隧洞隧道工程测量方案设计

隧洞测量方案设计目录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………………（ 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=78.000m ，隧洞的设计坡降为 0.3% 。

的设计高程HA2. 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 ″水准仪（2） DS3（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，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 导线环点至贯通面的垂直距离和投影长度（ m ）（ m ）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，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 导线环点至贯通面的垂直距离和投影长度（ m ）（ m ）=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 ) 导线技术要求表 4.1.1 地面光电测距符合导线技术要求1:55000 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） =2.5 ″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 ≤ 50mm4.2 地面和地下平面控制测量等级的各种技术要求按《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。

①视线应避免通过吸热、散热不同的地区，如烟囱等。

②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注： 1. 光电测距仪一测回的定义为：照准一次，读数四次；2. 测距仪分级技术规格见表 4.2.3 — 4 。

表 4.2.3 -2 洞内光电测距基本导线技术要求表 4.2.3 -3 测角网的技术要求2. 水平角观测的技术要求及内业计算的精度要求（ 1 ）水平角观测前，必须对经纬仪进行检验和校正。

检验项目和检验方法按《国家三角测量和精密导线测量规范》规定执行。

（ 2 ）水平角观测应遵守下列规定。

1) 观测应在成像清晰，目标稳定的条件下进行。

晴天的日出、日落和中午前后，如果成像模糊或跳动剧烈，不应进行观测。

2) 应待仪器温度与外界气温一致后开始观测。

观测过程中，仪器不得受日光直接照射。

3) 仪器照准部旋转时，应平稳匀速；制动螺旋不宜拧得过紧；微动螺旋应尽量使用中间部位。

精确照准目标时，微动螺旋最后应为旋进方向。

4) 观测过程中，仪器气泡中心偏移值不得超过一格。

当偏移值接近限值时，应在测回之间重新整置仪器。

5) 对于二等平面控制网，目标垂直角超过±3 º时，应在瞄准每个目标后读定气泡的偏移值，进行垂直轴倾斜改正。

对于三、四等三角网的角度观测，当目标垂直角超过±3 °时，每测回间应重新整置仪器，使水准气泡居中。

（ 3 ）水平角观测一般采用方向观测法，其操作步骤如下：1) 将仪器照准零方向标志，按度盘配置表配置度盘和测微器读数。

2) 顺时针方向旋转照准部1 ～2 周后精确照准零方向标志，并进行水平度盘、测微器读数( 照准二次，各读数一次) 。

( 五等三角测量可只照准读数一次 ) 。

3) 顺时针方向旋转照准部，精确照准第2 方向标志，按 (2) 款方法进行读数；顺时针方向旋转照准部依次进行第3 、4 、……、 n 方向的观测，最后闭合至零方向(当观测方向数小于或等于3 时，可不闭合至零方向 ) 。

4) 纵转望远镜，逆时针方向旋转照准部1 ～ 2 周后，精确照准零方向，按 2) 款方法进行读数。

5) 逆时针方向旋转照准部，按上半测回观测的相反次序依次观测至零方向。

以上操作为一测回。

（ 4 ）水平方向观测应使各测回读数均匀地分配在度盘和测微器的不同位置上，各测回间应将度盘位置变换一个角度δ，计算公式如下：δ = (4.2.3-1)式中——测回数，——测回序号 (j=1 、 2 、…、 m) ；——水平度盘最小间隔分划值，DJ1=4 ′， DJ2=10 ′；——测微盘分格数值， DJ1型为 60 格， DJ2型为 600 " 。

（5）若测站方向数超过6 个时，应分组进行观测。

分组观测时应包括两个共同方向，其中一个为共同零方向。

其两组共同方向观测角之差，不应大于同等级测角中误差的两倍。

采用方向观测法其主要技术要求应符合表 4.2.3 -3 的规定。

表 4.2.3 -3 水平角方向观测法技术要求注：当观测方向的垂直角大于±3 °时，该方向的2c较差，按相邻测回同方向进行比较，其差值仍应符合上表规定。

（ 6 ）水平角观测误差超过表4.2.3-3要求时，应在原来度盘位置上进行重测，并符合下列规定：1)上半测回归零差或零方向2c超限，该测回应立即重测，但不计重测测回数。