专项施工方案隧道测量.docx

1、专项施工方案隧道测量G205五里亭至桃林公路改建工程TJ-01 标（K21+K26+059）隧道测量施工专项方案编制人：王政2017年03月19日审核人：丁士国2017年03月20 0审批人：年 月 日安徽省公路桥梁工程有限公司G205五里亭至桃林段改建工程TJ-01标隧道测量施工专项方案审批表工程名称 G205五里亭至桃林公路改建工程日期现报上下表中的技术管理文件，请予以审批。类别编制人册数页数隧道测量施工专项方案王政130申报简述：G205五里亭至桃林公路改建工程 TJ-01标项目经理部，拟于2017年4 月1日进场施工，现各项准备工作完成，我项目部根据现场实际情况，结 合设计图纸和施工规

2、范要求，编制了本工程隧道测量施工专项方案，请予 以审核和审批。申报部门（公章）：G205五里亭至桃林公路改建 工程TJ-01标项目经理部申报人：丁士国2017年03月20日审核意见：有 无 附页审核部门（公章）：审核人： 年 月 日审批意见：审批结论： 同意 修改后报 重新编制审批部门（公章）：审批人： 年 月 日隧道测量施工专项方案报审表工程名称：G205五里亭至桃林公路改建工程 编号：致：G205五里亭至桃林公路改建工程监理办我方已根据施工合同的有关规定完成了 隧道测量施工专项方案的编制,请予以审查。承包单位（章）： 项目经理： 日 期:专业工程师审查意见：专业监理工程师： 日 期:总监理

3、工程师审核意见监理机构（章）：总监理工程师:日 期:第一章 编制说明1编制原则安全第一的原则 施工组织设计的编制始终按照技术可靠、措施得力、确保安全的原 则确定施工方案，特别是断层等不良地质地段的隧道施工安全等。在安 全措施落实到位，确保万无一失的前提下组织施工。优质高效的原则 加强领导，强化管理，优质高效。根据我们在施工组织设计中明确 的质量目标，贯彻执行 ISO9001 质量体系标准，积极推广、使用“四新” 技术，确保创优规划和质量目标的实现。施工中强化标准化管理，控制 成本，降低工程造价。方案优化的原则 科学组织，合理安排，优化施工方案是工程施工管理的行动指南， 在施工组织设计编制中，对

4、不同围岩级别的爆破掘进、不良地质条件的 处理、二次模筑衬砌等关键工序进行多种施工方案的综合比选，在技术 可行的前提下，择优选用最佳方案。确保工期的原则 根据招标文件对本合同段的工期要求，编制科学的、合理的、周密 的施工方案，采用信息化技术，合理安排工程进度，实行网络控制，搞 好工序衔接，实施进度监控，确保实现工期目标，满足业主要求。科学配置的原则 根据本合同段的工程量大小及各项管理目标的要求，在施工组织中实行科学配置，选派有丰富施工经验的管理人员，上专业化施工队伍，投入高效先进的施工设备，确保流动资金的周转使用，并做到专款专用。 选用优质材料，确保人、财、物、设备的科学合理配置。合理布局的原则

5、从节省临时占地、减少植被破坏、搞好环保、防止水土流失、认真 实施文明施工等多角度出发，合理安排生产及生活场地、房屋布局，做 好环境保护。工程完成后，及时平整场地，恢复植被。2编制依据（1） 施工图设计文件；（2）公路隧道施工技术细则（ JTG/T F60-2009 ）；（3）公路隧道施工技术规范（ JTG F60-2009）；（4）工程测量规范（ GB500262007）；（5）公路勘测规范（ JTG C10）；（6）公路勘测细则（ JTG/T C10）；（7）相关法律、法规；（8）本企业编制的 质量手册 、程序文件 、安全操作规程 ；（9）工程招标文件和施工合同；（10）各级部门颁发的与建筑

