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测量方案最新版

杭州市第二水源千岛湖配水工程施工6标

施工测量方案

编制：

复核：

审核：

中铁三局集团有限公司

杭州市第二水源千岛湖配水工程施工6标项目经理部

2015年08月19日

1.工程概况1

1.1工程概况1

1.2地形地貌2

2.测量作业依据2

3.测量作业任务和内容2

4.施工测量技术方案3

4.1测量控制网的复测4

4.2施工控制网布设5

4.3洞内平面控制测量7

4.3.1中线法7

4.3.2导线法7

4.3.3洞内平面控制注意事项9

4.4洞内高程控制测量9

4.5隧道贯通测量设计10

4.5.1高程测量设计10

4.5.2横向测量设计10

5.隧道施工测量13

5.1洞门的施工测量13

5.2洞内中线测量13

5.3腰线的测设14

5.4掘进方向指示14

5.5开挖断面的放样14

5.6结构物的施工放样14

5.7道路测量15

6.隧道竣工测量15

6.1竣工测量任务15

6.2竣工测量后一般要求提供下列图表15

7.测量人员组织16

8.使用仪器设备16

9.测量精度质量保证措施17

10.施测安全及仪器管理18

杭州市第二水源千岛湖配水工程施工6标

施工测量方案

1.工程概况

1.1工程概况

杭州市第二水源千岛湖配水工程施工六标主要位于建德市钦堂乡境内，项目主要包含两座支洞、一座竖井、110m钢内衬埋管及一段暗挖区间。

本标段工程造价277493736元。

杭州市第二水源千岛湖配水工程施工6标范围为谢田支洞控制段～凉坑坞支洞控制段。

主要工作内容包括桩号39+260～45+760m段输水隧洞，隧洞直径（衬后）约6.7m，设计配水流量为38.8m3/s，清渚港埋管，谢田支洞（谢田分水口）及洞口阀门井、管理站房结构和交通道路，凉坑坞支洞（检修交通洞）及洞口管理结构和交通道路，林山事故检修阀及其设备管理房结构等建筑物土建工程等。

本标段工程涉及输水隧洞线路总长约6.50km，其中砼衬砌段长约6.213km，钢衬段长约177m（其中清渚港埋管上游钢衬段长约94.9m，下游段长约82.1m），清渚港埋管长110m。

谢田支洞长259.3m，进口高程80m，与主洞衔接处高程为62m，开挖成城门洞型，洞内设置避车道及扩挖段，支洞坡度6.1%，洞口设置检修阀井及管理房，并新建道路与现有道路连接，道路长度约413m，宽4.5m。

凉坑坞支洞长764.3m，进口高程117.5m，与支洞衔接处高程为60.5m，开挖成城门洞型，洞内设置避车道及扩挖段，支洞坡度7.46%，洞口设置检修管理房，并新建道路与现有道路连接，道路长度约779m，宽4.5m。

1.2地形地貌

测区位于浙西北中山区，主要为天目山和千里岗山脉，山脉总体呈北东-南西展布，与区域构造线吻合。

地形以中山、低山丘陵为主，山峰高程一般200m～1000m，最高峰为西天目山龙王峰1507m。

2.测量作业依据

（1）国家有关部门制定的法律、法规、规定。

（2）隧道工程施工标准、规范、规程及有关技术法规

（3）《全球定位系统（GPS）测量规范》（GBT/18314-2009）

（4）《工程测量规范》（GB50026-2007）

（5）《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）

（6）《水利水电工程施工测量规范》（DL/T5173-2012）

（7）杭州市第二水源千岛湖配水工程施工六标施工图纸

（8）监理单位审核批准的交桩资料。

3.测量作业任务和内容

测量工作是隧道工程的重要组成部分，为工程施工提供准确的定位信息、实时监控量测施工进程地面、隧道相关变化量的发展，为工程施工提供必要的测量数据，根据测量数据适当调整作业进度和措施方法，确保工程顺利准确进行，确保施工安全。

在本次工程项目中，测量作业的任务主要包含以下内容：

①地面测量控制网的复测；

②施工平面控制网的加密测量；

③施工高程控制网的加密测量；

④地面至隧道的联系测量，包括进洞定向测量、高程传递测量；

⑤洞内施工放样洞内开挖断面衬砌断面，房屋，道路及设备安装测量；

⑥隧道贯通测量；

⑦竣工测量:

