隧道控制测量技术设计

1、成兰铁路跃龙门隧道工程独立控制网技术设计新建成都至兰州铁路新建成都至兰州铁路成都至川主寺段站前工程成都至川主寺段站前工程 CLZQ-5&6 标标跃龙门隧道跃龙门隧道工程独立控制网工程独立控制网技术设计技术设计（2015 年年 1 月）月）编制：复核：批准：中铁十九局成兰铁路工程指挥部中铁十九局成兰铁路工程指挥部中铁五局成兰铁路工程指挥部中铁五局成兰铁路工程指挥部成兰铁路跃龙门隧道工程独立控制网技术设计目目 录录1工程概要.12技术依据.23、平面坐标及高程系统.24.1 洞外平面控制网布设 .24.1.1 控制点点位标石 .24.1.2 洞外平面控制网布设与观测 .64.1.3 洞外平

2、面控制网数据分析及处理.84.2 洞外高程控制网布设 .104.2.1 洞外高程控制网布设与观测 .104.2.2 洞外高程控制网数据分析及处理 .146隧道贯通误差预计.216.1 横向贯通误差预计 .226.2 高程贯通误差预计 .267. 成果资料的提交及后续工作.27成兰铁路跃龙门隧道工程独立控制网技术设计第 1 页,共 28 页1工程概要工程概要新建成都至兰州铁路成都至川主寺段站前工程CLZQ-5&6标跃龙门隧道全长约19.98km。本隧道采取左、右线分修方案，左右线间距3040m，单线隧道净空断面宽8.165m。为保证施工进度，兼顾施工便宜及安全，本隧道采取两横洞和三斜井的

3、辅助坑道掘进施工方式。辅助坑道净空断面宽7.5m。辅助坑道的设置详见下表。表表 1 跃龙门隧道辅助坑道及进出口设置跃龙门隧道辅助坑道及进出口设置名称与正线交点位置长度与正线夹角1#横洞YD2K91+700610m481#斜井YD2K93+900776m683#斜井D2K97+7002025m513#横洞YD2K107+4502405m352#斜井YD2K109+950599m49跃龙门隧道全长约 19.98km，相向辅助坑道的贯通间距有的长达 14km。从更好地服务于跃龙门隧道工程建设的需要为目的，宜另行建立隧道工程独立控制网以确保隧道的正常、顺利贯通。因此中铁十九局成兰铁路工程指挥部和中铁五

4、局成兰铁路工程指挥部开展跃龙门隧道工程独立控制网的建网工作，编制本技术设计，以便在实际测量工作中遵照执行。成兰铁路跃龙门隧道工程独立控制网技术设计第 2 页,共 28 页2技术依据技术依据 高速铁路工程测量规范TB10601-2009； 铁路工程卫星定位测量TB10054-2010； 铁路工程测量规范TB10101-2009； 国家一、二等水准测量规范GB/T12879-2006。3、平面坐标及高程系统、平面坐标及高程系统跃龙门隧道洞内设计轨顶标高界于 981.41328.4m（正常高） 。综合考虑铁二院线路精测网 CPI、CPII 建网时平面坐标系的定义，适用里程范围，以及其最大投影变形值等

5、因素，以及跃龙门隧道工程独立平面控制网坐标与线路精测网平面坐标的联结关系，适宜采用如下平面坐标系作为跃龙门隧道工程独立平面坐标系：坐标系中央子午线经度为 10400，平均高程异常-30 米，投影面大地高 1125米，投影面正常高为 1155 米；参考椭球为 WGS84 椭球，椭球参数为长半轴 a=6378137 米，扁率 f=1/298.257223563。高程系统与线路高程系统一致，采用 1985 国家高程基准。4隧道洞外独立控制网建网技术隧道洞外独立控制网建网技术方案方案4.1 洞外平面控制网布设洞外平面控制网布设4.1.1 控制点点位标石控制点点位标石点号点号跃龙门隧道洞外独立平面 GP

6、S 控制点点号分别由 “SD”和 2 位成兰铁路跃龙门隧道工程独立控制网技术设计第 3 页,共 28 页流水号组成。自成都至兰州方向编号，点号唯一。 标石标石跃龙门隧道洞外独立平面 GPS 控制点点位标石分为普通标石和强制对中标石两种。普通标石的标志为顶部球型打磨的不锈钢“十”字标志，其采用直径为 1220mm，长度为 2030mm 不锈钢材料，下部采用普通钢筋焊接而成，规格应符合图 4.1.1a 的规定。图图 4.1.1a 不锈钢点位标志（单位不锈钢点位标志（单位:mm）普通标石在土质地表采用正四棱柱状混凝土浇筑，标石设置应符合图 4.1.1b 的规定。成兰铁路跃龙门隧道工程独立控制网技术设

