整理a隧道施工控制网布设.docx
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整理a隧道施工控制网布设
1前言
隧道是修建在地下或水下并铺设铁路供机车动车辆通行的建筑物。
为缩短距离和避免大坡道而从山岭或丘陵下穿越的称为山岭隧道；为穿越河流或海峡而从河下或海底通过的称为水下隧道；为适应铁路通过大城市的需要而在城市地下穿越的称为城市隧道，这三类隧道中修建最多的是山岭隧道。
中国于1887～1889年在台湾省台北至基隆窄轨铁路上修建的狮球岭隧道，是中国的第一座铁路隧道,长261米。
此后，又在京汉、中东、正太等铁路修建了一些隧道。
京张铁路关沟段修建的4座隧道,是用中国自己技术力量修建的第一批铁路隧道。
隧道施工测量的主要任务是保证对向开挖的隧道能按照规定的精度贯通并使各建筑物按照设计的位置修建；放样过程中仪器所标出的方向距离都是依据控制网和图纸上设计的建筑物计算出来的，因而在施工放样之前需建立具有必要精度的施工控制网。
2隧道概述
2.1简介隧道
隧道是指修建在地层中的地下工程建筑物。
它被广泛用于公路、铁路、矿山、水利、市政和国防等方面。
在高等公路建设中，为了满足技术标准，克服地形和高程上的障碍，改善公路的平面线形、提高车速、减少对植被的破坏、保护生态环境，避免山区公路的各种病害（如落石、坍方、雪崩、泥石流等），常常需修建隧道。
修建隧道既能保证线路平顺，行车安全，提高舒适性和节省运费，又能增加隐蔽性，提高防护能力和不受气候影响。
2.2隧道分类
铁路隧道：
500m以下为短隧道，500～3000m中隧道，3000～10000m长隧道，10000m特长隧道
公路隧道：
500m以下为短隧道，500～1000m为中隧道，1000～3000m为长隧道，3000m以上为特长隧道
3介绍施工控制网
3.1施工控制网的特点
工程施工中的测量工作与其他的一般测量工作不同，它要求与施工进度配合及时，满足施工的需要。
我们原有的测图控制网在布点和施测精度方面主要考虑满足测绘大比例尺地形图的需要，不可能考虑将来建筑物的分布及施工放样对点位的布设要求。
因此，在施工期间，这些测量控制点大部分会遭受破坏，即使被保留下来的，也往往不能通视，无法满足施工测量的需要。
而施工控制网是为工程建筑物的施工放样提供控制，其点位，密度以及精度取决于建筑物的性质。
施工控制网与国家或城市控制网相比较，其最大的不同是：
在精度上并不遵循“由高级到低级”的原则。
施工控制网具有控制范围小，控制点的密度大，精度要求高，使用频繁，受施工干扰大等特点。
（一）控制范围小，控制点密度大
在勘测阶段，建筑物的位置还没有最后确定下来，通过勘测进行几个方案的比较，最后选出一个最佳方案。
因此，勘测时测量的范围较大，往往是工程建筑物实际范围的几倍到十几倍。
而在施工阶段，工程建筑物的位置已经确定，施工控制网的服务对象非常明确。
所以，施工控制网的范围比测图控制网的范围小得多。
（二）精度要求高
施工控制网主要用于放样建筑物的轴线，有时也用于放样建筑物的轮廓点，这些轴线和轮廓点都有一定的精度要求。
施工控制网的精度远高于厕图控制网的精度。
这样高精度的控制网，要求图形坚强，有足够的多余观测，在电磁波测距仪和电子计算机广泛应用的条件下，边角网是建立施工控制网的一种好方案。
（三）使用频繁
施工测量贯穿于施工过程的始终，工程建筑物往往在不同高度上具有不同的形状和尺寸。
施工中需要随时进行放样或检查其位置，在一个控制点上往往需要放样几十次甚至上百次。
例如在桥梁建设中，随着桥梁墩台浇筑的升高，在施工的不同过程和不同高度上，需要在控制点上进行多次放样。