包含线路中线测量、隧道净空断面测量；

⑧施工监控量测包含：

隧道洞室收敛变形监测、隧道拱顶下沉监。

施工测量计划

序号

施工测量内容

开始时间　

　结束时间

备注

交接桩复测

2015/8/1

2015/9/30

谢田支洞施工测量/凉坑坞施工测量

2015/10/1

2016/4/15

谢田管段正洞施工测量

2016/1/1

2018/12/4

凉坑坞管段正洞施工测量

2016/4/16

2017/6/17

房屋及设备安装施工测量

2018/8/14

2019/1/14

竣工测量

2018/12/1

2019/2/10

4.施工测量技术方案

施工测量是标定和检查施工中线、测设坡度和放样构筑物，测量是施工的导向，是确保工程质量的前提和基础。

隧道工程施工测量的施测环境和条件复杂，要求的施测精度又相当高，必须精心施测和进行成果整理，工程测量成果必须符合相关规范的要求。

隧道平面与高程贯通误差的限差下表所示。

表4.1隧道贯通误差限

两开挖洞口间长度（km）

＜5

5~9

9~14

14~20

横向贯通误差（mm）

±100

±150

±300

±400

高程贯通误差（mm）

±80

4.1测量控制网的复测

杭州市第二水源千岛湖配水工程6标由浙江省水利水电勘测设计院于洞外建立三等GPS网，GPS控制点9个，可用于隧道控制点有：

CF1，CF2，CF3，CF4，CF5，CF6，CF7，CF8，CF9；搭接5标CE7,CE8,搭接7标CG7,CG8。

高程控制点4个，分别为IIIF1，IIIF2，IIIF3，IIIF4。

搭接5标IIIE2,搭接7标IIIG3。

表4.2控制点坐标

CF1

三等GNSS

埋石

3289701.161

452755.629

256.0

CF2

三等GNSS

埋石

3288836.824

452643.726

133.989

CF3

三等GNSS

埋石

3288971.434

453155.622

186.2

CF4

三等GNSS

埋石

3291008.555

455264.770

102.687

CF5

三等GNSS

埋石

3289954.705

455203.244

77.422

CF6

三等GNSS

埋石

3289913.768

456065.204

69.165

CF7

三等GNSS

埋石

3289712.217

456649.361

64.498

CF8

三等GNSS

埋石

3290871.893

456579.597

171.0

CF9

三等GNSS

埋石

3291572.773

455099.683

105.600

CG7

三等GNSS

埋石

3294211.609

456503.542

246.3

CG8

三等GNSS

埋石

3294912.591

456202.481

176.985

CE7

三等GNSS

埋石

3286868.262

451095.727

CE8

三等GNSS

埋石

3286899.511

451391.076

IIIF1

三等水准

埋石

113.990

IIIF2

三等水准

埋石

90.636

IIIF3

三等水准

埋石

102.186

IIIF4

三等水准

埋石

69.005

IIIG3

三等水准

埋石

158.059

IIIE2

三等水准

埋石

为满足施工的需要，对设计院提供的首级GPS控制点及高程控制点进行检测，保证上述各级控制点相邻点的精度分别满足规范要求。

地面控制网是隧道贯通的依据由于受施工和地面沉降等因素的影响，这些点有可能发生变化，所以在测量时和施工中先对地面控制点进行复测，确定控制网的可靠性。

工作内容包括：

复测相应GPS控制点，复测高程控制点等。

表4.1-1洞外平面控制测量技术要求

测量方法

控制网等级

测角中误差

洞室相向开挖长L（km）

GPS测量

三等

----

5~10

表4.1-2洞外高程控制测量技术要求

部位

等级

每千米高差中误差（mm）

洞室相向开挖长L（km）

洞外

四等

2~8

4.2施工控制网布设

在地面控制网检测无误后，依据复测的控制点再进行施工控制网的加密，以保证日后的施工测量及隧道贯通测量顺利进行。

平面控制加密测量时，应在每个隧道的施工洞口布设3个相互通视的加密点（点间距约300m），在二等水准加密测量时应在每个施工洞口布设2个二等加密水准点。

施工控制网的加密分两方面内容：

（1）施工平面控制网加密测量

通常地面控制点的密度及数量都不能满足施工测量的要求，因此根据现场的实际情况，进一步进行施工控制网的加密，以满足洞口联系测量、施工放样、隧道贯通测量的需要。

施工平面控制网采用1秒级全站仪（测距精度:

1mm+1.5ppm）进行测量，测角4测回（左、右角各2测回，左、右角平均值之和与360°的较差应小于3.6″），测边往返观测各2测回，用严密平差进行数据处理，点位中误差小于±10㎜。

