xx隧道隧道控制网测量方案

1、一、工程概况长昆线引入贵阳枢纽工程位于贵州省贵阳市境内，起于贵阳市乌当区奶牛场长昆与成昆、枢纽环城快铁及贵开线合建的贵阳东站长沙段进站（DK693+138）。经贵阳市白云区都拉营片区后至贵阳市金阳新区在建贵阳北站长昆车站，后线路向南，经贵阳市南明区三桥、马王庙片区，至既有贵黄公路金关收费站附近上跨，后沿该公路南侧经清镇市金华、嵩芝塘地区，至中八农场后（DK731+600）出贵阳枢纽范围向昆明方向延伸，正线全长36.389km。本段含贵阳东、清镇东二个车站（不包括贵阳北站），其中桥梁29座（含4座重点桥梁）、隧道13座；其余均为涵洞、路基部分。隧道设计范围如下表1所示：隧道名称设计范围进口里程出

2、口里程隧道长（米）培席隧道DK695+400DK697+242DK695+400DK697+2421842林家湾一号隧道DK698+578DK699+955DK698+578DK699+9551377培席隧道进口至DK6278.4106，林家湾一号隧道D699+79.5098至出口位于半至隧道出口位于直线上，其余位于半径为2500的右偏曲线上二、技术依据中铁八局三公司精测队伍提供的测量成果报告书及精密工程控制测量网复测及加密成果；中铁二院工程集团有限责任公司提供的长昆客运专线精密工程控制测量成果表及现场交接桩情况。精密测绘工程涉及的有效国家及行业规范和规程：高速铁路工程测量规范 TB10601

3、-2009 行标工程测量规范 GB50026-2007 国标铁路工程卫星定位测量规范 TB 10054-2010 行标全球定位系统（GPS）测量规范 GB/T 18314-2001 国标国家一、二等水准测量规范 GB/T 12897-2006 国标三、既有平面及高程控制网情况设计院所移交的大部分平面控制点虽总体沿线路周边布设，但由于本标段设计线路经由众多居民区、公路、山峦、密林通视条件差、点位布设选点难度较大，故多数控制点离线路较远，少数点位在征地界限以内，而且部分地段因某些点位损毁形成单点，同时也存在相邻点位相互间无法通视的情况；很不利施工测量控制和桩橛保护，平面控制测量难度较大。设计院移交

4、二等水准点总体也是沿线路周边布设，但水准点破坏较多，造成部分水准点间复测线路过长，且复测水准线路大多沿高速公路上或翻越山峦进行，干扰较多，给复测工作增加了较大的难度。1、既有控制成果资料新建铁路沪昆客运专线精密工程控制测量成果表 （中铁二院）2、既有基础控制网、线路控制网、高程控制网本标段全线设计院实际移交的完好平面桩橛如下：基础控制网CP I点：共计23个（已破坏点为：CPI158、CPI341、CPI343-1）线路控制网CPII点：共计29个（已破坏点为：CPII323、CPII326、CPII339、CPII344、CPII345、CPII404）二等水准点：共计18个（已破坏点为：B

5、M172、BM175、BM176、BM176-3、BM177、BM178、BM179）3、既有坐标系统本工程坐标系采用工程独立坐标系统：WGS-84参考椭球，高斯投影。DK677+200-D1K714+100段中央子午线为107°，该段投影面大地高1075m，高程异常值-25米。D1K714+100-D1K773+200段中央子午线为106°30投影面大地高1255m，高程异常值-25米。4、测量仪器测量仪器均经过测绘仪器计量站检定单位鉴定合格，并在有效期内，可用于相应等级精度测量工作。根据测量要求,配置一定数量,精度高、技术性能稳定的仪器。仪器在进场前必须检定合格方可使用

