黄石市月亮山隧道施工测量方案毕.docx

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黄石市月亮山隧道施工测量方案毕

黄石市月亮山隧道工程

施工测量实施方案

编制人：

技术负责人：

编制日期：

年月日

中铁十一局集团第三工程有限公司

黄石市月亮山隧道工程项目经理部

黄石市月亮山隧道工程施工测量实施方案

工程项目：

黄石市月亮山隧道工程编号：

致监理站：

现上报黄石市月亮山隧道工程施工测量实施方案详细说明和图表（见附件），请予审查和批准。

附：

黄石市月亮山隧道工程施工测量实施方案说明及图表。

承包单位（章）：

技术负责人：

日期：

驻地办审查意见：

专业监理工程师：

日期：

总监办审查意见：

专业监理工程师：

日期：

注：

本表一式三份，承包单位一份，驻地办、总监办单位各一份

一、编制依据

1、两阶段施工设计图纸以及业主和总监办下发的文件和要求。

2、《公路隧道施工技术规范》、《公路隧道勘测规程》、《公路工程施工安全技术规范》、《市政道路工程质量检验评定标准》、《城市测量规范》、《国家三、四等水准测量规范》。

3、现场踏勘及调查了解的施工环境、条件等。

二、工程概况

黄石市月亮山隧道北接西塞山区的湖滨大道，上跨颐阳路和沿湖路后穿黄荆山，南接汪仁规划片区的月亮山路是黄石地区南北向重要通道之一，是黄石老城区与山南规划新区连接的城市路网主干道。

月亮山隧道工程包括隧道主体工程以及两端接线道路、桥梁工程，路线总长4.02公里，主体隧道长3.116km，接线长0.904km。

月亮山隧道主体工程是黄荆山脉新建双线隧道，设计行车速度60km/h，为单向二车道通行，隧道净空9.75m（宽）×5.0m（高），其中在隧道进口设置加宽段长100m，净空为13.25m×5.0m。

隧道左右线位基本平行，两洞测设间距10.4m～25m；结合沿线地形和路网规划，均采用不设超高的较大圆曲线，右线平面线形为直线接半径为2000米的圆曲线，隧道内以直线为主，出隧道采用半径为1000的圆曲线；左线平面线形为直线接1300米的圆曲线，隧道内直线为主，出隧道采用半径为1600米的圆曲线。