6、施工有关的有效文件等；（11）根据施工现场实地考察情况和多年的施工经验，初步编制。3编制范围编制范围为“ G205 五里亭至桃林段改建工程” TJ-01 合同段，贺溪隧道 K21+561 K26+059,全长约 498m第二章 工程概况1工程简介地理位置及地形地貌贺溪隧道位于安徽省黄山市休宁县境内，该隧道呈两边低中间高， 地形起伏较大，其中海拔最高的为 535 米左右。地貌以中低山为主。沿 线植被多以幼树、灌木、杂草为主，生长茂密。耕地以冲田为主，间有 少量旱地。地层岩性隧址区地层属扬子地层区江南地层分区，基岩岩性为青白口系井潭 组凝灰岩，分部薄层第四系全新统残坡积粉质黏土和第四系全新统冲洪

7、积粉土岩土工程特征如下 :粉土（1 层）：灰褐色、青灰色，很湿、稍密，含少量角砾，土石等级为 III 类，土石类别为硬土，层厚米，承载力容许值 100kPa。粉质黏土（ 2 层）灰黄色、青灰色，可塑，含少量角砾，土石等级为III 类，土石类别为硬土，层厚米，承载力容许值 200kPa。强风化凝灰岩 （3-1 层）青灰色，凝灰质结构， 层状构造， 岩性较软， 节理裂隙发育，岩芯呈块状、短柱状。强风化土石等级为 IV 级，土石类 别为软石，层厚14米，承载力容许值600800kPa。中风化凝灰岩（3-2 层）青灰色， 凝灰质结构， 层状构造， 岩性较硬， 节理裂隙发育，岩芯完整性较好，呈节长 20

8、 40 厘米柱状、长柱状。岩 石为坚硬石。岩石饱和单轴抗压强度为，该层的土石等级为 VI 级，土石 类别为坚岩。层厚米，承载力容许值 12002000kPa。地质构造隧址区所处大地构造位置为中国扬子板块下扬子台块南缘与江南陆 缘隆起带的过渡部位。区内断裂构造发育。路线走廊带主要断裂按其走 向可分为北东向断裂、北西向断裂及南北向断裂，部分北东向断裂与北 西向形成“X”共轭关系。不良地质现象地表与路线相较于 K25+740处，与隧洞相交于 K25+720处。该断层 发育有硅化破碎带，石英脉，非活动断层。受该断层影响，隧道洞身处 中风化岩体破碎，围岩稳定性差。断裂通过处往往是地下水富集带，也 是地下

9、水的排泄通道，隧道施工时易产生突水、涌水。水文概况隧址区地下水主要为基岩裂隙水，水量受大气降水影响，呈季节性 变化。基岩裂隙水赋存于岩体构造节理裂隙中，接受大气降水补给，顺风 花裂隙、构造裂隙等沿强、风化界面汇集、运动，在斜坡坡脚及冲沟沟 口等局部地势相对较低处以下降泉的形式排泄出露，具进源补给，就近 排泄特点，由于含水层受强风化层厚度制约，地下水富水性属贫弱含 水，故地下水流量很小。隧道工程地质评价隧道洞口稳定性评价隧道进口穿越低山的东北坡。 进洞口山坡地形陡， 自然坡度约 55 洞口位于一梯田处，形较平缓，未见滑坡、坍塌等不良地质现象，自然边坡稳定。进洞口基底地层为强风化凝灰岩，承载力容许

10、值 600kPa,可作为洞门明挖基础持力层。隧道出口穿越低山的西南坡， 出口山坡地形较缓， 自然坡度约 36， 出洞段主要为残坡积粉质黏土和强风化凝灰岩，未见滑坡、坍塌等不良 地质现象，自然边坡稳定。隧道洞身工程地质评价(1)K25+56仁K25+750 (V级围岩 189米)围岩主要为残坡积粉质黏土、强、中风化凝灰岩及断层破碎带，粉 质黏土工程性质差，强风化凝灰岩岩性较软，中风化岩岩性较硬，受断 层影响，岩体破碎极破碎，地下水类型主要为基岩裂隙水，水量贫乏， 受大气降水补给，断层破碎带导水。隧道埋深浅，稳定性差，雨季施工 可能出现淋雨状出水，断层破碎带可能出现涌水、突水。该段洞身围岩 定为V