7、计第 4 页,共 28 页1盖板2地面3保护井4素土5混凝土图图 4.1.1b 普通标石在土质地表的埋设图（单位普通标石在土质地表的埋设图（单位:mm）普通标石在岩石地表应和除去风化层后的岩石表面牢固连接，必要时可采取植入钢筋的方式加强连接。标石设置应符合图 4.1.1c的规定。400150300图图 4.1.1c 普通标石在岩石地表的埋设示意（单位普通标石在岩石地表的埋设示意（单位:mm）强制对中标石的标志由强制对中器自动确定，强制对中器及其辅助的强制对中标志套件可通过市场采购经测绘主管部门认证的厂家生产的产品。强制对中标石的设置应符合图 4.1.1d 或图 4.1.1e 的规定。成兰铁路跃

8、龙门隧道工程独立控制网技术设计第 5 页,共 28 页注：下部贫混凝按 1m1m 平面面积浇筑图图 4.1.1d 强制对中标石在土质地表的埋设示意强制对中标石在土质地表的埋设示意图图 4.1.1e 强制对中标石在岩石地表的埋设示意强制对中标石在岩石地表的埋设示意标石埋设过程中，应及时拍照反映标石埋设的客观过程。挖好基坑拍一张，浇好基座安放完标石拍一张，全部埋好后拍一张。拍照时应调整好数码相机日期、时间，以完整点号作为影像文件名。1200mm300mm植钢筋连接贫混凝土浇筑钢质外壳，加油漆防锈处理强制对中标志套件冻土线下 450mm总深度不小于 600mm1200mm300mm植钢筋连接贫混凝土

9、浇筑钢质外壳，加油漆防锈处理强制对中标志套件成兰铁路跃龙门隧道工程独立控制网技术设计第 6 页,共 28 页点之记点之记埋石完成后可用手持 GPS 简易接收机或大地型 GPS 接收机施测概略经纬度并记录到点之记中，精确到整秒。点之记中的交通路线图、交通情况、点位略图及点位说明要尽可能详细。当点位周围有高于地平仰角 15 以上的障碍物或大面积水域时，需在现场绘制点位环视图。4.1.2 洞外平面控制网布设与观测洞外平面控制网布设与观测洞外平面控制网采用 GPS 观测方法建网。洞外 GPS 平面控制网的布设以右线隧道为参照，控制网布设需遵循： 按隧道洞口处（含辅助坑道，以下同）地形条件，在各洞口应布

10、设 2 个及以上平面控制点，点间距不宜小于 600m，不得小于 300m。其中靠近洞口且作为进洞坐标位置与方向传递的洞口控制点宜设置于隧道中线上或尽量靠近中线。控制点的点位标石宜采用强制对中装置的点位标石。当后视控制点与洞口控制点之间的间距小于 400m 时，应采用强制对中装置的点位标石。 洞外平面控制网在整体上应沿隧道进出口连线方向布设成大地四边形，以构成控制网必要的闭合检核条件。采用强制对中装置的控制点必须作为组网观测传递边的关联点位。 控制点布设尽可能选择净空条件好、视野开阔、通视良好、土质坚实、不易破坏的地方。成兰铁路跃龙门隧道工程独立控制网技术设计第 7 页,共 28 页 隧道洞口处

11、原线路平面控制网的 CPI 控制点应纳入隧道工程独立控制网的建网观测，以便确立跃龙门隧道工程独立平面坐标系与线路精测网的联结关系。考虑跃龙门隧道洞口的实际地形条件和隧道工程的实际作业状况，洞外 GPS 平面控制网的观测遵循： 隧道洞口处的控制点受山地地形影响较为显著，其对空观测条件较差，在进行 GPS 观测作业前需进行 GPS 星历预报工作，确保隧道洞口处控制点同步观测卫星数大于等于 4 时才安排 GPS 观测作业。 跃龙门隧道全长约 19.98 km，相向辅助坑道的贯通间距亦有超过 6km。按高速铁路工程测量规范要求，跃龙门隧道须按一等 GPS 控制网精度进行隧道工程独立平面控制网的建网工作

12、。表表 4.1.2 跃龙门隧道洞外跃龙门隧道洞外 GPS 测量作业的基本技术要求测量作业的基本技术要求 等 级项 目一等卫星高度角（）15有效卫星总数4时段中任一卫星有效观测时间（min）30时段长度（min）120观测时段数2静态测量数据采样间隔（S）1560其它应注意的细节工作还包括： 严格执行 GPS 作业的时间调度安排。 GPS 分时段观测宜在不同的上、下午开展，分时段观测必须成兰铁路跃龙门隧道工程独立控制网技术设计第 8 页,共 28 页进行 GPS 接收机装置的重新对中、整平操作，不得进行连贯的持续观测。 在 GPS 外业观测作业前，认真仔细地检查并校正 GPS 接收机安置基座的水