6、；在测量过程中如发现仪器出现异常情况，须检定合格后方可使用；测量仪器指定专人管理，定期进行检定校核。四、施工测量(一) 测量工作部署由专业测量人员成立测量组，以有效测量规范和测量控制性文件及中铁二院和中铁八局三公司精测组所移交的平面及高程控制点作为施工测量的控制依据；由负责人对测量组人员进行详细的测量技术交底和明确的分工，所有施测的工作进度及逐日安排工作，由测量组长根据相关领导的指示和项目的总体进度计划结合施工现场需要进行安排。(二) 测量工作的基本要求1 施测原则（1） 施测小组人员必须严格执行相关测量规范；遵守先整体后局部的工作流程，先确定正确的测量控制网，后以控制网为依据，进行结构物的局

7、部定位放线。（2） 施测小组负责人、现场计算、记录人员必须严格审核测量原始数据的准确性，坚持测量放线与计算工作同步校核的工作方法。（3） 定位工作执行放样、自检合格后再报检的工作制度。测量放样结果检定合格后，相关施测人员必须就所放点位对现场领工员出具书面的测量技术交底，双方完善签认后归档。（4）施测小组在完成每次外业工作后若需整理内业的，当日所完成的外业测量内容的内业工作应当日完成，且真实可靠。 （5） 测量方法要简捷，仪器使用要熟练，在满足工程需要的前提下，力争做到省工省时省费用。（6） 明确为工程服务，按图施工，质量第一的宗旨。紧密配合施工，发扬团结协作、实事求是、认真负责的工作作风。隧道

8、测量工作配备充足的测量工程师、测量技工，共同完成测量工作。为保证工程质量，满足工程测量的需要，现场组建精测队，主要负责洞外导线控制，洞内导线联测，配备满足要求的先进的测量仪器。2、控制测量施工前平面控制网复测：施工前由设计院和业主技术部门进行现场交接测量控制桩橛点，办理相关手续，开工前组织测量人员对交接的导线网点和水准基点进行反复复核测量，复核控制点坐标和水准基点高程，测量结果经过平差后与所交的控制点结果进行对比，完全无误后作为施工控制点，隧道每掘进400M及雨季前后各进行洞内、外导线控制点联测一次。平面控制附合导线测设：洞内布置双导线，形成闭合导线，利用全站仪、精密水准仪等测量仪器，精确控制

9、隧道施工。洞口导线点位使用钢筋（钢筋顶上刻十字线）埋于洞口附近坚固稳定的地面上，并用混凝土固定桩位，点与点之前通视良好，点位布置完毕后，利用设计院交接的导线网GPS点（已知）作基准点，以三维坐标法，使全用站仪引测附合导线上各点的精确坐标值（并经平差），使用精密水准仪从高等级的2个BM点测定导线上各点的准确高程（并经平差），水平角的观测正倒镜六个测回中误差±2.5”，每条附合导线长度必须往返观测各三次读数，在允许值内均值，导线全长闭合差±1/20000.高程控制：高程控制点的布设利用平面控制点的埋石作为高程控制点，如特殊需要时进行加密，加密的水准点精度不低于高程控制点的精度，

10、其布置形式为附合水准线路。精密水准点的复测采用CSII等级水准仪对所交精密水准点进行复测，往返测量。观测精度符合偶然误差±2mm，全中误差±4mm，往返闭合差±20（0.5L）（L为往返测段路线段长，以km计）。再次观测误差超限时重测。当重测结果与原测成果比较不超过限值时，取三次成果的平均值。3、施工测量洞口测量：根据隧道洞口的设计结构和洞口地形标高，详细计算洞口边仰坡开挖边线坐标和各桩中心坐标。利用附合导线与以上计算坐标的相对关系，使用全站仪在地面上放出洞口边仰坡开挖轮廓线，10m桩中心坐标点位，以放出的坐标点为中心放出开挖边线桩，控制洞口边仰坡的开挖。洞身测量

11、：隧道洞身施工根据隧道设计文件，精确计算出线路百米桩的坐标及结构的相关尺寸和标高，并按每10m编制出隧道标高表，测量工程师利用洞内测量控制点，及时向开挖面传递中线和高程；由测量班组用断面测量仪测设隧道开挖轮廓线，支护钢架架立前后和二次衬砌立模前后，进行复核，确认准确后方可进行下道工序施工，并对混凝土净空断面应用激光隧道限界检测仪检查。在洞内进行施工放样时随时配带气压表、温度计，随时根据实际情况对仪器进行气压、温度的修正。4、贯通测量隧道贯通后采用中线法或导线法进行贯通测量，确定贯通误差，并在未衬砌地段进行调整。当隧道平面贯通误差50mm时，在保证隧道建筑界限要求条件下，可不调整线路中线；当隧道