可见，施工控制点较测图控制点使用频繁。
这就要求施工控制点稳定可靠，使用方便，在整个施工期间避免施工干扰和破坏，必要时可在控制点上设立观测墩，并设置固定的定向标志。
（四）受施工干扰大
在施工场地上，施工人员来来往往，各种施工机械和运输车辆（如吊车，汽车等）川流不息，施工临时建筑物很多，这就给施工测量带来很多困难，经常造成视线不通视。
特别是现代化施工，常常采用交叉作业方法，工地上各种建筑物的高度相差和悬殊，这都将影响控制点的通视。
因此，不仅要求控制点要分布合理，而且要求控制点要有足够的密度，以便在施工放样中有充分选择控制点的余地。
3.2施工控制网分类
施工控制网分为高程和平面控制网。
高程控制网采用水准网，为用各种等级的水准测量测定施工场地上的一系列水准点和其他高程控制点的高程，其密度要求安防一站水准仪即能测设所需要放样点的高程。
平面控制网可以布设成三角网、导线网、GPS控制网，建筑方格网等式。
1三角网对于地势起伏较大，通视条件较好的施工场地，可采用三角
2导线网对于地势平坦，通视又比较困难的施工场地，可采用导线网。
③GPS网无需通视，所以布网限制条件较少，网形精度较高。
④建筑方格网对于建筑物多为矩形且布置比较规则和密集的施工场地，可采用建筑方格网。
平面控制网的布置形式随工程建筑物的种类而有所不同，例如大型桥梁施工控制网、隧道施工控制网、水利枢纽中的大坝施工控制网、大型工厂企业施工控制网等。
3.3施工控制网布设原则
1分级布设，逐级控制；
2应有足够的精度；
3应有足够的密度；
4应有统一的规格；
3.4施工控制网的精度
施工测量的主要任务是放样，而放样的依据是施工控制网，所以施工控制网精度的确定，应从保证放样的精度要求来考虑。
而由于各种网形的测量仪器误差，布网方式等存在差异，所以实际误差要求也不尽相同。
如下面表格分别介绍了三角网，导线网，和建筑方格网的主要技术要求。
1三角网
表1三角网的主要技术要求
等级
平均边长/km
测角中误差/″
起算边相对中误差
最弱边相对中误差
二等
9
±1.0
1/300000
1/120000
三等
5
±1.8
1/200000（首级）
1/120000（加密）
1/80000
四等
2
±2.5
1/120000（首级）
1/80000（加密）
1/45000
一级小三角
二级小三角
1
0.5
±5
±10
1/40000
1/20000
1/20000
1/10000
2导线网
表2导线网的主要技术要求
等级
附合导线长度/km
平均边长/km
每边测距中误差/mm
测角中误差/″
导线全长相对闭合差
方位角闭合差
测回数
DJ1
DJ2
DJ6
三等
30
2.0
13
1.8
1/55000
±3.6
6
10
—
四等
20
1.0
13
2.5
1/35000
±5
4
6
—
一级
10
0.5
17
5.0
1/15000
±10
—
2
4
二级
6
0.3
30
8.0
1/10000
±16
—
1
3
三级
—
—
—
20.0
1/2000
±30
—
1
2
3GPS网
表3GPS网的技术要求
级别
项目
AA
A
B
C
D
E
卫星截止高度角（°）
10
10
15
15
15
15
≥4
≥4
≥4
≥4
≥4
≥4
有效观测卫星总数
≥20
≥20
≥9
≥6
≥4
≥4
观测时段数
≥10
≥6
≥4
≥2
≥1.6
≥1.6
时段长度min
静态
≥720
≥540
≥240
≥60
≥45
≥40
快速静态
双频+P（Y）
—
—
—
≥10
≥5
≥2
