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1、一、工程概況鞍山市自由街位于鞍山市東部，自由街隧道穿越千佛山脈鍋底山，是鞍山市城區綜合交通規劃中連接東西的重要通道。自由東街工程起止于莘華路，向東延伸穿越鍋底山，止于規劃的礦建西街。自由東街隧道分為左右兩線設計，左線起點樁號K0+450，終點樁號K0+950，全長500m；右線起點樁號K0+420,終點K0+930，全長513m。全線由直線和大半徑圓曲線組成，平曲線最小半徑R=700。縱斷面線型在K0+684.075處設置設坡點，變坡點以西縱坡為2.3%，變坡點以東縱坡為1.6%。隧道內路面橫坡為1.5%，為單向坡。西洞口屬坡積裙地貌，地形坡度1-3度，隧道中心線與地形等高線斜交25-80度左2、右。圍巖級別為級。洞口邊坡、仰坡不穩定，圍巖完整性、穩定性差，巖體極破碎-破碎，容易產生破大規模掉塊、塌方和滑移，地勘建議明洞開挖，加強支護，加強襯砌，采取防水與排水措施。東洞口屬積裙地貌，地形坡度1-80度，隧道中心線與地形等高線斜交30-90度左右。圍巖級別為級。洞口邊坡、仰坡不穩定，圍巖完整性差，巖體極破碎-破碎，容易產生掉塊、塌方和滑移。二、測量作業任務和內容測量工作是土建工程的重要組成部分，為工程施工提供準確的定位信息、實時監控量測施工進程地面、隧道相關變化量及周圍構筑物、管線等的影響變化，為工程施工提供必要的測量數據，根據測量數據適當調整作業進度和措施方法，確保工程順利準確進行，確3、保施工安全。在本次工程項目中，測量作業的任務主要分為兩大部分：隧道控制、施工放樣。三、測量作業依據1、工程測量規范（GB50026-2007）；2、公路勘測規范（JTGC10-2007）；3、公路隧道施工技術規范（JTJ04294）；4、隧道施工設計圖紙（主要是隧道軸線平面控制點及曲線要素表、縱斷面設計高程數據和施工設計圖）；5、已有地形圖及相關資料 四、控制測量隧道平面控制測量采用GPS測量、導線測量綜合測量方法。高程控制測量可采用四等水準控制測量。4.1：洞外控制測量 隧道的設計位置，一般是以定測的精度初步標定在地面上。在施工之前必須進行施工復測，檢查并確認兩端洞口的中線控制樁（也稱為洞口4、投點）的位量兩部分。4.1.1控制點的置，它是進行洞內施工測量的主要依據。 主要包括平面控制測量和高程控制測設置 1、在每個洞口應測設不少于3個平面控制點（包括洞口投點及其相聯系的三角點或導線點）2個高程控制點。 2、直線隧道上，兩端洞口應各確定一個中線控制樁，以兩樁連線作為隧道的中線； 3、在曲線隧道上，應在兩端洞口的切線上各確定兩個間距不小于200 m的中線控制樁，以兩條切線的交角和曲線要素為依據，來確定隧道中線的位置。 4、平面控制網應盡可能包括隧道各洞口的中線控制點，這樣既可以在施工測量時提高貫通精度，又可減少工作量。 5、同時進行高程控制測量,聯測各洞口水準點的高程，以便引測進洞，保5、證隧道在高程方向準確貫通。 4.1.2洞外平面控制測量 洞外平面控制測量應結合隧道長度、平面形狀、線路通過地區的地形和環境等條件進行，采用導線加密法，采用設計院交的控制點作為起算點，利用全站儀對導線進行加密，導線等線選用一級導線。測量儀器選用中海達全站儀，測角精度2，測距精度5+5PPm。 導線水平角的觀測，宜采用方向觀測法，測回數應符合表1的規定。導線測量主要技術要求 表一當水平角為兩方向時，則以總測回數的奇數測回和偶數測回分別觀測導線的左角和右角。左、右角分別取中數后應按式(1)計算圓周角閉合差，其值應符合表二的規定。再將它們統一換算為左角或右角后取平均值作為最后結果，這樣可以提高測角精度6、。 