隧道测量运用知识

通常要求5.1.1平面坐标系及其基准隧道平面控制网坐标系应建立施工独立坐标系。施工独立坐标系应以隧道平均高程面为基准面，平面控制网测量结果应归算到隧道平均高程面上。直线隧道：宜以隧道中线为X轴，里程增加方向为X轴正方向，X坐标即为对应线路里程；曲线隧道：隧道内夹直线较长时，宜以夹直线为X轴；隧道主要在曲线上时，选取切线为X轴。5.1.2隧道高程系统应采取与线路设计相同高程系统。5.1.3控制测量方法隧道平面控制测量应结合隧道长度、平面形状、线路经过地域地形和环境等条件，采取GPS测量、导线测量、三角测量及其综合测量方法。10km以上专长隧道应优先采取GPS控制测量。高程控制测量通常可采取水准测量、光电三角程测量。隧道洞外控制测量应在隧道开始衬砌之前完成。5.1.4贯通限差要求隧道两相向施工中线在贯通面上横向贯通限差和高程贯通限差应符合表5.1.4要求。表5.1.4横向和高程贯通限差(mm)横向贯通限差高程贯通限差两开挖洞口间长度(km)＜44~77~1010~1313~1717~2020~2525~3030~3510015020030040050060070085050注：本表不适适用于利用竖井贯通隧道。5.1.5测量设计要求隧道平面和高程控制测量标准上应进行测量设计，确定控制测量方式、布网方案及测量精度。长度大于m隧道应依照隧道横向允许贯通中误差要求，估算地表控制测量产生横向贯通误差影响值，并作出洞内测量精度设计。水准路线长度大于5000m隧道应依照高程允许贯通中误差要求，估算地表高程控制测量产生高程贯通误差影响值，并确定洞内高程测量等级。5.1.6控制网与设计线路关系1进行了设计定线隧道，建立控制网时，应扣联线路控制点(中控点)，将线路纳入控制网组成整体。直线隧道应扣联两端洞口附近各一个中线控制点，该两点连线确定隧道中线方向和位置；曲线隧道洞外切线，应选择具备方向代表性中线控制点扣联。控制测量后，相关洞外线路应以隧道控制测量结果为准。2未作精准定线隧道，施工控制网两端应与设计控制网相联络，以求得坐标相互转换。隧道中线及相关中线应依据设计坐标测设。3洞外施工高程控制测量，应从隧道一端设计高程点起算，至另一端设计高程点闭合，并求出高程差。5.1.7控制网点布设基本要求1地表控制网应沿两洞口连线方向布设；2控制网应布设成多边形组合图形，组成闭合检核条件，以提升控制网可靠性；3地表控制点应布设在视野开阔、通视良好、土质坚实地方；4控制点间视线应超越和旁离障碍物1m以上，当经过水田、沙滩时，应适当增加视线高度；5测站和觇标场地应清理和平整，以利于观察；6除水准点可利用基岩或在稳固基石上刻凿外，其余均应埋设混凝土包金属标志。标志规格和埋设要求应符合本规范附录B要求。5.1.8洞口网布设要求洞口网布设除应满足5.1.7基本要求外,还应符合以下要求：1洞口附近应布设不少于三个平面控制点和不少于两个高程控制点；2用于向洞内传算方向洞外联络边长度：当隧道长度大于4km时，不宜小于300m；隧道长度小于4km时，不宜小于200m；专长隧道GPS控制网联络边不宜小于500m。相邻边长比应小于1：3。3洞口平面控制点应便于向洞内引测导线和洞口中线施工放样。4常规网进洞联络边最大俯仰角不应大于15°；GPS控制网进洞联络边两端应尽可能等高，最大俯仰角应小于5°。5布设GPS洞口控制点时，应考虑用常规测量方法检测、加密、恢复控制点以及向洞内引测需要，洞口子网控制点最少应与其它两个控制点通视。6洞口附近高程控制点应尽可能与隧道洞口等高，两水准点间高差以水准测量1~2站即可联测为宜。5.1.9控制测量必须在桩点稳固、可靠、确认后进行。5.1.10检测项目要求隧道控制测量在以下部位和测量阶段必须进行检测1利用洞外控制点在洞口增设和恢复控制点时，应对相联络控制点进行检测；2由洞口控制点向洞内引测导线、中线及高程时，应对相联络洞口控制点进行检测；3建立新一期洞内导线和高程控制点时，应对相联络上一期导线点、高程控制点进行检测。5.1.11检测限差要求检测精度应不低于原测精度。1平面控制点间角度、边长检测结果与原测结果之差应不超出按下式计算限差：式中m1、m2—分别为原测、检测测边或测角中误差。2高程控制点间高差检测结果与原测结果之差应不超出按下式计算限差：mΔ—对应等级要求水准测量每公里偶然中误差；L—检测高程点间水准路线长度(km)当检测与原测结果较差满足限差要求时，采取原测结果。若超限时，则应从相邻点逐点检测至符合要求点为止，并分析超限原因。如发觉点位位移，则应按重测合格结果计算结果。5.1.12内业计算及资料处理要求1内业各项计算，应由两组独立进行，计算过程中应分阶段及时检校。2已作设计定线隧道，应以控测后线路方向计算曲线转角及曲线资料；以控测后线路长度计算里程并推至洞外断链。3未作精准定线隧道，当施工控制网精度低于和等于设计控制网精度时，应以设计网作约束，平差施工网，消除不符值；若施工网精度高于设计网精度时，则应以设计控制网一端一条边为起算值，并给出控制网终端联络边(共公边)坐标差及方位差，并通报相关单位。