cè)角誤差對(duì)橫向貫通誤差起著決定性的因素，必須選擇合適的儀器、方案，才能達(dá)到所必須的測(cè)角精度，從而保證洞內(nèi)橫向貫通誤差符合要求。2.1.2豎向貫通誤差的估算通過洞內(nèi)外水準(zhǔn)路線的長(zhǎng)度確定水準(zhǔn)精度，計(jì)算如下：m外=±mh /L外=±18/4.8km=8.2mmm內(nèi)=±mh /L內(nèi)=±17/4km=8.5mm由上式可見，水準(zhǔn)精度要求較高，洞外需采用三等及以上水準(zhǔn)測(cè)量，洞內(nèi)需采用三等及以上水準(zhǔn)測(cè)量，方能保證豎向貫通誤差的要求。3.1貫通測(cè)量方案3.1.1作業(yè)技術(shù)依據(jù)及采用測(cè)量系

10、統(tǒng)1、公路勘察規(guī)范（JTJ061-99）2、國(guó)家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范(GB12898-2009)3、 中鐵隧道集團(tuán)有限公司工程測(cè)量總隊(duì)2012年3月施工復(fù)測(cè)成果報(bào)告。4、坐標(biāo)系統(tǒng)采用1980年西安坐標(biāo)系，中央子午線東經(jīng)113度15分，投影高程面150m；高程系統(tǒng)采用1985國(guó)家高程基準(zhǔn)。5、根據(jù)公路隧道施工技術(shù)規(guī)范要求,隧道貫通誤差的限差為:橫向貫通誤差不大于100mm,高程貫通誤差不大于50mm,故按規(guī)范要求確定。3.1.2調(diào)研與培訓(xùn)為確保本隧道的橫向和縱向的高精度貫通,以及仰拱預(yù)制塊定位準(zhǔn)確,測(cè)量人員必須持有上崗證,根據(jù)需要可派人員到有關(guān)單位和院校進(jìn)行調(diào)研和技術(shù)培訓(xùn),以處理和解決有關(guān)技術(shù)難

11、題,提高業(yè)務(wù)水平,從而提高洞內(nèi)控制測(cè)量精度和減少內(nèi)外業(yè)工作強(qiáng)度。3.1.3 內(nèi)外聯(lián)測(cè)洞內(nèi)外聯(lián)測(cè),應(yīng)選在陰天,氣溫穩(wěn)定,無(wú)風(fēng)情況下進(jìn)行。邊長(zhǎng)計(jì)算考慮氣象改正,投影改正。投影面高度最好為隧道中線平均高程(GPS網(wǎng)投影高程面)。高程測(cè)量嚴(yán)格按照工程測(cè)量規(guī)則四等水準(zhǔn)測(cè)量要求進(jìn)行,采用往返不同線路進(jìn)行施測(cè),在往返閉合差滿足要求時(shí),取往返平均值。 3.1.4觀測(cè)儀器、測(cè)量網(wǎng)等級(jí)和施測(cè)方案1、使用儀器：本次復(fù)測(cè)使用為徠卡TCR1201（R300）型全站儀，儀器標(biāo)稱測(cè)角精度為1秒，測(cè)距精度為1+2ppm；棱鏡為徠卡配套標(biāo)準(zhǔn)圓棱鏡及配套精密測(cè)角覘牌、精密對(duì)點(diǎn)器基座。儀器于2011年5月檢定合格，現(xiàn)場(chǎng)使用氣壓計(jì)和

12、溫度計(jì)各一只,計(jì)量合格有效。 2、導(dǎo)線測(cè)量：按照三等導(dǎo)線精度相關(guān)要求進(jìn)行施測(cè)，要求測(cè)角中誤差小于1.8秒，導(dǎo)線測(cè)量采用左、右角各測(cè)兩三測(cè)回，各測(cè)回值間互差小于3秒后取平均。測(cè)站左右角取平均值之和與360度較差小于3秒后進(jìn)行測(cè)站平差取均值，測(cè)距時(shí)溫度、氣壓均在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行改正，正倒鏡各讀數(shù)四次取平均值，邊長(zhǎng)均往返觀測(cè)。3、為進(jìn)行邊長(zhǎng)投影改正，導(dǎo)線觀測(cè)時(shí)采用光電測(cè)距三角高程測(cè)量。高差觀測(cè)每組測(cè)4測(cè)回,為往返觀測(cè)，合格取均值，按四等水準(zhǔn)精度要求進(jìn)行，光電高程僅供導(dǎo)線邊長(zhǎng)投影改正使用。4、隧道進(jìn)口端：檢查洞外原設(shè)計(jì)控制點(diǎn)（GPS152，GPS153）及加密控制點(diǎn)(1號(hào)點(diǎn))關(guān)系正確、點(diǎn)位穩(wěn)定后，從洞外控制點(diǎn)