13、准器以及对中装置，实际观测作业时确保GPS 接收机装置的正确对中与整平。 高度重视测点编号与仪器高丈量工作的重要性，并在实际外业工作中认真、细致地记录测点编号及仪器高。仪器高在一个时段观测的开始和结束时分别进行丈量，并对仪器高的属性（垂高、斜高）正确记录，如果两次仪器高丈量数值差异大于 2mm，则必须重新规划并安排 GPS 外业观测作业。4.1.3 洞外平面控制网数据分析及处理洞外平面控制网数据分析及处理跃龙门隧道洞外 GPS 平面控制网的建网精度应满足高速铁路工程测量规范中关于一等 GPS 网的规定，数据处理采用的主要技术指标如表 4.1.3-1 所示，基线质量检验限差如表 4.1.3-2

14、所示。表表 4.1.3-1 一等一等 GPS 控制网主要技术要求控制网主要技术要求等级固定误差a(mm)比例误差系数b(mm/km)基线方位角中误差 ()约束平差后最弱边边长相对中误差一等 GPS 网510.91/250000注：当基线长度短于注：当基线长度短于 500m500m 时，一等边长中误差应小于时，一等边长中误差应小于 5mm5mm。 成兰铁路跃龙门隧道工程独立控制网技术设计第 9 页,共 28 页表表 4.1.3-2 基线质量检验限差表基线质量检验限差表限 差 要 求检验项目X 坐标分量闭合差Y 坐标分量闭合差Z 坐标分量闭合差环线全长闭合差独立环nWx3nWy3nWz3nW33重

15、复观测基线较差22sd注：注：为基线长度中误差，计算公式为为基线长度中误差，计算公式为 ( (其中，其中，a a为固定误差为固定误差(mm)(mm)，22)(dbab b 为比例误差系数为比例误差系数(mm/km)(mm/km)，d d为基线或环的平均边长为基线或环的平均边长(km)(km)。跃龙门隧道洞外 GPS 平面控制网整体平差分两步进行，首先进行洞外 GPS 控制网三维自由网平差，其后进行洞外 GPS 控制网二维约束网平差。跃龙门隧道洞外 GPS 独立控制网就近联测 3 个既有线路平面精测网的 CPI 控制点，分别为 CPI93-3、 CPI97-1 和 XCPI98-1；该独立控制网

16、宜采用一点一方向的二维平面约束平差模式，但是由于跃龙门隧道洞外 GPS 平面控制网应和线路控制网顺利衔接，所以洞外控制网采用三个约束点进行二维平面约束平差。根据近期的精测网复测报告，基线 CPI97-1CPI93-3、XCPI98-1CPI93-3、CPI97-1XCPI98-1 的边长相对中误差分别为1/4291000、1/4224000、1/613000，根据规范的要求，一等 GPS 网约束点间的边长相对中误差要小于 1/500000，而以上三条基线均满足要求，因此，CPI93-3、 CPI97-1 和 XCPI98-1 均可作为约束点。隧道洞外 GPS 控制网二维约束网平差的最弱边相对中

17、误差和最弱边方位角中误差应分别满足高速铁路工程测量对一等 GPS 控成兰铁路跃龙门隧道工程独立控制网技术设计第 10 页,共 28 页制网基线边最弱方向中误差0.9、最弱边相对边长中误差1/250000的精度要求。 4.1.4 洞口联系边的检核洞口联系边的检核洞口联系边检测应选择在成像清晰稳定的时间内（阴天）进行；在地形和地面条件复杂、旁折光影响较大的地方，应选择最有利的观测时间观测。另外，洞口联系边的测量精度应和洞内控制网的测量精度相同，具体的精度指标参照洞内控制网的有关部分，此处不在赘述。检测联系边测边长时，除了对测量结果做必要的乘常数、加常数和倾斜改正外，还应进行边长的两化改正和尺度改正

18、（二维约束平差中的尺度参数） 。边长检测较差的相对误差满足1/250000 的精度要求。当检测结果与原测结果较差满足限差要求时，方可进行与洞内控制网的联测工作；当检测结果不能满足限差要求时，应分析超限原因，并予以解决。4.24.2 洞外高程控制网布设洞外高程控制网布设4.2.1 洞外高程控制网布设与观测洞外高程控制网布设与观测跃龙门隧道里程范围布设有 4 个线路二等水准基点 BM91-2、SBM109、BM96、BM100-2，该 4 个二等水准点在交桩复测、2013 年雅安芦山地震后复测以及 2014 年精测网年度复测时均采用二等水准测量的方式进行了成果复核，被证明为高程成果可靠，可成兰铁路

