隧道施工控制测量专项方案

/中铁一局集团有限公司湖北利万高速公路其次合同段大庄隧道施工限制测量专项方案编制：复核：审核：审批：中铁一局集团有限公司湖北利万高速公路其次合同段项目经理部2013年5月目录TOC\o"1-3"\h\u1工程概况 12编制依据 23施工测量准备 23.1施工测量组织工作 23.2施测原则 23.3准备工作 34施工测量 34.1测量管理 34.1.1测量管理 34.1.2配备的主要测量设备 34.2测量工作流程 44.3限制测量 44.4隧道限制测量和施工测量 64.4.1洞内平面限制 64.4.2轴线限制及施工测量 64.4.3高程限制 74.4.4保证测量精度的技术要求 85贯穿测量 85.1限制测量设计 85.1.1规范对贯穿误差的要求 85.2平面限制测量 85.2.1洞外限制网布设 85.2.2洞内平面限制 95.3高程限制测量 125.3.1洞外高程限制 125.3.2洞内高程限制 126施工放样测量的内容及要求 136.1施工测量内容 136.2施工测量要求 137测量精度保证措施 137.1测量复核制的检查 147.2隧道中线偏移值检查 147.3测量记录及资料检查 148施工测量管理 148.1施工测量管理制度 158.2测量人员平安保证措施 158.3测量技术保证措施 15大庄隧道施工限制测量专项方案1工程概况大庄隧道位于湖北省利川市谋道镇上坝村，隧道走向方位角375°。左幅隧道起点桩号为ZK26+862终点桩号为ZK33+377，全长6515m，最大埋深460m；右幅隧道起点桩号为YK26+820终点桩号为YK33+390，全长6570m，最大埋深460m。开挖宽度12.6m，高度8.9m，左、右幅隧道进口都在直线段，左幅洞身ZK29+080.551—ZK30+780.2段位于交点ZJ24的左偏圆曲线上，曲线半径R=5000m，左幅洞身YK29+069.566—YK30+769.044段位于交点YJ24的左偏圆曲线上，曲线半径R=5000m，大庄隧道是利万高速TJ-2标第一大限制性工程。2编制依据2.1《工程测量规范》GB50026-2007；2.2《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T18314-2009）；2.3《公路全球定位系统（GPS）测量规程》（JTJ/T066-98）；2.4《国家三、四等水准测量规范》（GB/T12898-2009）；2.5《公路勘测规范》JTGC10-2007；2.6大庄隧道设计文件及施工图纸；2.7大庄隧道进、出口实施性施工组织设计；2.8湖北省其次测绘院向我单位进行了现场交桩，并提交了GPS点及水准成果表。2.9施工前，我单位依据湖北省其次测绘院供应的GPS点布设四等导线点加密网，加密四等水准点。提交加密成果书。3施工测量准备3.1施工测量组织工作我单位科学组织、加强人员协调按支配要求完成外业工作，并刚好对外业数据进行处理，数据检测合格后上报监理、设计单位。3.2施测原则严格执行测量规范；遵守先整体后局部的工作程序，先确定加密限制网，后以加密限制网为依据，进行各局部轴线的定位放线。必需严格审核测量原始数据的精确性，坚持测量放线和计算工作同步校核的工作方法。定位工作执行自检、互检合格后再报检的工作制度。测量方法要简捷，仪器运用要娴熟，明确为工程服务，按图施工，质量第一的宗旨。紧密协作施工，发扬团结协作、实事求是、细致负责的工作作风。3.3准备工作全面了解设计意图，细致熟悉和审核图纸。施测人员通过对总平面图和设计说明的学习，了解工程总体布局，工程特点，四周环境，其次了解水准点的高程。在了解总图后细致学习线路施工图,刚好校对线路横段面图及附属工程的顶面、基础、剖面的尺寸、形态、构造，它是整个工程放线的依据。在熟悉图纸时，着重驾驭轴线的尺寸、标高的对比，隧道线路的走向和排水坡度等几者之间轴线的尺寸，查看其相关之间的轴线及标高是否吻合，有无冲突存在。4施工测量4.1测量管理4.1.1测量管理为做到测量成果的精确无误，本工程测量工作坚持三级管理，配备测量阅历丰富的技术人员和先进测量仪器。