4洞外高程控制测量结果与设计高程不符值(高程差)，当施工控制高程精度低于和等于设计高程精度时，应采取约束平差、消除高程不符值；施工高程控制测量精度高于设计高程精度时，将不符值(高程差)推出洞外至设计高程点上，并通报相关单位。5进行约束平差时，应对约束网进行必要检测，对不符值进行分析比对，选取合理约束条件平差。5.1.13测量用GPS接收机、经纬仪、水准仪及标尺、全站仪或光电测距仪，在使用前必须检校并应符合以下要求：1GPS接收机1)接收机与接收天线应匹配，主机及附件齐全；2)天线连接件、各种电缆型号及接口配套完好；3)光学对中器、天线、基座或对中杆圆水准器检校合格；4)电池、充电器功效完好；接收机数据传输接口配件及软件齐全，数据传输性能正常。2经纬仪1)照准部旋转时，各位置气泡读数互差：DJ1仪器不应超出2格；DJ2仪器不应超出1格；2)光学测微器行差：DJ1仪器应不超出1″，DJ2仪器应不超出2″4)水平轴不垂直于竖轴之差绝对值：DJ1仪器应不超出10″；DJ2仪器应不超出15″5)经纬仪两倍视轴差绝对值：DJ1仪器应不超出20″，DJ2仪器应不超出30″6)光学对中器旋转180，先后标定两点应重合。3水准仪及标尺1)水准仪视准轴与水准管轴在竖直面上夹角(i角)用于二等水准仪器应不超出15″；用于三、四等水准仪器应不超出20″2)水准仪光学测微器效用应正确，其分划值平均值与名义值之差应不超出0.001mm。3)水准标尺圆水准器气泡，当水准标尺位于垂直位置时应居中。4)水准标尺分划面弯曲差(矢距)，对于线条式因瓦水准标尺应不超出4mm；对区格式水准标尺应不超出8mm4光电测距仪及全站仪1)测尺频率校正精度应高于1×10-62)发射、接收、照准三轴之间应平行或重合。3)周期误差振幅应小于仪器标称精度中固定误差0.6倍，检定中误差应小于0.5mm4)加常数检定中误差应小于标称精度中固定误差0.5倍，乘常数检定中误差应小于百分比误差系数0.75倍。5)光学对中器旋转180时，先后标定两点应重合。6)安置反射器对中杆使用前应检验圆水准正确性；安置反射器光学对中器旋转180时，先后标定两点应重合。5.1.14控制测量使用GPS接收机、全站仪、光电测距仪、经纬仪、水准仪，必须定时送法定计量检定机构周检。隧道测量设计及贯通精度估算5.2.1允许贯通中误差要求洞外、洞内控制测量误差对每个贯通面贯通误差影响值应符合表5.2.1要求。表5.2.1允许贯通中误差(mm)测量部位横向允许贯通中误差高程允许贯通中误差相邻两开挖洞口间长度(km)＜44~88~1010~1313~1717~2020~2525~3030~35洞外3045609012015015015015018洞内40608012016020026032040017洞外洞内总影响5075100150200250300350425255.2.2隧道测量设计前应搜集以下资料：1线路平面图及洞口附近地形图、线路纵断面图；2辅助导坑布置图及洞口施工场地布置图；3定测平面和高程控制桩及相关结果资料；4隧道附近国家大地点、水准点及资料，含坐标系统、高程系统、结果数据及控制点在原网中位置和精度；5进行GPS控制测量时须用隧道所在地域高程异常图。5.2.3测量设计基本内容测量设计应依照隧道长度和允许贯通中误差，结合控制网选布进行测量精度设计。其基本内容应包含：1平面控制网测量前精度设计：依据洞外允许横向贯通中误差，结合实际布网条件，通常可按贯通近似估算公式作精度设计。确定精度等级、观察精度、仪器、观察量和作业要求等。2平面控制网测量后贯通精度检算：采取平差后精度，按贯通误差严密估算公式，检算控制测量横向贯通中误差。检算横向贯通中误差必须满足允许贯通中误差要求，控制测量视为合格。3依照洞口不一样控制点组合估算横向贯通中误差，择优选择引测进洞洞外联络边。4洞内导线测量设计：依据洞内允许横向贯通中误差，结合隧道长度和施工方法，通常可按贯通近似估算公式作测量精度设计，确定精度等级、导线边长、仪器、观察量、作业要求等。5高程控制网测量设计：依照勘选地表高程路线长度和洞内贯通长度，按高程贯通误差估算公式分别估算洞外、洞内高程贯通中误差。施测前设计确定高程测量精度，施测后按平差精度检算高程贯通中误差。检算高程贯通中误差必须满足允许贯通中误差要求，控制测量视为合格。6洞外、洞内控制测量由同一个测量机构施测时，测量设计可整体考虑，允许将洞外测量贯通影响裕量纳入洞内测量设计，但洞内、外总影响值必须符合要求。5.2.4隧道平面和高程控制测量设计要素可按表5.2.4-1和表5.2.4-2选取。