隧道总体地势为北端低，南端高，采用人字坡（1.9%上坡接0.4%下坡）。

三、施工部署

3.1实测程序

准备工作→测量作业→自检→报检

↓↓

合格合格→进入下到工序

3.2施工测量组织工作由项目部工程部专业测量人员成立测量小组，根据设计院给定的坐标点和高程控制点进行工程定位、建立平面控制网。

按规定程序检查验收，对施测租全体人员进行详细的图纸交底及方案交底，明确分工，所以施测的工作进度及逐日安排，由组长根据项目的总体进度计划进行安排。

四、施工测量的基本要求

4.1施测原则

4.1.1严格执行测量规范；遵守先整体后局部的工作程序，先确定平面控制网，后以控制网为依据，进行各局部轴线的定位放线。

4.1.2必须严格审核测量原始数据的准确性，坚持测量放线与计算工作同步校核的工作方法。

4.1.3定位工作执行自检、互检合格后在报检的工作制度。

4.1.4测量方法要简捷，一起使用要熟练，在满足工程需要的前提下，力争做到省工省事省费用。

4.1.5明确为工程服务，按图施工，质量第一的宗旨。

紧密配合施工，发扬团结协作、实事求是、认真负责的工作作风。

4.2准备工作

4.2.1熟悉设计图纸，仔细校核各图纸之间的尺寸关系，全面了解设计意图。

4.2.2全面了解现场情况，了解工程总体布局，工程特点，周围环境，建筑物的位置及坐标，了解现场测量坐标与建筑物的关系，水准点的位置和高程。

4.2.3根据设计要求、定位条件、现场地形和施工方案等因素，指定测设方案，包括测设方法、设计数据计算和校核、测设误差分析和调整、绘制测设略图等。

4.2.4对参加测量的人员进行初步的分工，并进行测量技术交底，并对所需使用的仪器进行重新的检验。

4.3测量仪器的选用

测量中所用的仪器和钢尺等器具，根据有关规定，送具有仪器效验资质的检测厂家进行效验，检验合格后方可投入使用。

现场测量仪器一览表

仪器设备

精度等级

数量

用途

LeicaGX1200

5mm+1ppm

4

平面控制网复测

DSZ2

±2mm/km

2

高程控制网复测

4.4测量人员组成

项目部工程部设测量队，隧道工区设测量班，综合素质能达到独立胜任隧道工程的控制测量和隧道放样的水平。

测量队和工区测量班实行队（班）长负责，测量队负责对隧道工区施工测量工作进行指导，测量班为隧道施工及时提供定位和服务。

我公司实行三级复合制度，平面测量和导线点的布控由公司精测队完成，并按开挖进度情况进行复检，项目部测量队负责测量班测量过程的监督和测量成果的复核，随时做到监控测量，测量班在测量时加强自检自核。

详细测量人员组成如表14所示。

表14测量人员组成表

序号

姓名

性别

职称

职务

备注

1

罗朱柠

男

工程师

测量队长

技术负责

2

李华超

男

高级技师

外业负责

3

王孔金

男

高级技师

外业观测

4

董正荣

男

助理工程师

外业观测

5

毕江淼

男

测量员

外业观测

7

孙夺魁

男

测量员

外业观测

8

高海波

男

测量员

外业观测

五、施工控制测量

5.1总平面控制

本标段工程施工以设计提交的GPS01----GPS08作为施工测量的主控导线，采用GPS进行施工控制测量（见下图1GPS为控制网图）。

以主控导线为基础在出口端加密布点形成进洞导线或控制网

5..2施工平面控制网测设

5..2.1平面控制网布设原则

（1）根据设计控制网精度等级，平面控制网测量按三等GPS网要求进行施测。

（2）平面控制应先从整体考虑,遵循先整体、后局部、高精度控制低精度的原则。

（3）平面控制网的坐标系统与工程设计所采用的坐标系统一致。

布设呈矩形。

（4）布设平面控制网首先根据设计总平面图。

现场施工平面布置图情况，选择最合理的布设方案。

（5）选点应在通视条件良好、安全、易保护的地方。

（6）桩位必须注意保护，并且红油漆作好标记。

（7）水准测量按三等水准技术要求施测。

5.3洞外平面控制测量

5..3.1GPS平面控制

测量技术要求平面控制网测量按E级网要求进行施测，其主要技术要求如下表。

GPS测量外业观测技术要求

项目

等级

卫星高度角（°）

有效卫星数

时段长度（min）

观测时段数

数据采样间隔（S）

PDO或GDOP

三

≥15

≥5

≥40

1

10～30

≤6

5..3.2三等水准测量技术要求

三等水准高程测量限差要求（mm）

等级

路线长度（KM）

每千米水准测量偶然中误差MΔ（mm）

每千米水准测量全中误差MW（mm）

检测已测测段高差的差（mm）

符合或环线高差闭合差（mm）

三等

≤50

≤3.0

≤6.0

注：

D-----测距边长kmL-----测段间累计测距边长km。

三等水准高程测量观测的主要技术要求

等级

仪器

等级

视线长

度（m）

前后视

距差

任一测站上前后视距离累积

视线

高度

数字水准仪重复测量次数

三等

DS3

≤75

≤2.0

≤5

三丝能读数

≥3次

5.4洞内控制测量

5.4.1洞内平面控制测量

月亮山隧道洞内采用导线环控制。

控制点分别在左右洞的洞口投点，作为洞内控制网的起点，并沿隧道两侧布设，每150～300m布设一个，埋点的规格严格按照《公路隧道施工技术规范》的要求埋设。

测量精度采用一级导线的精度要求，本标段采用徕卡（TS06 ）2”级精度仪器水平角观测四个测回，每边长往返测距四次，观测误差小于《公路隧道勘测规程》中的各项限差要求，观测数据经计算所得结果的平均值做为洞内导线控制点的坐标值。