工区测量小组进行日常的施工放样工作；项目部测量班负责布置、测量加密限制点，对工区测量小组工作进行检查、校核、监督和限制；公司精测队组织复测导线限制点和水准点。在工程的各个施工阶段，严格执行测量多级复核制，并且全部上报的测量成果均须附有测量原始资料。项目部测量组成员：杨红春、郑博、张利强、于少恩、李福林。4.1.2配备的主要测量设备主要测量设备名称、数量及精度要求序号设备名称数量规格型号主要工作性能指标1Leica全站仪1TS091”，1mm+1.5pmm2Leica全站仪1TCR7022”，1.5mm+2pmm3苏一光水准仪4DSZ20.3mm4钢尺250M1mm5钢卷尺65M1mm6对讲机64.2测量工作流程交接桩交接桩复测及加密复测及加密报监理、设计、业主审核报监理、设计、业主审核精测队、项目部、工区三级复核精测队、项目部、工区三级复核进出洞口放样测量E进出洞口放样测量洞内施工放样洞内施工放样报监理报监理洞内导线洞内导线延长、高程传递精测队、项目部、工区三级复核精测队、项目部、工区三级复核贯穿测量贯穿测量报请监理、设计、业主审核报请监理、设计、业主审核4.3限制测量施测前，对全部需进入现场运用的水准仪、全站仪等进行检校和标定，合格后方可投入运用。对设计单位提交的GPS点和水准点进行现场复核，依据施工须要选择视线开阔地点加密，依据现场线路、施测区域，按精度施测加密，高程限制接受三角高程导线网，依据四等水准测量的要求施测加密，边长均不应超过600m.测量成果报监理单位认可后，方可做为施工放样的依据及竣工后的验收之用。本次导线复测了设计院点位IV181、IV185、IV186、IV188、IV190、V50、IV23、IV24、IV25。本次导线复测依据四等GPS测量作业的基本技术要求进行，确定测量模式为静态测量，观测时间为120min，四台仪器组成四边形同步环，以边联式进行传递、组网。接收机天线对中误差1mm，仪器高量测限制1mm。观测过程中按规定填写了观测手薄，对观测点名、仪器高、仪器好、时间、日期以及观测者姓名均进行详细记录。导线点加密复测接受一台徕卡TS09全站仪进行附合导线测量，接受全圆测回法观测。全站仪于2013年3月进行检定，精度符合要求。接受的标准：表1导线测量的主要技术要求等级测角中误差″（″）测距相对中误差方位角闭合差（″）全长相对闭合差测回数1″仪器2″仪器三等±1.31/150000±3.6√n1/55000≥6≥10四等±1.81/100000±5√n1/35000≥4≥6表中n为测站数表2水平角方向观测法的技术要求等级仪器等级半测回来零差（″）一测回内2c互差（″）同一方向值各测回互差（″）四等及以上1″仪器6962″仪器8139表3电磁波测距三角高程测量的主要技术要求等级仪器测回数指标差较差（″）指标差较差（″）对向观测高差较差（mm）附合或环形闭合差（mm）三丝法中丝法四等DJ2-4≤5≤54020表3水准测量主要技术标准等级每千米高差全中误差（mm）路途长度（km）水准仪等级水准尺观测次数来回较差或闭合差（mm）和已知点联测符合或环线三等6≤16DS2铟瓦来回来回4四等10≤16DS3黑红来回来回6表4水准测量观测要求等级水准尺类型水准仪等级视距（m）前后视距差（m）测段前后视距累积差（m）视线高度（m）三等铟瓦DS2≤75≤3.0≤6.0下丝读数≥0.3四等黑红DS3≤100≤5.0≤10.0下丝读数≥0.2表5水准测量的观测方法等级附合观测方式观测依次三、四等来回奇数站：后-前-前-后偶数站：前-后-后-前4.4隧道限制测量和施工测量4.4.1洞内平面限制沿隧道中线布设多边形闭合导线环，导线点埋设接受混凝土灌注钢筋桩，要布置在施工干扰小，稳固牢靠的地方，必要时实行爱惜措施。结合我们所用的测量仪器的精度，测距、测角均能满足较高等级测量要求的状况，接受闭合导线限制。隧道内导线以洞口所投GPS点为起始点向内测设，形成闭合导线环(附隧道洞内平面限制点位图)。导线每延长1～2个限制点，限制点坐标接受平差值，起算到GPS点进行平差。