表5.2.4-1平面控制测量适用长度及设计要素测量部位测量方法测量等级适用长度洞口联络边方位精度(秒)测角精度(秒)边长相对中误差洞外GPS测量一30~35km1.0——二20~30km1.3—三<20km1.7—导线测量一20~35—0.71/00二8~20—1.01/006~8—1/100000三4~6—1.81/80000四2~4—2.51/50000五＜2—4.01/0三角测量一20~35—0.71/300000二8~20—1.01/006~8—1/150000三4~61.81/100000四2~42.51/50000洞内导线测量二6~351.01/100000三4~61.81/50000四2~42.51/50000五＜24.01/0表5.2.4-2高程控制测量适用水准路线长度及设计要素测量部位测量等级两开挖洞口间高程路线长度(km)每千米高程测量偶然中误差水准仪等级全站仪等级水准标尺类型洞外二＞36≤1.0DS0.5、DS1线条式因瓦水准尺三13~36≤3.0DS1/I线条式因瓦水准尺DS3/I区格式水准尺四5~13≤5.0DS3/I区格式水准尺五＜5≤7.5DS3/I、II区格式水准尺洞内二＞32≤1.0DS1线条式因瓦水准尺三11~32≤3.0DS3/I区格式水准尺四5~11≤5.0DS3/I区格式水准尺五＜5≤7.5DS3/I、II区格式水准尺5.2.5竖井联络测量平面控制宜采取光学投点、陀螺仪定向。高程测量宜采取光电测距仪或全站仪导高。贯通精度应依照技术条件，另行设计。光学垂准仪精度应按井深选择，可在1/50000~1/00之间选定。陀螺仪定向精度应不低于10″级。5.2.6GPS控制测量横向贯通精度估算1近似估算应按下式计算：式中：mJ、mC—分别为隧道进出口GPS控制点Y坐标误差；LJ、LC—分别为洞口GPS控制点至贯通点长度；mα、mβ—分别为进出口GPS联络边方位中误差；θ、φ—分别为进出口控制点至贯通点连线与贯通点线路切线夹角。2严密估算应按下式计算：式中σΔx、σΔy、σΔxΔy—分别为贯通点x、y坐标方差和协方差；αF—为贯通面方位角5.2.7常规控制测量(导线网\三角网\边角网及其组合)横向贯通精度估算1近似估算应按下式计算：式中myβ—测角误差影响在贯通面上横向中误差(mm)，myl—测边误差影响在贯通面上横向中误差(mm)，1)myβ应按下式计算式中mβ—控制网设计测角中误差(″)Rx—控制网邻近两洞口连线一列测边上各点至贯通面垂直距离(m)。2)myl应按下式计算式中ml/l—控制网设计边长相对中误差；dy—控制网邻近隧道两洞口连线一列测边在贯通面上投影长度(m)。2严密估算应按下式计算：式中σΔx、σΔy、σΔxΔy—分别为贯通点x、y坐标方差和协方差；αF—为贯通面方位角5.2.8当三角锁采取条件平差时，严密估算横向贯通精度应按下式计算式中Mr—因为方向测量误差影响产生在贯通面上横向中误差(mm)Mb—因为起始边测量误差影响产生在贯通面上横向中误差(mm)1、Mr应按下式计算式中mr—方向观察中误差(″)，可在平差计算结果中摘取。ρ″—206265″1/Pφ—平差后求得方向测量误差对横向贯通误差影响权倒数。2、Mb应分别按以下公式计算1)一条起始边时式中yc、yJ—三角锁出口、进口控制点C和J横坐标(m)；mb/b—起始边边长相对中误差。2)两条起始边并加入基线条件平差时式中mb1、mb2—起始边边长中误差(mm)Fb1、Fb2—起始边边长误差对贯通精度影响系数，可从条件平差表格中直接摘取。5.2.9高程贯通精度估算洞外、洞内高程控制测量误差影响产生在贯通面上高程贯通中误差应按下式计算：式中MΔ—每千米高程测量偶然中误差(mm)，水准测量按本规范式()计算，三角高程双导线按()计算。L—洞外或洞内高程路线长度(km)。GPS控制测量5.3.1隧道GPS平面网除应满足5.1.7和5.1.8布网要求外，还应满足以下要求1隧道GPS控制网由洞口子网和子网间联络网组成。当洞口子网布网尤其困难时可布设一条定向边，并与常规仪器联合测量增设控制点形成洞口控制网。2布网时应将选定独立施工坐标系坐标原点和X轴方向点纳入GPS控制网。3对于专长隧道，应分段布设控制网，以边连或网连方式联测。5.3.2洞口GPS点位要求（略，见3.1）应满足工程测量需要和技术设计要求。点位基础坚实稳定、安全，易于保留，便于安置接收机设备和操作，观察和使用不受干扰。周围视野开阔，便于布设通视方向，利于用常规测量方法扩展与联测。附近不应有强烈干扰卫星信号接收物体，远离大功率无线电发射台（如电视台、微波站等），其距离不宜小于200m；远离千伏高压输电线，其距离不宜小于50~100m；特殊情况下可缩短，但应使用抗干扰性能强接收机观察。对天空通视情况良好，高度角15˚以上不得有成片障碍物阻挡卫星信号；应尽可能降低多路径影响，防止在截止高度角上方有成片反射物。交通方便，易于寻找和抵达。测量模式1隧道GPS控制测量应采取静态相对定位模式，并使用双频接收机；用于同时观察接收机数量不少于3台套。2洞口子网和子网间联络网可分别采取不一样时段长度进行观察，但均不得少于60分钟。3GPS洞口联络边应为直接观察边。联络网宜在不一样卫星组下进行观察。4洞口子网和联络网重复设站率≥2。