左角中右角中360 (1) 水平角方向觀測法技術要求 （） 表二等級儀器精度等級光學測微器兩次重合讀數之差半測回歸零差 （）一測回內2C互差（）同一方向值各測回較差（）四等及以上1級儀器16962級儀器38139一級及以下1級儀器1218122級儀器1824測距的主要技術要求 表三平面控制網等級儀器精度等級每邊測回數一測回讀數較差（mm）單程各測回較差（mm）往返測距較差（mm）往返三等5mm級儀器33572（a+bD）10mm級儀器441015四等5mm級儀器225710mm級儀器331015一級10mm級儀器21015二、三級10mm級儀器11015導線環（網）的平差計算: 一般采用近7、似平差即可滿足測量精要求。 用導線法進行平面控制比較靈活、方便，對地形的適應性強。4.1.3洞外高程控制測量 洞外高程控制測量，是按照設計精度施測各開挖洞口附近水準點之間的高差，以便將整個隧道的統一高程系統引入洞內，以保證在高程方向按規定精度正確貫通，并使隧道各附屬工程按要求的高程精度正確修建。 高程控制方法：1）常采用水準測量方法，2）四、五等高程控制亦可采用光電測距三角高程的方法進行。（但當山勢陡峻采用水準測量困難時， ） 高程控制路線：應選擇連接各洞口最平坦和最短的線路，以期達到設站少、觀測快、精度高的要求。每一個洞口應埋設不少于2個水準點，以相互檢核；兩水準點的位置，以能安置一次儀器即8、可聯測為宜，方便引測并避開施工的干擾。 高程控制水準測量的精度：一般參照表4的洞外部分即可。 表四等級水準測量的技術要求 表五 等級M（mm）MW（mm）儀器型號木水準尺觀測方法觀測順序觀 測 次 數往返較差或閉合差（mm）與已知點聯測環線或附合平丘地山地四510DS3雙面中絲讀數法后后前前往 返往20L1/25n1/2五1020DS3雙面單面中絲讀數法往 返往30L1/210n1/24.1.4 本工程洞外控制測量方案本工程由于通視條件差，故洞外控制測量在導線控制和GPS控制之間做選則。根據洞外導線控制測量設計方案和GPS控制測量設計方案的對比，擬定最終確定采用GPS 控制測量的布設方案。因為9、：1.導線測量網形設計太單一，多余觀測條件少，不足宜檢核。外業觀測時間較長，局部導線邊離隧道中線較遠和相臨點間無法通視的困難，有時可能還要受到天氣的影響。而GPS技術不僅具有精度高，工期短的優點，而且由于GPS 測量本身的特點，網型結構簡單，點的疏密和邊長的長短都可適當選取，既保證了兩邊洞口各點的GPS 點間通視又解決常規測量中點位之間無法通視的困難，選點靈活，不需要高標，同時還可解決外業施測受天氣影響的困難。2.由于現在GPS 測量技術要求高，作業周期短，并且有兩臺接收機同時作業，在作業前有周密的計劃，和有完善的協調組織工作，能合理安排，協調作業，認真細致地進行工作，使觀測工作有條不紊地進行10、等等，從而為高精度、高效率的成果得到更充分的保證。雖然導線測量的經費比GPS網的經費低，但是相差不多，從精度的角度和各方面的因素考慮導線方案不如GPS方案GPS平面控制：建立隧道GPS控制網的基本要求1) 建立GPS隧道控制網同樣關注網內控制點間相對精度，雖然GPS測量本身不要求點間相互通視，但部分點需用常規儀器施工引測故仍然要求某些點間布測相互通視，如洞口需布設至少3個控制點，并至少兩方向通視 。