太平山隧道贯通测量方案

1、新建沈阳至丹东铁路客运专线工程TJ-3标段太平山隧道贯穿测量方案复核：审定：中国建筑股份沈丹客专TJ-3标三工区目录一、工程概况4二、编制依据4三、人员安排及拟投入的仪器设备、软件4四、隧道贯穿方案内容及技术要求5一洞外限制测量51、平面限制网技术要求52、外业要求73、洞外GPS测量横向贯穿误差估算7二洞内限制测量81、洞内导线布设要求92、平面限制网技术要求93、贯穿中误差估算9三高程限制测量101、二等水准技术要求102、洞外二等水准复测103、洞外高程贯穿误差估算124、洞内高程限制网布设及要求125、贯穿中误差估算13四隧道贯穿误差测量及调整131、贯穿误差的测量131平面贯穿误差测

2、量13(2)高程贯穿误差的测量142、贯穿误差的调整14(1)平面贯穿误差的调整14(2)高程贯穿误差的调整14一、工程概况太平山隧道位于辽宁省凤城市境内穿越辽东低山区.隧道为单洞双线隧道,隧道最大埋深为213m隧道进口里程为DK179+395出口里程为DK181+435隧道全长2040m隧道进口至DK180+486.5436段位于半径为7000的右偏曲线上,DK180+486.5436至出口段位于直线上,隧道内线间距4.6m,隧道内纵坡为3%.的单面下坡.DK179+39ADK179+430、DK181+255DK181+435为V级围岩,DK179+430DK179+570、DK181+1

3、75DK181+255为IV级围岩,DK179+570DK180+730、DK180+840-DK181+175为H级围岩,DK180+730-DK180+840为IV级围岩.为保证线路平纵曲线线型顺畅,管段内不出现断差现象.本工区将完成CPI、CPII点的复测,并在CPI、CPII点的根底上布设加密点并进行测量,对隧道横向、高程贯穿精度的要求测设相应等级独立的平面网和高程限制网,进行贯穿测量.二、编制依据?高速铁路工程测量标准?(TB10601-2021)?国家一、二等水准测量标准?(GB/T12897-2006)?工程测量标准?(GB50026-2007)?全球定位系统(GPS铁路测量规程

4、?(BT10054-97)?中铁第三勘察设计院精密工程限制测量第一次复测报告?(2021)三、人员安排及拟投入的仪器设备、软件为了保证可靠的工作质量,投入了先进的测量仪器设备,所有的仪器在施测前均经过检校,符合标准的要求并且满足本工程的精度要求.本次隧道贯穿测量、CPI、CPII平面复测及洞外加密点平面测量采用天宝GP瀚态测量.洞内限制点测量采用测角精度为1的徘卡1201+全站仪进行导线限制测量.高程测量采用天宝DINI03电子水准仪.本次隧道贯穿测量拟参加测量技术人员包括测量工程师3人,测量技师9人,投入标称精度为5mni1ppm天宝SPS781双频接收机3套、5mn±1ppm天宝

5、R8III双频接收机3套,徒作TC1201金站仪1台,天宝DINI03电子水准仪1台,安置接收器采用三脚架和对中精度小于1mm的光学对中器.数据处理及平差拟投入笔记本电脑1台,投入车辆2台.基线处理采用TGG®行处理,网平差采用CosaGPS/5.20数据处理软件进行解算.四、隧道贯穿方案内容及技术要求(一)洞外限制测量1、平面限制网技术要求CPI平面复测及洞外加密点平面测量采用GPSB态测量测量,CPI平面复测按二等GP鼓术要求进行测量,洞外加密点平面测量按三等GPS技术要求进行测量.现有铁三院于2021年发布精密限制测量第一次复测成果中央子午线124o35'00、投影面大

6、地高80m高程异常15m点号北坐标X(nj)东坐标Y(nj)高程(项CPI81114473028.7570487151.651560.0615CPI81124472835.2389487688.071143.3213CPI81134470940.4255487323.210180.1711CPI81144470204.4424487852.794958.3101GP抨面限制网技术要求见下表:表一、GPSM量的精度指标限制网级别基线边方向中误差最弱边相对中误差CPI(二等)01.3<1/180000CPU(三等)01.7<1/100000表二、各级GPSM量作业的根本技术要求测量等级