13、分別引測(cè)單導(dǎo)線進(jìn)入左、右隧道洞內(nèi)，通過左、右線隧道間的間隔橫向聯(lián)絡(luò)通道構(gòu)成近似矩形閉合導(dǎo)線環(huán)以保證觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量，參見觀測(cè)示意圖。隧道出口端：檢查洞外原施工控制點(diǎn)（DX516，DX517，CB2）點(diǎn)間關(guān)系正確、點(diǎn)位穩(wěn)定后，采用導(dǎo)線閉合環(huán)（雙導(dǎo)線）經(jīng)由右線隧道向開挖掌子面引測(cè)，并通過左右線隧道間多個(gè)橫向通道構(gòu)成閉合環(huán)形式引測(cè)左線隧道導(dǎo)線以保證觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量，參見觀測(cè)示意圖。3.1.5成果處理1.數(shù)據(jù)采用解放軍測(cè)繪學(xué)院與中鐵隧道集團(tuán)工程測(cè)量總隊(duì)共同開發(fā)的工程控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行處理2、 數(shù)據(jù)處理時(shí)所測(cè)邊長(zhǎng)均投影至H=150m高程面，坐標(biāo)計(jì)算時(shí)進(jìn)行高斯面投影改正。 3、 本次測(cè)量依據(jù)集團(tuán)量測(cè)量總隊(duì)前幾

14、次成果基礎(chǔ)上，在經(jīng)過復(fù)核長(zhǎng)基嶺隧道進(jìn)、出口洞外原控制點(diǎn)間關(guān)系確認(rèn)其正確穩(wěn)定后，以原控測(cè)成果坐標(biāo)值作為起算數(shù)據(jù)。其中：隧道進(jìn)口端：經(jīng)檢測(cè)GPS152和GPS153點(diǎn)和加密控制樁01號(hào)點(diǎn)間點(diǎn)間關(guān)系正確，點(diǎn)位穩(wěn)定可靠，夾角較差滿足限差要求（2011年10月局測(cè)角度126-09-03.88，本次復(fù)測(cè)126-09-03.50），以GPS152和GPS153點(diǎn)原控測(cè)設(shè)計(jì)交樁坐標(biāo)成果為起算坐標(biāo)。隧道出口端：經(jīng)檢測(cè)洞外施工控制樁DX516，DX517， B2點(diǎn)間關(guān)系正確，點(diǎn)位穩(wěn)定可靠，夾角較差滿足限差要求（2011年10月局測(cè)角度06-56-41.50，本次復(fù)測(cè)06-56-44.00，較差2.50秒，限差3.

15、6秒，合格），以DX516和DX517點(diǎn)原施工控測(cè)坐標(biāo)成果為起算坐標(biāo)。3.1.6 水準(zhǔn)基點(diǎn)復(fù)測(cè)采用Leica DNA03 型電子水準(zhǔn)儀配合銦鋼條碼尺，按高速鐵路工程測(cè)量規(guī)范TB10601-2009，二等高程測(cè)量規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行復(fù)測(cè)。由其中一水準(zhǔn)基點(diǎn)起算，采用往返測(cè)量閉合到另一水準(zhǔn)基點(diǎn)，經(jīng)結(jié)果比對(duì)，差值在允許范圍內(nèi)。4.1貫通誤差的測(cè)定、調(diào)整4.1.1貫通誤差的測(cè)定采用精密導(dǎo)線測(cè)量時(shí),在貫通面附近定一臨時(shí)點(diǎn),由進(jìn)測(cè)的兩方向分別測(cè)量該點(diǎn)的坐標(biāo),所得的閉合差分別投影至貫通面及其垂直的方向上,得出實(shí)際的橫向和縱向貫通誤差,再置鏡于該臨時(shí)點(diǎn)測(cè)求方位角貫通誤差。采用中線法測(cè)量時(shí),應(yīng)由測(cè)量的相向兩方向分別向貫通面延伸,并取一臨時(shí)點(diǎn),量出兩點(diǎn)的橫向和縱向距離,得出該隧道的實(shí)際貫通誤差。水準(zhǔn)路線由兩端向洞內(nèi)進(jìn)測(cè),分別測(cè)至貫通面附近的同一水準(zhǔn)點(diǎn)或中線點(diǎn)上,所測(cè)得的高程差值即為實(shí)際的高程貫通誤差。 4.1.2貫通誤差的調(diào)整1、用折線法調(diào)整直線隧道中線。2、曲線隧道,根據(jù)實(shí)際貫通誤差,由曲線的兩端向貫通面按長(zhǎng)度比例調(diào)整中線。3、采取精密導(dǎo)線法測(cè)量時(shí),貫通誤差用坐標(biāo)增量平差來調(diào)整。4、進(jìn)行高程貫通誤差調(diào)整時(shí),貫通點(diǎn)附近的水準(zhǔn)點(diǎn)高程,