隧洞隧道工程测量方案设计.docx

1、隧洞隧道工程测量方案设计隧洞测量方案设计1. 工程概况 （ 2 ） 2 隧洞地面和地下平面控制布网略图 （ 2 ） 3. 隧洞地面和地下高程控制网略图 （ 4 ） 4. 隧洞地面和地下平面控制测量设计说明 （ 4 ） 4 .1 确定遂洞地面和地下平面控制网的等级进行遂洞横向贯通误差的预计 （ 5 ） 4.2 地面和地下平面控制测量等级的各种技术要求 （ 7 ） 5. 隧洞地面和地下高程控制测量设计说明 （ 18 ） 5.1 隧洞地面和地下高程控制网等级和竖向贯通误差的预计 （ 18 ） 5.2 地面和地下高程控制测量的等级的各种技术要求 （ 20 ） 6. 隧洞施工放样方法、精度的设计说明 （

2、 23 ） 6.1 洞外中心线的测设方法及要求的设计 （ 23 ） 6.2 隧洞中心控制桩外的设计 （ 24 ） 6.3 洞内施工导线、基本导线、主要导线的精度、测量方法设计 （ 25 ） 6.4 隧洞内高程控制点测量方法、精度要求 （ 26 ） 6.5 隧洞长度、洞底高程、腰线高程的设计 （ 27 ） 6.6 隧洞施工面的放样方法 （ 29 ） 6.7 纵、横和竖向贯通误差的测定方法 (30) 7. 总结 （ 31) 1. 工程概况 东山隧洞施工测量工程位于维州市东山镇西南方向，其东南方向是东山小学，离东山镇约 2km ，离东山小学约1.5km ，距其不远有一条穿过东山镇的南北公路。公路对隧

3、洞的施工提供了比较方便的交通路线。 隧洞全长为 3156m ，穿过东山山头，东山山头的高程 H=198.236m 。隧洞进口的设计高程HA=78.000m ，隧洞的设计坡降为 0.3% 。 2. 隧洞地面和地下平面控网略图 2.1 本工程测量单位所拥有的测量仪器为 （1） 全站仪，测程 3km ，测距精度：（ 2mm +2ppm D ） 测角精度： 2 （2） DS3 水准仪 （3） 30m 钢尺 根据所拥有的仪器及遂洞的地形图采用光电测距导线网作为平面控制网。由东山地形图可知道该地形比较陡，通视条件差，不宜布设多边形的平面控制网，测角网测量的角数比较多降低测量的速度，随着全站仪测距精度的提高

4、，采用边角网的平面控制网可以提高测量的速度同时也可以保证测量的精度。由表 2.1.1 可知道平面控制网的等级可能为三等或四等，而且三、四、五等平面控制网，可以用相应等级的导线网来代替。所以本工程的控制网采用了光电测距导线网。平面控制网见东山地形图。 表 2.1.1 洞外控制网等 级选择 控制网等级 隧洞相向开挖长度（ km ） 控制网等级 隧洞相向开挖长度（ km ） 二 6 8 四 1 4 三 4 6 五 1 2.2 平面控制网绘制导线计算图见图 2.2 图 2.2 导线计算图 2.3 由平面控制网得到导线点到贯通面的垂直距离和导线边在贯通面的投影长度，见表 2.3.1 表 2.3.1 导线

5、环点至贯通面的垂直距离和投影长度 点号 A 1 2 3 4 5 6 B （ m ） 1578 1167 672 136 310 858 1319 1578 （ m ） 192 249 84 118 137 96 278 3. 隧洞地面和地下高程控制网略图 水准控制网的选线因为东山山头地势比较陡，如果为了缩短水准路线而穿过东山的山头，会给水准测量带来不便。因此水准路线从 A 点出发经过靠近北山 120m 高程的马鞍部位，在折回 B 点，绕到南部经过 155m 高程处的小山头，然后回到 A 点形成闭合的水准路线。水准网控制略图见东山地形图。水准路线长约为 8.3km 。 地下的水准路线基本上为直线

6、，水准路线长约为 3.2km 。 4. 隧洞地面和地下平面控制测量设计说明 41 确定遂洞地面和地下平面控制网的等级进行遂洞横向贯通误差的预计 4.1.1 地上平面控制网引起的横向贯通误差 1. 地上平面控制网引起的横向贯通误差的设计要求为 30mm 。 横向贯通误差的计算公式： （公式 4.1.1 ） 式中： 为测角、量边和洞口起始方位角误差所引起的横向贯通误差 为地面导线的测角中误差，以秒计； 为导线边长的相对中误差； 为各导线点至贯通面的垂直距离的平方和； 为各导线边在贯通面上投影的长度的平方总和； =206265 2. 由平面控制网得到的数据如表 2.1.2 表 2.1.2 导线环点至