5.3.3观察统计和基线解算过程统计内容及相关要求1接收机自动统计和测量外业手簿统计信息应包含：相位观察值及其对应时间、卫星星历参数、测站和接收机初始信息(测站名、测站号、时段号、近似坐标及高程、天线及接收机编号、天线高)等。2卫星测量可不观察气象元素，但应统计天气情况。对于基线长度大于20km或有特殊需要、精度要求尤其高控制网应同时观察气象元素。3外业测量统计应现场填写，不得事后补记或追记。完成测量后，外业测量统计应按控制网装订成册，交内业验收。4当日仪器观察统计数据应及时录入计算机硬盘，并拷贝成一式两份；数据文件备份时，不得进行任何剔除或删改，不得调用任何对数据实施重新加工组合操作指令。5解算基线时应建立具备可追溯性基线解算过程统计，以统计解算模式、开窗、删星等详细操作。6用于数据处理软件必须经过正式判定或检测。5.3.4GPS网起算数据1各级网基线处理时，卫星广播星历坐标可作基线解起算数据。基线需要高精度处理时，也可采取精密星历作为基线解起算数据。2基线解算中起算点应有WGS-84坐标，起算点坐标精度不宜低于20m。所需要起算点坐标，应按以下优先次序采取：1)国家A、B级网控制点或其余高等级GPS控制点WGS-84坐标；2)国家或城市等级控制点转换到WGS-84后坐标值。3)不少于观察90min单点定位结果平均值提供WGS-84坐标。4)随机商用处理软件从定位结果中自动选择。5.3.5基线解算1依照数据处理软件功效，基线解算通常可采取多基线解或单基线解解算模式。基线解算时，长度小于15km基线应采取双差固定解；15km以上基线可在双差固定解和双差浮点解中选择最优结果。30km以上基线，也可采取三差解作为基线解算最终止果。2GPS控制点间距离超出20km时，基线解算应加入对流层和电离层改过。3用于后续平差处理基线向量结果应包含：基线名(起点—终点)、时段号、基线WGS-84三维坐标向量增量及其方差—协方差阵等。5.3.6基线向量质量应符合以下要求：1基线解质量因子应符合处理软件要求。通常应检验以下指标：基线误差rms或相对精度ppm、整周残差、ratio(比率)值、RDOP值等是否满足要求。2利用批处理软件处理基线，当基线质量因子满足软件要求时，可不进行同时环检验。3采取单基线处理模式时，对于采取同一数学模型基线解，其同时时段所组成环应进行同时环闭合差检验，限差应符合表5.3.6-1基线质量检验限差表相关要求。4对采取不一样数学模型基线解，其同时时段中所组成环按独立环闭合差要求检核。5由若干条独立基线边组成独立环或者附合路线应进行闭合差检验，其闭合差应符合表5.3.6-1基线质量检验限差表相关要求。6重复观察基线较差限差应符合表5.3.6-1基线质量检验限差表相关要求。7以上指标超限时，应全方面分析原因，提出处理方案，组织补测和重测。表5.3.6-1基线质量检验限差表检验项目限差要求X坐标分量闭合差Y坐标分量闭合差Z坐标分量闭合差环线全长闭合差同时环独立环(附合路线)重复观察基线较差≤注：1、σ—对应等级要求弦长精度。当使用接收机标称精度高于等级要求a、b值时，应采取接收机标称精度计算σ；2、n—为闭合环边数。3当环由长短悬殊边组成时，宜按边长和等级要求精度计算每条边σ，并按误差传输定律计算环闭合差精度，以代替表中，计算环闭合差限差。5.3.7无约束平差1基线质量检验符合要求后，应依照控制网技术设计方案，以全部独立基线组成控制网，以三维基线向量及其对应方差—协方差阵作为观察信息，用独立施工网坐标系原点WGS-84坐标(可由坐标增量从GPS网坐标起算点传算得到)为起算值，进行无约束平差。2GPS控制网应采取WGS-84无约束平差结果计算施工独立坐标并评定精度。坐标转换时，采取隧道测区平均经度作为中央子午线经度，设计隧道平均高程作为投影面高程，可采取工程椭球直接投影法(见附录A)REF_Ref\r\h。5.3.8约束平差1若隧道测区有更高精度控制网或高精度测量元素需要进行联测，在GPS无约束平差基础上，能够采取GPS网和地面网三维平差法、二维联合平差法，或采取以联测点为约束条件约束平差法和以基线向量为约束条件基线向量约束平差法进行平差。2作为约束条件已知坐标、已知距离、已知方位角能够作为强制约束固定值，也能够作为加权约束可变值。3约束平差基线向量改过数与无约束平差同名基线改过数较差(dvx、dvy、dvz)应符合下式要求，不然认为参加约束一些条件不成立，应删除误差较大约束条件，直至满足下式：dvx≤2σ，dvy≤2σ，dvz≤2σ。5.3.9平差计算应进行以下检验：1观察值误差分布是否合理，检验误差是否存在粗差。若有粗差，则剔除该观察值，重新进行平差和检验，直至参加平差观察值无粗差为止。2控制网方位角中误差、距离相对中误差应满足(表1.3.1-1)对应等级要求精度指标。5.3.10GPS控制网外部检核隧道GPS控制网施测完成后，应使用常规仪器检测洞口子网控制点间距离和角度，超限时应分析原因并做出对应处理。1检测距离应投影到相同高程面后再进行比较。可按GPS接收机和全站仪仪器标称精度计算距离较差中误差，限差按2倍中误差计。