太平山隧道貫通測量方案

1、新建沈陽至丹東鐵路客運專線工程TJ-3標(biāo)段太平山隧道貫穿測量方案復(fù)核：審定：中國建筑股份沈丹客專TJ-3標(biāo)三工區(qū)目錄一、工程概況4二、編制依據(jù)4三、人員安排及擬投入的儀器設(shè)備、軟件4四、隧道貫穿方案內(nèi)容及技術(shù)要求5一洞外限制測量51、平面限制網(wǎng)技術(shù)要求52、外業(yè)要求73、洞外GPS測量橫向貫穿誤差估算7二洞內(nèi)限制測量81、洞內(nèi)導(dǎo)線布設(shè)要求92、平面限制網(wǎng)技術(shù)要求93、貫穿中誤差估算9三高程限制測量101、二等水準(zhǔn)技術(shù)要求102、洞外二等水準(zhǔn)復(fù)測103、洞外高程貫穿誤差估算124、洞內(nèi)高程限制網(wǎng)布設(shè)及要求125、貫穿中誤差估算13四隧道貫穿誤差測量及調(diào)整131、貫穿誤差的測量131平面貫穿誤差測

2、量13(2)高程貫穿誤差的測量142、貫穿誤差的調(diào)整14(1)平面貫穿誤差的調(diào)整14(2)高程貫穿誤差的調(diào)整14一、工程概況太平山隧道位于遼寧省鳳城市境內(nèi)穿越遼東低山區(qū).隧道為單洞雙線隧道,隧道最大埋深為213m隧道進口里程為DK179+395出口里程為DK181+435隧道全長2040m隧道進口至DK180+486.5436段位于半徑為7000的右偏曲線上,DK180+486.5436至出口段位于直線上,隧道內(nèi)線間距4.6m,隧道內(nèi)縱坡為3%.的單面下坡.DK179+39ADK179+430、DK181+255DK181+435為V級圍巖,DK179+430DK179+570、DK181+1

3、75DK181+255為IV級圍巖,DK179+570DK180+730、DK180+840-DK181+175為H級圍巖,DK180+730-DK180+840為IV級圍巖.為保證線路平縱曲線線型順暢,管段內(nèi)不出現(xiàn)斷差現(xiàn)象.本工區(qū)將完成CPI、CPII點的復(fù)測,并在CPI、CPII點的根底上布設(shè)加密點并進行測量,對隧道橫向、高程貫穿精度的要求測設(shè)相應(yīng)等級獨立的平面網(wǎng)和高程限制網(wǎng),進行貫穿測量.二、編制依據(jù)?高速鐵路工程測量標(biāo)準(zhǔn)?(TB10601-2021)?國家一、二等水準(zhǔn)測量標(biāo)準(zhǔn)?(GB/T12897-2006)?工程測量標(biāo)準(zhǔn)?(GB50026-2007)?全球定位系統(tǒng)(GPS鐵路測量規(guī)程

4、?(BT10054-97)?中鐵第三勘察設(shè)計院精密工程限制測量第一次復(fù)測報告?(2021)三、人員安排及擬投入的儀器設(shè)備、軟件為了保證可靠的工作質(zhì)量,投入了先進的測量儀器設(shè)備,所有的儀器在施測前均經(jīng)過檢校,符合標(biāo)準(zhǔn)的要求并且滿足本工程的精度要求.本次隧道貫穿測量、CPI、CPII平面復(fù)測及洞外加密點平面測量采用天寶GP瀚態(tài)測量.洞內(nèi)限制點測量采用測角精度為1的徘卡1201+全站儀進行導(dǎo)線限制測量.高程測量采用天寶DINI03電子水準(zhǔn)儀.本次隧道貫穿測量擬參加測量技術(shù)人員包括測量工程師3人,測量技師9人,投入標(biāo)稱精度為5mni1ppm天寶SPS781雙頻接收機3套、5mn±1ppm天寶

5、R8III雙頻接收機3套,徒作TC1201金站儀1臺,天寶DINI03電子水準(zhǔn)儀1臺,安置接收器采用三腳架和對中精度小于1mm的光學(xué)對中器.數(shù)據(jù)處理及平差擬投入筆記本電腦1臺,投入車輛2臺.基線處理采用TGG®行處理,網(wǎng)平差采用CosaGPS/5.20數(shù)據(jù)處理軟件進行解算.四、隧道貫穿方案內(nèi)容及技術(shù)要求(一)洞外限制測量1、平面限制網(wǎng)技術(shù)要求CPI平面復(fù)測及洞外加密點平面測量采用GPSB態(tài)測量測量,CPI平面復(fù)測按二等GP鼓術(shù)要求進行測量,洞外加密點平面測量按三等GPS技術(shù)要求進行測量.現(xiàn)有鐵三院于2021年發(fā)布精密限制測量第一次復(fù)測成果中央子午線124o35'00、投影面大

