总体测量方案.docx
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总体测量方案
新建铁路川藏线拉萨至林芝段站前工程LLZQ-8标
总体测量方案
编制：
复核：
审核：
中铁二局股份有限公司拉林铁路工程指挥部
2015年8月
总体测量方案
1.编制依据
1《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）；
2《铁路工程测量规范》（TB10101-2009）；
3《国家一、二等水准测量规范》（GB12897－2006）；
4《建筑沉降变形测量规程》（JGJ/T8-2007）；
5《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T18314-2009）；
6《铁路隧道监控量测技术规程》（Q/CR9218-2015）；
7设计院相关平面资料、纵断面资料及控制点交桩资料。
2.工程概况
2.1本标工程概况
本标段为LLZQ-8标段，起讫里程为D3K230＋703～DK263＋844.62，正线长度33.13km；其中隧道7座16.613km，占正线长度51.5%；桥梁11座9642.35延长米，占正线长度29.9%；路基13段4.719km,占正线长度14.6%；涵洞337.5横延米/21座，其中盖板涵98.4横延米/3座，框架涵239.1横延米/18座；车站2座（热当车站、冲康车站）。
2.2线路主要技术指标
拉林铁路主要技术标准表
序号
主要技术标准
推荐意见
1
铁路等级
Ⅰ级
2
正线数目
单线
3
设计行车速度
160km/h
4
限制坡度
12‰
5
最小曲线半径
一般2000m、困难1600m
6
牵引种类
电力
7
机车类型
货机HXD2，客机HXD1D
8
牵引质量
3000t
9
到发线有效长度
650m（预留850m）
10
闭塞类型
自动站间闭塞
2.3控制工程及重难点工程
控制工程及重难点工程一览表
序号
单位工程
起讫里程
全长（m）
起点里程
终点里程
1
藏日拉隧道（控制工程）
D3K230+703
D3K234+667
3964
2
东噶山隧道
D1K251+534
D1K255+241
3707
3
郎镇1号雅鲁藏布江特大桥
DK251+109.1
DK251+531.12
422.02
4
郎镇2号雅鲁藏布江特大桥
DK255+251.2
DK255+833.05
581.85
5
郎镇3号雅鲁藏布江特大桥
DK257+280.85
DK257+813.45
532.6
6
郎镇4号雅鲁藏布江特大桥
DK258+791.82
DK260+056.14
1264.32
3.测量方案
3.1控制点复测
项目开工前对管段内设计院所交CPI、CPII、二等水准点进行复测，当复测结果发现设计点数据与观测数据超限时，须分析原因，确定是否重测或重新计算，并上报业主、设计单位、监理单位确认。
控制点复测工作由局测量中心统一实施，并提交复测成果上报监理及业主审核通过。
3.2施工平面控制点复测与加密
根据设计院所交的CPI、CPII控制点，结合现场实际情况，进行施工控制网的加密，以满足施工放样、监控量测、隧道贯通测量的需要。
为保证测量精度，在进行控制点复测时对隧道进出口同步进行加密，加密点纳入复测体系中，以提高加密点的精度。
同时根据实际需要，在隧道进出口布的加密点不少于3个，以满足施工精度要求。
施工平面控制网加密测量，采用GPS或全站仪按三等精度进行施测。
3.3施工高程控制点复测与加密
利用设计院水准点，对管段内线路及主要结构物及隧道各个洞口（斜井）进行水准点加密，以满足现场施工测量和沉降观测需要。