2角度检测应顾及垂线偏差影响。角度较差限差可按该等级GPS网方位中误差倍计。5.3.11隧道GPS测量贯通误差估算隧道GPS控制网施测完成并达成技术设计要求后，应估算GPS网测量对隧道横向贯通误差影响值，估算时，联络边方位角精度小于1.0”，按1.0”计。GPS测量对贯通误差影响值应满足表5.2.1要求，不然应重新进行技术设计与测量。合格后应作出洞内测量设计及作业提议。洞外导线测量和三角测量5.4.1导线网布设要求洞外导线测量平面控制网除应满足5.1.7和5.1.8要求外，还应满足以下要求：1导线应组成多边形闭合导线环。每个环边数宜为4~6条。导线网图形应简单。2导线边长应依照隧道长度和辅助坑导数量及分布情况，结合地形条件和仪器测程来选择，宜采取长边。5.4.2三角锁布设要求洞外三角测量平面控制网除应满足5.1.7和5.1.8要求外，还应满足以下要求：1三角锁力争图形简单、强度好。通常宜采取单三角锁。地形条件适宜，个别图形亦可组成大地四边形或中点多边形。2组成三角锁三角形，其求距角不宜小于30度，经估算能满足贯通精度要求时，求距角可适当减小。3三角锁宜在两端分别布设一条起算边，一条检核边。4三角测量除采取测角网外，还可采取边角网。5.4.3控制网观察应在成像清楚稳定时间内进行。在地形、地面条件复杂和旁折光影响较大地方，应在最有利观察时间观察。5.4.4水平角观察方法及测回数要求导线网和三角锁水平角观察宜采取方向观察法。方向观察法测回数应依照测量设计测角精度要求，结合所用仪器等级选定，并应符合表5.4.4-1要求。表5.4.4-1测角精度、仪器等级和测回数要求测量等级测角中误差仪器等级测回数一0.7DJ07、DJ19~12二1.0DJ16~9DJ29~12三1.8DJ14DJ26四2.5DJ12DJ24五4.0DJ22当导线水平角仅有两个方向时，可按奇数和偶数测回分别观察导线左角和右角。左、右角分别取中数后按下式计算圆周角闭合差Δ，其值应符合表5.4.7-2要求。表5.4.4-2测站圆周角闭合差限差(″)导线等级一二三四五限差(秒)1.42.03.65.08.0圆周角闭合差反号平分于左右角，作为导线实测角。5.4.5水平方向观察作业要求：1观察时宜先将仪器置于阴影下20~30min之后进行。观察过程中不应使仪器受日光直接照射，并注意脚架稳固。2应选择距离适中、通视良好、成像清楚且垂直角较小方向作为零方向。分组观察时应采取同一零方向。3当边长较短时，宜在测回间采取仪器和觇标数次置中。4方向观察时，三等以上观察方向垂直角大于6°、四等观察方向垂直角大于10°，均应在测回间重新整置仪器，或进行竖轴倾斜改过。5为消除度盘误差，测回间应适当变动度盘，使各测回零方向分布于度盘不一样位置。5.4.6水平角方向观察法各项观察限差应符合表5.4.6要求。表5.4.6水平方向观察法观察限差(″)仪器等级光学测微器两次重合读数之差半测回归零差各测回同方向两倍视轴差互差各测回同方向值互差DJ071696DJ11696DJ23813105.4.7方向观察重测要求水平方向观察超出表5.4.6限差时，应在原测度盘位置上重测，并应恪守以下要求：1对错度盘、测错方向、读记错误或因中途发觉观察条件不佳而放弃测回，重新观察时应不计重测数。2两倍视轴差互差或方向值互差超限时，应重测超限方向，并联测零方向。3半测回归零差超限，应立刻重测该半测回。当引发该测回重测时，计重测数为(N-1)个方向测回(重测一个方向算做一个方向测回，N为包含零方向在内方向总数)。4测回中重测方向数超出方向总数1/3时，该测回应重测，但重测数只计超限方向数。5测站中重测方向测回数超出全部方向测回总数1/3时，该测站全部结果应重测。6一测站全部方向测回总数应为(N-1)·M。M为基本测回数。5.4.8导线环、三角锁角度闭合应小于按下式计算限差：式中m—测量设计测角中误差(″)n—导线环或三角锁内角个数，三角锁n=3。5.4.9控制网测角中误差应按导线网、三角网分别估算，并应符合测量设计精度要求。1导线网测角中误差应按下式估算：式中fβ—导线环角度闭合差(″)；N—导线环个数。2三角锁测角中误差应按下式估算：式中w—三角形角度闭合差(″)；N—三角形个数。5.4.10导线边和三角锁起始边长测量应依照测量设计所需精度，结合仪器设备条件，采取光电测距仪或全站仪进行往返观察，必要时按不一样时段往返观察。测距精度、最短边长和测回数应符合表5.4.10测距精度表要求。精度高于1/00测边，测回间宜采取仪器及目标两次对中。表5.4.10测距精度表测距精度测距仪等级最短边长(m)测回数测量要求往返1/300000I50022测回间180°方向重置仪器及目标1/00I300221/100000I、II2001~21~21/50000I、II100111/0II6011注：1一测回是指照准目标一次读数3~4次2时段是指测边时间段，如早晨、下午或不一样白天；5.4.11光电测距时气象原因测定、改过值计算、最终长度计算应按以下要求进行：1各等级仪器测距读数要求应符合1.0.9要求。