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1、新建拉萨至日喀则铁路站前工程TJ6标段隧道施工测量方案中国葛洲坝集团股份有限公司拉日铁路指挥部2011.01.10项目名称： 新建拉萨至日喀则铁路站前工程TJ6标段隧道施工测量方案测量单位：中国葛洲坝集团股份有限公司拉日铁路指挥部编 写：复 核：批 准：目 录1 工程概况11.1 坐标系统、高程系统及控制网概况11.2 依据的规范及既有成果12 测量人员组织机构及仪器配置12.1 测量人员配备及分工12.2 测量仪器及设备23 洞外平面及高程控制测量33.1 洞外平面控制网测量方案33.1.1 洞外平面控制网设计33.1.2 洞外GPS测量横向贯通误差估算43.2 洞外高程控制网测量方案53.
2、2.1 洞外高程控制网设计53.2.2 洞外高程贯通误差估算54 洞内平面及高程控制测量54.1 洞内平面控制网测量方案54.1.1 洞内平面控制网设计54.1.2洞内平面贯通误差估算64.2 洞内高程控制测量方案74.2.1 洞内高程控制设计74.2.2洞内高程贯通误差估算74.3 洞内外综合贯通误差分析75 隧道施工测量85.1 隧道洞口施工测量85.2 洞内开挖测量85.2.1台阶法（断面支距法）85.2.2 放大样法85.2.3 三角高程法95.2.4 激光断面仪法95.3 隧道衬砌位置控制测量9附件一、仪器证书101 工程概况本标段共有5条隧道，分别为圣殿山隧道(DK184+270D
3、K185+389，设计长度1118.25m，短链0.75m)、萝桑村隧道(DK208+869DK210+740，设计长度1870.6m，短链0.4m)、纳钟山一号隧道(DK211+168DK211+833，设计长度665m)、纳钟山二号隧道(DK212+360DK212+818，设计长度458m)、纳钟山三号隧道(DK213+461DK213+689，设计长度228m)，总长4409m。其中有2条隧道长度在1000m以上，其余3条隧道长度均在800m以下，除圣殿山隧道与萝桑村隧道采用进、出口两个工作面掘进，其余均采用单口掘进。1.1 坐标系统、高程系统及控制网概况平面坐标系统采用2000国家大
4、地坐标系基本椭球参数，椭球参数为：长半轴a=6378137m，扁率f=298.257222101；高程系统采用1985国家高程基准。其中圣殿山隧道位于中央子午线经度为900000的投影带中，投影面海拔高程为3750m，高程异常为-30m；其余4条隧道均位于中央子午线经度为891500的投影带中，投影面海拔高程为3900m，高程异常为-30m。现有平面控制网概况：圣殿山隧道出口处有CPI控制点1个，CPII控制点2个(CPI042-1、CPII199-1、CPII200-1)；萝桑村隧道进口处有CPI控制点1个，CPII控制点2个(CPI047、CPII228、CPII229)；萝桑村隧道出口处
5、及纳钟山一号隧道进口处有CPII控制点2个(CPII230、CPII231)；纳钟山二号隧道出口处及纳钟山三号隧道进口处有CPII控制点2个(CPII233、CPII234)。现有高程控制网概况：四等水准点7个(CPII199-1、CPII200-1、CPI047、CPII228、CPII230、CPII231、CPII232)。1.2 依据的规范及既有成果1 铁路工程卫星定位测量规范(TB 10054-2010)2 铁路工程测量规范(TB 10101-2009)3 国家三、四等水准测量规范(GB-T 12898-2009)4 铁路隧道工程施工技术指南(TZ204-2008)5 新建铁路拉萨至