12、平面贯通误差50mm时，应采用洞内CP 控制网实测隧道中线，采用线位拟合方法进行调整，调整后的线路应满足轨道平顺性标准。高程贯通误差可按下列方法调整：1) 由两端测的贯通点高程，应取两贯通高程的平均值作为调整后贯通高程；2) 高程贯通误差调整可按贯通误差的一半，分别在两端未衬砌段的线路长度按比例调整其范围内各水准点高程。3) 未衬砌段高程放样应依据调整后的水准点高程进行4) 调整后的线路应满足线路设计和验收规范要求。5、竣工测量隧道竣工测量包括洞内CP控制网测量，隧道二等水准贯通调整测量，隧道内线路贯通测量和隧道断面测量。隧道洞身上下其手挖贯通后，及时组织测量人员进行贯通测量。依据测量规范及测

13、量结果，调整贯通误差，并将结果及时上报监理和业主有关部门。隧道净空断面应以竣工测量的线路中线为准，采用测距精度不低于5mm+2ppm的全站仪或断面仪测量，断面点测量中误差10mm。断面测量直线地段每50m、曲线地段每20m、以及其他需要的地方均应测量净空断面。净空断面应测量內拱顶高程、起拱线宽度以及轨顶以上1.1m、3m、5.8m处的宽度。依据设计图纸检查完工后的结构物尺寸，如实填写检查结果，并将检查资料作为竣工资料一部分存档。6、测量质量的保证措施测量桩点的交接，必须双方参与，持交桩表逐桩核对，交接确认，遗失的坚持补桩，无桩名者视为废桩，资料与现实不符的应予以更改。执行有关测量技术规范，按照

14、规范技术要求进行测量作业检测，保证各项测量成果的精度和可靠性。测量放样的依据是施工图纸及相关规范，要求使用的图纸及规范必须盖“受控”章，确保其有效。定期组织进出口测量人员共同进行洞内外控制点联测，保证控制点的准确性。所有现场测量原始记录，必须将观测者、记录者、复核者记录清楚且须是各岗位操作人员自己的签名。加强仪器的维修和保养，保持其良好状态，制定仪器维修和保养制度及周检计划，按时送检。(三) 控制测量1、洞外控制测量两隧道开挖采用两个洞口相向开挖，洞外控制测量采用GPS独立控制网测量方法，在隧道进出口分别有4个GPS控制加密点和两个二等水准点，控制点测量符合精度要求后可以作为隧道控制和施工的依

15、据。用两个或三个CPI点或CP做基线边，同精度加密洞口两个大地四边形，布网大地四边形时边长宜在300-500米之间，最短不宜小于300米，且要两两通视。BM*CPI* CPI* CPI*BM*BM*CPI*BM*2洞口投点注意事项1) 洞口投点应布设在便于施工放样、联测洞外控制点以及向洞内测设导线之处。向洞内传算方位的起算边长不宜小于300米。投点桩的埋设应与施工地面高程相适应，桩点应稳固可靠。2) 每个洞口应测设不少于3个平面控制点和2个高程控制点。3) 为减小洞口投点测角误差的影响，投点时选在气温稳定的阴天或夜晚进行。4) GPS控制网进洞联系边最大俯仰角不宜大于5°，导线网，三

16、角形网不宜大于15°.5) 洞口附近水准点宜与隧道洞口等高，两水准点间高差以水准测量1-2站即可联测为宜。3、洞内平面控制测量3.1洞内控制测量的特点1)受洞内地形条件限制,场地狭窄。控制时只能以导线形式布设。2）导线在洞内是随着隧道的开挖逐渐向前延伸，是分期逐次测量到最后贯通形成导线，不可能一次全部将导线全部测完，是由两个附和导线向前延伸最终形成贯通导线。3）洞内测量是在施工条件下进行的，因此洞内行车，通风排烟和照明等外界环境因素对测量结果的影响比较大。4）由于洞内施工等机械设备长期来回行驶，使原有埋设的控制点容易发生位移或沉降，因此在导线点引伸前都需要检测以前控制点是否有此变化。

