1、新建沈陽至丹東鐵路客運專線工程TJ-3標段太平山隧道貫穿測量方案復核：審定：中國建筑股份沈丹客專TJ-3標三工區目錄一、工程概況4二、編制依據4三、人員安排及擬投入的儀器設備、軟件4四、隧道貫穿方案內容及技術要求5一洞外限制測量51、平面限制網技術要求52、外業要求73、洞外GPS測量橫向貫穿誤差估算7二洞內限制測量81、洞內導線布設要求92、平面限制網技術要求93、貫穿中誤差估算9三高程限制測量101、二等水準技術要求102、洞外二等水準復測103、洞外高程貫穿誤差估算124、洞內高程限制網布設及要求125、貫穿中誤差估算13四隧道貫穿誤差測量及調整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、貫穿誤差的調整14(1)平面貫穿誤差的調整14(2)高程貫穿誤差的調整14一、工程概況太平山隧道位于遼寧省鳳城市境內穿越遼東低山區.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,隧道內線間距4.6m,隧道內縱坡為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,管段內不出現斷差現象.本工區將完成CPI、CPII點的復測,并在CPI、CPII點的根底上布設加密點并進行測量,對隧道橫向、高程貫穿精度的要求測設相應等級獨立的平面網和高程限制網,進行貫穿測量.二、編制依據?高速鐵路工程測量標準?(TB10601-2021)?國家一、二等水準測量標準?(GB/T12897-2006)?工程測量標準?(GB50026-2007)?全球定位系統(GPS鐵路測量規程

4、?(BT10054-97)?中鐵第三勘察設計院精密工程限制測量第一次復測報告?(2021)三、人員安排及擬投入的儀器設備、軟件為了保證可靠的工作質量,投入了先進的測量儀器設備,所有的儀器在施測前均經過檢校,符合標準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平面復測及洞外加密點平面測量采用天寶GP瀚態測量.洞內限制點測量采用測角精度為1的徘卡1201+全站儀進行導線限制測量.高程測量采用天寶DINI03電子水準儀.本次隧道貫穿測量擬參加測量技術人員包括測量工程師3人,測量技師9人,投入標稱精度為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電子水準儀1臺,安置接收器采用三腳架和對中精度小于1mm的光學對中器.數據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,網平差采用CosaGPS/5.20數據處理軟件進行解算.四、隧道貫穿方案內容及技術要求(一)洞外限制測量1、平面限制網技術要求CPI平面復測及洞外加密點平面測量采用GPSB態測量測量,CPI平面復測按二等GP鼓術要求進行測量,洞外加密點平面測量按三等GPS技術要求進行測量.現有鐵三院于2021年發布精密限制測量第一次復測成果中央子午線124o35'00、投影面大

6、地高80m高程異常15m點號北坐標X(nj)東坐標Y(nj)高程(項CPI81114473028.7570487151.651560.0615CPI81124472835.2389487688.071143.3213CPI81134470940.4255487323.210180.1711CPI81144470204.4424487852.794958.3101GP抨面限制網技術要求見下表:表一、GPSM量的精度指標限制網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量作業的根本技術要求測量等級

7、工程二等三等靜態測里衛星高度角(°)>15>15有效衛星總數>4>4接受機類型雙頻雙頻時段長度(min)>90>60觀測時段數>212數據米樣間隔(S)15601560PDOIPEGDOP<6<8表三、環閉合差及重復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分量閉合差環閉合差同步環WX%5Wy包5nnWZ5W出5獨立環或符合路線wx3vnWy3/7Wz3AWz3<,r3n重復觀測基線較不ds22上面各式中(7-相應等級規定的精度,按網平均邊長或基線邊長由下式計算:=a2bd2n閉合環邊數本工程：a=5mm,b

8、=1ppm,n=32、外業要求為保證外業數據采集的質量,現場測量調度采取多項技術舉措并注意觀察以下幾個方面：a、注意衛星觀測精度是否與預報一致,如出入較大時應根據實際情況整調觀測時間增加觀測時間,特別要注意衛星健康狀況改變.b、晝預防使用受限樁點,當不能避開時應意衛星預報和現場精度為依據選擇精度高的時段進行觀測.c、合理選擇樁位,以改善限制網的圖像條件.d、在遷站前應確認已經將采集的數據正確儲存.e、觀測過程中應隨時注意GDO曲必須滿足表二、各級GPSM量作業的根本技術要求,否那么應延長觀測時間.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“GPS靜態野外記錄表填寫.3、洞