2光电测距边长均应进行仪器常数及气象原因改过。3气象原因测定应符合表5.4.11要求。表5.4.11气象原因测定要求测距精度最小读数测定时间气象数据取用温度气压CPa1/00~1/3000000.266.661(0.5mmHg)每边观察始未每边两端平均值1/0~1/1000000.5133.322(1mmHg)每边测定一次测站端数据注：1mmHg=133.322Pa4仪器加、乘常数及气象改过后斜距应按下式归算为平距：式中S—所测斜距(m)；Z—天顶距。5导线边长或三角锁起始边和检测边往返观察平距应按下式分别归算到隧道平均高程面上：式中H—反射镜高程(m)；H0—隧道设计线路平均高程(m)；R—地求平均曲率半径，取6371km。6归算到隧道平均高程面往返测较差符合表1.0.9限差要求后，最终长度应取往返测平均值。5.4.12光电测距边长精度，应采取归算后往返测较差，按下式评定：1一次测距中为误差：2往返平均值中误差：3相对中误差：式中d—归算至隧道平均高程面往返测平距较差(mm)；n—全部较差个数D—测距边水平距离(mm)。5.4.13控制网平差计算应符合以下要求：1一、二、三、四等导线网及三角锁平差计算应采取严密平差。五等导线能够采取近似平差。2导线网平差角度和边长观察值应按下式定权：式中mβ—按本规范式(5.4.9)计算控制网测角中误差，宜采取实测统计值；md—按式(5.4.12)计算控制网边长中误差。三角锁应按方向观察中误差定权。通常宜按等权观察平差。3三角锁需要增列基线条件平差时，应将起始边设在锁段两端。起始边测量精度除满足表5.2.4-1要求外，还应满足下式要求：4三角锁最弱边精度应按下式估算：式中LINKWord.Document.8"D:\\ywy\\隧道测量规范\\隧道测量正文.doc""OLE_LINK1"\a\rmb/b—起始边相对中误差；1/P—平差后求得最弱边边长权倒数。m0—为单位权中误差：其中[PVV]为方向改过数平方和；r多出观察个数。5.4.14控制网及线路结果计算完成外业观察及内业准备工作后，应进行网平差及线路关系计算，其内容包含：1控制网(包含隧道轴线控制)点及其它中线控制点坐标结果及精度计算；2控制测量后隧道线路中线曲线转角、曲线长度等曲线要素计算及线路里程和断链值计算。3洞口中线放样计算及进洞关系计算。洞外高程控制测量5.5.1隧道高程控制测量应按以下要求进行：1洞外高程测量等级分为二、三、四、五等，各等级基本精度(每千米高程测量偶然中误差)应符合本规范表1.0.7要求；2洞外高程控制测量结果所计算基本精度，必须符合测量设计精度要求或所确定等级对应精度要求，并应满足洞外允许贯通中误差；3水准测量应按全隧道全部测段往返高差计算基本精度；4三角高程测量应按全部双导线环闭合差计算基本精度；按全部多边形闭合差计算每公里全中误差。5.5.2隧道高程控制测量方法隧道高程控制测量应依照测量设计所需精度，结合仪器设备和高程路线条件选择。二等高程控制测量应采取水准测量。三、四、五等高程控制测量能够采取水准测量，也可采取光电三角高程测量。5.5.3高程测量路线选布要求1二等水准路线通常应沿隧道进出口间公路或车马道勘选。若无上述道路或绕行较远，可沿越岭人行小路勘选，但对采取绕行或小路越岭应比较外业工作量。2三等及其以下高程路线应首先按三角高程导线沿越岭道路勘选。采取水按时，宜沿公路、车马道和人行小路结合外业工作量比较勘选。3三角高程边应避开大面积水域、荒漠、公路、铁路等高蒸发地面，以减小气差影响。5.5.4各等级水准测量两水准点间测段往返测高差不符值应符合表1.0.7限差要求。在山区水准测量时，当平均每千米单程测站大于25站时，测段往返测高差不符值应符合表5.5.4要求。表5.5.4山区往返测高差不符值限差(mm)水准测量等级测段往返测高差不符值限差二0.8三2.4四4.0五6.0表中：n为两水准点间单程测站数水准测量超限时应进行重测。重测后测段高差应采取合限往返测高差平均值。5.5.5各等级水准测量最大视线长度、测段前后视距累积差和视线高度应符合表5.5.5要求。表5.5.5视线长度、前后视距累积差和视线高度要求(m)等级最大视线长度测段前后视距累积差视线高度仪器等级视线长视线长＞20m视线长≤20m二DS175≤3.0≥0.5≥0.3DS0.580三DS375≤5.0三丝能读数三丝能读数DS1100四DS3100≤10.0三丝能读数三丝能读数五DS3100≤20.0三丝能读数三丝能读数5.5.6水准测量观察应按以下要求进行1二等水准测量应采取光学测微法进行测段往返观察，测站观察次序应为：⑴照准后视标尺基本分划(或第一次读数)；⑵照准前视标尺基本分划(或第一次读数)；⑶照准前视标尺辅助分划(或第二次读数)；⑷照准后视标尺辅助分划(或第二次读数)；2三等、四、五等水准测量可采取中丝读数法进行测段往返观察，测站观察次序三等应为后、前、前、后，四五等应为后、后、前、前。