17、5）受场地和观测条件、通风排烟及照明等影响，导线边长一般不可能较长。有时难免采用短边和特殊短边。在有条件时须及时改善短边条件并加以补测，以避免方位角误差过大对贯通精度的影响。3.2导线布设方案的确定在进行洞内控制时,应根据具体情况布设不同的导线网形,培席隧道和林家湾一号隧道全长小于4km,横向贯通误差只有10cm,宜布设附和导线,有闭合差检核条件,可以防止粗差及用于精度评定,以实现安全贯通。5.3.3洞内控制测量精度设计根据高速铁路工程测量规范TB10601-2009的规定:相向开挖隧道长度1L4km,隧道的贯通限差为100mm。分配给洞内和洞外，隧道洞内按三等导线要求布设。其精度分别达到如下

18、要求：1）考虑到隧道内施工干扰大，能见度低、外部环境对测角误差的影响较大，力求达到±1.8测角精度。2）边长精度，两隧道都有部分在曲线半径比较大，在直线段隧道贯通精度与边长精度的影响较小，主要是测角精度。因此边长的长短也主要是影响测角精度的因素，在直线段的导线边长一般200米到300米为宜。3）测量方法及作业要求，洞内导线测量已选定用徕卡TCR1201+全站仪，其测角精度为±1.0，测距精度±（1mm+1.5ppm）。仪器的精度完全满足三等导线测量的要求。测量时，测角采用方向观测法，角度4个测回，其中左角、右角各2个测回，照准同一目标观测时，调整测微轮，两次照准，

19、两次读秒。每一次左右角之和在360°±5内，左角平均值与右角平均值之和也控制在360°±2内，同一个左角或右角互差大不大于±5。水平方向观测法每个测回的零方向读数均匀分配在度盘和测微器的不同位置上。每测回间零方向读数的变动值应以下式为准：180°/m+i/2+i/m其中：m-测回数i-度盘最小分划值（2级仪器为20）i-测微器秒格的全分划数（2级仪器为600）3.4洞内控制导线布点与施测洞内导线的主要用途是保证隧道在平面位置上按规定的精度贯通和测设中线点，以便施工放样。洞内埋设的每一个导线点，以混凝土包埋钢桩，钢桩长度为3040cm，

20、并打入地面10cm，外露1cm。埋设时四周用30cm×30cm的木板作支撑，以做到平整，埋设点位距旁构筑物至少在0.3m以上。以减少旁折光对测量的影响。并在不受重物的受力之下。在直线段，导线段导线沿边墙平行布设，控制点距旁构物不小于0.3m，以减少旁折光影响及便于置镜。中线以导线控制点放样，中线上每100m设置一组，以便于施工放样所用。当隧道延伸至导线设计边长23倍时，进行一次导线引伸测量，利用原控制点作第二次设站观测或根据原控制点增设新点时，必须对原控制点的相邻边和水平角进行检测，检测精度不低于原测精度。3.5洞内控制测量注意事项 1)洞内导线点应布设在施工干扰小、稳固可靠的地方，

21、点间视线应离开洞内设施0.3米上。2）洞内导线边长应尽量形成长边，前后视边长比例不得小于1/3。3）因洞内导线边长较短，仪器和目标的对中误差对水平角观测的影响较大，为减小此项误差影响，洞内的测角宜在测回间采用仪器和目标多次置中的方法，并采用双照准法观测。4）洞内导线测边时，应将全站仪和反射器镜面的水汽必须擦拭干净后才宜测距。4洞内高程控制测量高速铁路工程测量规程TB10601-2009规定各种长度的隧道,在每个贯通面处的高程贯通限差为50mm,其值分配给洞外和洞内±18mm和±17mm。平面高程控制是经过对设计院所交的高程点进行复测后进行的。复测采用二等水准测量方法进行，实