精测导线要求导线边长应尽量的长（不小于300m），要依据实地的照准精度选定合适的距离。旁折光对精密测角观测结果有系统性影响，因此导线尽量沿隧道中线布设成等边直伸多边形导线闭合环或菱形导线锁，每个导线环的边数设计为4～6条。隧道的横向贯穿误差随着测站数的增加而快速增大，在保证洞内通风、照明、通讯问题解决的状况下，将导线边尽量设长，以削减方位角传递误差。依据洞内通视的实际状况，导线平均边长布设应不小于300m。导线角观测接受方向观测法4测回。距离测量接受对向观测4测回,观测过程中的各项限差要求严格按隧道四等导线测量的要求施测。4.4.2轴线限制及施工测量洞内导线点布设、观测、平差、坐标计算完毕，经复核无误后，利用导线限制点测出隧道轴线。由导线点测设轴线桩，一次测设不能少于3点，并相互校核。施工中除设置变坡点限制桩外，还要设置必要的加桩，直线上按10m间距布置。混凝土施工时可依据作业地段适当加密。施工中的测量限制接受三维极坐标法进行施测。为了加强放样点的检核条件，可用另外两个已知导线点作起算数据，用同样方法来检测放样点正确和否，或利用全站仪的坐标实测功能，用另两个已知导线点来实测放样点的坐标，放样点理论坐标和检测后的实测坐标X、Y值相差均在±3mm以内，可用这些放样点指导隧道施工。开挖放样：接受全站仪定出隧道的中线，（全站仪可以通过程序及设计尺寸干脆放样出隧道开挖断面）；再依据隧道中线和高程接受“隧道五寸台”法绘出隧道断面。要求现场绘制精度为±10mm。在隧道初支过程中，架设钢格栅时要严格的限制中线、垂直度和同步线，其基本方法同掘进原理。二衬施工运用自制定型模板，干脆限制模板定位，接受中线和边墙高程限制即可。二衬钢筋作业和开挖作业原理相同，运用五寸台增加点位限制。测量精度要求达到±3mm即可。4.4.3高程限制(1)洞外高程限制接受洞口加密水准点（不少于2个）(2)洞内高程限制按《公路隧道施工技术规范》对隧道测量的一般规定，隧道洞内高程测量接受四等水准测量，每千米水准测量的偶然中误差≤10.0mm，可将洞内的200m一对的平面限制点同时作为高程限制点进行测量。洞内高程分别从洞口水准基点向洞内引测。每100m～150m埋设一个限制桩，埋设标准同导线限制桩。施测时必需联测两个以上水准限制桩，其差值在规范规定范围内时，方可向前引测。洞内外水准限制点要定期进行联测，建立水准限制网。施工前进行洞口的定位测量，测出地面高程和设计高程之差，给施工开挖供应精确数据。洞内施工时，依据设计高程，在洞内两侧按10米间距标出里程桩号和腰线高程，给下一道工序供应直观的高程限制点。洞内每100米至150米埋设一个混凝土固定的高程限制点，并进行来回观测和平差，直至隧道贯穿。4.4.4保证测量精度的技术要求(1)严格依据隧道四等导线测量的作业要求和仪器级别、技术精度指标、操作规程进行施测。(2)洞外、洞内温差较大、光明度反差猛烈，这对测量极为不利。因此由洞外向洞内的引测工作，应在夜晚或阴天进行，进洞定向边的选择必需大于150m。(3)提高观测者的技术水平。在观测的过程中要自始至终选用一名操作娴熟、有责任心的观测员负责观测，这样在保证相同的观测条件下，有效的提高测量精度，保证观测值为同精度观测。(4)洞内外温度、湿度相差很大，为使仪器内部温度和外界温度充分一样，仪器开箱30分钟后方可进行观测。测距时应防止强灯光干脆射入照准部，应经常擦净镜头及反射镜上的水雾。(5)导线向前延长时必需符合原有三个或三个以上限制点确保无误后方可进行。每次观测接受的仪器、设备、观测方法、观测精度指标、观测条件、平差方法均相同。(6)为较大程度消退仪器照准部旋转时可能产生的仪器底部带动误差对测角的影响，测角时，应按总测回数的奇数测回和偶数测回分别观测导线的左角和右角。5贯穿测量5.1限制测量设计5.1.1规范对贯穿误差的要求隧道的贯穿误差包括横向贯穿误差、纵向贯穿误差、高程贯穿误差三项，其中纵向贯穿误差对隧道施工、运营影响微小，且在施工测量过程中很简洁保证精度，故在此对该项不做贯穿误差设计。