6、地高80m高程異常15m點號北坐標(biāo)X(nj)東坐標(biāo)Y(nj)高程(項CPI81114473028.7570487151.651560.0615CPI81124472835.2389487688.071143.3213CPI81134470940.4255487323.210180.1711CPI81144470204.4424487852.794958.3101GP抨面限制網(wǎng)技術(shù)要求見下表:表一、GPSM量的精度指標(biāo)限制網(wǎng)級別基線邊方向中誤差最弱邊相對中誤差CPI(二等)01.3<1/180000CPU(三等)01.7<1/100000表二、各級GPSM量作業(yè)的根本技術(shù)要求測量等級

7、工程二等三等靜態(tài)測里衛(wèi)星高度角(°)>15>15有效衛(wèi)星總數(shù)>4>4接受機類型雙頻雙頻時段長度(min)>90>60觀測時段數(shù)>212數(shù)據(jù)米樣間隔(S)15601560PDOIPEGDOP<6<8表三、環(huán)閉合差及重復(fù)觀測基線檢驗要求檢驗工程限差要求X分量閉合差Y分量閉合差Z分量閉合差環(huán)閉合差同步環(huán)WX%5Wy包5nnWZ5W出5獨立環(huán)或符合路線wx3vnWy3/7Wz3AWz3<,r3n重復(fù)觀測基線較不ds22上面各式中(7-相應(yīng)等級規(guī)定的精度,按網(wǎng)平均邊長或基線邊長由下式計算:=a2bd2n閉合環(huán)邊數(shù)本工程：a=5mm,b

8、=1ppm,n=32、外業(yè)要求為保證外業(yè)數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量,現(xiàn)場測量調(diào)度采取多項技術(shù)舉措并注意觀察以下幾個方面：a、注意衛(wèi)星觀測精度是否與預(yù)報一致,如出入較大時應(yīng)根據(jù)實際情況整調(diào)觀測時間增加觀測時間,特別要注意衛(wèi)星健康狀況改變.b、晝預(yù)防使用受限樁點,當(dāng)不能避開時應(yīng)意衛(wèi)星預(yù)報和現(xiàn)場精度為依據(jù)選擇精度高的時段進行觀測.c、合理選擇樁位,以改善限制網(wǎng)的圖像條件.d、在遷站前應(yīng)確認已經(jīng)將采集的數(shù)據(jù)正確儲存.e、觀測過程中應(yīng)隨時注意GDO曲必須滿足表二、各級GPSM量作業(yè)的根本技術(shù)要求,否那么應(yīng)延長觀測時間.觀測人員要保證通信暢通及時.f、所有參加人員在觀測過程中及時根據(jù)“GPS靜態(tài)野外記錄表填寫.3、洞

9、外GPS測量橫向貫穿誤差估算mc)2限制測量前,應(yīng)按下式估算測量設(shè)計的驗前橫向貫穿中誤差22.Ljcosmj?JccosmJmc()(式中mj、m進、出口gp盼制點的y坐標(biāo)誤差；Lj、Lc進、出口gp或制點至貫穿點的長度;rnj、mc進、出口gps系的方位中誤差；0、(|)進、出口限制點至貫穿點連線與貫穿點線路切線的夾角.限制測量后,應(yīng)按下式估算限制測量的驗后橫向貫穿中誤差,驗后貫穿誤差.222222,2MxcosFysinFxysinF式中(TAy>(TAy>(TAxAy由進、出口推算至貫穿點的X、y坐標(biāo)差的方差和協(xié)方差；(TAF貫穿面方位角.洞外GPSM量誤差包括GP弦的點位中

10、誤差和進洞定向基線邊的方位角中誤差.根據(jù)誤差傳播定律,GPS電的點位中誤差和定向邊的方位角中誤差對進洞導(dǎo)線在貫穿面的橫向貫穿誤差影響為m外jmL2m20式中：m外一一洞外導(dǎo)線測量引起的橫向貫穿中誤差mogps自位中誤差引起的橫貫穿中誤差LGPSS洞點至隧道貫穿面的距離m0gp螺線邊方位角中誤差p206265"隧道進口進洞邊宜選為CPI8111CPI8112,該方位角中誤差為±0.42,相對點位精度為1/316000.隧道出口進洞邊宜選為CPI8113CPI8114,該方位角中誤差為土0.41,相對點位精度為1/301000.那么洞外GPS空制測量對橫向貫穿誤差的影響值為：5