19、跃龙门隧道工程独立控制网技术设计第 11 页,共 28 页以作为跃龙门隧道洞外高程控制点。既有线路二等水准点满足跃龙门隧道高程控制网的需求。从隧道工程独立控制网维护和使用方便的角度出发，在隧道进、出口以及辅助坑道洞口附近需增设二等水准点，以使每个洞口有 13 个二等水准点（1#横洞洞口并进口附近增设 3 个水准点：BM508-1、BM502-1、BM502；1#斜井洞口附近增设 3 个水准点：XJ1-1、XJ1-2、XJ1-4；3#斜井洞口附近增设 2 个水准点：BM511、XJ3-1；3#横洞洞口附近增设 1 个二等水准点：YLM3-5；2#斜井洞口并出口附近增设 2 个二等水准点：YLM1

20、、YLM2） 。跃龙门隧道高程控制网必须符合国家二等水准测量的精度要求。其外业与记录应满足：表表 4.2.1a 水准测量线路的具体技术标准水准测量线路的具体技术标准观 测 次 数等级路线长度（km）水准仪等级水准尺与已知点联测附合或环线往返较差或闭合差（mm）二等400DS1或以上因瓦往返往返4L注：表中注：表中 L L 为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位 kmkm。表表 4.2.1b 单站水准观测的技术要求单站水准观测的技术要求视距（m）前后视距差（m）测段的前后视距累积差（m）视线高度（m）数字水准仪重复测量次数仪器类型 光学数字光学数字光

21、学数字光学数字二等503 且501.01.53.06.00.32.8 且0.552成兰铁路跃龙门隧道工程独立控制网技术设计第 12 页,共 28 页表表 4.2.1c 水准观测测站限差（单位：水准观测测站限差（单位：mm）等级基辅分划读数之差基辅分划所测高差之差检测间歇点高差之差上下丝读数平均值与中丝读数之差备注二等0.50.713表表 4.2.1d 水准测量计算取位规定水准测量计算取位规定等级往（返）测距离总和（km）往（返）测距离中数（km）各测站高差（mm）往（返）测高差总和（mm）往（返）测高差中数（mm）高程（mm）二等0.010.10.010.010.10.1跃龙门隧道高程控制网的

22、二等水准测量实施应遵循： 水准测量实施时依据各水准点的相对位置关系，在相邻间距最短的水准控制点之间构成水准测量路线。每个洞口附近的13 个水准点应构成附合或闭合水准路线。 观测人员在单天的水准测量过程中，必须通过连续观测的方式启闭于各个水准点，在启闭水准点的连续观测中不允许设立临时转点进行休整，只能在完成一个启闭于水准点的单程水准测量后方可进行休整。启闭于相同水准点的水准路线应在上、下午时段分开进行往测和返测，避免在同一上午或下午时间段进行往返测。 水准测量应在气象条件变化稳定时进行观测。扶尺时借助尺撑，使标尺上的气泡居中，标尺垂直。水准路线一般沿坡度小的道路布设，以减弱前后视折光误差的影响。

23、 在连续各测站上安置水准仪时，使其中两脚螺旋与水准路线成兰铁路跃龙门隧道工程独立控制网技术设计第 13 页,共 28 页方向平行，第三脚螺旋轮换置于路线方向的左侧与右侧。除路线拐弯处外，每一测站上仪器与前后视标尺的三个位置，一般为接近一条直线。 观测过程中为了保证水准尺的稳定性，必须使用 5kg 及以上重量的尺垫作为转点使用，并且要在每次观测前压实尺垫。同时观测过程中避免仪器安置在容易震动的地方，如果临时有震动，确认震动源造成的震动消失后，再激发测量键。水准测量观测过程中，在一个连续的启闭于水准点的水准线路观测过程中，且严禁冲压、碰动尺垫，否则必须重测启闭于水准点的整条水准线路。 水准测量前、

24、后需检查与校正 i 角，保证 i 角绝对值在作业过程中小于等于 15。水准测量必须采用与水准仪配套的铟钢水准标尺，按国家一、二等水准测量规范二等水准测量要求作业。测量时应保证前后视距尽可能相等，减少仪器i 角对高差观测的影响，前后视距差须满足规范要求。 二等水准测量应进行往返观测，并尽量沿同一条路线进行。观测顺序如下。 奇数站为：后前前后，偶数站为：前后后前。 要注意往、返测时观测顺序区别，并严格遵照执行。每一测段均采用偶数站结束，由往测转为返测时，互换前、后尺再进行观测。成兰铁路跃龙门隧道工程独立控制网技术设计第 14 页,共 28 页 必须采用电子水准仪自带的自动记录功能进行水准测量记录，

