1、五梁隧道控制測量方案設計作者：張大山網絡作者摘要： 施工控制測量是隧道貫通的重要保障。以渝萬客運專線五梁隧道為例，進行了洞內平面控制測量設計。施工過程表明，該技術設計科學合理，為工程施工提供了良好的保障。關鍵字： 客運專線，五梁隧道，控制測量，貫通誤差為了減少線路里程，盡可能保護生態環境和自然景觀，在山區建設鐵路項目時隧道必不可少，也是工程建設的重點和難點。控制測量是保證隧道順利貫通、高標準完成的重要因素，高精度的控制測量可以減少施工浪費、避免不必要的返工，科學可行的技術設計方案可以為控制測量提供依據。在渝萬客運專線五梁隧道項目中，前期已經進行了CP、CP 及加密控制點測量工作，洞內高程控制測
2、量采用徠卡電子水準儀DNA03按照二等水準測量的要求進行，有足夠的檢核措施。因此，本文重點探討洞內平面控制測量方案。1 工程概況及已有資料情況1.1 工程概況渝萬客運專線是連接重慶渝北區和萬州區的一條城際鐵路，同時也是鄭渝鐵路的先期開工的一段。五梁隧道全長2220 米，241+995-244+041.139為直線， 244+041.139-244+215為曲線，隧道進口至 DK243+900為 3.0939 上坡； DK243+450至隧道出口為20的上坡。五梁隧道屬中深切割的侵蝕，剝蝕丘陵地貌。地形起伏較大，段內地面絕對標高 230365 米， 隧道埋深 96 米， 相對高差約135米。為方
3、便施工，加快進度，進出口同時施工. 1.2 已有資料情況平 面資 料 情 況 ： 進 口 處 CPI 控 制 點兩個（CPI56-10 、CPI56-11 ） ，加密控制點兩個（6301、6302） ；出口處 CPI 控制點一個 （CPI56-12 ） ，CP II控制點一個（ CPII190 ） ，加密控制點兩個（6303、6304） 。網型及點位分布見圖1。圖 1 渝萬客運專線五梁隧道洞外平面控制網網形圖經過實地踏勘和驗證，以上控制點的點位穩定，保存完好，精度可靠，可以作為渝萬客運專線五梁隧道洞內控制測量的起算點。2 洞內控制測量方案設計2.1 坐標系統和高程基準渝萬客運專線五梁隧道工程的
4、平面坐標系統的參考橢球為WGS-84橢球，橢球參數為：長半軸a=6378137.0 ，扁率 f=298.257223563 ；高程系統為1985 國家高程基準。2.2 洞內平面控制測量方案2.2.1 洞內平面控制測量的精度要求為滿足控制網達到四等邊角網的精度，控制好隧道橫向貫通誤差，在角度和距離觀測中，各觀測點的觀測測回數和各項限差滿足表1、 表 2 的規定。表 1水平角方向觀測法的主要技術要求儀器等級測回數測角中誤差半測回歸零差1 測回中2c 較差同一方向各測回間較差26 2.5 8139表 2 水平距離測量的主要技術要求測量等級測回數一測回讀數較差往返測較差測距中誤差相對中誤四等25mm
5、7mm 10mm 1/80000 2.2.2隧道洞內貫通限差及貫通誤差估計根據高速鐵路工程測量規范，隧道貫通誤差見表3，五梁隧道相向開挖長度小于4km，洞內平面貫通中誤差為40mm ，以兩倍中誤差為限差，則平面貫通限差為80mm 。表 3 隧道貫通中誤差（ mm) 測量部位橫向貫通中誤差高程貫通中誤差（mm) 相鄰兩開挖洞口間長度 L4km 洞外影響值（mm ）30 18 洞內影響值（mm ）40 17 洞外洞內總影響值（mm ）50 25 五梁隧道洞內貫通誤差估算，按照等邊直伸導線估算。估算由測量誤差引起的導線終點的點位橫向誤差，其估算公式為：=(1.5) /3Lnmm內（1）在公式（1）中
6、，m內為導線終點的點位橫向誤差，L為導線長度，m為導線的測角中誤差。本次測量使用的儀器為徠卡TS02，其標稱精度為：測角精度： 2，測距精度 1.5mm+210-6D。由式(1)計算，導線點的點位橫向誤差為54.4mm，使用該儀器在嚴格執行相關測量要求和技術規范的情況下，可以滿足五梁隧道洞內貫通的精度要求。2.2.3 洞內平面布網及控制測量方法每隔 200m 左右布設一對導線點，為了增加控制網的內部檢核條件，增加可靠性，五梁隧道洞內導線布設方法為雙導線形式。洞內雙導線的布設結構見圖 2。圖 2 洞內雙導線布設示意圖利用較差雙導線的方式，可以方便的形成閉合環，進行角度平差后，有利于及時發現粗差，
7、評定測角精度，可以減小導線端點的橫向誤差。五梁隧道洞內平面控制測量使用的主要儀器有徠卡TS02 全站儀兩臺，測量機器人一臺套。洞口站測角工作宜在夜晚或陰天進行；洞內測量前應先將儀器開箱放置20 分鐘左右，讓儀器與洞內溫度基本一致；目標應有足夠的明亮度，受光均勻柔和、目標清晰，避免光線從旁側照射目標。利用已測導線延伸測量前，首先進行精度檢核，檢測時，按原有導線最前端的相鄰三點點位，進行同精度測角和測邊檢測，若較差在允許范圍內，則可認為原導線點的精度及點位可靠；若超限，需沿原導線依次倒退檢測邊角，直至合格為止。當隧道掘進到一定的長度，需從洞口控制點檢測導線最前端控制點，以檢測導線的精度和可靠性。洞
8、內導線平差計算時，初次洞內導線測量的起算坐標和方位角應采用測量設計時確定的進洞聯系邊測量成果；導線引伸測量的起算坐標和方位角應采用經檢測合格的前一期洞內導線測量成果；導線平差采用南方平差易2002 版。3 結論渝萬客運專線五梁隧道洞內控制測量項目中，以進出口處既有CP 、CP 及加密點作為平面控制起算點，按照四等導線測量要求進行觀測。該技術設計滿足相關規范的各項要求。洞內、外平面、高程控制點應妥善保護，隧道竣工后應進行聯測。參考文獻1 蘇濤. 長大隧道控制測量方案設計與貫通誤差估計J. 測繪地理信息 ,2013,38(2):32-34. 2 TB10601-2009.高速鐵路工程測量規范S 3 GB/T18314-2009.全球定位系統（ GPS ）測量規范 S 4 GB/T12897-2006.國家一、二等水準測量規范S 5 鐘發牯 . 彭武隧道施工控制測量方案設計J. 江西測繪,2012,(1):31-34. 6 王科鋒 , 黃國濤 . 長大隧道洞內控制測量實施方案設計J.能源技術與管理 ,2008,(5):78-80.
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