11、mm：30mm(二)洞內(nèi)限制測量1、洞內(nèi)導(dǎo)線布設(shè)要求導(dǎo)線邊長應(yīng)根據(jù)測量設(shè)計確定.導(dǎo)線點布設(shè)在施工干擾小、穩(wěn)定可靠、便于設(shè)站的地方,點間視線應(yīng)旁離洞內(nèi)設(shè)施0.2m以上.2、平面限制網(wǎng)技術(shù)要求洞內(nèi)平面限制測量應(yīng)采用導(dǎo)線限制測量方法.洞內(nèi)限制導(dǎo)線應(yīng)從測量設(shè)計確定的洞外聯(lián)系邊引入,洞內(nèi)洞外平面限制網(wǎng)宜以便連接.洞內(nèi)導(dǎo)線測量精度應(yīng)符合下表規(guī)定：表四、洞內(nèi)導(dǎo)線測量精度測量等級測角中誤差邊長相對中誤差隧道二等<1.3<1/1000003、貫穿中誤差估算限制測量前,應(yīng)按下式估算測量設(shè)計的驗前橫向貫穿中誤差22M.mymy式中：myR：、mym-,d2my一測角誤差影響在貫穿面上產(chǎn)生的橫向中誤差my

12、測邊誤差影響在貫穿面上產(chǎn)生的橫向中誤差m一限制網(wǎng)設(shè)計的測角中誤差"；Rx限制網(wǎng)各點至貫穿面的垂直距離m;m/限制網(wǎng)設(shè)計的邊長相對中誤差；dy一限制網(wǎng)各邊在貫穿面上的投影長度m.限制測量后,應(yīng)按下式估算限制測量的驗后橫向貫穿中誤差,驗后貫穿誤差.22xcosF22ySinf22xySin式中TAy>TAy>TAxAy由進、出口推算至貫穿點的X、y坐標(biāo)差的方差和協(xié)方差；TAF貫穿面方位角.三高程限制測量太平山隧道高程限制網(wǎng)由鐵三院于2021年發(fā)布?精密工程限制測量第一次復(fù)測?中的高程點復(fù)測后聯(lián)測至隧道內(nèi)1、二等水準(zhǔn)技術(shù)要求表五、二等水準(zhǔn)測量的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等級每千米高差全中誤差

13、mm路線長度km水準(zhǔn)儀等級水準(zhǔn)尺觀測次數(shù)往返較差或閉合差mm與點聯(lián)測附合或環(huán)線二等2<400DS因瓦往返往返4Ji表六、二等水準(zhǔn)觀測主要技術(shù)要求等級水準(zhǔn)尺回水準(zhǔn)儀等級視距m前后視距差m測段的前后視距累積差m視線高度m二等因瓦DS<50<1.0<3.0下絲讀數(shù)>0.3DS>5<60表七、二等水準(zhǔn)測量精度要求水準(zhǔn)測量嚏等級于千米水準(zhǔn)測量偶4然中誤差叱計千米水準(zhǔn)測量全中誤差MW限差mm僉測已測段高差之差往返測不符值附合路線或環(huán)線閉合差左右路線高*不符值二等<1.0<2.06n4vL4ML2、洞外二等水準(zhǔn)復(fù)測洞外二等水準(zhǔn)復(fù)測按國家二等水準(zhǔn)測量的技術(shù)

14、要求進行施測,測量出相鄰點之間的高差,與設(shè)計院提供的高差表進行比擬以確認設(shè)計院所提供的高程限制點的精度是否滿足相應(yīng)的精度要求,點位是否穩(wěn)定,成果是否可靠.對于在高差比擬中發(fā)現(xiàn)超限,被疑心有高程沉降的水準(zhǔn)點與水準(zhǔn)路段,補充進行一次二等水準(zhǔn)的往返測量.確認本次測量結(jié)果的準(zhǔn)確可靠,如還是超限,提交給設(shè)計院,一起尋找和分析原因.本次測量采用TrimbleDINI03精密水準(zhǔn)儀及配套的錮瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺,按?國家一、二等水準(zhǔn)測量標(biāo)準(zhǔn)?二等水準(zhǔn)測量要求作業(yè).復(fù)測時,應(yīng)做到如下幾個方面的要求：a、每天作業(yè)前根據(jù)儀器操作說明書進行i角檢查與校正,保證i角絕對值在作業(yè)過程中不超過15,操作過程中密切注意儀器的工作狀態(tài)