洞内导线控制点向前延伸过程中并对前面的导线点进行附合，以防止测量错误，并以此检验前面的点位是否发生位移，发现点位位移要及时加以纠正。

5.4.2洞内高程控制测量

隧道的洞内高程控制点基本沿洞内导线点的位置布设，采用四等水准测量的精度要求做闭和水准路线测量。

月亮山隧道左右洞进口自GPS05向前延伸，出口自GPS07向前延伸，最后在贯通面闭合，月亮山隧道左右洞进口自GPS05控制点做水准测量，引至左右洞进口导线控制点上，并向前延伸，出口自GPS07控制点做水准测量引至出口导线控制点上，并向前延伸，最后在贯通面闭合。

施工过程中洞内的控制点严格加以保护，发现点位被破坏要及时补测

5.5洞内施工测量

5.5.1洞内施工控制点加密 

施工用临时控制点每70～100m 埋设1 个, 由最近的导线点按极坐标法测设。

在两侧边墙上画出准确对应里程。

临时高程点每70～100m 设置1 对, 在两侧边墙下部埋设短锚杆头, 从最近的高程控制点往返测设。

每次高程放样观测次序为:

后视高程点1 →前视→前视高程点2 , 以检查可能的错误和点位碰动。

5.5.2开挖断面放样及开挖断面检测 

月亮山隧道的开挖断面放样，均采用徕卡TS06全站仪，配合CASIO5800科学型计算器进行放样。

徕卡TS06全站仪配置红外激光对中器，在洞内光线不足的情况下也可以精确对中，配置的红外可见光免棱镜测距设备，可方便快速的采集数据，并可迅速指示出放样点位置。

施测过程：

免棱镜全站仪采集撑子面三维坐标数据----利用计算器的可编程功能快速计算出测点的对应里程桩号及该测点与洞身设计轮廓的关系----用红色油漆标示出洞身轮廓线及洞轴线。

此方法速度快，精度高，完全可满足隧道洞身开挖的精度要求。

需3~4名测量人员在四十分钟左右就可完成一个断面的放样，不占用施工时间。

开挖后的断面采用BJSD-2E型激光隧道断面仪进行检测，对超欠的断面进行及时处理。

5..5.3混凝土施工放样 

混凝土施工放样的置镜点和后视点均采用洞内导线控制点。

放样采用全站仪极坐标法，利用全站仪精确放样出洞轴线与衬砌边墙的位置。

再用水准仪测出其实际高程，计算出与设计高程之间的差值以精确定出衬砌台车平面高程位置, 台车就位时先将底部与两侧标高对齐, 然后从台车中线吊垂球, 调整台车使垂线与设计中线重合。

6.贯通误差测量及调整 

6.1平面贯通误差测量及调整 

隧道贯通后在贯通面中线处设置一临时导线点,用全站仪由两端导线分别测量该点坐标, 该点坐标闭合差投影至贯通面及其相垂直方向上, 即为横向和纵向贯通误差。

将坐标闭合差按边长比例分配至两端调线地段导线上。

采用调整后的导线坐标作为未衬砌地段中线放样的依据。

6. 2高程贯通误差测量及调整 

从两端高程点分别测量贯通面处临时点高程,其高程差即为贯通误差, 高程贯通误差分别在两端未衬砌地段的高程点上按路线长度的比例调整。

 贯通误差的规定 两相向开挖洞口间长度m <3000 3000～6000 >6000 横向贯通误差（mm） 150 200 视仪器设备及施工需要，并报有关部门核准 高程贯通误差（mm） 70 