9、外GPS測量橫向貫穿誤差估算mc)2限制測量前,應按下式估算測量設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坐標差的方差和協方差；(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)洞內限制測量1、洞內導線布設要求導線邊長應根據測量設計確定.導線點布設在施工干擾小、穩定可靠、便于設站的地方,點間視線應旁離洞內設施0.2m以上.2、平面限制網技術要求洞內平面限制測量應采用導線限制測量方法.洞內限制導線應從測量設計確定的洞外聯系邊引入,洞內洞外平面限制網宜以便連接.洞內導線測量精度應符合下表規定：表四、洞內導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,應按下式估算測量設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生的橫向中誤差my

12、測邊誤差影響在貫穿面上產生的橫向中誤差m一限制網設計的測角中誤差"；Rx限制網各點至貫穿面的垂直距離m;m/限制網設計的邊長相對中誤差；dy一限制網各邊在貫穿面上的投影長度m.限制測量后,應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坐標差的方差和協方差；TAF貫穿面方位角.三高程限制測量太平山隧道高程限制網由鐵三院于2021年發布?精密工程限制測量第一次復測?中的高程點復測后聯測至隧道內1、二等水準技術要求表五、二等水準測量的主要技術標準等級每千米高差全中誤差

13、mm路線長度km水準儀等級水準尺觀測次數往返較差或閉合差mm與點聯測附合或環線二等2<400DS因瓦往返往返4Ji表六、二等水準觀測主要技術要求等級水準尺回水準儀等級視距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>0.3DS>5<60表七、二等水準測量精度要求水準測量嚏等級于千米水準測量偶4然中誤差叱計千米水準測量全中誤差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線閉合差左右路線高*不符值二等<1.0<2.06n4vL4ML2、洞外二等水準復測洞外二等水準復測按國家二等水準測量的技術

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

15、.b、預防在光線昏暗或陽光強烈的環境下作業,杜絕日出前和日落后進行作業.c、為了保證水準尺的穩定性,選用5Kg尺墊,將尺墊安放在堅實的地方踩實以預防尺墊下沉；為預防尺的晃動,必須使用配套的尺撐,保證水準尺的上下兩氣泡居中,從而保證測量時數據的準確性.d、測量時嚴格要求前后視距相等或者視距差限制在標準范圍內,減少儀器i角對高差觀測的影響.e、水準路線必須嚴格根據標準執行,采用往返觀測,并沿同一條路線進行.每一測段均采用偶數站結束,由往測轉為返測時,互換前后尺再進行觀測.觀測順序如下往返測：奇數站為后一前一前一后偶數站為前一后一后一前隨時檢查儀器內存狀況,保證數據保存的完好性,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,當天計算出測段的高差,與設計院提供高差進行比擬,對疑心有沉降的點及相關路段在次日進行補測復核,確認本次觀測正確無誤后,提交給設計院和施工單位,協助尋找和分析原因.3、洞外高程貫穿誤差估算洞外高程限制測量按二等水準測量進行測量,從隧道一端的勘測高程點聯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H實后一兩勘測點間實測高差；H實后一兩勘測點間設計高差由CPI8112測設置CPI8114實測高差為14.9868m,兩點間設計高差為14.9888m,那么洞外高程貫穿誤差估算值為2mm4、洞內高程限制網布設及要求1洞內高程限制點與洞內導

17、線限制點共用樁.2洞內高程點每隔100m設立高程限制點3洞內高程水準測量采用往返觀測,觀測限差和精度評定符合標準要求.表八、洞內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<7.54洞內高程點必須定期復測,以滿足施工要求,并且盡量預防或減少隧道高程貫穿誤差.5、貫穿中誤差估算洞外、洞內高程限制測量誤差產生的高程貫穿中誤差應按下式計算:MhM、L式中M每千米水準測量偶然中誤差mmL洞外或洞內高程路線長度km四隧道貫穿誤差測量及調整隧道貫穿誤差規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mm3040455565758018洞內貫穿中誤差mm4050658010513516017洞內外綜合貫穿誤差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,由兩端導線分別測量該點坐標,其坐標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、貫穿誤差的調整(1)平面貫穿誤差的調整如貫穿后出現橫向貫穿誤差,并在規定的限差范圍內,可按下述方法調整貫穿誤