（2）施工高程控制网加密测量

根据实际情况将高程控制点引入施工现场，并沿线路走向加密高程控制点。

高程控制点必须布设在沉降影响区域外且保证稳定。

高程测量采用国家二等精密水准测量方法和精度要求进行施测。

（3）隧道联系测量

隧道洞外和洞内的联系测量：

在隧道开挖之前，必须根据洞外控制测量的结果，测算洞口控制点的坐标和高程，同时按设计要求计算洞内待定点的设计坐标和高程，通过坐标反算，求出洞内待定点与洞口控制点（或洞口投点）之间的距离和夹角关系，可按极坐标方法或其它方法测设出进洞的开挖方向，并放样出洞门内的待定点点位。

（4）隧道洞内控制测量

在隧道施工中，随着开挖的延伸进展，需要不断给出隧道的掘进方向。

为了正确完成施工放样，防止误差积累，保证最后的准确贯通，应进行洞内控制测量。

此项工作是在洞外控制测量和洞、内外联系测量的基础上展开的，包括洞内平面控制测量和洞内高程控制测量。

表4.4洞内平面控制测量技术要求

测量方法

控制网等级

测角中误差（秒）

洞室相向开挖长L（km）

导线测量

三等

1.8

4~9

4.3洞内平面控制测量

4.3.1中线法

中线法是指采用直接定线法，即以洞外控制测量定测的洞口投点为依据，向洞内直接测设隧道中线点，并不断延伸作为洞内平面控制。

这是一种特殊的支导线形式，即把中线控制点作为导线点，直接进行施工放样。

一般以定测精度测设出待定中线点，其距离和角度等放样数据由理论坐标值反算。

若将上述测设的中线点，辅以高精度的测角、量距，可以计算出新点实际的精确点位，并和理论坐标相比较，根据其误差，再将新点移到正确的中线位置上，这种方法也可以用于较长的隧道。

缺点：

受施工运输的干扰大，不方便观测，点位易被破坏。

4.3.2导线法

导线法是指隧道洞内平面控制采用布设精密导线进行。

导线特点：

较中线形式灵活，点位易于选择，测量工作也较简单，而且可有多种检核方法；当组成导线闭合环时，角度经过平差，还可提高点位的横向精度。

施工放样时的隧道中线点依据临近导线点进行测设，中线点的测设精度能满足局部地段施工要求即可。

洞内导线可以采用下列几种形式：

（1）单导线导线布设灵活，但缺乏检测条件。

测量转折角时最好半数测回测左角，半数测回测右角，以加强检核。

施工中应定期检查各导线点的稳定情况。

（2）导线环

导线环隧道洞内控制测量的首选形式，有较好的检核条件，而且每增设一对新点，如5和5′点，可按两点坐标反算5～5′的距离，然后与实地丈量的5～5′距离比较，这样每前进一步均有检核。