高程控制点必须布设在沉降影响区域外且保证稳定。
加密水准点测量起闭于线路水准基点，按二等水准测量技术要求进行。
3.4标段搭接测量
测量实施前，在标段分界附近选择一对CPI控制点作为平面共用桩、选择一对水准点作为高程共用桩，复测成果满足规范精度要求后，以原测成果为施工依据；如复测成果不满足精度要求，需与相邻标段协商对搭接点的成果进行更新，以更新成果作为搭接依据，并报监理单位确认，并签订共用桩协议。
1、与7标联测
平面控制点以设计单位移交的CPI99、CPI100作为共用桩，高程控制点以以设计单位移交的BM120、BM121作为共用桩。
2、与9标联测
平面控制以设计单位移交的CPI120、CPI121作为共用桩，程控制点以以设计单位移交的BM143、BM144作为共用桩。
3.5平面坐标及高程系统
1、平面坐标系统
采用2000国家大地坐标系参考椭球，高斯投影。
东坐标和北坐标的加常数分别为500km、0。
工程椭球构建采用改变椭球参数的方法（即参考椭球长半轴直接加投影面大地高并保持扁率和定向不变）。
边长投影在抵偿高程面上，投影长度的变形值不宜大于2.5cm/km，即投影长度变形（包括高程归化、高斯正投影变形之和）不大于1/40000。
本标段投影带参数如下：
中央子午线经度
投影高程面正常高Hm（m）
投影高程面大地高h（m）
平均高程
异常（m）
对应里程范围
最大投影长度变形值（mm/km）
93°15′
3030
3000
-30
DK220+800～DK333+000
27.9
2、高程系统采用1985国家高程基准
3.6精度和技术指标
1、平面控制网
平面控制网复测采用GPS施测，CPI控制网、4～6km隧道施工加密控制网按二等精度施测；CPII控制网、其他施工加密控制网按三等精度施测。
平面控制网GPS测量的精度指标测量精度指标
控制网
基线边方向中误差
最弱边相对中误差
二等
≤1.3″
1/180000
三等
≤1.7″
1/100000
平面GPS测量主要测量技术指标
等级
固定误差a（mm）
比例误差系数b（mm/km）
基线方位角
中误差（″）
约束点间的边长相对中误差
约束平差后最弱边
边长相对中误差
二等
≤5
≤1
1.3
1/250000
1/180000
三等
≤5
≤1
1.7
1/180000
1/100000
注：
当基线长度短于500m时，二、三等边长中误差应小于5mm。
各等级控制网基线长度中误差应按下式计算。
式中：
σ——基线长度中误差（mm）
a——固定误差（mm）
b——比例误差系数（mm/km）
d——基线或环的平均边长（km）
隧道洞外控制测量技术要求
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（″）
边长相对
中误差
洞外
GPS
测量
二
4～6
1.3
1/180000
三
<4
1.7
1/100000
导线测量的主要技术要求
等级
测角中误差（″）
测距相对
中误差
方位角闭合差（″）
导线全长
相对中误差
测回数
1″级仪器
四等
2.5
1/80000
1/40000
4
注：
表中n为测量数。
水平角方向观测法的技术要求
等级
仪器等级
半测回归
零差（″）
一测回内2C
互差（″）
同一方向值各
测回互差（″）
四等及以上
1
6
9
6
注：
当观测方向的垂直角超过±3°时的范围时，该方向2C互差可按相邻测回同方向进行比较，其值应满足表中一测回内2C互差的限值。
边长测量技术要求
等级
测距仪
精度等级
每边测回数
一测回读数较差限值（mm）
测回间较差
限值（mm）
往返观测
平距较差限值
往测
返测
四等
Ⅰ
2
2
2
3
2mD
Ⅱ
2
2