当使用光学测微法时，可只读基本分划。5.5.7各等级水准测量测站观察基、辅分划读数或红黑面读数之差应符合表5.5.7要求。表5.5.7水准测量测站观察读数限差(mm)水准测量等级基、辅分划读数或黑、红面读数之差二0.5三光学测微法1.0中丝法2.0四3.0五4.05.5.8光电测距三角高程测量精度等级、适用仪器及最大边长应符合表5.5.8要求。表5.5.8三角高程测量等级、适用仪器及最大边长高程等级高程精度仪器标称精度最大边长(m)竖直角(度)偶然中误差(mm/km)全中误差(mm/km)测距精度(mm/km)测角精度(秒)三≤3≤6≤3≤1600≤15≤5≤2四≤5≤10≤3≤1700≤15≤5≤2五≤7.5≤15≤5≤2800≤155.5.9三角高程导线布设要求1三、四等光电测距三角高程测量高程路线应组成闭合环，有条件时可与平面控制网同网。五等三角高程测量应起闭于原设计水准点，并与原测结果比较，无水准点闭合时，应测双导线环闭合。2组成三角高程网最大边长和高差应适当控制，通常应不超出表5.5.8要求。3测边视线应高于地面1.0m以上。5.5.10三角高程测量观察要求1三角高程网每一测边必须进行对向观察，竖直角观察采取中丝法。2光电测距三角高程测量仪器高和反射镜高，观察前后应各量一次，量至毫米，其较差三、四等不应超出2mm，五等不应超出3mm，并取两次量高中数。3每条边应连续进行对向观察，并尽可能缩短对向观察间隔时间。4选择最有利观察时间，应防止K值改变大时间段观察，以减小大气垂直折光影响。5.5.11各等级光电测距三角高程测量技术作业要求应符合表5.5.11要求。表5.5.11三角高程测量技术作业要求高程等级仪器标称精度距离测回数竖直角对向观察高差较差限差(mm)闭合或附合限差(mm)测回数指标差互差″测回差互差″三1″、1+1ppm235525122″、2+2ppm24四1″、1+1ppm127730202″、3+2ppm13五2″、3+2ppm1210105030注：D－边长(km)；[D]－闭合环周长或附合导线长(km)对向观察高差应按进行地球曲率改过后较差值衡量是否合限。5.5.12高程测量平差计算和精度评定应符合以下要求1高程控制测量作业结束后，二、三、四等高程控制网平差计算应采取严密平差。五等高程能够采取近似平差。2水准测量应用测段往返测高差不符值按本规范式(1.0.8)计算每千米偶然中误差；3三角高程测量应用环闭合差计算每千米全中误差。双导线用闭合差计算精度按每公里偶然中误差对待。洞内导线控制测量5.6.1洞内导线控制网应在洞外控制测量基础上，结合洞内施工特点按以下要求布设1洞内导线应从测量设计所确定洞外联络边引入，洞内导线与洞外导线应经过边连接，以加强联接可靠性。2洞内导线应布设成多边形闭合导线环，每一导线环边数以4~6条为宜。3洞内导线边长应依照测量设计要求并考虑通视条件确定，宜选择长边。直线段不宜短于200m。4导线点应布设在施工干扰小、稳固可靠、便于设站地方，点间视线应旁离洞内设施0.2m以上。5.6.2进行洞内导线测量前应按5.1.2相关要求进行洞口平面控制点检测。5.6.3洞内导线水平角观察应按以下要求进行：1由洞外引向洞内洞口站测角工作，应在夜晚或阴天进行。2洞内导线水平角观察测回数应符合本规范表5.4.4要求，限差应符合表5.4.6要求。3观察时宜在测回间采取仪器和目标数次置中方法，并采取双照准(两次照准，两次读数)观察。4照准目标应有足够明亮度，受光均匀、目标清楚。5.6.4洞内导线边长应使用光电测距仪、全站仪测量，并应符合以下要求1测距精度、仪器和测回数应符合本规范表5.4.10要求。2测距限差应符合本规范表1.0.9要求。3测距要求和精度评定应按本规范第5.4.11、5.4.12条要求执行。4测距时环境条件应符合以下要求：1)充分通风、防止尘雾；2)测线避开用电器；3)反射镜有适度照明；4)仪器和反射镜面无水雾；5.6.5当洞内有瓦斯时，必须采取安全可靠防爆方法，必要时应采取防爆仪器进行观察。5.6.6较长隧道，随施工进度，洞内导线须分期布设。在建立新一期导线时，应对起算原导线进行检测。检测结果应符合5.1.11要求。5.6.7长度大于20km专长隧道，应在隧道单口掘进约5km和近10km时加测不低于6″级陀螺定向边。陀螺定向不少于4测回。以提升控制导线方向可靠性。5km处陀螺定向可作导线方位检核；10km处陀螺定向可控制导线方位。5.6.8洞内导线内业计算应符合以下要求：1洞内导线起算坐标和方位角应采取与之联测地表控制点结果。2洞内导线平差宜采取严密平差，四等以下控制导线可采取近似平差。3应用导线结果计算对应中线坐标及开挖地段施工中线点偏差，纠正施工中线。洞内高程测量5.7.1洞内二等高程测量应采取水准测量；三、四、五等能够采取水准测量或光电三角高程测量。洞内高程必须由洞外高程控制点传算。洞内应每隔200~500m设置一对高程控制点。5.7.2洞内高程测量当采取水准测量时，应进行往返观察，当采取光电三角高程测量时，每条边应进行对向观察。