6.3竣工净空测量 

衬砌断面净空检查采用BJSD-2E激光隧道断面仪, 在欲测断面的中线上置镜, 后视另一中线点后转90°，仪器将自动扫描衬砌轮廓。

测量结束后将数据传输至计算机自动处理成图，并计算线性不符值，以此判断隧道竣工的净空高度。

7.隧道监控量测

7.1量测项目

隧道的监控量测主要以洞内、外观察、拱顶下沉、地表下沉、隧道周边收敛观测为监测项目。

结合隧道具体条件确定开展的监测项目如表4所示。

表4量测项目及内容

序号

监测项目

测试方法和仪表

测试精度

备注

1

洞内、外观察

现场观察、地质罗盘

2

衬砌前净空

变化

隧道净空变化测定仪

（收敛计、隧道激光断面仪）

0.1mm

3

拱顶下沉

水准测量的方法，精密水准仪

1mm

一般进行水平收敛量测

4

地表下沉

水准测量的方法，精密水准仪

1mm

浅埋隧道必测（H0≤2b）

注：

H0—隧道埋深；b—隧道最大开挖宽度。

7.2主要量测方法

（1）隧道洞内、外观察

洞内观察可分开挖工作面观察和已施工地段观察两部分。

开挖工作面观察应在每次开挖后进行。

观察中发现围岩条件恶化时，应立即采取相应处理措施；观察后应及时绘制开挖工作面地质素描图、填写开挖工作面地质状态记录表和施工阶段围岩级别判定卡。

在节理、裂隙发育的镶嵌状、块状脆性硬岩地段应重视观察围岩的节理、裂隙走向及发育程度，对易引起坍塌的岩块及时进行锚杆支护或喷射砼封闭。

对已施工地段的观察每天至少应进行一次，主要观察喷射混凝土、锚杆、钢架和二次衬砌等的工作状态。

洞外观察重点应在洞口段和洞身埋置深度较浅地段，其观察内容应包括地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透情况等。

（2）隧道围岩及初期支护变形量测

围岩及初支变形量测是施工管理中的一个重要环节，是施工安全和质量的保障。

净空变化、拱顶下沉和地表下沉（浅埋地段）等量测项目应设置在同一断面，以便于掌握变形规律。

1）现场量测要求

①拱顶下沉、收敛量测初读数宜及早埋设测点，采集第一次数据。

②测试前检查仪表设备是否完好，如发现故障应及时修理或更换；确认测点是否松动或人为损坏，只有测点状态良好时方可进行测试工作。

③测试中按各项量测操作规程安装好仪器仪表，每测点一般测读三次；三次读数相差不大时，取算术平均值作为观测值，若读数相差过大则应检查仪器仪表安装是否正确、测点是否松动，当确认无误后再按前述监控量测要求进行复测。

每次测试都要认真做好原始数据记录，并记录掘进里程、支护施工情况以及环境温度等，保持原始记录的准确性。

量测数据应在现场进行粗略计算，若发现变位较大时，应及时通知现场施工负责人，以便采取相应的处理措施。

④测试完毕后检查仪器、仪表，做好养护、保管工作。

⑤进行资料整理，监控量测资料须认真整理和审核，做出时间-位移变化曲线，并进行回归分析。

2）量测断面间距、测点布置

量测断面间距和每断面测点数如表5所示

表5量测断面间距和每断面测点数表

围岩级别

断面间距（m）

每断面测点数量

净空变化

拱顶下沉

Ⅴ～Ⅳ

5～10

1～2条基线

1～3点

Ⅳ

10～30

1条基线

1点

Ⅲ

30～50

1条基线

1点

测点拟布置如下：

开挖时水平收敛基线布置2条，拱顶下沉测点每个断面内布1～3点。

各测点布置如图1所示。

图1量测断面布置图

3）量测频率

各项量测项目量测频率应根据位移速度和量测断面距开挖面距离，分别按表6和表7确定。

当按表6或表7选择量测频率出现较大差异时，宜取量测频率较高的作为实施的量测频率。

表6量测频率表（按位移速度）

位移速度（mm/d）

量测频率

≥5

2次/d

1～5

1次/d

0.5～1

1次/2～3d

0.2～0.5

1次/3d

＜0.2

1次/7d

表7量测频率表（按距开挖面距离）

量测断面距开挖面距离（m）

量测频率

（0～1）b

2次/d

（1～2）b

1次/d

（2～5）b

1次/2～3d

＞5b

1次/7d

注：

b为隧道开挖宽度。

各项量测作业均应持续到变形基本稳定后2～3周结束。

位移长期没有减缓趋势时，应适当延长量测时间。

4）施工监测

①周边收敛量测

测点埋设：

喷锚支护施作后，用风枪凿Φ40mm、深200mm的孔，先用1：

1水泥砂浆灌满后再插入测点固定杆，尽量使同一基线两测点的固定方向在同一直线上，等砂浆凝固后，即可进行量测工作。

量测方法：

采用JSS30A隧道收敛计监测。

该机采用大张力自锁紧摇柄加载系统，并在结构上进行了一系列性能提升设计，具有很高的量测精度，特别适用于大跨度隧道的变形监测。

每次量测后填写表8“收敛量测记录表”。

表8收敛量测记录表

收敛量测记录表

量测仪器：

围岩级别：

隧道开挖宽度：

测点编号:

：

埋设里程：

位置：

埋设日期：

.