5
7
Ⅲ
4
4
10
15
注：
1、一测回是全站仪盘左、盘右各测量一次的过程
2、测距仪精度等级划分如下：
Ⅰ级md≤2mm
Ⅱ级2mm≤md≤5mm
Ⅲ级5mm≤md≤10mm
md为每千米测距标准偏差，即按测距仪出厂标称精度的绝对值归算到1KM的测距标准偏差。
3、mD=a+b×D
式中：
mD——仪器测距中误差（mm）
a——标称精度中的固定误差（mm）
b——标称精度中的比例误差系数（mm/km）
D——测距长度（km）
2、高程控制网
高程控制网采用二等几何水准测量，跨河水准采用测距三角高程法。
水准测量的主要精度指标
水准测量
等级
每千米水准测量偶然中误差M△
每千米水准测
量全中误差MW
限差（mm）
检测已测段
高差之差
往返测
不符值
附合路线或
环线闭合差
二等水准
≤1.0
≤2.0
6
4
4
注：
L为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位为km。
3.7人员配置
测量人员情况一览表
序号
姓名
任职资格
本项目主要岗位
1
郭平
高级工程师
组织、项目负责
2
周适
工程师
成果编制
3
江华
工程师
平面数据处理
4
李小龙
助理工程师
平面数据处理复核
5
王靠省
工程师
技术设计书编制
6
干坚定
高级工程师
1组高程数据处理
7
瞿伟
助理工程师
1组高程数据处理
8
卢建兵
高级技师
1组高程数据复核
9
粟剑
工程师
2组高程数据处理
10
张晓波
工程师
2组高程数据处理
11
甑定勇
高级技师
2组高程数据复核
12
龙远富
助理工程师
协调
13
刘明伟
助理工程师
外业观测
14
王强
技术员
外业观测
15
唐贻平
测量技师
外业观测
16
刘石
测量工
外业观测
4.线路控制网测量
4.1原有数据
本标段有关的精密工程控制测量成果资料如下：
序
成果资料名称
数量
1
《新建铁路川藏线拉萨至林芝段（施工图）站前专业技术交底》（中国中铁二院工程集团有限责任公司，2015年7月）
1
2
《新建铁路川藏线拉萨至林芝段精密工程控制测量网CPI坐标成果表（工程独立坐标）》（中国中铁二院工程集团有限责任公司，2013年8月）
1
3
《新建铁路川藏线拉萨至林芝段精密工程控制测量网CPII坐标成果表（工程独立坐标）》（中国中铁二院工程集团有限责任公司，2014年11月）
1
4
《新建铁路川藏线拉萨至林芝段二等水准成果表》（中国中铁二院工程集团有限责任公司，2013年8月）
1
本次控制测量是在上述测量成果的基础上实施，必须利用成果资料中的坐标系、高程系、控制网点坐标及高程成果，按原网测量方法和精度进行测量以及数据处理。
CPI、CPII控制点坐标以及水准点高程进行检验满足要求后采用。
4.2施测方案
（1）、使用仪器
GPS测量拟使用TopconGR-3双频双星接收机，标称精度（3mm+0.5ppm），共计10台套。
测量仪器必须在仪器检定有效期内。
测量前必须对配套的基座、对中器进行检查，并做好检校记录。
测量中，发现异常必须立即检查校正，保证仪器处于正常运行状态。
水准测量拟使用2台套TrimbleDini03（标称精度0.3mm/km）仪器与配套铟瓦尺、5Kg尺垫进行测量。
测量仪器必须在仪器检定有效期内。
测量前必须检查i角和水准尺的圆水泡，并做好检校记录；测量中必须使用尺撑以稳定水准尺。
测量数据直接保存在仪器存储卡中，每天测量结束后及时下载到计算机和移动硬盘中保存并备份。
测距三角高程法跨河水准测量拟使用两台SOKKIASET1X（测角精度1″，测距精度3mm+2ppm）仪器与配套棱镜进行测量，测量仪器必须在检定有效期内。
测量前必须对对中器、2C、i角进行检查校正，并做好检校记录。