22、测误差应在允许误差的范围内。4.1二等水准测量方法隧道二等水准线路测量选用徕卡DNA03电子精密水准仪及与之配套的铟瓦条码标尺进行测量作业。测量过程严格按照国家一、二等水准测量规范中有关二等水准测量的技术要求进行，具体作业细则如下：l 作业前对将用于测量的测量仪器进行检查和校正，保证水准仪视准轴与水准管轴的夹角（i角）小于15”。测量开始时，第一周应每天测定一i角，稳定后可每隔15天左右测一次。l 每天出测前进行水准仪圆水准器检查和校正，并必须严格按照二第水准的各项技术要求，对仪器自身进行各项限差设置（如：前后视距差、测站间高笑程限差等），采用仪器自动记录方式进行数据记录，避免因人为因素造成超

23、限或错误。l 仪器脚架设必须稳定牢固，在测量过程中防止仪器下沉。l 为了保证水准尺的稳定性，选用5kg尺垫，将尺垫安放在坚实的地方踩实以防止尺垫下沉。l 为防止水准尺晃动，测量时水准尺的圆水气泡必须居中l 测量读数时必须精确调焦，避免仪器受外力振动时或在光线昏暗、阳光强烈的环境下作业，每次观察需确保在成像清晰进行读数。l 往、返观测沿条路线进行，各测段均确保偶数站结束，由往测转为返测时，互换前后尺再进行观测。观测顺序如下：往测：奇数站为：后前前后 偶数站为：前后后前返测：奇数站为：前后后前 偶数站为：后前前后4.2二等水准测量技术要求 单位：mm水准测量等级每千米水准测量偶然中误差M每千米水准

24、测量全中误差MW限 差检测已测段高差之差往返测不符值附合路线或环线闭合差左右路线高差不符值二等水准1.02.0644注：表中L为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km。水准观测主要技术要求等级水准尺类型水准仪等级视距（m）前后视距差（m）测段的前后视距累积差（m）视线高度（m）二等因瓦DS1501.03.0下丝读数0.34.3洞内高程控制测量洞外高程控制测量完成后,精度满足要求,可以进行洞内高程测量.洞内测量地形比较平坦,采用DNA03精密水准仪进行二等水准测量,完全可以满足贯通高程要求。1）在洞内依据洞外高程控制点进行往返观测，在洞口坚实处埋设两个永久性水准点作为向洞内传递高程的依据。

25、2）洞内每隔200m500m设立一对高程控制点，采用往返观测，其精度应满每千米高程测量偶然中误差7.5mm，否则应重测。3）洞内高程点必须定期复测。5、二等水准复测的主要技术要求水准测量的主要技术标准（单位：mm）等级每千米水准测量的偶然中误差（mm）每千米水准测量的全中误差（mm）二等12水准观测主要技术要求（单位：m）等级水准仪类别视距（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光学数字光学数字光学数字光学（下丝读数）数字二等DS1DSZ1503且501.01.53.06.00.32.8且0.552次测站观测限差（单位：mm） 项目等级基、辅分划 读

26、数的差基、辅分划所测高差的差检测间歇点 高差之差上下丝读数平均值与中丝读数之差二等0.40.613往返测高差不符值、环闭合差和检查高差之差的限差(单位：mm)等级测段、区段、路线往返测高差不符值附合线路闭合差环闭合差检查已测测段高差之差二等4446水准测量外业计算数据取位 等级往（返）测距离总和/km测段距离中数（km）各测站高差/mm往（返）测高差总和/mm测段高差中数/mm水准点高程（mm）二等0.010.10.010.010.10.1五、GPS内业数据处理与平差1、基线处理方法GPS平面控制网采用GPS随机后处理软件进行基线解算和平差处理；外业观测结束后首先对观测基线进行处理和质量分析，

