贯通误差预计

1、西康铁路秦岭隧道（I线）采用TBM施工。隧道全长18.5 km,两端独头掘进距离长（近10 km），再加上TBM一次成洞，对贯通精度要求比较高，给洞内控制测量带来了很大的困难。本文介绍这项工程中控制测量实施方案。一、控制测量设计众所周知，隧道贯通面上贯通误差的影响值，由洞外、洞内控制测量两部分组成。由于洞外采用GPS网作控制来保证洞外控制精度，因此本设计只对洞内控制测量进行设计。为保证高精度贯通，本设计按总横向中误差150 mm（铁路测量规则规定为250 mm），高程中误差25 mm进行设计。按测规规定的分配原则，分配给洞内横向中误差为120 mm，洞内高程中误差17 mm。平面（横向）测量设

2、计由于I线隧道采用TBM施工，其通视条件较好，为提高测量精度，导线边长尽量长，故本方案按边长 为650 m的导线测量方案进行设计。这时洞内横向贯通误差为：按上述布设方案，Rx，dy计算如下：（1）洞内工R2计算x依据各导线点至贯通面的竖直距离计算的结果为工R2x = 900062125。（2）洞内Edy2计算由于洞内导线沿隧道中线布设，隧道为直线隧道，则dy=0,即工dy2 = 0。（3）洞内测角精度计算由于采用测距标称精度为（2 mm+2X10-6D）的全站仪测距，洞内测边误差远小于1/100 000。因为Edy2 = 0，则 m2 =0，所以其中为洞内测角精度。代入数据，得10. 1豹=士

3、（点怂）x 900062125则mp = 0.83。实际采用土 0.7，即洞内按一等导线要求和精度指标进行施测可满足在120 mm内贯通 要求。高程测量设计洞内两开挖洞口间长度按19 km计，则高程控制测量的高差中数偶然中误差为：j7i= z = 土 3. 9。mm A3. 0 mm* 1 （三等水准限差）所以洞内高差控制测量按三等水准要求即可满足高程贯通中误差影响值为17 mm的要求。从安全角度考虑，实际操作可按二等水准要求施测。贯通误差预计（1）横向贯通误差预计由式当mp = 0.7，导线平均边长为650 m时，m =102 mm120 mm（洞内分配值）。由于m洞外=50 mm（秦岭隧道

4、GPS控制网成果书中提供值），则现垃=矗+忒=士 d5护 +102* 114150 mm鉴于上述预计是按支导线公式计算，而实施中采用导线网方案，其精度显然高于前者，因此本估算方 案有较大的安全余地。这时，按本设计方案实施洞内控制测量所能达到的预计横向贯通中误差为114 mm， 远小于铁路测量技术规定所规定的250 mm，可以达到隧道高精度贯通的设想。（2）高程贯通误差预计由式L取值19 km,当按三等水准测量时，m = 3 mm，贝【J mh=13.08 mm17 mm （洞内分配中误差）；也n 士/18+= 土 22 rnm（高程中误差）。由于是按二等水准要求实测，则m h=4.36 mmm

5、h 总=18.5 mm25 mm故按本设计采用二等水准观测能满足水准高精度贯通要求。二、洞内控制测量的实施调研与培训为确保本隧道的横向和高程的高精度贯通，以及仰拱预制块定位准确，根据需要可派人员到有关单位 和院校进行调研和技术培训，以处理和解决有关技术难题，提高业务水平，从而提高洞内控制测量精度和 减少内外业工作强度，测量人员必须持有上岗证。仪器设备本隧道控制测量采用的仪器应满足下列精度要求：测角精度小于或等于1，测距精度不大于（2 mm+2X10-6D），水准仪的精度应高于或等于1 mm/km，采取铟钢水准尺。测量仪器按国家规定每年送国家授权检定部门检定，合格后方能使用。控制点的埋设控制点埋

6、设应做到点位稳定，无施工干扰。洞内外联测洞内外联测，应选在阴天，气温稳定，无风情况下进行。水平角观测在不同时段采用方向观测法测2 组，每组15个测回。测距采用对向观测，其中竖直角观测四个测回，测距6次，边长归算考虑气象改正， 投影改正。投影面高度最好为隧道中线平均高程（GPS网投影高程面）。高程测量严格按照铁路测量规则二等水准测量要求进行，采用往返不同线路进行施测，在往返闭 合差满足要求时，取返往平均值。洞内控制测量(1)布网洞内控制测量采用闭合环的方式，每个导线环边数不大于6条(如图1所示)。图1秦岭(I线)隧道控制测量点位布置示意图(2)施测洞内控制测量应在施工不影响时进行，并加强通风，保证照明充分， 提高清晰度。以良好的施测环境，确保测量的精度。洞内导线向前延伸，施测时必须联测两个以上同等级控制点，在确 定前面点位正确无误后方可向前延伸。三、保证隧道高精度贯通的辅助措施笔者认为在正确测量方案的基础上，测量方案准确无误地实施是确 保隧道高精度贯通关键所在，为此在进行I线测量时将采用如下辅助措 施：尽量减少贯通误差，在进出口掌子面相距23 km时，在TBM 后面打横通道与II线导坑联接，利用II线导坑将进出口洞内导线进行联 测，计算出两端施工中线和高程的相对差值，提前