隧道的贯通测量及其测量误差控制-secret.doc

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1、隧道的贯通测量及其测量误差控制 一、概述   xx高速公路xx段xx为左右分离式隧道，隧道单幅长2km多，由铁一局及福建路桥二个施工单位共同施工，该隧道的顺利贯通对xx高速xx段工程的建设意义重大。本人有幸多次与铁道部第一工程局的同仁们共同对该隧道的贯通进行施工测量及平差计算，取得了对隧道贯通测量的新认识。隧道贯通测量内容包括近井点的设置、洞内施工测量、贯通误差的测定及调整等。二、隧道的贯通测量   （一）近井点的设置   隧道洞中施工测量时，须将洞外的导线点延伸入洞，此时要在隧道口设置一个测量的联系点，即

2、近井点。近井点一般选择在便于施工放样且基础稳固的洞口附近。近井点的设置实际上就是洞外与洞内的联系测量，其方法有多种，然而在一般隧道的开挖中，实际上多采用如下图所示的直伸导线法，利用检测核过的设计已知导线点，分别在N1、N2上设站，以各自洞口附近的高级点（如图N3、N4）为后视方向，测定洞外与洞内的联结点A、B(近井点)。（图略）   （二）洞内施工测量1、中线测量   洞内贯通横向测分为导线测量与中线测量，由于xx隧道小于4km，采用中线测量法较为简单。为确保其测量精度，隧道中线测量普遍采用光电测距仪测量。

3、中线测量分为正式中线和临时中线测设。正式中线点约100米左右一组（一般每组三个点），测设每一个正式中点后及时进行坐标复核，当隧道开挖过程和快要贯通时，对已经测过的正式中点从尾到近井点重新进行复核。2、水准测量   洞内水准测量主要是用来掌握开挖和衬砌的高程，一般选在某一永久性中线点上，为方便施工，其点位也可选择在没有施工电缆的一侧，大约每100米左右加设正式水准点，使其在任何部位置镜时能直接后视水准点传递高程。正式水准点一般采用往返观测，使其闭合在已知水准点上。三、隧道贯通误差计算分析   贯通误差是指贯通

4、点在水平面的横向误差和竖直面上的纵向偏差。（一）横向误差计算分析   横向误差通常只注重洞外控制测量与洞内中线测量误差的影响，但根据我们贯通测量经验，隧道口近井点的测量误差亦不能忽视，将近井点误差考虑进去，将会使贯通误差更合理。1、隧道测量误差   当贯通误差为△时，根据误差等影响原则，地面控制测量、两相掘进的隧洞测量误差各为一个独立分量m独，则有m独=±△√3=±0.58△   根据4km以内隧道控制测量的贯通精度要求△值不大于50mm，将△值代入后得m独=±△√3=±50√3=±29mm。即掘进隧道测量

5、误差应≤29mm。2、隧道贯通近井点联系误差   由于采用直伸导线，测边误差只影响贯通方向上的纵向误差，所以，仅可考虑在贯通方向所产生的测角误差m井1，m井2。   根据测角误差的计算公式，可知联系误差对贯通水平方向上的影响为：m井1=mβ1×S1/ρ，m井2=mβ2×S2/  ρ(1)在图1中，S1=AN1，S2=N2B,β1=∠AN1N3，β2=∠BN2N4）   根据误差传播理论，联系误差则为m井=√m井1+m井2                       (2)当进行近井点联系误差估算时，可令S1

6、=S2，mβ1=mβ2=mβ   根据洞口传递进洞方向的联接角的测角中误差一般应不大于2.5秒，故取mβ=±2.5秒,ρ=206265代入（1）（2）可得下表：S(km) 1.00.80.60.40.20.1 m(mm)17.113.710.36.83.41.7   从表中可以看出，当放样摆站点离开挖点较远时，联接误差较大，反之则较小。3、由上可知，掘进隧道测量误差应≤29mm，而将m井=6.8mm（当S取0.4km时）与29mm相比较，显然6.8mm是不可忽略的量。故在进行xx隧道贯通测中，应将近井点联系

7、误差考虑进去。而要使测量精度达到规范要求，考虑到地面测量的条件比地下好，故测量设计方案以提高地面精度来进行。根据估算近井点联系误差为6.8mm，取其值1倍13.6mm为限差，则在进行地面控制测量，其误差对隧道贯通的影响m必需满足下式√292+292+13.62+m2≤50，则m≤±21.4mm根据推算的m值的限差，这样我们就可以选择合理的控制网，使贯通精度既达到要求，又取得了大的经济效益。   根据这个思路，在xx隧道工程测量中，我们合理地选用了该隧道的贯通测量方案：加强地面控制的精度，减小洞内测量强度，这

8、样既可以保证精度，又减小了整个测量的难度。（二）贯通纵向高程误差   纵向高程误差来源为水准点测设误差，尤其是洞内水准点高程测设误差。通过对每一正式水准点往返闭合观测进行，往返观测的高差闭合差fh=∑h往+∑h返。   当洞中正式水准点与洞口联系水准点复测时，若每站的高差为hi，每站的中误差均为m站，则A、B两点之间的高差h的中误差mh=√m站2+m站2+……+m站2=±m站√n   在水准路线长度在5公里之内时