11、级。(2)K25+750K25+930(IV 级围岩 180米) 围岩主要为中风化凝灰岩，岩性较硬，岩体较破碎。地下水类型主要为基岩裂隙水，水量贫乏，受大气降水补给。雨季施工可能出现淋雨 状出水。该段洞身围岩定为 IV 级。(3)K25+93CK26+059 (V级围岩 129 米) 隧道穿越强、中风化凝灰，强风化岩性软，中风化岩性较硬，岩体破碎。地下水类型主要为基岩裂隙水，水量贫乏，受大气降水补给。隧 道埋深浅，稳定性差，雨季施工可能出现淋雨状出水。该段洞身围岩定2主要工程量贺溪隧道起讫桩号 K25+561K26+059,全长498米。净宽10米，车 行道净高5米，人行道净高米。挖方约万 m

12、3 108超前管棚万米、 42超前小导管万米、 25超前中控注浆锚杆万米；初期支护工字钢约吨、 C25早强喷射混凝土万 m3二次衬砌钢筋吨、C30模注防水混凝土约万 m3。3隧道平面设计贺溪隧道为单洞双向行车隧道，隧道位于直线段，隧道设 2%的人字坡。4隧道纵面线形设计隧道纵断面设计综合考虑了隧道的长度、主要施工方向、通风、排 水、洞口位置以及隧道进、出口接线等因素。本隧道纵面线形设置在直 线上，洞内外纵面线形满足 3s 行程要求。5隧道横断面设计隧道横断面尺寸按二级公路 60km/h 标准设计。主洞采用三心圆断面 形式，双侧检修通道，各横断面组成具体如下：主洞限界净宽：10m=1n左侧人行道

13、+ 左侧向宽度+行车道+右侧向宽度 +1m右侧人行道；限界净高：行车道净高5m,人行道净高。内轮廓形式：三心圆，半径为；内轮廓尺寸：总高度 , 总宽度。第三章 施工方案及技术措施1 测量作业任务及内容测量工作是建设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、隧道相关变化量及周围构筑物、管 线等的影响变化，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分为两大部分：隧道控制、 施工放样。隧道施工测量包含以下内容：（1）洞外测量控制网的检测；（2）施工平面控制网的加密

14、测量；（3）施工高程控制网的加密测量；（4）地下施工控制测量、放样，隧道掘进测量；（5）隧道贯通测量；（6）竣工测量，包含线路中线测量、隧道静空断面测量；2 施工测量技术方案隧道平面控制测量应结合隧道长度、平面形状以及线路通过地区的 地形和环境条件等，采用 GPS测量、导线测量、三角形网测量及其综合 测量方法。高程控制测量可采用水准测量、光电测距三角高程测量。 3 控制测量 洞外控制测量方案根据洞外导线控制测量设计方案和 GPS控制测量设计方案的对比, 拟定最终确定采用GPS控制测量的布设方案。平面控制测量建立隧道GPS空制网的基本要求（1） 建立GPS隧道控制网同样关注网内控制点间相对精度，

15、 虽然GPS 测量本身不要求点间相互通视，但部分点需用常规仪器施工引测故仍然 要求某些点间布测相互通视，如洞口需布设至少 3 个控制点，并至少两 方向通视 。（2） 隧道进行GPS控制网施测前应进行网形设计即 GPS空制网设计 和GPS观测网设计GPS空制网设计系根据工程控制及施工测量要求特点、 测区实际情况 （ 线路形状、洞口及地貌特点、测站道路交通及通讯状况 等） 、点间基线长度、控制区域等因素布设控制点位，把所选定的控制点 以环形网 （ 大地四边形、三角形、多边形 ） 结构确定后进行同步环观测， 同步观测环路之间以接边或接网的方式扩网， 从而形成封闭式的整体 GPS 观测网；GPS观测网

