隧道洞外控制测量

1、 隧道洞外控制测量隧道洞外控制测量 隧道控制测量工作内容隧道控制测量工作内容 测量设计测量设计 选点、布网选点、布网 标石埋设标石埋设 野外观测野外观测 数据处理数据处理 资料整理资料整理很雷吧很雷吧! 隧道隧道1985年完成的隧道控制测量年完成的隧道控制测量 溪田线溪田线八盘岭隧道八盘岭隧道：直线隧道，全长近：直线隧道，全长近7公里，没有辅助工程，共选埋了公里，没有辅助工程，共选埋了14个点。个点。采用采用光电测距导线光电测距导线测量方法完成，水平测量方法完成，水平角采用角采用T3经纬仪观测，观测经纬仪观测，观测12个测回，个测回， 历时历时25天。天。为什么要做隧道控制测量为什么要做隧道控

2、制测量?保证按要求的精度掘进,确保隧道正确贯通。 一般均相向开挖 一般边掘进边衬砌 投资规模巨大一般规定一般规定规范（细则）要求：凡直线隧道长度大于1000m，曲线隧道长度大于500m，均应根据贯通精度要求进行控制测量和贯通误差预计。规范（细则）要求：隧道相邻两开挖口间（包括横洞口斜井口）高程路线长度大于5000m,应根据高程贯通精度要求进行高程控制测量。 隧道洞外控制测量应根据贯通误差要求进行隧道平面高程控制测量设计，隧道洞外洞内控制测量对每个贯通面的贯通误差值应符合以下两表规定。两开挖洞口间长度(km) 4 48 810 1013 1317 17 20 横向贯通限差(mm) 1001502

3、00300 400500高程贯通误差(mm) 50 洞外、洞内控制测量贯通精度 测 量 部 位 横 向 中 误 差 （mm）高程中误差（mm）两开挖洞口间的长度（km） 4 48 810 1013 1317 1720洞 外 3030 4545 6060 9090 120120 150150 1818洞 内 4040 60801201602001717总误差50751001502002502525测量设计之前应收集下列资料测量设计之前应收集下列资料 测区1：50000或1：10000地形图 线路施工设计平面图及洞口附近地形图线路施工设计纵断面图 辅助坑道布置图及隧道施工设计贯通面的位置洞口施工场

4、地布置图 线路诸表：控制桩表、水准基点表、曲线表等测区气象资料及冻土深度测区高程异常隧道洞外隧道洞外GPS控制测量控制测量 (即洞外平面控制测量)隧道洞外隧道洞外GPS控制测量控制测量对控制点点位的基本要求（一）对控制点点位的基本要求（一） 点位应首先满足点位应首先满足GPS测量的要求。测量的要求。 GPS测量要求高度角测量要求高度角15以上没有成片以上没有成片障碍物障碍物，以免阻挡卫星信号。选择洞口，以免阻挡卫星信号。选择洞口控制点位时，必须考虑控制点位时，必须考虑GPS测量的这一测量的这一要求。还要求远离大功率无线电发射源，要求。还要求远离大功率无线电发射源，以免干扰卫星信号，避开成片平坦

5、表面，以免干扰卫星信号，避开成片平坦表面，以防多路经效应等。以防多路经效应等。 隧道洞外隧道洞外GPS控制测量控制测量对控制点点位的基本要求（二）对控制点点位的基本要求（二）布设的控制点应保证施工时布设的控制点应保证施工时不被破坏不被破坏，要考虑隧道及隧道前后工程施工后的影要考虑隧道及隧道前后工程施工后的影响。如响。如填挖施工场地施工便道填挖施工场地施工便道等。等。布设洞口子网控制点时，应考虑能用布设洞口子网控制点时，应考虑能用常常规测量方法规测量方法检测、加密、恢复控制点及检测、加密、恢复控制点及洞内引测洞内引测的需要。洞口投点应考虑与洞的需要。洞口投点应考虑与洞口高程相近，便于施工引测。口

6、高程相近，便于施工引测。要满足隧道贯通测量要满足隧道贯通测量对控制点的点位要求对控制点的点位要求控制网应由洞口子网子网和子网间的联系网联系网组成。洞口子网应布设不得少于三个三个相互通视的控制点，其中至少一个点应为洞口投点。布设控制点应控制隧道施工范围内线路中线位置，双线隧道一般控制线路左线。直线段一般应布设2 2个个点，曲线段至少应布设3 34 4个个点，有条件时应将曲线交点曲线交点纳入控制网中。（注意应控制长边）点位一般选择线路控制桩，或者根据现场情况以线路中线控制桩为依据测设的线路中线点。隧道隧道GPS网的布网网的布网子网边长不宜太短。一般宜大于500m500m，若受地形限制考虑采取有效措