2) 隧道進行GPS控制網施測前應進行網形設計即GPS控制網設計和GPS觀測網設計GPS控制網設計系根據工程控制及施工測量要求特點、測區實際情況(線路形狀、洞口及地貌特點、測站道路交通及通訊狀況等)11、點間基線長度、控制區域等因素布設控制點位，把所選定的控制點以環形網(大地四邊形、三角形、多邊形)結構確定后進行同步環觀測，同步觀測環路之間以接邊或接網的方式擴網，從而形成封閉式的整體GPS觀測網；GPS觀測網設計則是在GPS控制網設計后進行，其結合觀測所用接收機的性能及臺數、測站交通及站問通訊聯絡情況、測站處可視衛星數量及分布時段等因素來所設計如何完成控制網的觀測。其中包括按星歷編制測前衛星預報計劃及觀測時段選擇、編制作業觀測時刻調度計劃。3)GPS網的基準設計GPS測量的直接觀測量不是測點問的邊長和角度，且其直接觀測成果是屬于WGS一84系下的，施工實用的坐標系統一般為地方坐標系的坐標值，12、因此GPS網平差后需要把GPS網成果轉化為地方坐標系中的坐標成果。GPS網應明確其所用位置基準(起算點坐標)、方位基準(已知邊方位角)和尺度基準(已知邊距離及統一的距離度量單位)，且同測區實際相符。4)隧道控制網坐標系統可以是國家高斯平面坐標系統(如Beijing54，Beijing80等)或任意經度的中央子午線高斯平面坐標系統，但一般仍較多采用獨立坐標系統。同常規測量網一樣為了施工方便，常以隧道主軸線進口至出口方向為X軸正向，隧道的某一線路中線里程為X坐標起算值，右旋90。確立y坐標軸，坐標原點處y坐標值可以為正常數也可為0。取隧道設計路面的平均高程面為坐標系統投影面 。5)為保證觀測值成果13、精度及質量可靠性，GPS工程網選點及布網需要遵循原則GPS網點盡量選在交通方便地方，邊長大于800 m，主要控制點間距應大于1 000 m。GPS網點應盡量設在視野開闊地帶，同時站點周圍視場角應不低于15。隧道GPS網洞口控制點應進行同步觀測，同步觀測的衛星顆數4，越多越好且PDOP6。GPS網點避開強反射地面如水域、平滑地面及強反射環境(斜面山坡、漏斗形谷地等)以減少多路徑影響，應避開高壓輸電、變電及大功率發射臺如電視轉播、通訊基站等強電磁設施以防防止信號干擾。為減少垂線偏差對方位傳遞的影響(GPS為法線系統，而常規儀器為垂線系統)，各洞口的進洞方向點位應盡量在同一高程面上。為使隧道控制系統14、與線路設計關系完好吻合且坐標便于統一，直線隧道或曲線隧道切線上宜布設2個GPS控制點。6)為確保GPS外業觀測成果的精度及成果質量可靠性，觀測時應準確量取儀器天線高度，同時應檢核同步閉合環閉合差 （4）和異步環閉合差，檢核基線邊復測互差；當GPS網中有已知基線時，應與已知基線邊比較檢查7)隧道GPS控制網基線處理及網平差的基本方法建立項目及坐標系統(選擇參考橢球參數，確定中央子午線經緯度)，確定位置及方位、長度基準。導入GPS采集數據，檢查基線觀測數據及預處理，利用基線處理軟件進行基線向量計算，刪除基線處理中殘差較大時段或有問題基線，直至基線計算合格通過。在WGS一84坐標系下進行三維無約束平15、差，平差時最好在網中選擇一具有已知高精度WGS一84三維坐標的點作為固定點(參考點)并作為起始坐標進行控制網的位置定位，如此提高基線精度。三維無約束平差評估基線精度及控制網內符合精度。三維無約束平差合格通過后，整個GPS網在空間的相對定位已經確定，只不過其參考坐標系體系、長度基準及方位基準并不與隧道施工控制測量所要求的坐標系統一致。為此通過引人已知的控制點(精度可靠時)進行約束平差轉換得到投影轉換后的施工控制網坐標系統或建立新的工程橢球進行坐標系統的旋轉變換及投影改正計算，得到施工控制網坐標系統。因此GPS網的數據后處理即基線解算、網平差計算及坐標系統投影轉換在長大隧道GPS控制網成果的質量控16、制中占據重要地位。GPS觀測采用靜態相對定位模式，嚴格按公路勘測規范要求執行，其GPS控制網觀測基本技術指標如下：本工程高程控制網采用水準測量的方法。