（2）、测量人员
承担此次测量任务的为中铁二局测量中心，是国家甲级测绘资质单位中铁二局集团有限公司的测量业务的职能部门。
为顺利完成此次测量工作，拟派2名高级工程师、5名工程师、多名测量技师和若干测量员组成测量组，参加本次测量工作。
3）、平面控制网GPS施测
按静态相对定位模式，10台接收机同步观测；同步网间通过边联方式构网，形成大地四边形或三角形组成的带状网。
CPI、CPII、施工控制网加密测量同时进行，数据独立处理。
CPI控制点观测时段数为2个时段，每时段长为90分钟以上。
CPII网附合到CPI点上，观测时段数为1～2个时段，每时段长为60分钟以上。
4～6km隧道加密控制网附合到附近CPI点上，观测时段数为2个时段，每时段长为90分钟以上。
其他施工加密控制网附合到附近CPI、CPII点上，观测时段数为2个时段，每时段长为90分钟以上。
4）、精密水准网施测
（1）水准测量所使用的水准仪及水准尺类型必须符合相应等级的要求，宜采用相应等级的数字水准仪及其自动记录功能采集数据。
（2）测量中，必须使用尺撑或简易尺撑，以保证水准尺的稳定。
立尺必须踏实尺垫后观测。
风大不易稳定水准尺时，停止观测。
（3）外业测量时，应注意勘察水准基点的稳定情况和未来的影响源，并记录。
4.3数据处理
GPS数据的基线解算拟使用随机软件PinnacleVer1.07进行。
平面和高程数据转换、控制网数据质量分析、网平差与控制网复测分析，拟采用中铁二局研制的工程测量数据处理通用软件GSP（2009年11月通过中国中铁股份有限公司评审鉴定）。
5.工程施工测量
为确保施工放样的准确性，施工测量实行三级复核制：
测量组放样后自检、项目总工程师或工程部部长复核、监理审核。
每次放样前必须对要使用的控制点进行检核，并根据轴线、结构尺寸等设计数据检核其相互关系是否正确。
施工放样前应作好施工放样数据的计算工作，放样数据在放测前24小时报监理审批。
5.1测量设备配置
测量设备一览表
序号
设备名称
管理类型
品牌
型号
出厂
编号
测量
范围
精度
状态
保管人
全站仪
Leica
1″
全站仪
Leica
1″
全站仪
Leica
1″
1
全站仪
A
SOKKIA
SET250RX
221046
1～1500
2″
良好
周云
2
水准仪
A
SOKKIA
C320
580453
1～200
1mm
良好
周云
3
全站仪
A
Leica
TCRA1201+
265332
1～1500
1″
良好
刘阳
4
全站仪
A
SOKKIA
SET250RX
108471
1～1500
2″
良好
龙远富
5
电子水准仪
A
Trimbe
Trimbe
732734
1.5～100
0.3mm
良好
龙远富
6
全站仪
A
SOKKIA
SET250RX
102955
0～1500
2″
良好
蒲磊
7
全站仪
A
Leica
TC402
676490
0～600
2″
良好
蒲磊
8
水准仪
A
DSZ2
DSZ2
288867
1～200
1.5mm
良好
蒲磊
5.2测量人员配置要求
各分部测量人员配置表
测量负责人
1名
高级技师及工程师以上职称
测量人员
3～4名
测量技师以上职称、具有独立操作及复核能力
5.3测量工作流程
5.4桥梁施工放样
⑴、桩基施工放样
①对设计图中在桩基平面尺寸进行复核，桩与桩之间的距离，桩与主轴线间的距离，桩位或桩基位的里程，均应进行复核无误后方可进行桩基坐标计算，计算后的桩基坐标成果进行逐级复核，做到准确无误或误差满足规范要求后，方可用于施工放样。
②采用极坐标法进行放样，角度采用正、倒镜分中法定向，距离采用棱镜转动180度，测两次取平均值定位。