6、日喀则线5、6标段(DK134+760DK257+000)精密工程控制测量网复测成果报告(中铁第一勘察设计院集团有限公司)6 隧道设计图纸2 测量人员组织机构及仪器配置2.1 测量人员配备及分工指挥部设测量队，隧道所在工区设测量班，各工点隧道施工队设测量组。为做到测量成果的准确无误，本工程测量工作执行三级复核制度，配备测量经验丰富的技术人员和先进测量仪器。各工点测量组进行日常的施工放样与自检工作；工区测量班对各工点测量组工作进行复检、校核、监督和控制，并形成资料；指挥部测量队负责布置、测量加密控制点，复测控制点与终检验收工作。在工程的各个施工阶段，严格执行测量三级复核制度。指挥部测量队负责人：
7、王东工区测量班负责人：杨安立萝桑村与纳钟山隧道群工点测量组负责人：赵悦圣殿山隧道工点测量组负责人：刘德远图2-1 隧道主要测量人员组织机构图表2-1 隧道主要测量人员统计表姓名部门职务联系电话备注王东指挥部测量队队长13322525598杨安立工区测量班班长18908926602(兼任)刘德远圣殿山隧道工点测量组组长18607734772赵悦萝桑村隧道与纳钟山隧道群工点测量组组长187989975802.2 测量仪器及设备序号仪器名称规格型号单位数量1GPS中海达 V8套12全站仪拓普康 GPT-102R台13全站仪宾得202NE台14全站仪宾得202NE台15全站仪宾得202NE台16水准仪
8、苏光 DS3台17水准仪宾得DSZ2台18对讲机普星PX-V6部63 洞外平面及高程控制测量3.1 洞外平面控制网测量方案3.1.1 洞外平面控制网设计洞外平面控制网测量前，要根据隧道贯通误差规定和平面控制测量设计要素进行洞外控制网设计。隧道贯通误差规定和平面控制测量设计要素详见表3-1、表3-2。表3-1 隧道贯通误差规定项目横向贯通误差高程贯通误差相向开挖长度(km)L4洞外贯通中误差(mm)3018洞内贯通中误差(mm)4017洞内外综合贯通中误差(mm)5025贯通限差(mm)10050表3-2 平面控制测量设计要素测量部位测量方法测量等级适用长度(km)洞口联系边方向中误差()测角中
9、误差()边长相对中误差洞外GPS测量五等431/40000洞内导线测量四等1.532.51/50000圣殿山隧道(设计长度1118.25m)、纳钟山一号隧道(设计长度665m)、纳钟山二号隧道(设计长度458m)、纳钟山三号隧道(设计长度228m)均采用单口掘进方式，萝桑村隧道(设计长度1870.6m)采用双口掘进方式，萝桑村隧道与纳钟山隧道群位置相对集中，设计时考虑萝桑村隧道及纳钟山隧道群整体布设加密控制网，圣殿山隧道出口处单独布设加密控制网。圣殿山隧道进口处布设进洞点1个(SDJ)，距离洞口150m左右，出口处已有CPII199-1，距离洞口180m左右，不再加密进洞点；萝桑村隧道进口处布
10、设进洞点1个(LSJ)，距离洞口180m左右，出口处布设进洞点1个(LSC)，距离洞口200m左右，后视点1个(LSH)；纳钟山一号隧道进口处布设进洞点1个(N1J)，距离洞口200m左右；纳钟山二号隧道出口处布设进洞点1个(N2C)，距离洞口180m左右，后视点1个(N2H)；纳钟山三号隧道进口处布设进洞点1个(N3J)，距离洞口150m左右。各控制点测设完毕后，在其周围做醒目标志，以防破坏，并交由各工点测量负责人保管，对现场施工人员进行教育，提高对控制点的保护意识。本方案将详细叙述萝桑村隧道及纳钟山隧道群洞外平面控制测量设计，圣殿山隧道洞外平面控制测量设计以此为参考。根据施工安排，在萝桑村