图4.3

（3）主、副导线环

如下图所示，图中双线为主导线，单线为副导线。

主导线既测角又测边长，副导线只测角不测边，增加角度的检核条件。

在形成第二闭合环时，可按虚线形式，以便主导线在3点处能以平差角传算3～4边的方位角。

主副导线环可对测量角度进行平差，提高了测角精度，对提高导线端点的横向点位精度非常有利。

图4.4

4.3.3洞内平面控制注意事项

（1）每次建立新点，都必须检测前一个旧点的稳定性，确认旧点没有发生位移，才能用来发展新点。

（2）导线点应布设在避免施工干扰、稳固可靠的地段，尽量形成闭合环。

导线边以接近等长为宜，一般直线地段不短于200m，曲线地段不宜短于50m。

导线边视线距离设施不小于0.2m。

（3）测角和测距时，必须经过通风排烟，使空气澄清以后，能见度恢复时进行。

根据测量的精度要求确定使用仪器的类型和测回数。

4.4洞内高程控制测量

洞内高程控制测量是将洞外高程控制点的高程通过联系测量引测到洞内,作为洞内高程控制和隧道构筑物施工放样的基础,以保证隧道在竖直方向正确贯通。

表4.4洞内高程控制测量技术要求

部位

等级

每千米高差中误差（mm）

洞室相向开挖长L（km）

洞内

四等

2~8

洞内水准测量与洞外水准测量的方法基本相同，但有以下特点：

（1）隧道贯通之前，洞内水准路线属于水准支线，故需往返多次观测进行检核。

（2）洞内三等及以上的高程测量应采用水准测量，进行往返观测。

（3）洞内应每隔200～500m设立一对高程控制点以便检核.为了施工便利,应在导坑内拱部边墙至少每100m设立一个临时水准点。

（4）洞内高程点必须定期复测。

测设新的水准点前，注意检查前一水准点的稳定性，以免产生错误。

4.5隧道贯通测量设计

隧道贯通面上贯通误差的影响值，由洞外洞内控制测量两部分组成，为了保证高精度贯通，本设计按横向中误差±75mm，高程中误差±40mm进行设计。

按照《水电水利工程施工测量规范》DL/T5173—2012中表9.13控制测量对贯通中误差影响值的限差规定。

分配给洞外横向中误差为±37mm，高程中误差±20mm，分配给洞内横向中误差为±60mm，高程中误差为±30mm。

4.5.1高程测量设计

该隧道长6.5km，按规定分配给洞内高程中误差

，先计算水准测量精度每公里（km）高程测量高程中数中误差

，按下式计算：

可见，低于四等（

）精度，但高于等外

，故选用四等水准测量，所以洞内高程控制测量按四等要求，即可满足高程贯通中误差影响值为20mm的要求。

从安全角度考虑，实际操作可按三等水准测量。

4.5.2横向测量设计

由于隧道为6.5km，且大部分为直线隧道，为提高测量精度，导线边长尽量长，故本方案按边长为400m，在隧道中线两侧，布设成一个主副导线网的形式进行设计。

，按规范要求初步选择观测精度为：

测角中误差1.8″，测边中误差1/100000。

导线测量误差对贯通精度影响值的估算方法

导线测角误差引起的横向贯通中误差按下式计算：

式中

导线测边误差引起的横向贯通中误差按下式计算：

导线测量误差对横向贯通精度的总影响值，按下式计算：

洞内

计算：

右洞依据各导线点至贯通面的竖直距离计算的结果为

，洞内

计算：

由洞内导线边长投影至贯通面的竖直距离，计算结果

。

依据上述设计边长，利用线路平面图，自两端洞口投点分别向洞内绘出设计导线点，直至预计贯通点（从施组中查得为K42+248.9）。

并绘出用于贯通误差计算的专用坐标轴。

详见图。

由图上量取各导线点的各导线边的值。

导线点

Rx2

导线边

dy2

A10

3558

12659364

A10-A9

8649

3169

10042561

A9-A8

8649

2780

7728400

A8-A7

8649

2389

5707321

A7-A6

8649

2002

4008004

A6-A5

115

13225

1522

2316484

A5-A4

182

33124

1166

1359556

A4-A3

182

33124

810

656100

A3-A2

120

14400

429

184041

A2-A1

1681

A1-B1

265

70225

B1-B2

290

84100

647

418609

B2-B3

213

45369

886

784996

B3-B4

287

82369

1221

1490841

B4-B5

116

13456

1604

2572816

B5-B6

116

13456

1987

3948169

B6-B7

116

13456

2370

5616900

B7-B8

116

13456

2752

7573504

累计

67139572

累计

394156

考虑到施工中采用1秒全站仪测距，导线测边精度选定为1/100000,则测边误差对贯通的影响值据式为：

又据上述公式有如下关系

规范规定的洞内测量贯通中误差分配值，对于该隧道

，并将

和

值代入上式

极限

，测边中误差1/100000，即洞内按三等导线要求和精度指标进行设测可满足在60mm内贯通要求。

5.隧道施工测量

5.1洞门的施工测量

进洞数据通过坐标反算得到后，应在洞口投点安置全站仪，测设出进洞方向，并将此掘进方向标定在地面上，即测设洞口投点的护桩。

在投点A的进洞方向及其垂直方向上的地面上测设护桩，量出各护桩到A的距离。

在施工中若投点A被破坏，可以及时用护桩进行恢复。

在洞口的山坡面上标出中垂线位置，按设计坡度指导劈坡工作的进行。

劈坡完成后，在洞帘上测设出隧道断面轮廓线，就可以进行洞门的开挖施工。

5.2洞内中线测量

（1）由导线测设中线；

（2）独立的中线法；

（3）洞内临时中线的测设。

5.3腰线的测设

在隧道施工中，为了随时控制洞底的高程，以及进行断面放样，通常在隧道侧面岩壁上沿中线前进方向每隔一定距离（5～10m），标出比洞底设计地坪高出1m的抄平线，称为腰线。