15、.b、預(yù)防在光線昏暗或陽光強烈的環(huán)境下作業(yè),杜絕日出前和日落后進行作業(yè).c、為了保證水準(zhǔn)尺的穩(wěn)定性,選用5Kg尺墊,將尺墊安放在堅實的地方踩實以預(yù)防尺墊下沉；為預(yù)防尺的晃動,必須使用配套的尺撐,保證水準(zhǔn)尺的上下兩氣泡居中,從而保證測量時數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性.d、測量時嚴格要求前后視距相等或者視距差限制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),減少儀器i角對高差觀測的影響.e、水準(zhǔn)路線必須嚴格根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,采用往返觀測,并沿同一條路線進行.每一測段均采用偶數(shù)站結(jié)束,由往測轉(zhuǎn)為返測時,互換前后尺再進行觀測.觀測順序如下往返測：奇數(shù)站為后一前一前一后偶數(shù)站為前一后一后一前隨時檢查儀器內(nèi)存狀況,保證數(shù)據(jù)保存的完好性,原始記錄手薄采用電子

16、記錄手薄.f、每測段必須一次性進行觀測,當(dāng)天計算出測段的高差,與設(shè)計院提供高差進行比擬,對疑心有沉降的點及相關(guān)路段在次日進行補測復(fù)核,確認本次觀測正確無誤后,提交給設(shè)計院和施工單位,協(xié)助尋找和分析原因.3、洞外高程貫穿誤差估算洞外高程限制測量按二等水準(zhǔn)測量進行測量,從隧道一端的勘測高程點聯(lián)測至另一端的勘測高程點.測量后對洞外高程貫穿誤差值就行估算Hm=H-H設(shè)H實后一兩勘測點間實測高差；H實后一兩勘測點間設(shè)計高差由CPI8112測設(shè)置CPI8114實測高差為14.9868m,兩點間設(shè)計高差為14.9888m,那么洞外高程貫穿誤差估算值為2mm4、洞內(nèi)高程限制網(wǎng)布設(shè)及要求1洞內(nèi)高程限制點與洞內(nèi)導(dǎo)

17、線限制點共用樁.2洞內(nèi)高程點每隔100m設(shè)立高程限制點3洞內(nèi)高程水準(zhǔn)測量采用往返觀測,觀測限差和精度評定符合標(biāo)準(zhǔn)要求.表八、洞內(nèi)高程測量精度要求測量等級兩開挖洞口1日圖程路線長度knj每千米圖差測量偶然中誤差mm五<5<7.54洞內(nèi)高程點必須定期復(fù)測,以滿足施工要求,并且盡量預(yù)防或減少隧道高程貫穿誤差.5、貫穿中誤差估算洞外、洞內(nèi)高程限制測量誤差產(chǎn)生的高程貫穿中誤差應(yīng)按下式計算:MhM、L式中M每千米水準(zhǔn)測量偶然中誤差mmL洞外或洞內(nèi)高程路線長度km四隧道貫穿誤差測量及調(diào)整隧道貫穿誤差規(guī)定工程橫向貫穿誤差相向開挖長度kmL<44<L<77<L<1010

18、<L<1313<L<1616<L<1919<L<20高程貫穿誤差洞外貫穿中誤差mm3040455565758018洞內(nèi)貫穿中誤差mm4050658010513516017洞內(nèi)外綜合貫穿誤差mm50658010012516018025貫穿限差mm100130160200250320360501、貫穿誤差的測量1平面貫穿誤差測量在貫穿面附近埋一固定樁,由兩端導(dǎo)線分別測量該點坐標(biāo),其坐標(biāo)較差分別投影至線路中線及其垂直方向上,既為縱向和橫向貫穿誤差.同時測量該點的水平角,求得方向貫穿誤差.(2)高程貫穿誤差的測量水準(zhǔn)路線由兩端高程點分別測量至貫穿面的固定樁上,所測得的高程差值既為實際的高程貫穿誤差.2、貫穿誤差的調(diào)整(1)平面貫穿誤差的調(diào)整如貫穿后出現(xiàn)橫向貫穿誤差,并在規(guī)定的限差范圍內(nèi),可按下述方法調(diào)整貫穿誤