7、工程二等三等静态测里卫星高度角(°)>15>15有效卫星总数>4>4接受机类型双频双频时段长度(min)>90>60观测时段数>212数据米样间隔(S)15601560PDOIPEGDOP<6<8表三、环闭合差及重复观测基线检验要求检验工程限差要求X分量闭合差Y分量闭合差Z分量闭合差环闭合差同步环WX%5Wy包5nnWZ5W出5独立环或符合路线wx3vnWy3/7Wz3AWz3<,r3n重复观测基线较不ds22上面各式中(7-相应等级规定的精度,按网平均边长或基线边长由下式计算:=a2bd2n闭合环边数本工程：a=5mm,b

8、=1ppm,n=32、外业要求为保证外业数据采集的质量,现场测量调度采取多项技术举措并注意观察以下几个方面：a、注意卫星观测精度是否与预报一致,如出入较大时应根据实际情况整调观测时间增加观测时间,特别要注意卫星健康状况改变.b、昼预防使用受限桩点,当不能避开时应意卫星预报和现场精度为依据选择精度高的时段进行观测.c、合理选择桩位,以改善限制网的图像条件.d、在迁站前应确认已经将采集的数据正确储存.e、观测过程中应随时注意GDO曲必须满足表二、各级GPSM量作业的根本技术要求,否那么应延长观测时间.观测人员要保证通信畅通及时.f、所有参加人员在观测过程中及时根据“GPS静态野外记录表填写.3、洞

9、外GPS测量横向贯穿误差估算mc)2限制测量前,应按下式估算测量设计的验前横向贯穿中误差22.Ljcosmj?JccosmJmc()(式中mj、m进、出口gp盼制点的y坐标误差；Lj、Lc进、出口gp或制点至贯穿点的长度;rnj、mc进、出口gps系的方位中误差；0、(|)进、出口限制点至贯穿点连线与贯穿点线路切线的夹角.限制测量后,应按下式估算限制测量的验后横向贯穿中误差,验后贯穿误差.222222,2MxcosFysinFxysinF式中(TAy>(TAy>(TAxAy由进、出口推算至贯穿点的X、y坐标差的方差和协方差；(TAF贯穿面方位角.洞外GPSM量误差包括GP弦的点位中

10、误差和进洞定向基线边的方位角中误差.根据误差传播定律,GPS电的点位中误差和定向边的方位角中误差对进洞导线在贯穿面的横向贯穿误差影响为m外jmL2m20式中：m外一一洞外导线测量引起的横向贯穿中误差mogps自位中误差引起的横贯穿中误差LGPSS洞点至隧道贯穿面的距离m0gp螺线边方位角中误差p206265"隧道进口进洞边宜选为CPI8111CPI8112,该方位角中误差为±0.42,相对点位精度为1/316000.隧道出口进洞边宜选为CPI8113CPI8114,该方位角中误差为土0.41,相对点位精度为1/301000.那么洞外GPS空制测量对横向贯穿误差的影响值为：5

11、mm：30mm(二)洞内限制测量1、洞内导线布设要求导线边长应根据测量设计确定.导线点布设在施工干扰小、稳定可靠、便于设站的地方,点间视线应旁离洞内设施0.2m以上.2、平面限制网技术要求洞内平面限制测量应采用导线限制测量方法.洞内限制导线应从测量设计确定的洞外联系边引入,洞内洞外平面限制网宜以便连接.洞内导线测量精度应符合下表规定：表四、洞内导线测量精度测量等级测角中误差边长相对中误差隧道二等<1.3<1/1000003、贯穿中误差估算限制测量前,应按下式估算测量设计的验前横向贯穿中误差22M.mymy式中：myR：、mym-,d2my一测角误差影响在贯穿面上产生的横向中误差my

12、测边误差影响在贯穿面上产生的横向中误差m一限制网设计的测角中误差"；Rx限制网各点至贯穿面的垂直距离m;m/限制网设计的边长相对中误差；dy一限制网各边在贯穿面上的投影长度m.限制测量后,应按下式估算限制测量的验后横向贯穿中误差,验后贯穿误差.22xcosF22ySinf22xySin式中TAy>TAy>TAxAy由进、出口推算至贯穿点的X、y坐标差的方差和协方差；TAF贯穿面方位角.三高程限制测量太平山隧道高程限制网由铁三院于2021年发布?精密工程限制测量第一次复测?中的高程点复测后联测至隧道内1、二等水准技术要求表五、二等水准测量的主要技术标准等级每千米高差全中误差