高程导线应按双导线施测或独立测量两组。有条件时可与平面导线同网。5.7.3洞内高程测量应符合以下要求：1测量技术作业及观察限差应满足表5.5.5、表5.5.8和表5.5.11相关要求。2洞内高程测量精度估算应符合本规范表5.2.1关于要求。3洞内测量结果精度必须符合洞内高程测量设计要求精度。5.7.4洞内高程测量应结合地质条件、施工方法和施工进度进行定时复测。隧道施工测量5.8.1施工用永久中线点应由洞内导线测设，短隧道也可按中线法独立测设。永久中线点间距应符合表5.8.1要求。施工用暂时中线点可由导线点或永久中线点增设。表5.8.1永久中线点间距隧道中线测设直线地段曲线地段由导线测设中线150~250100~200独立中线法大于100大于505.8.2施工中线测设应符合以下要求1用导线点测设中线点宜采取极坐标法，一次测设应不少于3个点，并相互检核。2用独立中线法测设中线，直线上应采取正倒镜法延伸直线；曲线上宜采取弦线偏角法测设，也可采取其它曲线测设方法。3供衬砌用暂时中线点宜每10米加密一点。直线上应正倒镜压点或延伸；曲线上可用偏角法、长弦支距法等方法测定。4供延伸用暂时中线点可采取串线法延伸标定。串线长度直线段小于30m，曲线段小于20m。5全断面开挖施工中线宜先用激光导向，后用全站仪、光电测距仪测定。6采取上下半断面施工隧道，上半断面每延伸90~120米时应与下半断面中线点联测，检验校正上半断面中线。7永久中线点和暂时中线点距离测量应使用光电距仪，可变动反射镜高度测量两次，其较差在各等级仪器限差内时取平均值。使用钢尺量距应确保不低于1/5000测距精度要求。5.8.3洞内中线点埋设宜采取混凝土包木桩，禁止包埋木板、铁板和在砼上钻眼。设在顶板上暂时点可灌入拱部砼中或打入坚固岩石钎眼内。5.8.4曲线隧道中线点横移时，能够依照横移距离S，按一定密度计算出横移后对应点坐标，依照计算坐标放设对应横移中线。5.8.5洞内施工高程测量应符合以下要求：1施工高程测量应依照洞内已设高程控制点引测加密。加密点可用道钉埋设在永久中线点旁。2用光电三角高程测定高程时，可变动反射镜高度测量两次取平均值。但这种方法不宜进行高程传递。3用水准测量高程时，应测量两次或利用加密点作转点闭合到已知高程点上。4施工高程点应经常检验。5.8.6隧道开挖测量应按以下要求进行1每次开挖钻爆前，应在开挖断面上标示隧道中线、轨顶高程线和开挖断面轮廓线。2在开挖断面成形后，应即时按要求间距(最大20m)进行隧道开挖断面测量，绘制开挖断面图。作为隧道衬砌和完工依据。3开挖断面测量优先采取断面自动极坐标系统，也可采取断面支距法进行。4断面支距法测量时，应按中线和外拱顶高程从上至下每0.5m(拱部和曲墙)和1.0(直墙)向左右量测支距。量支距时应计入曲线隧道中心与线路中心偏移值和施工预留宽度。5仰拱断面测量，应由设计轨顶高程线每隔0.5(自中线向左右)向下量出开挖深度。5.8.7隧道衬砌测量应按以下要求进行1隧道立模衬砌前，必须复测检验使用永久中线点或暂时中线点。检验中线点其横向较差不应大于5mm。超限时应从相邻点逐点检验至合限点位，再重新定正中线点位。2检测中线和高程后测设横断面十字线方向，同时在断面上标定出拱架顶、起拱线和边墙底高程位置。3立模后必须再一次检验校正模板。贯通误差测定及调整5.9.1隧道贯通后，实际贯通误差应分别按下述方法测定1采取中线法测量隧道，应从两相向开挖方向向贯通面引伸中线并定出各自贯通点，两实际贯通点间横向距离和纵向距离即为横向和纵向贯通误差。2采取导线测量隧道，应在贯通面中线附近钉一暂时点，由两端导线分别测量该点坐标，其坐标闭合差分别投影至贯通面及其相垂直方向上，即为横向和纵向贯通误差。同时测量该点水平角，以此求算方位角贯通误差。3由两端高程点分别测量出贯通面处暂时点高程，其高程差即为高程贯通误差。5.9.2隧道贯通以后，中线和高程实际贯通误差应在未衬砌地段(调线地段)调整。调线地段开挖和衬砌均应以调整后中线和高程进行放样。5.9.3隧道贯通误差调整1直线隧道贯通误差宜采取折线法调整并应符合以下要求1）因调整而产生转折角小于5′时，可视为直线线路。2）转折角在5′~25′时，应按顶点内移量确定线路及对应衬砌位置。顶点内移量应符合表5.9.3要求。表5.9.3顶点内移量转折角(′)内移量(mm)5′110′415′1020′1725′263）转折角大于25′时，通常铁路应加设半径大于4000m圆曲线。高速铁路应加设半径大于8000m圆曲线5.9.4经过导线测得贯通误差在要求贯通限差以内时，贯通误差调整应符合以下要求1贯通点坐标闭合差应在调线地段导线上按边长百分比分配，闭合差很小时也可按坐标平差处理。图5.9.6-12采取调整后导线坐标作为未衬砌地段中线放样依据。图5.9.6-15.9.5中线法贯通隧道，当调线地段全部位于圆曲线时，贯通误差可由两端曲线向贯通面按长度百分比调整中线。5.9.6中线法贯通隧道，当贯通面在曲线始点或终点