洞外控制測量的具體實施均參照相應長度的技術方案。4.2 隧道進洞測量隧道進洞測量： （隧道洞外和洞內的聯系測量） 在隧道開挖之前，必須根據洞外控制測量的結果，測算洞口控制點的坐標和高程，同時按設計要求計算洞內待定點的設計坐標和高程，通過坐標反算，求出洞內待定點與洞口控制點（或洞口投點）之間的距離和夾角關系，可按極坐標方法或其它方法測設出進洞的開挖方向，并放樣出洞門內的待定點點位。4.2.1正常進洞關系的計算和進洞測量 洞兩者的坐標系不一致，應首先17、把洞外控制點和中線控制樁的坐標納入同一坐標系統內，即必須先進行坐標轉換。一般在直線隧道以線路中線作為X軸；曲線隧道上以一條切線方向作為X軸，建立施工坐標系。用控制點和隧道內待測設的線路中線點的坐標，反算兩點的距離和方位角，從而確定進洞測量的數據。把中線引進洞內，可按下列方法進行：1直線隧道進洞直線隧道進洞計算比較簡單，常采用撥角法。如下圖所示，A、D為隧道的洞口投點，位于線路中線上，當以AD為坐標縱軸方向時，可根據洞外控制測量確定的A、B和C、D點坐標進行坐標反算，分別計算放樣角1和2。測設放樣時，儀器分別安置在A點，后視B點；安置在D點，后視C點，相應地撥角1和2，就得到隧道口的進洞方向。直18、線隧道進洞2曲線隧道進洞 曲線隧道每端洞口切線上的兩個投點的坐標在平面控制測量中已計算出，根據四個投點的坐標可算出兩切線間的偏角（為兩切線方位角之差），值與原來定測時所測得的偏角值可能不相符，應按此時所得值和設計所采用曲線半徑R和緩和曲線長l0 ,重新計算曲線要素和各主點的坐標。 曲線進洞測量方法：（1）洞口投點移樁法即計算定測時原投點偏離中線(理論中線)的偏移量和移樁夾角,并將它移到正確的中線上,再計算出移樁后該點的隧道施工里程和切線方向,于該點安置儀器，就可按照曲線測設方法，測設洞門位置或洞門內的其它中線點。（2）洞口控制點與曲線上任一點關系計算法將洞口控制點坐標和整個曲線轉換為同一施工坐19、標系。無論待測設點位于切線、緩和曲線還是圓曲線上，都可根據其里程計算出施工坐標，在洞口控制點上安置儀器用極坐標法測設洞口待定點。4.2.2輔助坑道的進洞測量1由洞外向洞內傳遞方向和坐標如下圖所示,當用斜井、橫洞或豎井來增加隧道開挖工作面時，都要布設導線，把洞內外控制測量聯系起來,從而把洞外控制的方向和坐標傳遞給洞內導線，構成一個洞內、外統一的控制坐標系，保證各施工段正確貫通,這種導線稱為聯系導線。聯系導線是一種支導線，其測角誤差和邊長誤差將直接影響洞內控制測量并進而影 響隧道的貫通精度，故必須進 行多次重復精密測定。1）經由斜井或橫洞傳遞高程 ： 水準測量方法：由于斜井坡度較陡，使觀測視線很短20、，測站數增多，加之觀測環境差，故誤差累積較大。應每隔10站在斜井邊腳設一臨時水準點，以便往返測量時校核，用以減少返工的工作量。2）經由豎井傳遞高程的方法： 懸掛鋼尺方法：即在井上懸掛一根帶標準重錘的經過檢定的長鋼尺或者鋼絲（井上需有比長器）至井下，并在井上、井下各安置一臺水準儀，同時讀取鋼尺讀數L1和L2，然后再讀取井上、井下水準點的標尺讀數，由此求得井下水準點的高程。井下水準點B的高程HB可用式計算： HB =HA a（L1L2）t十k b （5） 式中 HA 井上水準點A的高程； a、b井上、井下水準尺讀數； L1 、L2井上、井下鋼尺讀數，LL1L2； t鋼尺溫度改正數，tL（t均一t021、）； 鋼尺的線膨脹系數，取12510一5； t均井上、井下的平均溫度； t0鋼尺檢定時的溫度； k鋼尺尺長改正數。4.3隧道洞內控制測量在隧道施工中，隨著開挖的延伸進展，需要不斷給出隧道的掘進方向。