为平安、高精度的贯穿本隧道，削减将来隧道贯穿误差调整的难度，结合我单位现有的测量仪器精度，确定洞外平面限制测量接受GPS按四等导线网精度施测，洞内导线限制测量等级为隧道四等导线，洞外接受三角高程水准网，依据四等水准精度加密，洞内高程接受四等水准测量。洞内导线测边、角按独立测量两组计算。5.2平面限制测量5.2.1洞外限制网布设1）导线点布设以IV185、IV186为导线点起始边,以IV1-3、IV1-4为导线终止边,作为两对对大庄隧道进口的限制网点;以IV25、IV2-8作为导线点的起始边,以IV23、IV2-9为导线点终止边作为对大庄隧道出口的限制网点.大庄隧道的导线测设是以IV185、IV186为起点—IV2-8、IV25为终点全线联测。2）测设方法运用徕卡全站仪TS09设符合导线测量，依据四等导线限制网的精度，共要求为：接受测回法观测，观测4个测回，严密平差，角度取秒以下2位，测角中误差小于1.8秒，方位角闭合差小于±5√n，导线全长相对闭合差要达到1/35000。洞外限制网和线路中心走向示意图如下图所示。5.2.2洞内平面限制1）洞内平面限制洞内平面限制可以分为支导线或闭合导线，一般洞内平面限制网应布设成闭合导线环，依据实际状况500m左右应进行一次闭合。每次延长时应以平差后的坐标往前延长。由于环境条件的限制,洞内导线的布设一般布置成若干个彼此相连的带状闭合导线环所组成的导线网。其中导线点基本上是成对布设,每对点是相距3~5m为宜。每个环中点数不宜过多,以4~6点为宜。导线边长需依据隧道长度、线路平面形态,施工方法及断面宽度作选择,原则上隧道愈长,导线边长也应尽可能长一些。2）距离观测对于距离观测,在观测前应对测站的温度和气压进行测量,并输入到全站仪中,由全站仪进行气象改正。3）对距离应进行来回对向观测,距离应进行加、乘常数改正。测距精度可按来回测较差评定。（1）一次测量即一测回距离测量的中误差按下式计算：mo=√[dd]/2n式中：d——来回对向观测值较差,mm;n——测边的数量即d的个数。（2）来回观测平均值的中误差：mD=±mo/√2=1/2√[dd]/n（3）边长相对中误差：mb/b=MD/D式中：D——测距边的水平距离。（4）洞外测量时应将干脆测量的各边长归算到隧道平均高程面上,洞内导线的边长测量,一般可不必考虑此项归算。将边长测量的最终水平长度,归算到隧道平均高程面上的长度按下式计算：D0=D*(1-H-Ho/R)式中：D——边长测量的最终水平长度,m;Ho——隧道平均高程,m;H——测距两端的平均高程;R——地球曲率半径。 （5）测回数对于角度和距离的观测测回数,应依据仪器精度及导线等级来确定,测角精度、仪器型号、测回数应符合表3的规定。在大庄隧道进行限制测量时,仪器接受瑞士产徕卡TS09型全站仪,标称精度为±1″,测距1mm+1.5pmm，温度气压计接受日本产EVER.TRUST。水平观测6~8个测回,距离对一直回观测各6个测回取均值。（6）留意事项在隧道洞内进行限制测量,由于条件限制为确保隧道顺当贯穿,有些测量地段有必要进行局部停工,以防影响测量精度,其次由于洞内和洞外存在温差,仪器进洞后由于温度和湿度关系必需先开箱晾晒一会，待温度适应后方可正常运用。并经常擦试干净全站仪和棱镜镜面的水汽。观测时必需保持观测范围内良好通视,将观测范围内正在工作的机械设备关停,以防噪音及温度过高引起空气对流影响测量精度。图3洞内主副导线布点示意图5.3高程限制测量高程限制测量的方法主要有：水准测量和电磁波测距三角高程测量。大庄隧道属于构造剥蚀低山貌，山岭地形。大庄隧道斜穿多条山岭，隧道穿越地面高程881m—1243m，经过区域地表地形整体呈尖棱状起伏。隧道进口位于半山坡，所在斜坡为凹型坡，斜坡坡角为30°，坡向为120°；隧道出口位于半山坡，所在斜坡为凹型坡，斜坡坡角约为20°~30°，坡向为314°；大庄隧道左线6515m，右线6570m，地面高差也为365m，所以高程限制测量接受三角高程对大庄隧道进行联测，其精度符合设计规范要求。按《工程测量规范GB50026-2007》规定，“在进行水准测量确有困难的山岭地带三、四等水准测量可用光电测距三角高程测量”，大庄隧道进口IV高程点2个，加密点2个，出口IV高程点3个，加密点3个。