7、贯通面的垂直距离和投影长度 点号 A 1 2 3 4 5 6 B （ m ） 1578 1167 672 136 310 858 1319 1578 （ m ） 192 249 84 118 137 96 278 =6894078 =225114 代如公式 4.1.1 计算 经过计算使用四等的精度计算不符合要求所以采用三等的精度进行误差的预算 取 =1.8 =1 60000 =1.8 = 28mm 30mm 根据预算结果确定平面控制网的等级结合表 2.2.4 可得平面控制网的技术要求如表 4.1.2 表 2.2.7 光电测距附合 ( 闭合 ) 导线技术要求 等 级 附合 ( 闭 合 ) 导线总

8、长 (km) 平均 边长 (m) 测 角中 误 差 () 测 距中 误 差 (mm) 全 长 相 对 闭 合差 方位角 闭 合差 () 测 距要求 测 距 仪 等 级 测 回数 三 3.2 3.5 5.0 400 600 800 1.8 5 5 2 1:55000 1:60000 1:70000 3.6 2 2 1 2 2 2 四 1.8 3.0 3.5 300 500 700 2.5 7 r 0 5 1:35000 l:45000 1:50000 5 3 2 2 2 2 2 五 2.0 2.4 3.0 200 300 500 5 10 10 7 1:18000 1:20000 1:25000

9、 10 3 4 3 4 3 2 2 2 表 4.1.1 地面光电测距符合导线技术要求 等级 符合（闭和） 导线总长 （ km ） 平均 边长 （ m ） 测角中 误 差 （） 测距中 误 差 （ mm ） 全长相对 闭和差 （） 方位角 闭和差 （） 测距要求 测距仪 等 级 测回数 三 3.5 400 1.8 5 1:55000 2 2 4.1.2 地下平面控制测量误差引起的横向贯通误差 1. 地下平面控制测量误差引起的横向贯通误差设计要求为 40mm （公式 4.1.2 ） 式中： 以米为单位； 为导线平均边长； 为导线的边数。 取 =200 ，则 =8 （隧洞长为 3156 米） =2.

10、5 代入公式 4.1.2 = 35mm 40mm 经过计算可得到地下平面控制网的等级及技术要求见表 4.1.2 表 4.1.2 洞内光电测距基本导线技术要求 隧洞相向 开挖长度 （ km ） 要求的横向贯通误差 （ mm ） 导线测量精度 平均边长 （米） 导线全长 （ km ） 测边中误差 （ mm ） 测角中误差 （ ） 12.5 40 5 2.5 200 3.2 注： 1. 本表按支导线端点误差计算； 2. 相向开挖长度大于4km时，基本导线的技术要求应作专门设计。 4.1.3 横向总贯通误差 1. 总贯通误差技术要求 50mm = 45mm 50mm 4.2 地面和地下平面控制测量等级

11、的各种技术要求按水利水电施工测量规范 （ 1993 年版） 4.2.1 地面控制测量的等级标志形状和尺寸的设计 1. 平面控制网选点、埋设及标志 (1)平面控制点应选在通视良好、交通方便，地基稳定且能长期保存的地方。视线离障碍物 ( 距上、下和旁侧 ) 不宜小于 2.0m 。 (2) 对于能够长期保存、离施工区较远的平面控点，应着重考虑图形结构和便于加密；而直接用于施工放样的控制点则应着重考虑方便放样，尽量靠近施工区并对主要建筑物的放样区组成的图形有利。控制点的分布，应做 到坝轴线以下的点数多于坝轴线以上的点数。 (3) 位于主体工程附近的各等级控制点和主轴线标志点，应埋设具有强制归心装置的混

12、凝土观测墩。其它部位可根据情况埋设暗标或半永久标志。对首级网，同一等级的控制点应埋设相同类型的标志。 (4) 各等级控制点周围应有醒目的保护装置，以防止车辆或机械的碰撞。在有条件的地方可建造观测棚。 (5) 观测墩上的照准标志，可采用各式垂直照准杆，平面觇牌或其它形式的精确照准设备。照准标志的形式、尺寸、图案和颜色，应与边长和观测条件相适应，图样图 4.2.1 1 与图 4.2.1 2 规定执行。 (6)照准标志底座平面应埋设水平。其不平度应小于 10 。照准标志中心线与标志点的偏差不得大于 1.0mm 。 (7)对于测边网或边角网，其点位的选择，还应注意以下几点。 视线应避免通过吸热、散热不

13、同的地区，如烟囱等。 视线上不应有任何障碍物，如树枝、电线等，并应避开强电磁场的干扰，如高压线等。 2. 平面控制的标墩与标志 (1)混凝土标墩如图 4.2.1 1 图 4.2.1 1 混凝土观测墩（单位 cm ） 图 4.2.1 2 照准标志图（单位 mm ） 4.2.2 平面控制测量所用的仪器 （ 1 ）全站仪，测程3km，测距精度：（ 2mm +2ppm D ） 测角精度： 2 （ 2 ） 30m 钢尺 4.2.3 平面控制测量对测边、测角的要求 1. 总的技术要求 表 4.2.3 -1 地面光电测距符合导线技术要求 等级 符合（闭和） 导线总长 （ km ） 平均 边长 （ m ） 测角中 误 差 （） 测距中 误 差 （ mm ） 全长相对 闭和差 （） 方位角 闭和差 （） 测距要求 测距仪 等 级