双频全波
—
—
—
≥15
≥10
≥10
单频或双频半波
—
—
—
≥30
≥20
≥15
采样间隔s
静态
30
30
30
10～30
10～30
10～30
快速静态
—
—
—
5～15
5～15
5～15
时段中任意卫星有效观测时间min
静态
≥15
≥15
≥15
≥15
≥15
≥15
快速静态
双频+P（Y）
—
—
—
≥1
≥1
≥1
双频全波
—
—
—
≥3
≥3
3
单频或双频半波
—
—
—
≥5
≥5
≥5
4建筑方格网
表4建筑方格网的主要技术要求
等级
边长（m）
测量中误差（″）
边长相对中误差
Ⅰ级
100～300
±5
≤1/30000
Ⅱ级
100～300
±6
≤1/20000
4隧道施工控制网的布设
4.1隧道工程施工的特点
隧道工程施工，是一个复杂的系统工程，其特点是除洞口和洞门是在露天施工外，其余各项工程都在地下进行施工作业。
由于它空间有限，工作面狭小，光线暗，劳动条件差，施工难度较大。
而长隧道的施工需要通过竖向或侧向的通道（竖井、斜井、平峒）增加工作面，加快施工进度。
很多工作面同时施工时，测量人员应保证隧道最后正确贯通。
4.2隧道施工测量的主要任务
隧道施工测量的主要任务是保证对向开挖的隧道能按照规定的精度贯通并使各建筑物按照设计的位置修建;放样过程中仪器所标出的方向距离都是依据控制网和图纸上设计的建筑物计算出来的.因而在施工放样之前需建立具有必要精度的施工控制网.
4.3隧道地面控制网的布设
隧道施工控制网的地面部分用以确定洞口点，竖井的近井点和方向照准点之间的相对位置，作为洞内控制网的真实数据。
网的图形向隧道轴线方向延伸，布网形式常采用以下几种形式：
1狭长的三角网
2边角混合网或环形导线网
3GPS控制网等
但由于当今，铁路、公路都在高速发展，而且线路长和直是其特点，因此大量建筑长隧道也在所难免，传统的隧道控制测量方法费事和速度慢，而用于需要大量进行洞口区域连测的隧道测量却可以缩短工期获得很高的效益，同时能够保证隧道贯通的精度和建筑物的精度。
例如在我国晋南的云台山隧道，全长8.1公里，施测了GPS控制网,同地面控制网的坐标比较,较差小于10mm:
又如奥地利在一条6公里长的公路隧道上,为了与地面测量比较,又用了GPS重测了ROPPEN隧道网,结果与地面网比较坐标互差为16mm:
此外,日本山梨大隧道35公里,英吉利海峡大隧道,也都施测了GPS控制网.因此现在一般都采用GPS控制网。
4.4隧道洞内控制网的布设
隧道洞内狭长形状的空间使洞内控制网的设计没有选择的余地，只能采用支导线的形式。
为了进行检核,一般布设两个等级的导线。
在掘进的同时首先布设施工导线,为掘进指明方向,为其他施工提供依据；当隧道掘进至1～2km时，布设边长较长的,具有较高精度的主导线，用于检核及修正施工导线。
隧道在曲线部分时,可以跳站观测，构成跳点,最后在新点处交会,它不但能使测量数据有足够的可靠性,还可以提高导线的精度。
5隧道GPS控制网
5.1GPS定位作业模式
GPS定位作业模式可按照基准点的不同分为绝对定位模式和相对定位模式。
绝对定位是相对于GPS坐标系统（如WGS-84系）而言的，其观测值结果为三维坐标X,Y,Z；而相对定位是测站相对于某一点的定位，其观测值结果为GPS坐标系下的基线向量（三维坐标差）；又可根据定位观测过程中天线所处状态（运动或静止）划分为动态定位或静态定位。
动态定位时观测天线处于运动中，定位结果实时计算输出或显示，但定位精度较静态低；静态定位在观测过程中，GPS接收机天线位置是不动的，其观测数据离线后处理，后获取定位结果。