25、杜绝记录错误。4.2.2 洞外高程控制网数据分析及处理洞外高程控制网数据分析及处理依据测段往返测高差较差计算得到跃龙门隧道洞外高程水准测量每公里高差测量中误差 M：41LnM式中： 测段往返高差不符值（mm） ； L 测段长（km） ；N 测段数。对于跃龙门隧道进出口的水准路线，在满足前述国家二等水准测量精度要求的前提下，采取约束既有线路二等水准控制点高程成果的方式，按同精度扩展的方式获取隧道进出口增设的跃龙门隧道工程独立高程控制点高程成果。5. 隧道洞内导线网设计方案隧道洞内导线网设计方案 5.1 洞内导线网布设洞内导线网布设选点选点 导线点布设在受施工干扰小、稳固可靠、便于全站仪架设与观测

26、的地方，并确保点间视线（包含主导线、副导线以及主副导线的联测）离隧道壁 0.2m 以上以防止旁折光对观测的影响。 兼顾测量误差控制以及施工放样的方便，导线点在洞内延伸间成兰铁路跃龙门隧道工程独立控制网技术设计第 15 页,共 28 页距以 200300m 为宜，并保证布点均匀，避免导线长短边交错。 洞内导线点位标志应参照图 5.1a 设立在隧道底板上，须强调标志顶部的球型打磨，以便与洞内水准控制点共用。10不锈钢普通钢图图 5.1a 隧道洞内导线点位标志示意图隧道洞内导线点位标志示意图 布布 网网 跃龙门隧道洞内导线（包括辅助坑道与正洞）采取交叉导线网形式，其中 1、2、3、n 代表主导线点，

27、1、2、n代表副导线点。交叉导线网的主要目的是让控制网具有更高的网型强度，检核条件多，有利于提高隧道横向贯通的精度。具体的布网形式如图 5.1b 所示。图图 5.1b 跃龙门隧道洞内导线网示意图跃龙门隧道洞内导线网示意图15成兰铁路跃龙门隧道工程独立控制网技术设计第 16 页,共 28 页 主、副导线及其之间的联测均需进行角度与距离的观测。主、副导线点之间的联测（图 5.1b 所示虚线）一般每 8001200m左右（导线延伸 45 站）开展一次，在洞内的左侧或是右侧进行联测的形式不固定，但相邻联测宜在隧道中线左右错开。 最接近隧道掘进面位置的副导线点（比如图 5.1b 中的 5号副导线点）不纳

28、入导线网观测，仅当掘进面向前推进一站并增设新的主导线点时，其方被纳入观测。 5.25.2 洞内导线网施测洞内导线网施测洞内导线测量（测角、量边）的主要技术指标如下：表表 5.2a 洞内导线主要技术要求洞内导线主要技术要求测回数等级测角中误差（）测距相对中误差方位角闭合差（）导线全长相对闭合差0.5级仪器1级仪器备注二等1.01/2500002.0n1/10000069适用于 920km长度隧道隧道 2 等1.31/1500002.6n1/10000046适用于 69km长度隧道三等1.81/1500003.6n1/5500046适用于 35km长度隧道四等2.51/800005.0n1/400

29、0034适用于 1.53km长度隧道注：注：1 1、表中、表中 n n 为测站数；为测站数；2 2、当边长小于、当边长小于 500m500m 时，二等边长中误差应小于时，二等边长中误差应小于 2.5mm2.5mm、隧道二等和三等边长、隧道二等和三等边长中误差应小于中误差应小于 3.5mm3.5mm、四等边长中误差应小于、四等边长中误差应小于 5.0mm5.0mm；3 3、水平角观测采用方向观测法（、水平角观测采用方向观测法（3 3 个方向及以上）或测回法（个方向及以上）或测回法（2 2 个方向）个方向） ，无需，无需进行往、返观测。进行往、返观测。表表 5.2b 水平角观测技术要求水平角观测技