7、施提高短边测量的精度时，定向边边长不应小于300m300m。定向点宜选择在主轴线主轴线方向上，有利于提高精度和方便施工测设。布网完成后应进行横向贯通误差的估算估算，以进一步优化图形，并确定是否能满足工程的要求。隧道隧道GPSGPS网一般应布设的图形网一般应布设的图形 (a)单环形网单环形网 (b)具有较好图形的网具有较好图形的网 (c)全组合型网全组合型网不同长度隧道不同长度隧道GPSGPS网的网的横向贯通中误差估算（横向贯通中误差估算（mmmm） 观测精度观测精度 5mm+1ppm 3mm+1ppm 洞外洞外允许允许误差误差(mm)定向边长定向边长 400400400300400500300

8、400网形网形 (a)(b)(c)(b)(b)(b)(b)(b)隧隧道道长长度度km429 2423322419201530864 5251705242443345108267668967545642601310989891198972745690171461191191591199698741202017314114118814111311587150定向边边长定向边边长 在选点布网时应尽量选择较长的定向边，一般宜大于大于500m，如果受地形等因素影响不能满足要求时，应采用建立观测墩观测墩、选择良好的观测窗口观测窗口、天线定向天线定向、增加观增加观测时间测时间等手段提高观测精度，尤其应注意短

9、边基线的观测。推荐网形推荐网形隧道GPS控制网一般宜布设成三角形大地四边形中心多边形等图形强度较高的网形。完成选点后应留下的记录完成选点后应留下的记录现场应钉设一方桩点位位置描述及属性（中线点或一般点，中线点的定测里程）点位对天通视情况控制点间及与洞口通视情况相互通视控制点的概略距离在相应图上标出实际选点位置中线控制点标石埋设中线控制点标石埋设直接采用定测测设的线路中线控制桩。或者采用GPS-RTK或全站仪重新测设线路中线控制点，并应进行相应检核 。挖坑前采用骑马桩骑马桩护桩，浇灌混凝土后采用骑马桩恢复点位。控制点编号控制点编号根据网形沿线路前进方向以阿拉伯数字从小到大顺序编号。隧道隧道GPS

10、网的观测一般原则网的观测一般原则应采用双频双频GPS接收机静态静态观测。一般应选择卫星数目多，卫星升降少，GDOP值比较小且稳定的观测窗口施测。截止高度角卫星数GDOP采用间隔天线高丈量次数天线高较差154515或20秒 2 2mm隧道隧道GPS网观测网观测GPS天线必须统一定向统一定向。施测2个时段，可一个时段指北定向，另一个时段应指南定向，基线取均值后，可消除相位中心偏心误差对方位的影响。子网短基线应观测两个时段。观测2个时段，不同长度基线的观测时间开挖面距离(km) 5 510 10151520 观测时间(min) 6090120150 基线解算基线解算基线解算WGS-84坐标系起算坐标

11、取较长时间观测数据的单点定位结果。根据设计网形和观测要求解算独立基线。基线解算设置参数一般采用软件系统推荐的系统缺省值，除非有充分的理由，否则不应改变缺省值。简单记录基线解算精度情况，注意基线协方差量级。基线质量检核基线质量检核 洞口子网基线构成的异步环三维闭合差限差应小于20mm。子网间的联系网基线构成的异步环相对闭合差应符合下表要求。重复观测的基线较差应满足限差要求。开挖面长度(km) 4 48 8101013 1317 17 20 限差(ppm) 4.32.92.72.6 2.52.5补测补测外业有缺测、漏测，或数据处理后基线不符合要求时，应补测。基线长度小于20km整周未知数未解算出来或经检核发现基线质量不符合要求时，应分析原因分析原因，对其中部分成果或全部成果进行重测。 数据后处理数据后处理隧道工程坐标系的建立：以线路（直线或以线路（直线或切线）前进方向为切线）前进方向为X X轴轴，X X轴顺时针转轴顺时针转9090为为Y Y轴轴，建立右手坐标系。坐标系的基准面为隧道进出口平均高程面进出口平均高程面；坐标原点X方向加常数为原点在线路中的定测里程（或相对里程），Y方向加常数以不使控制网中各点Y坐标为负值为准。 常见几种隧道工程坐标系常见几种隧道工程坐标系数据后处理数据后处理平差计算：应选取合格