5.2GPS测量特点
1GPS测量定位是借助于后方距离空间交会原理定位。
进行精密控制测量至少需要使用3台或以上GPS接收机进行同步观测4颗或以上卫星，通过实时或后处理观测数据获取定位结果。
2具有实时绝对定位和实时相对定位特点。
用于隧道控制因为其相对精度高和可靠性高的要求，故予采用GPS静态相对定位方法实施。
3控制点间无需通视。
可直接把隧道两洞口投点联系起来，从而大大减少地面控制点的数量。
4GPS定位相对精度高，尤其采用较长长度（≥1000m）测量基线边构成的控制网。
5全天候作业。
自动化程度高，作业简便。
速度快。
6控制网的图形结果简单，相应地观测工作量较常规测量手段大为减少。
7因5、6特点，可大幅度缩短测量生产工期，提高经济效益。
5.3GPS网形分类
GPS网的图形设计主要取决于用户的要求、经费、时间、人力和仪器等条件。
根据用途的不同，GPS网的图形可设计为点连式，边连式、网连式和边点混连四种。
1点连式
点连式是指相邻同步图形之间仅有一个公共点的连接。
这种方式布点所构成的图形几何强度很弱，没有或极少有非同步图形闭合条件，一般不单独使用，多是和边连式一起使用。
2边连式
边连式是指同步图形之间由一条公共基线连接。
这种布网方案，网的几何强度较高有较多的复测边和非同步图形闭合条件。
在相同的仪器台数条件下，观测时段数将比点连式大大增加。
这种布网方式在网点数较少，对于精度要求较高的情况下，如水库施工测量，高等级的城区控制网测量等，都可以采用这种布网方式。
3网连式
网连式是指相邻同步图形之间有两个以上的公共点相连接，这种方法需要4台以上的接收机。
这种布图方法的几何强度和可靠性指标相当高，但花费的经费和时间较多，一般仅用于高精度的控制测量，在一般的测量工作中不建议采用。
4边点混连式
边点混连是指把点连式和边连式有机的结合起来，组成GPS网，既能保证网的几何强度，提高网的可靠指标，又能减少外业工作量，降低成本，是一种较为理想的布网方法。
5.4GPS的基准设计
GPS测量的直接观测量不是测点间的边长和角度，且其直接观测成果是属于WGS-84系下的，施工实用的坐标系统一般为地方坐标系的坐标值，因此，GPS网平差后需要把GPS网成果转化为地方坐标系中的坐标成果。
GPS网应明确其所用位置基准（起算点坐标）、方位基准（已知边方位角）和尺度基准（已知边距离及统一的距离度量单位），且同测区实际相符。
5.5隧道控制测量坐标系统
可以是国家高斯平面坐标系统（如北京54，西安80等）或任意经度的中央子午线高斯平面坐标系统，但一般仍较多采用独立坐标系统。
通常规测量网一样为了施工方便，常以隧道主轴线进口至出口方向为X轴正向，隧道的某一线路中线里程为X坐标系统起算值，右旋90°确立Y坐标轴，坐标原点处。
坐标值可以为正常数，也可以为0。
取隧道设计路面的平均高程为坐标系统投影面。
5.6GPS控制网的精度设计
隧道测量最终的要求是保证相向开挖的隧道正确贯通,因此，GPS网的设计也必须满足这一要求。
5.6.1坑口控制点的精度
按隧道规范规定:
当隧道长L≤4km,其横向贯通误差的限差应≤10cm,即中误差mσ≤±5cm;当隧道长4～8km时,其横向限差应≤15cm,mσ≤±7.5cm;当L>8km时,限差还可放宽一些。
显然,贯通误差是由洞外控制测量误差与洞内导线测量误差所引起。
因此,其横向贯通中误差mσ的计算式为
（1）
（1）式中:
为洞内导线的测量误差,
为坑口控制点误差。
技术参数如表5
表5技术参数
边长
/km
卫星高度角/（°）
GDOP
观测时段数
时段长度
/min
采样间隔/s