桩基放样后，置镜放另一控制点对其进行复核，误差满足要求方可定桩。
当误差过大时重新对其定位，直到满足精度求为止。
同时督促现场施工作业人员做好并保护好护桩，其个数不少于4个。
③对于钻孔桩，钻机开钻前，督促现场施工人员根据护桩定出桩基中心点位，控制其钻头中心位置，误差满足要求后方可进行开钻，钻入孔深达5～8米后用仪器检测一次钻头中心位置，以防止钻机在钻孔过程中发生机体位移使桩基的平面位置发生变化。
⑵、承台结构放样
承台施工前先按施工要求并根据现场实际地形条件对承台四角点对应的开挖点进行放样，开挖至设计高程以后即检查开挖基坑底面的平面尺寸是否满足施工要求。
在封底混凝土浇筑完毕以后，即可在封底混凝土面上放出承台的设计四角点或中心十字线。
下一步即可进行钢筋和模板工程的施工。
在浇注承台混凝土之前，要在钢筋和模板顶面放出承台的中心十字线，并用水准仪在模板上标出承台顶面的设计高程。
经各方检查各尺寸符合设计和规范要求以后，方可浇筑混凝土。
③墩身结构放样
承台施工完并经养护达到设计要求强度以后，即可进行墩身的施工。
在墩身施工前首先在承台顶面放出墩中心十字线，然后根据每节墩身的施工高度，用水准仪在墩身钢筋或墩身模板上做出每个施工节段的顶面高度位置，并计算出该施工高度对应的墩身绝对平面位置和各部位的相对平面关系，运用卷尺对结构物尺寸进行复核。
④垫石结构放样
墩身施工结束，垫石施工前在墩身顶面放出垫石控制十字线，然后待垫石模板立好后在模板顶面用精密水准仪定出垫石顶面并做好标记。
无论采取何种方法放样，放样前均应先对中线点或控制点进行检查，确认无误后才能进行放样作业。
放样后要进行检核，内分法放样应用另一端中线或轴线进行检核，极坐标放样应用另一控制点进行检核，并根据轴线、结构尺寸等设计数据检核其相互关系是否正确，混凝土浇筑前应检核测量。
5.5隧道施工放样
⑴、首先定位出隧道的起始位置，以便修建施工便道。
⑵、进洞之前，准确放样隧道中心线和拱顶标高，布置超前管棚，做好超前支护。
⑶、施工上导坑时，每开挖放炮并出渣完成后，放样出隧道中心线和边线，并在掌子面上定出拱顶标高，以便控制型钢钢架和格栅钢架位置，避免钢架侵入衬砌以内。
⑷、施工下导坑时，可以先放样出半边的边线以及中线位置。
放炮出渣后，再次放样相应里程的边线，控制型钢钢架和格栅钢架位置。
⑸、开挖完成并完成初期支护后，必须检查初期支护的断面尺寸。
可利用带免棱镜的全站仪对初支面进行扫描，利用相应的断面检测软件分析初支是否侵限。
⑹、仰拱开挖之前，必须定出开挖的深度，在完成放炮出渣后，测量和上部施工测量的一样。
⑺、在浇筑底板混凝土后，准确放样出矮边墙位置，并定出矮边墙顶面标高。
⑻、洞外拼装衬砌台车，进洞之前检查台车的断面尺寸。
放样出隧道的中心线，架设全站仪于中线上，先左右调整衬砌台车，直至台车中线位于隧道中线上。
然后架设水平仪，使得台车顶面标高略高于设计标高2～3cm。
再次检查台车中线和顶面标高，直至中线和标高都达到施工和设计要求。
⑼、浇筑完成衬砌后，必须利用带免棱镜的全站仪对衬砌进行扫描，检查衬砌是否侵限。
⑽、放样出水沟电缆槽位置，并定出水沟电缆槽顶面标高。
5.6隧道控制测量
一、隧道洞内平面控制测量方案设计
⑴、洞内导线精度设计
隧道洞内各开挖面导线控制测量按四等导线的精度施测，设计测角中误差不小于±2.5″，边长相对精度不小于1/80000。
⑵、洞内导线网形设计
洞内导线网应布设为闭合导线环，以加强测量检核和提高测量精度，每个导线环的边数为4～6条；洞内导线设计平均边长不小于300m，特殊情况下最短边长应不低于250m，相邻边长的比不宜小于1：
3。
导线网可参照下图布设：
图1：
多边形闭合环
图2：
菱形闭合环