11、隧道进口处布设1个控制点(LSJ)，在萝桑村隧道出口处布设2个控制点(LSC、LSH)，在纳钟山一号隧道进口处布设1个控制点(N1J)、在纳钟山二号隧道出口处布设2个控制点(N2C、N2H)，在纳钟山三号隧道进口处布设1个控制点(N3J)，共计7个加密控制点。图3-1 萝桑村隧道及纳钟山隧道群加密控制网设计示意图洞外平面控制测量将严格按照GPS五等网精度进行施测，网形采用边连的方式，使用4台GPS双频接收机同步静态观测。3.1.2 洞外GPS测量横向贯通误差估算GPS控制测量误差引起的隧道横向贯通中误差计算公式如下：式中，后两项也可由下式算得。式中 、进、出口GPS控制点的Y坐标误差；、进、出
12、口GPS控制点至贯通点的长度；、进、出口GPS联系边的方位角中误差；、进、出口GPS控制点至贯通点连线与贯通点线路切线的夹角；GPS方向误差对贯通误差的影响；GPS测量定向联系边方向误差()，为隧道设计时的先验值；=206 265；L相向开挖隧道计算设计长度，考虑到洞外GPS控制点位(引测边)布设离洞口有一定距离的因素，取隧道线路长度加1km。将萝桑村隧道相关参数代入上式计算，则洞外横向贯通中误差小于30mm，该设计方案可行。3.2 洞外高程控制网测量方案高程控制测量设计要素见详表3-3。表3-3 平面控制测量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(m
13、m)洞外四等5135.0洞内四等5115.03.2.1 洞外高程控制网设计由CPI047采用四等水准进行闭合往返测量引至LSJ；由CPII230采用四等水准进行闭合往返测量引至LSC、LSH、N1J；由CPII232采用四等水准进行闭合往返测量引至N2C、N2H、N3J。3.2.2 洞外高程贯通误差估算洞外高程控制测量误差产生的高程贯通中误差按下式计算：式中 每千米水准测量高差中数的偶然中误差(mm)；L洞外高程路线长度(km)，取隧道长度加1km计算；受洞外或洞内高程控制测量误差影响，产生在贯通面上的高程中误差。将萝桑村隧道相关参数代入上式计算，则洞外高程贯通中误差小于18mm，该设计方案可
14、行。4 洞内平面及高程控制测量4.1 洞内平面控制网测量方案4.1.1 洞内平面控制网设计对隧道洞内导线进行设计，主要为保证隧道最终贯通误差能满足规范要求，同时也为洞内测设中线提供依据。按铁路工程测量规范中隧道贯通误差规定，对隧道进洞导线进行设计，洞内导线按四等导线测量精度施测。在洞内埋设两排控制桩点，一排点沿中线四周设立或者直接用中线控制点，另一排点沿隧道边墙设立(考虑架设一起和防止破坏)，如下图：图4-1 洞内导线设计示意图4.1.2洞内平面贯通误差估算萝桑村隧道洞内贯通误差估算，暂按等边直伸导线估算。1 洞内导线测角引起的贯通误差式中 直伸导线终点由测角中误差引起的横向点位误差；测角中误
15、差()；=206265；导线点至导线终点的距离；每条导线边距离；导线点数()。将相关参数代入，则隧道两端相向掘进，取等影响，则共同构成的误差：2 洞内导线测边引起的贯通误差萝桑村隧道投入使用的仪器为拓普康GPT102-R，仪器测距标称精度为，贯通面在DK209+857，则，隧道内导线测角、测距对贯通精度的总影响值为：洞内横向贯通误差小于40mm，该设计方案可行。4.2 洞内高程控制测量方案4.2.1 洞内高程控制设计洞内高程控制点有洞口高程控制点引入洞内，每隔100150m埋设一个水准点，也可与现有洞内平面控制点共点，采用四等水准测量方法进行测段间往返测量。洞内高程控制点随着隧道施工进度逐渐引