有效卫星数
:
Zxxk.Com]来源[期）10年第2011选自《思路》（分）3括这篇文章的主要内容。
（请用一句话概14.分）615.“我”的父亲是一个怎样的人？
请结合文中的具体事例进行简要分析。
（文章第三段运用了什么描写方法？
有什么作用？
16.分）3细读文章，联系自己的生活实际，谈谈你对本文最后一段话的理解。
（17.答案：
写多年前“我”报考美术师落榜，父亲的教导让“我”明白必须让自己变得更加优秀，才能战胜龌龊和阴暗的道理。
14.）分。
意思对即可。
3（评分：
共“被淘汰的理由，“我”考试失利埋怨时，父亲冷静分析，找出“我”失败的原因。
②教育有方，面对困境，父亲开导“我”答案：
①镇定、理智、乐观；15.“第一次，，并告诫“我”要努力使自己变得足够优秀，使“我”受益一生。
③关心体贴儿子，想陪“我”考试，到村口接“我”只有一个——你还不够优秀”“我”去县城复试，说不用父亲陪着去了，父亲觉得去了也帮不上忙，就没有坚持陪。
④朴实忠厚，，以此安慰“我”把我当成男人，在我的就被里倒满了酒”着。
）个方面。
意思对即可。
3分。
只要答出其中2分。
每个要点6（评分：
共答案：
心理描写。
表达了“我”盼望考上美术师的强烈愿望，写出了“我”渴望梦想成真而又担心失败、既兴奋又紧张的心里活动，为下文“我”考试失16.利作了铺垫。
（评分：
共）分，意思对即可。
3分，作用1分。
描写4答案示例：
面对不公平和阴暗，我们只有奋力向前。
我们改变不了世界，只有改变自己。
我们要把人生的挫折当做鞭策自己前进的动力。
在战胜阴暗的过17.程中，让自己足够强大起来，这是一种智慧的选择，也是一种积极的处世态度。
）分。
言之成理即可。
1分。
每个要点3（评分：
共山东聊城
（二）一百美元⒈暑假终于到了，约翰迫不及待地往家乡赶，他要去看望奶奶。
⒉奶奶是德国人，爷爷是美国人，他们在一起幸福地生活了大半辈子。
奶奶不懂英语，只会说德语，除了爷爷和家人，她不愿意跟别人交流。
更糟糕的是，她患有白内障，视力非常差。
去年，爷爷去世了，奶奶不愿意离开他们共同生活的地方。
约翰不知道，孤单的奶奶该如何生活。
给爷爷办完丧事，约美元现金。
100翰父母临走时给奶奶留下了一个可以异地取款的存折和?
然后，她去了窗台，约翰看到窗台上放了一大把钱，有零有整，奶奶把?
我去买你最爱吃的鳕鱼。
⒊看到孙子，奶奶非常高兴，她挎上菜篮子就说：
钱全部拿在手上就出去了。
?
没必要，我?
约翰想，等奶奶回来，他就让奶奶把钱放到电视柜子上面。
奶奶说：
⒋?
钱怎么能放在窗台上呢？
只要窗子一开，路人随手就能拿走。
?
但她还是采纳了孙子的建议。
这一年还没丢过钱呢。
⒌第二天，奶奶买了东西回来，还是顺手把钱丢在了窗台上，约翰再次帮她收拾好了。
⒍第三天，奶奶依然如故。
约翰知道这是习惯使然，他再次从窗台上拿起奶奶买东西找回的钱放到了电视柜子上，并顺便把那些钱整理了一下。
在整405天过去了，奶奶买了不少东西，钱数却变成了3美元，可现在368理的时候，他发现了一个奇怪的现象，奶奶的钱增加了！
他记得第一次整理的时候是美元。
⒎难道奶奶口袋里还有钱？
可他明明看到，奶奶每次出去都是从窗台或电视柜子上把钱全部拿走，回来后再全部丢在窗台上，她身上应该不会有钱，增加的钱是从哪儿来的呢？
美元现金，100⒏晚上，约翰接到了爸爸的电话。
爸爸说，他前几天查了奶奶的账户，发现奶奶从没取过他们存的钱。
奶奶手里只有他们走时留下的美元用一年啊！
100美元，就算奶奶再节约，也不可能1000这一年来她是怎么生活的呢？
约翰知道，小镇上的生活标准每月最低也得?