13、mm路线长度km水准仪等级水准尺观测次数往返较差或闭合差mm与点联测附合或环线二等2<400DS因瓦往返往返4Ji表六、二等水准观测主要技术要求等级水准尺回水准仪等级视距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DS<50<1.0<3.0下丝读数>0.3DS>5<60表七、二等水准测量精度要求水准测量嚏等级于千米水准测量偶4然中误差叱计千米水准测量全中误差MW限差mm佥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*不符值二等<1.0<2.06n4vL4ML2、洞外二等水准复测洞外二等水准复测按国家二等水准测量的技术

14、要求进行施测,测量出相邻点之间的高差,与设计院提供的高差表进行比拟以确认设计院所提供的高程限制点的精度是否满足相应的精度要求,点位是否稳定,成果是否可靠.对于在高差比拟中发现超限,被疑心有高程沉降的水准点与水准路段,补充进行一次二等水准的往返测量.确认本次测量结果的准确可靠,如还是超限,提交给设计院,一起寻找和分析原因.本次测量采用TrimbleDINI03精密水准仪及配套的锢瓦水准标尺,按?国家一、二等水准测量标准?二等水准测量要求作业.复测时,应做到如下几个方面的要求：a、每天作业前根据仪器操作说明书进行i角检查与校正,保证i角绝对值在作业过程中不超过15,操作过程中密切注意仪器的工作状态

15、.b、预防在光线昏暗或阳光强烈的环境下作业,杜绝日出前和日落后进行作业.c、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预防尺垫下沉；为预防尺的晃动,必须使用配套的尺撑,保证水准尺的上下两气泡居中,从而保证测量时数据的准确性.d、测量时严格要求前后视距相等或者视距差限制在标准范围内,减少仪器i角对高差观测的影响.e、水准路线必须严格根据标准执行,采用往返观测,并沿同一条路线进行.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.观测顺序如下往返测：奇数站为后一前一前一后偶数站为前一后一后一前随时检查仪器内存状况,保证数据保存的完好性,原始记录手薄采用电子

16、记录手薄.f、每测段必须一次性进行观测,当天计算出测段的高差,与设计院提供高差进行比拟,对疑心有沉降的点及相关路段在次日进行补测复核,确认本次观测正确无误后,提交给设计院和施工单位,协助寻找和分析原因.3、洞外高程贯穿误差估算洞外高程限制测量按二等水准测量进行测量,从隧道一端的勘测高程点联测至另一端的勘测高程点.测量后对洞外高程贯穿误差值就行估算Hm=H-H设H实后一两勘测点间实测高差；H实后一两勘测点间设计高差由CPI8112测设置CPI8114实测高差为14.9868m,两点间设计高差为14.9888m,那么洞外高程贯穿误差估算值为2mm4、洞内高程限制网布设及要求1洞内高程限制点与洞内导

17、线限制点共用桩.2洞内高程点每隔100m设立高程限制点3洞内高程水准测量采用往返观测,观测限差和精度评定符合标准要求.表八、洞内高程测量精度要求测量等级两开挖洞口1日图程路线长度knj每千米图差测量偶然中误差mm五<5<7.54洞内高程点必须定期复测,以满足施工要求,并且尽量预防或减少隧道高程贯穿误差.5、贯穿中误差估算洞外、洞内高程限制测量误差产生的高程贯穿中误差应按下式计算:MhM、L式中M每千米水准测量偶然中误差mmL洞外或洞内高程路线长度km四隧道贯穿误差测量及调整隧道贯穿误差规定工程横向贯穿误差相向开挖长度kmL<44<L<77<L<1010

18、<L<1313<L<1616<L<1919<L<20高程贯穿误差洞外贯穿中误差mm3040455565758018洞内贯穿中误差mm4050658010513516017洞内外综合贯穿误差mm50658010012516018025贯穿限差mm100130160200250320360501、贯穿误差的测量1平面贯穿误差测量在贯穿面附近埋一固定桩,由两端导线分别测量该点坐标,其坐标较差分别投影至线路中线及其垂直方向上,既为纵向和横向贯穿误差.同时测量该点的水平角,求得方向贯穿误差.(2)高程贯穿误差的测量水准路线由两端高程点分别测量至贯穿面的固定桩上,所测得的高程差值既为实际的高程贯穿误差.2、贯穿误差的调整(1)平面贯穿误差的调整如贯穿后出现横向贯穿误差,并在规定的限差范围内,可按下述方法调整贯穿误