16、设计则是在GPS控制网设计后进行，其结合观测所用 接收机的性能及台数、测站交通及站问通讯联络情况、测站处可视卫星 数量及分布时段等因素来所设计如何完成控制网的观测。其中包括按星 历编制测前卫星预报计划及观测时段选择、编制作业观测时刻调度计划。（3） GPS网的基准设计GPSM量的直接观测量不是测点问的边长和角度， 且其直接观测成果 是属于WGS-8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

17、测区实际相符。（4）隧道控制网坐标系统 可以是国家高斯平面坐标系统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。同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 坐标起算值，右旋 90。确立 y 坐标轴，坐标原点处 y 坐标值 可以为正常数也可为 0。取隧道设计路面的平均高程面为坐标系统投影 面。（5）为保证观测值成果精度及质量可靠性， GPS工程网选点及布网需要遵循原则1GPS网点尽量选在交通方便地方，边长大于 800 m主要控制点间 距应大于 1000 m。2GPS网点应尽量设在视野开阔地带，同时站点周围视

18、场角应不低于 15。3隧道GPS网洞口控制点应进行同步观测，同步观测的卫星颗数 4,越多越好且PDOP64GPS网点避开强反射地面如水域、平滑地面及强反射环境 （斜面山坡、漏斗形谷地等 ） 以减少多路径影响,应避开高压输电、变电及大功率 发射台如电视转播、通讯基站等强电磁设施以防防止信号干扰。5为减少垂线偏差对方位传递的影响（GPS为法线系统，而常规仪器 为垂线系统 ）,各洞口的进洞方向点位应尽量在同一高程面上。6为使隧道控制系统与线路设计关系完好吻合且坐标便于统一，直线隧道或曲线隧道切线上布设2个GPS空制点（6） 为确保GPS外业观测成果的精度及成果质量可靠性，观测时应 准确量取仪器天线高

19、度，同时应检核同步闭合、环闭合差和异步环闭合差，检核基线边复测互差；当 GPS网中有已知基线时，应与已知基线边 比较检查。公式如下：Wx = lAXi 02 匕 ni=1Wy = 0.2 & ni=1Wz = lAzi 0.2 & ni=1（7） 隧道GPS空制网基线处理及网平差的基本方法1建立项目及坐标系统（选择参考椭球参数，确定中央子午线经纬 度），确定位置及方位、长度基准。2导入GPS采集数据，检查基线观测数据及预处理，利用基线处理 软件进行基线向量计算，删除基线处理中残差较大时段或有问题基线， 直至基线计算合格通过。3在WGS-84坐标系下进行三维无约束平差，平差时最好在网中选择 一具

20、有已知高精度 WGS-8三维坐标的点作为固定点（参考点）并作为起始 坐标进行控制网的位置定位，如此提高基线精度。三维无约束平差评估 基线精度及控制网内符合精度。4三维无约束平差合格通过后，整个 GPS网在空间的相对定位已经确定，只不过其参考坐标系体系、长度基准及方位基准并不与隧道施工 控制测量所要求的坐标系统一致。为此通过引人已知的控制点 （精度可靠时）进行约束平差转换得到投影转换后的施工控制网坐标系统或建立新的工程椭球进行坐标系统的旋转变换及投影改正计算，得到施工控制网坐标系统。因此GPS网的数据后处理即基线解算、网平差计算及坐标系统投影转换在长大隧道GPS空制网成果的质量控制中占据重要地位

21、。 GPS 观测采用静态相对定位模式，严格按公路勘测规范要求执行，其 GPS 控制网观测基本技术指标如下：a、GPS基线测量的中误差应小于下式计算的标准差，各等级控制测量固定误差a、比例误差系数b的取值应符合下表的规定。计算GPS测量 大地高差的精度时，a、b可放宽至2倍。门二土 a 2+（b.d）式中：标准差（mr）a 固定误差（mr）b 比例误差系数（mm/kr） d 基线长度（km）GPSM量误差的要求测量等级固定误差a （mm比例误差系数d （mm/km二等 10 2三等 10 5四等 10 10一级 10 20二级 10 15 15 15 15 15时段静态（min）30-9020-