為了正確完成施工放樣，防止誤差積累，保證最后的準確貫通，應進行洞內控制測量。此項工作是在洞外控制測量和洞、內外聯系測量的基礎上展開的，包括洞內平面控制測量和洞內高程控制測量。4.3.1洞內平面控制測量 隧道洞內平面控制測量應結合洞內施工特點進行。由于場地狹窄，施工干擾大，故 洞內平面控制常采用: 中線法 或 導線法兩種形式。1.中線法( 適用于小于500 m的曲線隧道和小于1 000 m的直線隧道)22、 中線法是指采用直接定線法，即以洞外控制測量定測的洞口投點為依據，向洞內直接測設隧道中線點，并不斷延伸作為洞內平面控制。這是一種特殊的支導線形式，即把中線控制點作為導線點，直接進行施工放樣。一般以定測精度測設出待定中線點，其距離和角度等放樣數據由理論坐標值反算。 若將上述測設的中線點，輔以高精度的測角、量距，可以計算出新點實際的精確點位，并和理論坐標相比較，根據其誤差，再將新點移到正確的中線位置上，這種方法也可以用于較長的隧道。 缺點：受施工運輸的干擾大，不方便觀測，點位易被破壞。2導線法（洞內導線平面控制方法適用于長大隧道） 導線法：是指隧道洞內平面控制采用布設精密導線進行。導線特點：較中線23、形式靈活，點位易于選擇，測量工作也較簡單，而且可有多種檢核方法；當組成導線閉合環時，角度經過平差，還可提高點位的橫向精度。施工放樣時的隧道中線點依據臨近導線點進行測設，中線點的測設精度能滿足局部地段施工要求即可。洞內導線可以采用下列幾種形式： （1）單導線 導線布設靈活，但缺乏檢測條件。測量轉折角時最好半數測回測左角，半數測回測右角，以加強檢核。施工中應定期檢查各導線點的穩定情況。（2）導線環 如圖所示，是長大隧道洞內控制測量的首選形式，有較好的檢核條件，而且每增設一對新點，如5和5點，可按兩點坐標反算55的距離，然后與實地丈量的55距離比較，這樣每前進一步均有檢核。導線環3）主、副導線環 如24、圖所示，圖中雙線為主導線，單線為副導線。主導線既測角又測邊長，副導線只測角不測邊，增加角度的檢核條件。在形成第二閉合環時，可按虛線形式，以便主導線在3點處能以平差角傳算34邊的方位角。主副導線環可對測量角度進行平差，提高了測角精度，對提高導線端點的橫向點位精度非常有利。主副導線環在洞內進行平面控制時應注意： （1）每次建立新點，都必須檢測前一個舊點的穩定性，確認舊點沒有發生位移，才能用來發展新點。（2）導線點應布設在避免施工干擾、穩固可靠的地段，盡量形成閉合環。導線邊以接近等長為宜，一般直線地段不短于200 m，曲線地段不宜短于70 m。（3）測角時，必須經過通風排煙，使空氣澄清以后，能見度恢25、復時進行。根據測量的精度要求確定使用儀器的類型和測回數 。（4）洞內邊長丈量，用鋼尺丈量時，鋼尺需經過檢定；當使用光電測距儀測邊時，應注意洞內排煙和漏水地段測距的狀況，準確進行各項改正。4.3.2洞內高程控制測量 洞內高程控制測量是將洞外高程控制點的高程通過聯系測量引測到洞內,作為洞內高程控制和隧道構筑物施工放樣的基礎,以保證隧道在豎直方向正確貫通。洞內水準測量與洞外水準測量的方法基本相同，但有以下特點：1隧道貫通之前，洞內水準路線屬于水準支線，故需往返多次觀測進行檢核。2洞內三等及以上的高程測量應采用水準測量，進行往返觀測；四、五等也可采用光電測距三角高程測量的方法，應進行對向觀測。3洞內應26、每隔200500m設立一對高程控制點以便檢核.為了施工便利,應在導坑內拱部邊墻至少每100m設立一個臨時水準點4洞內高程點必須定期復測。測設新的水準點前，注意檢查前一水準點的穩定性，以免產生錯誤。