5.3.1洞外高程限制三角高程：接受徕卡TS09（±1″）将高程带到隧道的进口，再进行出口联测，同时和相邻水准限制点联测，观测方法：接受四个测回。三角高程的闭合差小于6√L（L为来回测段，符合或环线的水准路途长度，单位为km）。5.3.2洞内高程限制洞内高程测量接受四等水准测量的方法。洞内高程应由洞外高程限制点向洞内测量的传算，结合洞内施工特点，每隔200m或500m设立两个高程点以便检核；为便于施工运用，每隔100m在拱部边墙上设立一个水准点。洞内水准测量时，来回观测，视线长度不宜大于50m。洞内高程点作为施工高程的依据，必需定期复测。当隧道贯穿之后，求出相向两支水准的高程贯穿误差，并在衬砌地段进行调整，全部开挖、衬砌工程应以调整后的高程指导施工。6施工放样测量的内容及要求6.1施工测量内容施工测量工作内容包括限制网的布设及施工限制点的加密，定期对加密点进行联测和复测，如发觉限制点产生位移，应立刻停止运用该限制点，第一时间通知施工队的测量技术人员，避开造成不必要的损失，影响施工进度；测量标记的爱惜，施工限制点应有明显的标记或记号，对恶意损坏测量标记的行为，进行确定数量的罚款；定期对相邻标段的水准点进行联测，以免发生沉降；测量组应刚好复核隧道的开挖状况，严格限制隧道的超欠挖数量，随时复核掌子面的开挖轮廓线及隧道中线偏移量，严格依据测量规范及要求指导施工；隧道中后期测量工作包括衬砌台车定位，断面测量，围岩量测，贯穿测量以及附属工程的放线工作。6.2施工测量要求测量设计或方案及交接桩测量资料必需齐全，标明各种限制桩平面位置和标高，必要时附文字说明。依照资料进行现场核对，检查清点标桩。测量组在施工前应刚好复核设计单位供应的路途平面图和纵断面图，如有疑问应立即汇报项目部技术部门，待数据在确保无误的状况下才能进行施工放样测量工作。全部的限制测量和施工放样测量必需进行两个测量小组分别测量，核对结果。测量工作必需做好原始记录，坚持复核签认制度，不得随意涂改和损坏，工程测量资料和测量成果资料妥当归档保管，装订成册。特别留意相邻标段搭接处测量结果及资料的符合性。施工单位在测量中实行行之有效的多级复核制，完成交桩复测、限制测量、施工放样测量、竣工测量以及导线测量和水准点爱惜工作。7测量精度保证措施为加强利万高速大庄隧道测量技术管理，杜绝测量事故发生。测量组每季度进行如下测量工作检查。7.1测量复核制的检查测量复核制在施工测量中尤为重要，也是测量工作中尤为薄弱的环节及简洁出错之处。测量组主要就以下几个方面的测量复核工作进行检查：7.1.1测量复核工作日志和测量资料相一样，测量和检测工作必需依据本方法中的有关要求进行；7.1.2每次测量后，测量成果用两组独立平行计算和相互复核；7.1.3测量组各项测量技术交底资料，必需附有项目部测量组长和施工队测量负责人的签名及交底日期。7.1.4测量外业工作必需有多余观测，并构成闭合或符合检测条件（隧道洞内外建立主副导线限制网进行限制测量）。重要定位和放样，必需坚持用不同方法或不同仪器进行复核测量或换人测量后方可施工。利用已知点（包括限制点、方向点、高程点）进行引测、加点和工程放样前，必需坚持“先检测后利用”的原则。7.2隧道中线偏移值检查应定期对大庄隧道的偏移值设置状况进行询问和实地核对，并对测量技术交底和测量记录进行全面的检查。使技术人员正确分清隧道中线和线路中线的关系及布置。7.3测量记录及资料检查测量成果是质量记录文件之一，测量成果的原始记录，提交的测量成果都应予以严格管理。7.3.1书面要整齐，记录要规范，资料要精确；7.3.2观测和计算成果必需做到记录真实、注记明确、计算清楚、格式统一，并装订成册和长期保管；7.3.3一切原始观测值在现场要记录清楚，不得涂改，不得凭记忆补绘、补记，记录中不准连环更改，不合格时应重测。手薄必需注明观测者、记录者、观测日期、起始时间、终止时间、气象条件、运用的仪器和觇标类型，并详细记载观测时的特别状况。凡划去的观测记录，应注明缘由，并予以保存，不得撕毁；7.3.4每项单位工程必需有单项测量记录本，即水平仪薄和导