16、入洞内，建立新一期高程控制点钱应检查起算高程控制点。检测已测测段高差之差应满足规范要求。4.2.2洞内高程贯通误差估算洞内高程控制测量误差产生的高程贯通中误差按下式计算：每千米水准测量高差中数的偶然中误差(mm)；L洞内高程路线长度(km)，取隧道长度1.8km计算。则洞内高程贯通中误差小于17mm，该设计方案可行。4.3 洞内外综合贯通误差分析萝桑村隧道洞外平面控制横向贯通中误差，洞内平面控制横向贯通中误差，洞内外综合贯通中误差；洞外高程控制横向贯通中误差，洞内高程控制横向贯通中误差，洞内外综合贯通中误差。横向综合贯通中误差与高程综合贯通中误差均满足规范对隧道贯通误差的规定，设计方案可行。5
17、 隧道施工测量5.1 隧道洞口施工测量1 隧道进出口处的原地面测量，刷坡检查测量；2 隧道门端墙和翼墙、挡土墙的基坑开挖测量。5.2 洞内开挖测量每次断面掘进前，应根据设计的断面类型和尺寸放样出断面。常用的方法有：台阶法（断面支距法）、大样法、三角高程法等。5.2.1台阶法（断面支距法）图5-1 台阶法示意图如图5-1所示，根据中线及拱顶外线高程，从上而下每0.5m(拱部和曲线段)和1.0m（边墙）向中线左右量出两侧的横向支距（量测支距时，应考虑施工的预留宽度），所有支距端点的连线即为断面开挖的轮廓线，用以指导开挖及检查断面，并作为安装拱架的依据。仰拱断面应由中线起向左右每隔0.5m量出路面高
18、程向下的开挖深度。此种方法最常用，适用于全断面开挖或上下导坑开挖施工的隧道。此种方法的作业程序如下：中线放样、复核放样掌子面中线、测里程放样仰拱及其他构筑物向左、向右量出支距、画点放样拱顶及拱脚高程，及每向下0.5m的轴线点、及底部高程点控制网复测一定要注意水平鉴于此种方法简单方便，本工程所有隧道洞内开挖都采用此种方法，以下方法作为参考。5.2.2 放大样法对于一种类型尺寸的开挖断面，提前在地面上放出大样（1:1），用木板或金属条作出大样，测量时放出拱顶中点及两侧起拱点的位置，往上套上大样，在周边画点即可，此种方法是用于全断面开挖或上下导坑开挖及预留核心土的施工的隧道。5.2.3 三角高程法将
19、仪器至于里程处的中线上，一次放样出掌子面的各个轮廓线。此方法特点是：速度快、要求的条件高、计算量大，放样前须提前计算出所有须放样点的数据。且对掌子面的平整度有较高要求，对于有激光导向及免棱镜的仪器尤为方便，但受掌子面平整度精度影响较大。5.2.4 激光断面仪法激光断面仪法的测量原理为极坐标法。以水平方向为起算方向，按一定间距（角度或距离）依次一一测定仪器旋转中心与实际开挖轮廓线的交点之间的矢径（或距离）矢径与水平方向的夹角，将这些矢径端点依次相连即可获得实际开挖的轮廓线。现在免棱镜技术仪器较为普遍，这样就可以采用一些仪器自带或别的软件来直接测量断面，给施工分析提供科学准确的数据。5.3 隧道衬
20、砌位置控制测量1 两侧衬砌放样以中线点和水准点为依据，控制其平面位置和高程。放样建筑物的部位分别有边墙角、边墙基础、边墙身线、起拱线等位置。拱顶内沿、拱脚、边墙脚等设计高程均应用水准仪放出，并加以标注。边墙衬砌的施工放样，若为直墙式衬砌，从校准的中线按规定尺寸放出支距，即可安装模板；若为曲墙式衬砌，则从中线按计算好的支距安设带有曲面的模板，并加以支撑固定，即可开始衬砌施工。2 拱部衬砌放样拱部衬砌的放样是将拱架安装在正确的空间位置上，拱架定位并固定好后，即可铺设模板、灌注砼等。3 模板安装完成后，检查基础边缘位置，边墙拱脚、端翼墙顶面高程检查偏差值应符合规范，检查合格后上报监理验收，验收合格的才能进行砼浇筑。4 在灌注砼衬砌施工过程中，应经常检查拱架和模板的位置和稳定性。若位移变形值超限，应及时分析原因，并加以纠正。附件一、仪器证书