27、检查基线质量是否符合规范和技术设计要求。影响伪距定位结果的一个主要原因是使用了工作状态不佳的卫星数据，基线处理时，删除工作状态不佳的卫星数据是提高伪距定位精度的重要途径。在卫星残差图上观察某个卫星在某段时间内的残差是否过大且有明显的系统误差，则删除该时间段，不让其参与平差。2、控制网的平差首先确定设计提供平面控制网的坐标系基准（本工程实际坐标系基准为工程独立坐标，选用WGS84椭球参数），后新建与设计提供椭球、参数相同的椭球及坐标系统，对观测基线进行处理和质量分析，检查环闭合差报告，看是否全部通过，通过，对基线进行选择,形成的基线向量文件,即三维向量网平差所需要的基线向量,进行三维无约束平差来

28、确定复测数据的质量，合格后固定一个已知CPI点的WGS84空间直角坐标进行GPS三维向量网的平差来检查CPI实测基线边长，并与设计边长进行对比，解算边长相对中误差，若CPI网的边长相对中误差满足测规1/250000 ，则可以采用CPI网控制点坐标作为CPII网及平面控制加密桩严密平差的的起算数据，在已建好的同设计院椭球、参数相同的工程独立坐标系下进行二维约束平差，得到的成果与设计成果比较得出复测结论。六、平面控制网复测成果评定二维约束平差后当CPI、CPII点分别满足高速铁路工程测量规范中CPI最弱边相对中误差1/180000、方向中误差1.3；CPII最弱边相对中误差1/1O0000、方向中

29、误差1.7精度要求的前提下，可采用复测坐标与设计坐标较差作为复测成果是否合格的主要评定依据；另外还可以依据相邻点间坐标差之差的相对精度限差（经验值）作为复测成果的参考评定依据，要求如下：（1）、按照CPI、CPII控制点复测坐标与设计坐标较差限差评定CPI、CPII控制点复测坐标较差限差要求 控制点类型坐标较差限差（mm）CP20CP15注：表中坐标较差限差指X、Y 坐标分量较差。（2）、按照相邻CPI、CPII控制点复测坐标与设计坐标之差的相对精度限差评定。GPS 复测相邻点间坐标差之差的相对精度限差控 制 网 等 级相邻点间坐标差之差的相对精度限差CP1/130 000CP1/80 000

30、注：表中相邻点间坐标差之差的相对精度按下列公式计算( )式中：Xij=（Xj Xi）复 （Xj Xi）原Yij=（Yj Yi）复 （Yj Yi）原Zij=（Zj Zi）复 （Zj Zi）原s-相邻点间的二维平面距离或三维空间距离；Xij，Yij 相邻点i 与j 间二维坐标差之差（m）；Zij 相邻点i 与j 间Z 方向坐标差之差，当只统计二维坐标差之差的相对精度时该值为零（m）七、高程测量成果可靠性检查的方法Ø 每公里偶然中误差的检验每公里偶然中误差按下列公式计算：式中： 测段往返高差不符值（mm）；R 测段长（km）；n 测段数Ø 相邻水准点间往、返测高差不符值限差必须满

31、足高速铁路工程测量规范二等水准可重复性测量的高差限差±4，则复测成果精度可靠，否则应重测。Ø 复测水准点间往、返测高差值的均值同设计提供的该段水准点间高差之差满足±6时，方可采用该测段已知点进行附合水准平差来解算新加密水准点高程。反之则精度不可靠，应另行处理。八、施工采用平面控制成果1、中央子午线107°00施工采用平面控制成果点 名坐 标 (米)桩位描述备注XYCPI1542950202.6657479174.6469石头寨半坡林地中砼包不锈钢桩与6标搭接（设计）CPI1552951033.9239478440.0399云锦村去锦庄小路边砼包不锈钢桩与6标搭接（设计）CPI154-12951409.4898474022.1598贵遵高速乌当奶牛出口收费站白鹭湾度假酒店公路对面岔路拐角处砼包桩与6标搭接（设计）CPI155-12951360.6611473382.8629乌当区奶牛场培席村春满圆度假村客房部岔路口左侧250米小路岔路边砼包桩与6标搭接（设计）CPI1562949499.8865470394.0088黔灵镇偏坡村黄土田杨老七家门口20米砼包桩设计移交CPI15