22、6015-4510-3010-30长度快速静态（min）-15-2010-1510-15平均重复设站数（次/每点） 4 2冋时观测有效卫星数（个） 5 5 4 4 4数据米样率（s）10-3010-3010-3010-3010-30GDOP 6 6 6 8 36、DS线条式铟瓦水准尺 :-三13 36DS线条式铟瓦水准尺DS区格式水准尺四513DS、I、II区格式水准尺五V 5DS、I、II区格式水准尺洞内-二 32S1线条式铟瓦水准尺 :三三11 32S3区格式水准尺四511DS、I、II区格式水准尺五V 5DS、I、II区格式水准尺等级水准测量的技术要求等 级每千米高差 全中误差(mrh路

23、线 长度(mn)仪器 型号水准 尺观测次数往返较差或闭合 差(mm与已知点联测环线或附合平丘地山地四10 16DS3双面往返各一次往一次20V L6V n五15-DS3双面 单面往返各一次往一次30V L-注：L为返测段、附合或环线的水准路线长度，n为测站数。进洞控制测量洞内外两者的坐标系不一致，应首先把洞外控制点和中线控制桩的 坐标纳入同一坐标系统内，即必须先进行坐标转换。一般在直线隧道以 线路中线作为X轴。用控制点和隧道内待测设的线路中线点的坐标，反 算两点的距离和方位角，从而确定进洞测量的数据。把中线引进洞内， 可按下列方法进行：1.直线隧道进洞直线隧道进洞计算比较简单，采用拨角法。如下

24、图所示，A、D为隧道的洞口投点，位于线路中线上，当以 AD为 坐标纵轴方向时，可根据洞外控制测量确定的 A、B和C D点坐标进行 坐标反算，分别计算放样角B 1和B 2。测设放样时，仪器分别安置在 A点，后视B点；安置在D点，后视C点，相应地拨角B 1和B 2,就得到 隧道口的进洞方向。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。洞内平面控制测量隧道洞内平面控制测量应结合洞内施工特点进行

25、。由于场地狭窄， 施工干扰大，故洞内平面控制拟采用中线法形式。中线法（适用于v 500 m的曲线隧道和v 1000 m的直线隧道）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。本工程拟沿隧道轴线方向布设控制

26、支导线。进行水平方向角及边长 的测量，水平方向角按导线量测时的前进方向观测左右角，奇数站测左 角，偶数站测右角；边长进行对向量测，计算时对观测值进行仪器加、 乘常数改正。控制导线观测技术要求见下表DJ2级仪器水平角方向观测法技术要求两次照准读数差半测回归零差一测回中2C较差同方向值各测回互差38139II级测距仪边长测距作业技术要求气象数据测定一测回间 较差限值(mr)i测回间 较差限值(mm往返观测 较差限值(mm温度最小 读数C)气压最小 读数(Pa)测定时间 间隔数据 取用100每边观测 始末每边两端 平均值572 (a+ bx D)导线测量的主要技术要求等级测角 中误 差方向角 闭合差

27、导线 长度平均 边长水平角DJ2型仪 器测回数测距 中误 差全长相 对中误 差测距要求测距仪 等级测回 数四等5jn300m67mm1:3500022一级10苗300m210mm1:1700022洞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。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；四、五等也可采用光电测距三角高程测量的方法，应进行对向

28、观测。(3)洞内应每隔200500m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。？(5)因洞内施工干扰大，常使用挂尺传递高程，如图所示，高差的 计算公式仍用hAB二a-b,但对于零端在顶上的挂尺，读数应作为负值计算， 记录时必须在挂尺读数前冠以负号。B点的高程：HB二HA+a- ( b)二HA+a+b水准高程控制点布设在平面控制导线点上，按四等水准规范精度要 求进行往返观测，水准高程测设随工程施工的进度及时跟进，并定期进 行复测检核。等级水准测量的技术要求等 级每千米冋差 全中误差(mr)路线 长度(m)仪器型号水准 尺观测次数往返较差或闭合差(mm与已知点联测环线或附合平丘地山地四10 16