5因洞內施工干擾大，常使用掛尺傳遞高程，如圖所示，高差的計算公式仍用hAB=a-b，但對于零端在頂上的掛尺（如圖中B點掛尺），讀數應作為負值計算，記錄時必須在掛尺讀數前冠以負號。 B點的高程： HB=HA+a（b）=HA+a+b （6）4.3.3本工程洞內控制測量方案 一、擬沿隧道軸線方向布設控制支導線。進行水平方向角及邊長的測量，水平方向角按導線量測時的前進方向觀測左右角，奇數站測左角，偶數站測右角27、；邊長進行對向量測，計算時對觀測值進行儀器加、乘常數改正。控制導線觀測技術要求控制導線觀測技術要求見表6、表7及表8。DJ2級儀器水平角方向觀測法技術要求 表六 兩次照準讀數差半測回歸零差一測回中2C較差同方向值各測回互差38139級測距儀邊長測距作業技術要求 表七 氣象數據測定一測回間較差限值（mm）測 回 間較差限值（mm）往返觀測較差限值（mm）溫度最小讀數（）氣壓最小讀數（Pa）測定時間間 隔數 據取 用1.0100每邊觀測始 末每邊兩端平 均 值572（abD）導線測量的主要技術要求 表八等級測角中誤 差方向角閉合差導線長度平均邊長水平角DJ2型儀器測回數測 距中誤差全長相對中誤差測28、距要求測距儀等級測回數四等2.51.8km300m67mm1:3500022一級5.02.4km300m210mm1:1700022二、水準高程控制點布設在平面控制導線點上，按四等水準規范精度要求進行往返觀測，水準高程測設隨工程施工的進度及時跟進，并定期進行復測檢核。等級水準測量的技術要求 表九 等級M（mm）MW（mm）儀器型號木水準尺觀測方法觀測順序觀 測 次 數往返較差或閉合差（mm）與已知點聯測環線或附合平丘地山地四510DS3雙面中絲讀數法后后前前往 返往20L1/25n1/2五1020DS3雙面單面中絲讀數法往 返往30L1/210n1/24.4控制網貫通精度預算 4.4.1導線控29、制網方式橫向貫通精度預算貫通誤差分配及其精度計算 取2倍中誤差為測量限差，設隧道總的橫向貫通限差為q，則貫通中誤差的限差 在沒有橫洞(斜井、豎井)等輔助井開挖僅有兩開挖洞口相向施工時，將隧道地面控制測量、地下兩相向開挖的洞內施工導線各作為1個獨立因素；而在增加有1個斜井或豎井施工時則亦增加1個獨立因素，將各獨立因素按等精度影響考慮計算其總的誤差影響，據此理論則有地面控制測量誤差所引起的橫向貫通中誤差為 注：僅有相向開挖兩洞口施工時，m 通常稱之為影響值。當存在一個豎井(或斜井)時，影響值m =Mq4；當 存在n個豎井(或斜井)時，影響值 每增加一個斜井或豎井進入正洞施工就會增加一地下貫通面，因30、要分配給每個貫通面誤差裕量導致地面控制測量的精度要求提高。對于隧道建有平導且通過平導每隔300400 m經由橫向坑道進入正洞開挖，通過此方式進行的貫通面有n 個，結合式(2) 結合式(3) 導線控制網方式橫向貫通精度估算 根據導線測量特點，其觀測量分別為邊長和角度，觀測精度以邊長相對中誤差m s 及測角中誤差m分別表示其觀測精度，應用誤差傳播定律，得到單導線測量誤差引起的橫向貫通影響值的估算公式為 因為實際地面導線網環均為雙導線閉合環，故式(6)估算的影響值為近似且偏大，偏于安全。貼近實際情況雙導線閉合環測量誤差引起的橫向貫通影響值的估算公式為 式(6)，(7)中：m，s；=206 265 s31、；dy為第i 條邊在貫通面上的投影長，m；Ry為不包括導線環起、終點的各i點向貫通面方向作的垂線長度，m。1)據式(6)或(7)計算出地面導線網對橫向貫通影響值mq外。2) 根據式(8)計算出洞內測量誤差對橫向貫通誤差影響值mq 內值。3)結合隧道內布網特點及所用儀器標稱測距精度、隧道施工情況，先設定洞內測距相對精度，長大隧道洞外及洞內可設m S=150 0001100 000，中短隧道1/200001/50000 。