5.4掘进方向指示

应用激光定向全站仪或激光指向仪来指示掘进方向。

利用它发射的一束可见光，指示出中线及腰线方向或它们的平行方向。

它具有直观性强、作用距离长，测设时对掘进工序影响小，便于实现自动化控制的优点。

5.5开挖断面的放样

开挖断面的放样是在中垂线和腰线基础上进行的，包括两侧边墙、拱顶、底板三部分。

根据设计图纸给出的断面的宽度、拱脚和拱顶的标高、拱曲线半径等数据放样，常采用断面支距法测设断面轮廓。

断面测点相对于洞室轴线的测量限差为：

开挖竣工断面±50mm，混凝土衬砌竣工断面±20mm。

5.6结构物的施工放样

在结构物施工放样之前，应对洞内的中线点和高程点加密。

中线点加密的间隔视施工需要而定，一般为5～10m一点，加密中线点应以线路定测的精度测设。

加密中线点的高程，均以三等水准精度测定。

在衬砌之前，还应进行衬砌放样，包括立拱架测量、边墙及避车洞的衬砌放样，洞门砌筑施工放样等一系列的测量工作。

地下开挖轮廓放样点相对于洞室轴线的限差为±50mm，混凝土衬砌立模放样点相对于洞室轴线的限差为±20mm。

5.7道路测量

道路测量主要内容包括：

原始地形图和断面图测绘；线路定位测量；路基，路面现场放样；路基横断面测量及土石方计量；中间交工和竣工验收测量。

线路定位测量：

中桩的测量限差平面为±100mm，高程为±100mm。

6.隧道竣工测量

隧道竣工后，为了检查主要结构物及线路位置是否符合设计要求并提供竣工资料，为将来运营中的检修工作和设备安装等提供测量控制点，应进行竣工测量。

6.1竣工测量任务

（1）首先检测中线点，从一端洞口至另一端洞口。

检测闭合后，应在直线上每200～250m、各曲线主点上埋设永久中线桩；

（2）洞内高程点应在复测的基础上每公里埋设一个永久水准点。

永久中线点、水准点经检测后，除了在边墙上加以标示之外，需列出实测成果表，注明里程，必要时还需绘出示意图，作为竣工资料之一。

（3）测绘隧道的实际净空断面，应在直线地段每5～10m、曲线地段每3～5m或需要加测断面处施测。

净空断面测量应以线路中线为准，测量拱顶高程、起拱线宽度。

6.2竣工测量后一般要求提供下列图表

隧道长度表、净空表、隧道回填断面图、水准点表、中桩表、断链表、坡度表。

7.测量人员组织

为做好施工测量工作，保证工程顺利进行，确保施工万无一失，选派有经验的测量专业人员组成本次项目的测量小组，依据本次工程项目的实际情况，成员和分组如下：

组长1名，负责测量工作生产管理协调，技术方案制定调整，由具备丰富现场管理经验的测量专业工程师担任；施工放线2组；负责跟随进洞、出洞的施工放样测量，施工所属区域的拱顶沉降测量、隧道洞室收敛观测等工作，设立现场测量技术员1名，测量工2名；因为施工进程影响因素较多，根据实际情况进行必要人员队伍的调整。

表7.1测量人员组织

姓名

学历

专业

职称

岗位职责

工作年限

备注

王辉

本科

工程测量

工程师

测量工程师

10年

组长

匡旭东

本科

测绘工程

助工

测量主管

4年

李玉斌

本科

城市地下空间工程

技术员

测量员

3年

谢超

专科

桥梁专业

技术员

测量员

4年

常江

专科

工程测量

技术员

测量员

1年

8.使用仪器设备

控制及施工测量主要仪器设备

仪器名称

数量

单位

规格型号

测量精度

检定日期

徕卡全站仪

台

TS09

1mm+1.5ppm

2014.11.21

苏一光水准仪

台

DSZ2

±1.5mm

2015.08.17

对讲机

个

博利

笔记本计算机

台

联想

9.测量精度质量保证措施

（1）施工放样前将施工测量方案与意见报告监理审批。

内容包括施测方法、操作规程、观测仪器设备的配置和测量专业人员的配备等。

积极和监理工程师进行联系、沟通和配合，满足监理工程师提出的测量技术要求及意见，并把测量结果和资料及时上报监理，监理工程师经过内业资料复核和外业实测确定无误后，方可进行下步工序的施工。

（2）用于测量的图纸资料，测量技术人员必须认真核对，必要时应到现场核对，确认无误无疑后，方可使用。

如发现疑问作好记录并及时上报，待得到答复后，才能按图进行测量放样。

原始观测值和记事项目，应在现场用钢笔或铅笔记录在规定格式的外业手簿中。

测量技术人员要认真整理内业资料，保证所有测量资料的完整。

资料必须一人计算，另外一人复核。

抄录资料，亦须认真

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