30、术要求仪器等级半测回归零差（）一测回内 2c 互差（）同一方向值各测回互差（）0.5级仪器484成兰铁路跃龙门隧道工程独立控制网技术设计第 17 页,共 28 页1级仪器696表表 5.2c 洞内导线边长测量技术要求洞内导线边长测量技术要求每边测回数等级往测返测一测回读数较差限值（mm）测回间较差限值（mm）往返观测平距较差限值二等44232mD隧道 2 等、 三等、四等22232mD注注: : 1 1、一测回是全站仪盘左、盘右各观测距离一次的过程；、一测回是全站仪盘左、盘右各观测距离一次的过程；2 2、洞内每条导线边需进行往、返观测；、洞内每条导线边需进行往、返观测；3 3、全站仪测距标称精

31、度需等于或优于、全站仪测距标称精度需等于或优于 1mm+2ppm1mm+2ppm。表表 5.2d 洞内气压和气温读数取位技术要求洞内气压和气温读数取位技术要求测量等级干湿温度表（）气压表（hPa）隧道 2 等0.20.5注：注：1、全站仪所测距离应进行气象改正，该项改正可直接通过仪器、全站仪所测距离应进行气象改正，该项改正可直接通过仪器输入设置完成；输入设置完成；2 2、应分别在测站和反射镜站测记温度与气压，取均值输入全站、应分别在测站和反射镜站测记温度与气压，取均值输入全站仪。仪。洞内导线网施测的主要注意事项如下：洞内导线网施测的主要注意事项如下： 施测的具体技术方案须结合 6.1 节。 洞

32、外 GPS 控制点与洞口附近的导线点进行观测时宜在夜晚或阴天进行。测设进洞导线时，对后视定向点与定向方向必须进行复核与检核，长边作为定向边，短边作为检核边。 全站仪在隧道内使用应有一定的适应期，通常在开机状态下需有 1520 分钟预热时间，以使仪器各电子部件达到正常稳定的工作状态，方可进行测角、测距作业。观测目标棱镜应有足够的明亮度，受光均匀柔和、目标清晰，避免光线从旁侧照射目标。完成规定测回数一半后，全站仪与反射镜均应转动 180重成兰铁路跃龙门隧道工程独立控制网技术设计第 18 页,共 28 页新进行对中、整平操作后，再观测剩余测回数。 导线在洞内增设新的控制点向前延伸一站时，必须先对既有

33、导线网开展整网的同精度复测，复测与原测的观测值以及控制点坐标值的较差应符合下列规定：表表 5.2e 导线复测较差的限差导线复测较差的限差水平角较差限差（）边长较差限差（mm）坐标较差限差备注2.0mD2215二等导线2.6mD2215隧道 2 等导线3.6mD2215三等导线5.0mD2215四等导线注：注： m mD D为仪器标称测距精度为仪器标称测距精度当复测与原测的较差满足要求时，向前延伸测量的导线点采用经检测合格的前一期洞内导线测量成果约束即可（比如图5.1b 中，延伸的新设的 5 号主导线点以及新联测的 4号副导线点强制约束于 2、3、3和 4 号导线点的既有平面坐标成果即可） 。约

34、束点的选取取决于新的导线点与原有导线点之间的观测联系形式，个数在 24 之间变动。当复测与原测的较差不满足要求时，在保证复测观测值精度和复测导线网平差坐标成果精度满足要求的前提下，对整个导线网进行成果更新，并立即重新计算开挖面附近的临时中线点放样成果并重新进行实地放设，即时纠正施工中线。之后再按前述的方法向前延伸测量新的导线点，并采用更新后的洞内导线测量成果进行新导线点的约束。成兰铁路跃龙门隧道工程独立控制网技术设计第 19 页,共 28 页辅助坑道内的导线网特别说明：辅助坑道内的导线网特别说明：1) 辅助坑道内不进行轨道工程施工，因此辅助坑道本身的线型精度要求不高，从节约测量成本，提高测量效

35、率的角度出发，在辅助坑道到达正洞前的导线网测量精度可相应降低，边长长度条件亦可适度放宽，但必须严格控制辅助坑道内水准高程测量。2) 辅助坑道到达正洞后，可视情况对辅助坑道内的导线点进行整合或改造，去除（用水泥涂抹）不要的原有导线点，布设新的导线点，此时辅助坑道内的导线必须与正洞内的导线视为洞内导线网的一个整体，并采取相同的测量精度要求；3) 辅助坑道与正洞的交会处必须设置主、副导线点；4) 受辅助坑道折角设计线型的影响和限制，辅助坑道内导线的边长可能在折角附件出现超短边（50m） ，受辅助坑道与正洞交角的影响和限制，辅助坑道与正洞的交会处的导线边亦可能出现超短边（50m） ，这将非常不利于洞内