隧道形狀確定后，一般dy 、Ry 亦隨之可確定并計算獲得，(注：對于近似直線延伸布設的洞內導線閉合環網，式(6)、(7)dyi 近似為零，則式(6)、(7)中主要為根式內的第二項32、數值計算)，這樣在已知了m S，dyi 、Ryi 后，將其值代人式(6)、(7)中即可反求出洞內所需的m測角精度值。4)依據m求算值以及ms設計值，結合測量規范確定洞內導線網的施測等級、測角等級及測距精度標準。若得出測距、測角精度太高難以施測，則需重新設計網形結構和導線邊長并按照以上順序重新計算各要素，直至既滿足洞內貫通誤差的精度要求，測角和測距精度及導線邊長又較易于按要求順利實施。4.4.2 GPS控制網方式橫向貫通精度影響值估算 GPS控制網點位測量誤差對橫向貫通精度影響值估算利用隧道兩端洞口處的GPS控制引測入洞起算點(洞口投點)的點位誤差、洞口GPS定向邊的方向測量誤差、起算點距隧道洞33、口軸線的垂距及其GPS邊長相對精度分別計算GPS控制網投點誤差影響mt 、定向邊方向誤差影響值m 、邊長誤差影響值mys ，按照誤差傳播定律計算其總影響值。此3項影響值的平方和即為洞外GPS網測量誤差對橫向貫通精度影響值的平方。公式表示為 利用式(9)計算GPS控制網地面測量誤差對橫向貫通精度影響值。1)根據式(8)計算出洞內測量誤差對橫向貫通誤差影響值mq內值。2)計算洞內需要達到的測角精度、測距精度同上述導線控制網中的相應計算方法(此處略)。3)依據m 求算值以及m S設計值，結合測量規范確定洞內導線網的施測等級、測角等級及測距精度標準。4.4.3 高程控制設隧道地面與地下按等影響分配，若34、設隧道總的高程貫通允許中誤差為Mh ，則地面高程貫通中誤差的允許值為 每公里高差中數的中誤差由下式計算： 11注：S以km單位。根據踏勘確定得出的地面設計路線長度或已知的地下測量路線長度，據式(11)計算出地面或地下的mkm 值，比照國家行業各等級水準測量規范決定地面或地下高程水準測量等級并進行測量儀器的選型，從而完成了高程控制測量的設計。確定高程測量的等級后，選取經濟合理，又能保證高程傳遞精度的測量方法，如水準i貝0量、三角高程測量，并嚴格按相應的技術要求進行施測。4.4.4本工程貫通中誤差估算與分析根據工程測量規范及公路勘測規范等中對隧道施工貫通中誤差估算的規定，隧道相向開挖長度在4Km內35、的貫通中誤差分配值見表10。隧道進洞口至出洞口長度為815m，隧道為單向縱坡，i=-1.98%。因縱向貫通誤差對計算直線型隧道只影響中線方向的里程樁號而不影響隧道貫通，所以本次對隧道貫通面就不進行縱向貫通中誤差的估算。隧道相向掘進開挖長度小于4Km時貫通中誤差分配值 表十誤差名稱橫向（mm）豎向（mm）洞外測量2525洞內測量4525全部貫通測量5035洞外、內控制導線網點和邊長投影到貫通面上的相對坐標系確定根據隧道施工實施性組織設計方案的施工進度計劃安排，隧道掘進開挖計劃由隧道進、出口對向掘進施工，即隧道進口方向施工460米即K0+650K1+110段，隧道出口方向施工355米即K1+46536、+110段。因此，本隧道進洞口點至隧道貫通面K1+110的洞內施工控制導線總長度為460米，出洞口點至隧道貫通面K1+110的洞內施工控制導線總長度為355米。根據該隧道實施性施工組織設計方案，隧道掘進開挖由由隧道進、出口對向掘進施工，因此，隧道掘進開挖施工只有1個貫通面。縱坐標X軸為過隧道洞外GPS控制點GP01并平行于線路交點JD1至JD2連線（即隧道軸線）方向的射線；橫坐標 Y軸為過洞外GPS控制點GP01與縱坐標X軸垂直的射線。 