观测

日期

时刻

测力环百分表读数（0.01mm）

量测

拉力

（Kg）

钢尺孔位读数（mm）

测微计读数（mm）

差值（mm）

距掌

子面

距离

（m）

初始值

终值

1

2

3

平均

②拱顶下沉量测

拱顶位移量测的测点用风枪打眼埋设好固定杆，并在外露杆头设挂钩。

测点的大小要适中。

支护结构施工时要注意保护测点，一旦发现测点被掩埋，要尽快重新设置，以保证数据不中断。

采用精密水准仪测量拱顶下沉，精度可达0.01mm。

拱顶下沉量测示意图如图

2所示。

图2拱顶下沉量测示意图

③地表下沉量测

测点布置：

与洞内收敛、拱顶下沉量测断面里程对应，地表下沉量测点集中设在隧道中线附近，并在开挖面前方H+h1处设测点，（H为隧道埋深，h1为上半断面净高），直到开挖面后方约3～5m处。

点位布置见下图。

测量方法：

采用精密水准仪配合测量地表沉降，精度可达0.01mm。

用全站仪将所有测点布设于同一直线上。

测点钢筋安设就位后，表面磨平，并用钢钉等锐器在其表面冲眼标记。

5）量测数据记录整理、分析与反馈

①数据的记录、整理

A.测测过程中应收集以下资料：

a.现场监控量测计划;

b.实际测点布置图;

c.围岩和支护的位移—时间曲线图、空间关系曲线图、位移速度-时间曲线以及量测记录汇总表，终位移的计算;

d.经量测变更设计和改变施工方法地段的信息反馈记录。

B.量测后应及时进行数据整理，并绘制量测数据时态曲线和距开挖面关系图，对初期的时态曲线应进行回归分析，预测可能出现的最大值和变化速度，数据异常时，应根据具体情况及时采取加厚喷层、加密或加长锚杆、增加钢架等加固措施。

由于现场量测的数据具有一定的离散性,它包含着偶然误差的影响,要经过数学处理方可应用,对所有数据进行回归计算,即用曲线u=f（t）对时间-位移散点图进行拟合,同时对变形加速率du/dt及变形速率的变化率d2u/dt2进行探讨,根据数据处理后围岩变形-时间曲线,找出不同时刻围岩的变形量以及围岩变形的发展趋势,进而预估围岩的最大变形量,用以同变形临界值相比较,以便判断遂道围岩变形是否在允许范围内,据此来判断隧道围岩的稳定性和支护结构的可靠性.

C．绘制：

a位移与时间的变化曲线；b位移速度与时间的变化曲线（如图3所示）.有必要时绘制c、位移与开挖工作面距离的关系曲线。

d、可作位移加速度与时间的变化曲线。

图3位移速度与时间的变化曲线样例图

6）数据的反馈

①净空变化速度持续大于1.0mm/d时，围岩处于急剧变形状态，应加强初期支护系统。

②净空变化速度小于0.2mm/d时，围岩达到基本稳定。

③根据位移时态曲线的形态来判别

当围岩位移速率不断下降时（du2/d2t＜0），围岩趋于稳定状态；

当围岩位移速率保持不变时（du2/d2t＝0），围岩不稳定，应加强支护；

当围岩位移速率不断上升时（du2/d2t＞0），围岩进入危险状态，必须立即停止掘进，加强支护。

施工中应将现场监控量测作为工序引入作业循环，并结合地质预报作出评价，优化设计参数，实施动态管理。

7.量测管理工作

隧道现场监控量测成立专门量测小组，由测量班长黎明军负责具体实施。

施工班另两专人配合,量测组负责测点埋设、日常量测、数据处理和仪器保养维修、数据处理后发现异常马上向工程部长和总工汇报。

现场监控量要按量测计划认真组织实施，并将有关量测信息反馈于施工与设计.测得的数据就尽可能在及时整理分析，尽快提交给工程部、总工，以便及时更改施工方案，调整支护参数，合理安排施工进度。