我也不知道是怎么回事，我不会从银行取钱。
我也不认识美元，我不知道那是多少。
⒐约翰把爸爸的疑问说了一遍，奶奶茫然地看着那沓钱说：
?
?
我每次买东西的时候总是把手里的钱全部给卖⒑奶奶不懂英语，不认识美元，约翰是知道的，他不明白的是，奶奶是怎么用钱买东西的。
奶奶说：
?
哪有这样买东西的？
约翰感到很可笑。
他决定跟踪奶奶一次，看她究竟是怎么买东东西的人，让他们自己拿钱和找钱，我想别人是不会坑我这个老太太的。
西的。
第二天，约翰悄悄地跟在奶奶后面。
果然，奶奶买水果时，一下子把钱全部拿出来，让卖水果的人自己拿钱。
约翰发现卖水果的人从奶奶手里拿出11○?
?
美元，他等于没收奶奶的钱！
接下来，他看到的情况都差不多，有不收奶奶钱的，还有多找奶奶钱的5美元的钞票，却放回了两张10一张约翰的眼睛湿润了。
他明白了，这都是小镇上的人们在帮助无依无靠的奶奶！
12○13约翰找到了镇长，感谢小镇人一年来对奶奶无声的照顾。
镇长说：
?
以前都是你爷爷跟别人打交道，他去世后，你奶奶开始进入社会生活中。
刚开○始小镇上的人还感到这个老太太真是奇怪，后来才知道她根本不认识钱，没人愿意欺骗一个不认识钱且完全信任别人的人，于是就出现了这种现象。
其实，不是我们在帮她，而是她在帮我们，小镇上原来也有坑蒙拐骗的现象，自从碰到对人没有丝毫防备的约翰老太太后，这种现象才没有了。
我们应该感谢你奶?
奶才对啊！
分）4（美元”在全文中所起的作用。
100简述“16.分）4（用简洁的语言把本文的故事情节补充完整。
17.。
）（；约翰发现钱增多的秘密；）（“奶奶”独立生活；分）4本文的语言有何特点？
（18.分）4为什么文中多次写到“奶奶”把钱丢在窗台上？
（19.文末为什么镇长说“不是我们在帮她，而是她在帮我们”？
（20.分）4分）4，为什么采取“无声”的方式？
（试推断：
小镇人帮助“奶奶”21.分。
4说明：
本题美元”是本文的线索，它推动了故事情节的发展。
100“16.答案：
分。
4说明：
本题约翰发现“奶奶”的钱增多，产生疑惑；镇长说出小镇人帮助“奶奶”的原因。
17.分。
4说明：
本题朴实。
18.分。
4说明：
本题说明了“奶奶”对人没有丝毫防备之心。
19.分。
4说明：
本题“奶奶”对别人的完全信任感动了小镇人，帮助小镇人改善了社会风气，小镇上原有的坑蒙拐骗现象消失了。
镇长认为，20.说明：
本题小镇人或许怕“奶奶”拒绝接受帮助；或许怕伤及“奶奶”的自尊心；或许怕“奶奶”会因心存感激而活得更累。
21.分。
答出一点即可得满分。
4山东德州（五）上海M高山流水⒈那天我们是去寻山的。
⒉我们顶着碧蓝的九月，披着金黄的九月，兴致勃勃地去寻山。
那天的天气很高爽。
我们的心灵跃动得很年轻，真是登峰的好日子——那座高峰，耸峙在梦境中，已经很久了。
⒊进入群山之中，坎坷曲折，就没有一条直路。
山路虽然难走，我们心里明白，要攀登那座高峰，一定得耐心地走。
何况山上到处有美妙的花草，蓊郁的林木，展开一片活鲜的绿！
让我们的眉眼也绿了，心灵也绿了。
⒋生活在平地上的人，一旦爬上了高山，真不行。
我们原是唱着歌来寻山的，不知什么时候，歌声已歇。
山上美丽的景物，原先会引起我们一阵大叫的
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