当左右线隧道通过横通道可以连通时，可将左右线隧道洞内导线网通过横通道进行连测并整体平差，提高洞内控制测量精度。
⑶、导线点的埋设
导线点埋设时，在确保视线清晰的条件下，应尽量将导线边长放长，以减少洞内测站数，削弱误差的积累；导线点应沿中线附近布设，以削弱旁折光对水平角测量精度的影响；导线点应成对埋设，埋设时成对的两个导线点应在里程方向前后错开5～10m，左右错开0.5～1m，以便于观测和防止导线点在使用过程产生混淆；导线点的埋设位置应在隧道边墙上用红油漆进行标记，并注明距边墙的距离，以便于寻找。
⑷、控制网观测的仪器要求
鉴于洞内导线测量环境差、施工干扰大、占用时间长而精度要求高的特点，建议洞内导线测量采用高精度、稳定性好的全站仪进行导线网的观测，全站仪标称测角精度不应低于±1″，测距标称测角精度不应低于2mm+2ppm，即应采用DJ1级或DJ05型测角精度的全站仪进行观测。
⑸、控制网观测技术要求
测角采用方向观测法观测4～6测回；距离往返各观测2测回，并进行气象改正、投影改正。
⑹、控制网平差计算
控制网平差应采用严密平差进行计算。
二、隧道洞内高程控制测量设计
根据《铁路工程测量规范》TB10101-2009第6.1.5条，两相邻开挖面高程路线长度大于1500m时，需按高程贯通精度要求进行高程控制测量设计，七座隧道两相邻开挖面高程路线长度最大为3.965km，按二等水准测量进行洞内高程控制测量的高程贯通中误差为：
说明采用二等水准测量进行洞内高程控制测量可以满足所有贯通面之间高程贯通精度的要求。
按照二等水准测量进行洞内高程控制测量对于满足贯通精度来讲偏于安全，考虑到上述七座隧道将来要施做无砟轨道，直接施测二等水准测量可为无砟轨道施工做好高程测量准备。
洞内二等水准点宜200m左右设置一对，以便于施工放样和复核。
水准网可参照下图布设：
二等水准测量应采用DS1及以上精度等级的水准仪配合因瓦水准尺进行测量或者相应精度等级的电子水准仪配合条码水准尺进行测量。
三、隧道施工测量注意事项
⑴、洞内导线点应埋设稳固，采用混凝土浇注埋设至隧道基岩上，宜采用不锈钢钢质球面中心为标志；
⑵、洞内导线测量前应提前通风，保持视线清晰；
⑶、测量时应接碘钨灯对测量觇牌进行照明，以增强照明效果；
⑷、应采用三联架法或者测回间多次对中整平的方法削弱短边测量时的对中误差对方位角传递精度的影响；
⑸、当距离掌子面最近的导线点与掌子面之间的距离超过洞内导线设计长度的1.5倍时，必须要对洞内导线进行延伸测量，并对洞内中线进行修正；
⑹、洞内导线测量应严格执行控制测量设计的各项技术要求。
⑺、洞内导线进行延伸测量前，应复核原有的三个洞内控制点，确认原有导线点稳固可靠后方进行导线延伸测量。
⑻、靠近掌子面的临时中线桩在使用前应加强复核，防止发生位移。
⑼、洞外GPS控制点应加强施工过程中的复核，确保进洞使用的控制点正确可靠。
⑽、隧道各工作面贯通后应及时测量贯通误差；
⑾、由于隧道洞内铺设无砟轨道，建议贯通误差按导线平差法严密平差进行调整；
⑿、隧道铺设无砟轨道前应按二等水准测量精度对全隧进行高程贯通测量，提前调整误差为无砟轨道施工做好准备；
⒀、隧道铺设无砟轨道前应按无砟轨道施工精度要求做好隧道内CPIII控制网的布设与施测，CPIII控制网施测时应连测一定数量的洞内施工导线点，以防止重复测量的误差引起隧道净空侵限。
5.7隧道贯通测量
⑴、隧道贯通精度要求
按照《铁路工程测量规范》TB10101-2009第6.1.4条，隧道相向开挖洞内施工中线在贯通面上的横向和高程贯通误差应符合下表规定。
隧道贯通误差规定
项目
横向贯通误差
高程贯
通
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