量测数据要准确，错过工程施工的最佳时机，其对施工的指导作用将荡然无存。

从某种意义上测成果提交的及时性比单增加量测次数更为重要。

由于现场量测与隧道施工工作易发生干扰，因此量测工作与施工作业必须紧密配合、相互支持，施工要为量测创造条件提供方便。

施工班组不得心任何理由中断量测，并要防止因抢工期、抢工程进度忽视时测工作而危及施工安全。

在施工过程中。

各预埋测点，应牢固可靠、易于识别，并要妥善保护，避免因施工造成人破坏，以确保现场量测工作顺利进行。

8.连接隧道两端的线路测量及桥涵测量

8.1线路测量

1）线路路基施工放样的边桩可根据设计图纸按极坐标法或逐渐接近法测设。

2）路基边坡放样：

边桩测设后，为保证路基边坡满足设计要求，还应将设计边坡在实地上标这定出来，边坡放样可采用挂线法或边坡样板进行测设。

3）路基中线放样

根据线路设计线型资料，计算出各放样点的平面坐标及高程数据。

在路基填筑过程中采用坐标法或交会法等方法进行中线测设。

路基中线上应设立线路起终点桩、百米桩、平曲线控制桩，并根据竖曲线的变化适当加桩。

路基中线桩的间距，直线部分不大于50m，平曲线部分宜为20m,缓和曲线中线桩间距为10m。

4）挡墙等构造物放样

挡墙等构造物的放样要根据施工图纸结构物与路线之间的关系进行。

8.2桥涵施工测量

桥梁施工放样前，应熟悉施工设计图纸，并根据桥梁设计和施工的特点，确定放样方法。

联测平面位置放样宜采用极坐标法、多点交会法，高程放样采用水准测量或三角高程测量方法。

8.2.1涵洞施工放样

涵洞放样根据涵洞施工设计图表给出的涵洞中心里程，先放出涵洞轴线与路线中线的交点，然后根据涵洞轴线与路线中线的交角，放出涵洞轴线方向，也可用全站仪直接进行轴线放样。

8.2.2桥梁基础放样

本段桥梁基础全部采用桩基础，根据桥梁图纸计算出每根桩基础的中心点平面坐标，采用坐标法或支距法进行放样测设。

桩顶高程采用水准测量方法进行测量，桩长采用测绳进行测量。

桥梁基础测量的偏差，不应超过表9中的规定：

表9桥梁基础测量的偏差规定表

类别

测量内容

测量允许偏差（mm）

灌注桩

基础桩桩位

≤50

排架桩桩位

顺桥纵轴线方向

≤100

垂直桥纵轴线方向

≤100

8.2.3桥墩、台下部构造施工测量

本标段桥墩高墩数量多，最高墩达73m。

施测量作业难度大，为保证放样精度应采取有效措施：

1）根据桥梁图纸计算出每墩、台中心点平面坐标，桥墩、台位于曲线上时须考虑墩、台中心偏距E值,并核对设计资料；

2）采用II级精密全站仪进行测量放样，正倒镜，其差值见附表。

3）平面位置放样宜选用极坐标法进行各墩、台定位测设。

4）在高墩测量放样时视线仰角不超过15度；

5）采用三角高程测量方法测设桥墩高程时，导线边长宜控制在小于300米，当边长大于300米时距离应进行大气折光改正和地球曲率改正；

6）测量放样应选择有利的观测时间，雨天风大、气温过高时均不应测设；

7）检查、放样测量，每次立模前后均测量放样，做好测量记录。

现场加密控制点布置按上述要求进行布设，满足以上数据要求。

桥梁墩、台下部构造施工测量的允许偏差如表10所示。

表10桥梁墩、台下部构造施工测量的允许偏差表

类别

测量内容

测量允许偏差（mm）