36、导线测角精度的控制，进而对隧道横向贯通误差产生不利影响，因此可根据洞内控制导线的横向贯通误差预计结果，有针对性地对洞内控制导线采取“加测陀螺定向边加测陀螺定向边”的测量措施；5) 3#斜井和 3#横洞这 2 个辅助坑道内的导线点适宜采取强制对中装置来控制和提高导线测量精度。5.35.3 洞内二等水准网设计 布点布点成兰铁路跃龙门隧道工程独立控制网技术设计第 20 页,共 28 页 跃龙门隧道洞内二等水准点采取与洞内全部主导线点共桩的方式以便于点位的维护与保护。 洞内水准路线形式如图 5.3 所示。洞口水准点12345掘进工作面往测返测图图 5.3 跃龙门隧道洞内二等水准路线示意图跃龙门隧道洞内

37、二等水准路线示意图水准施测水准施测洞内二等水准测量实施要求与洞外二等水准测量实行相同（参见“第 4.2 节”） ，均须严格遵循国家一、二等水准测量规范执行。水准路线从洞口二等水准点引出，形成如图 5.3 所示的支水准路线。该水准路线必须进行往返观测。洞外水准点与洞口附近水准点进行观测时宜在夜晚或阴天进行。此外，宜使用电子水准仪（天宝 Dini03、徕卡 DNA03 或同级）进行洞内二等水准测量。水准仪在隧道内使用应有一定的适应期，通常在开机状态下需有 1520 分钟预热时间，以使仪器各电子部件达到正常稳定的工作状态，方可进行水准作业。水准尺照明应有足够的明亮度，受光均匀柔和、目标清晰，避免光线

38、从旁侧照射尺面。水准路线由当前水准点向洞内引伸测量至新的水准点时，应同精度检测与当前水准点相邻的 12 个水准点间的高差。测段高差的限差为6mm，这里 L 为以公里为单位的测段水准路线长度。当L成兰铁路跃龙门隧道工程独立控制网技术设计第 21 页,共 28 页高差检测满足限差要求时，采用当前水准点既有高程成果推算新水准点高程，不满足限差要求时，应分析超限原因，并应逐段检测直至稳定的水准点，并更新相关水准点的高程成果，并立即重新计算开挖面附近的临时中线点标高并重新进行实地放设。之后再利用更新后的当前水准点高程成果推算新水准点高程。 5.4 洞内控制网后续应用的注意事项洞内控制网后续应用的注意事项

39、本洞内导线方案的技术设计和二等水准的技术设计主要服务于隧道在贯通前的洞内控制测量，不得用于隧道贯通后的无砟轨道施工平面控制测量。隧道贯通后、无砟轨道施工前，应交由本线设计单位“另行另行”建立跃龙门隧道洞内 CPII 导线控制网。但是，为保证线上和线下工程建设的协调一致，隧道贯通后设计单位进行 CPII 导线测设时， “必须必须”联测部分在隧道贯通前布设于洞内的导线点。由施工单位“另行另行”建立通过隧道内的连接隧道进出洞口附近洞外二等水准控制点的附合二等水准路线，并对可能产生的断高进行调整与处理并对可能产生的断高进行调整与处理（建议跃龙门隧道各贯通面处预留 100m 左右的地段暂不进行轨道工程施

40、工，待断高确定后以便于轨道工程的施工调整） 。6隧道贯通误差预计隧道贯通误差预计跃龙门隧道分左、右线施工，左、右线间有联系横洞，因而实际贯通误差预计针对左、右线合并进行，并以右线隧道为准。跃龙门隧道两相向开挖洞口间正线施工中线在贯通工作面上的横向和高程贯通误差应符合下表规定。表表 6a 跃龙门隧道贯通误差规定跃龙门隧道贯通误差规定项项 目目横向贯通误差横向贯通误差相向洞口开挖长度（km）L44L77L1010L1310L13高程贯高程贯通误差通误差(mm)成兰铁路跃龙门隧道工程独立控制网技术设计第 22 页,共 28 页洞外贯通中误差（mm）304045556518洞内贯通中误差（mm）405

41、0658010517洞内外综合贯通中误差（mm）50658010012525贯通限差（mm）10013016020025050注：相向洞口开挖长度包含辅助坑道长度和正洞长度。注：相向洞口开挖长度包含辅助坑道长度和正洞长度。跃龙门隧道需进行隧道贯通误差预计的贯通工作面有 6 个：1)YD2K90+999（进口与 1#横洞之间的单向贯通，贯通点在进口， 正洞贯通长度 0.7km） ；2)YD2K92+728（1#横洞与 1#斜井之间，正洞贯通长度 2.2km） ；3)YD2K97+700（1#斜井与 3#斜井之间，正洞贯通长度 3.8km） ；4)YD2K102+155（3#斜井与 3#横洞之间，