控制網測量對橫向貫通中誤差的估算 洞外參照GPS控制網 洞內參照導線網進行橫向貫通精度估水準高程測量對豎向貫通中誤差的估算根據工程測量規范規定，豎向貫通中誤差37、Mh25mm，其計算公式為：Mh=m(L)1/2，m=5mm/Km。分別根據洞口兩端洞外水準點到洞口水準點的距離以及洞口水準點到貫通面水準點的計算洞外、洞內水準點對隧道貫通面的豎向貫通誤差。并計算總豎向貫通誤差。 洞內、外控制測量誤差對貫通面的橫向、豎向貫通中誤差總的影響值為：橫向貫通中誤差：MY總=(My洞外2+ MY出2)1/2豎向貫通中誤差：Mh總=(Mh洞外2+ Mh內2)1/2根據貫通誤差估算與分析進行方案的合適選擇。 隧道洞內外控制網點平面布置示意圖五、隧道施工測量5.1 洞門的施工測量進洞數據通過坐標反算得到后，應在洞口投點安置經緯儀，測設出進洞方向，并將此掘進方向標定在地面上，38、即測設洞口投點的護樁。如圖所示，在投點A的進洞方向及其垂直方向上的地面上測設護樁，量出各護樁到A的距離。在施工中若投點A被破壞，可以及時用護樁進行恢復。在洞口的山坡面上標出中垂線位置，按設計坡度指導劈坡工作的進行。劈坡完成后，在洞簾上測設出隧道斷面輪廓線，就可以進行洞門的開挖施工了。5.2洞內中線測量 1由導線測設中線 2獨立的中線法 3洞內臨時中線的測設5.3腰線的測設在隧道施工中，為了隨時控制洞底的高程，以及進行斷面放樣，通常在隧道側面巖壁上沿中線前進方向每隔一定距離（510 m），標出比洞底設計地坪高出1 m的抄平線，稱為腰線。 5.4掘進方向指示應用激光定向經緯儀或激光指向儀來指示掘進39、方向。利用它發射的一束可見光，指示出中線及腰線方向或它們的平行方向。它具有直觀性強、作用距離長，測設時對掘進工序影響小，便于實現自動化控制的優點。 5.5開挖斷面的放樣開挖斷面的放樣是在中垂線和腰線基礎上進行的，包括兩側邊墻、拱頂、底板（仰拱）三部分。根據設計圖紙給出的斷面的寬度、拱腳和拱頂的標高、拱曲線半徑等數據放樣，常采用斷面支距法測設斷面輪廓 。該工程根據設計開挖斷面為四心圓拱形，上半圓R=7.026m/7.096m，左右邊墻R=12.526m/12.596m，仰拱R=15.300m。5.6結構物的施工放樣在結構物施工放樣之前，應對洞內的中線點和高程點加密。中線點加密的間隔視施工需要而定40、，一般為510 m一點，加密中線點應以公路定測的精度測設。加密中線點的高程，均以五等水準精度測定。在襯砌之前，還應進行襯砌放樣，包括立拱架測量、邊墻及避車洞和仰拱的襯砌放樣，洞門砌筑施工放樣等一系列的測量工作。 六、隧道竣工測量隧道竣工后，為了檢查主要結構物及線路位置是否符合設計要求并提供竣工資料，為將來運營中的檢修工作和設備安裝等提供測量控制點，應進行竣工測量。6.1竣工測量任務首先檢測中線點，從一端洞口至另一端洞口。檢測閉合后，應在直線上每200250 m、各曲線主點上埋設永久中線樁； 洞內高程點應在復測的基礎上每公里埋設一個永久水準點。永久中線點、水準點經檢測后，除了在邊墻上加以標示之外，需列出實測成果表，注明里程，必要時還需繪出示意圖，作為竣工資料之一。測繪隧道的實際凈空斷面（主要內容），應在直線地段每50 m、曲線地段每20 m或需要加測斷面處施測。凈空斷面測量應以線路中線為準，測量拱頂高程、起拱線寬度、軌頂面以上1.1、3.0、5.8m處的寬度。 例如下圖所示： 6.2 竣工測量后一般要求提供下列圖表隧道長度表、凈空表、隧道回填斷面圖、水準點表、中樁表、斷鏈表、坡度表。七 、調度安排根據人員、儀器、工程量、施工速度等各方面因素對測量工作做出合理安排，以使該隧道施工能有序高效的進行。24