42、正洞贯通长度9.75km） ；5)YD2K108+702（3#横洞与 2#斜井之间，正洞贯通长度2.5km） ；6)YD2K111+041（2#斜井与出口之间的单向贯通，贯通点在出口，正洞贯通长度 1.1km） 。其中，3#斜井与 3#横洞之间贯通工作面的横向贯通误差预计是整个贯通误差预计工作的重点。6.1 横向贯通误差预计横向贯通误差预计跃龙门隧道的横向贯通中误差有两个来源，分别为洞外 GPS 控成兰铁路跃龙门隧道工程独立控制网技术设计第 23 页,共 28 页制测量误差和洞内导线测量误差。洞外 GPS 控制测量误差对跃龙门隧道横向贯通中误差的影响值按洞外 GPS 控制网平差的精度结果进行预

43、计。洞内导线控制测量误差对跃龙门隧道横向贯通中误差的影响值按洞内导线的设计参数进行预计。洞外 GPS 控制测量按式（6.1）预计其测量误差对隧道横向贯通中误差的影响值。 （6.1）22222)cos()cos(CJmLmLmmMCJCJ外式中，mJ、mC 进、出洞口 GPS 控制点的 Y 坐标误差；LJ、LC进、出洞口 GPS 控制点至贯通点的长度；mJ、mc进、出洞口 GPS 联系边的方位中误差；、进、出洞口 GPS 控制点至贯通点连线与贯通点线路切线的夹角。这里的角度值 、 直接从图纸上量取，精确至 1即可。跃龙门隧道洞外 GPS 独立平面控制网进行横向贯通误差预计时，从安全性角度考虑，用

44、最弱点点位中误差替代式（6.1）中的 mJ、mC ，用最弱边方位角中误差替代式（6.1）中 mJ、mc，其余数值从跃龙门隧道施工设计 AutoCAD 图中量取。特别地，由于“进口1#横洞”以及“2#斜井出口”之间是单向贯通施工，即隧道进口和出口就是贯通点，因而适用式（6.1）时，需简化为：成兰铁路跃龙门隧道工程独立控制网技术设计第 24 页,共 28 页 （6.2）2222)cos(JmLmmMJCJ外洞内导线控制测量按式（6.3）预计其测量误差对隧道横向贯通中误差的影响值。 （6.3） 22222ylxdlmRmM内式中，m控制网设计的测角中误差（） ；Rx各导线点至贯通面的垂直距离（m）

45、；ml / l导线控制网的边长相对中误差；dy导线控制网各边在贯通面上的投影长度（m） ；这里的Rx、dy数值精确至 1m 即可。实际洞内导线横向贯通误差预计时，从安全性角度考虑，可用许可的洞内导线测角中误差替代式（6.3）中的 m，可用许可的测边相对中误差替代式（6.3）中 ml /l。跃龙门隧道洞内、外综合贯通中误差按式（6.4）计算： （6.4）222内外MMM 表表 6b 跃龙门隧道横向贯通误差初始预计结果跃龙门隧道横向贯通误差初始预计结果 单位：单位：mm贯通段洞内贯通中误差洞外贯通中误差综合贯通中误差备注进口1#横洞12.494.5413.291#横洞1#斜井32.147.4632

46、.991#斜井3#斜井49.8110.2750.86成兰铁路跃龙门隧道工程独立控制网技术设计第 25 页,共 28 页3#斜井3#横洞102.241.61110.343#横洞2#斜井51.7924.9757.502#斜井出口13.612.7413.88依据上表，可知跃龙门隧道的横向贯通误差主要来自洞内控制导线的测量误差。与 3#斜井、3#横洞发生联系之贯通面的洞内横向贯通中误差接近或超过表 6a 之技术规定数值。据此，在不显著增加测量工作量并顾及施工工区仪器装备的情况下，针对“第 5.2 节”做如下技术规定的调整：1)辅助坑道 3#斜井、3#横洞内的导线，以及 3#斜井3#横洞之间正洞的导线实施二等导线二等导线观测，其余洞内导线实施隧道隧道 2 等等导线观测。2) 3#斜井3#横洞之间的贯通，需对洞内二等导线实施陀螺定向。由于陀螺定向的最优定向中误差为 5，洞外 GPS 独立控制网的最弱边方位角中误差为 1.02，二等导线的测角中误差为 1.0，洞内导线平均边长按 200m 计，由误差传播定律并考虑辅助坑道内的短边影响，3#斜井和 3#横洞相向单洞掘进 4.0km（即 3#斜井进入正洞后向出口方向掘进 2000m 左右，3#横洞进入正洞后向进口方向掘进1600m 左右）时，即对远端（末端）