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1、1一、工程概况一、工程概况湖南益阳市桃江县现修建一条道路，道路全长 1.6Km，包括 785m 道路和 815m 隧道。 隧道位于线路交点 JD1 与 JD2 间连线的直线上，里程桩号为K0+650K1+465，全长 815m，为中长隧道。单向纵坡 i=-1.98%，设计开面为四心挖断圆拱形，上半圆 R=7.026m/7.096m，左右边墙 R=12.526m/12.596m，仰拱R=15.300m。桃江县位于湘中偏北,资江下游,属山、岗、丘、平原并有的丘陵地。西南、西北多山,东北地势平坦,平均海拔 200 米。该工程位于西北部，所在地地质结构稳定，地震烈度低，居民稀少。二、测量作业任务和内容
2、二、测量作业任务和内容测量工作是土建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。三、测量作业依据三、测量作业依据1 工程测量规范（GB50026-2007）；2 公路勘测规范（JTG C10-2007）；4 公路隧道施工技术规范（JTJ04294）；5 隧道施工设计图纸（主要是隧道轴线平面控制点及曲线要素表、纵断面设计高程数据和施工设计图）；6
3、 已有地形图及相关资料四、控制测量四、控制测量隧道平面控制测量应结合隧道长度、平面形状、辅助坑道位置、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。4.14.1：洞外控制测量：洞外控制测量2隧道的设计位置，一般是以定测的精度初步标定在地面上。在施工之前必须进行施工复测，检查并确认两端洞口的中线控制桩（也称为洞口投点）的位量两部分。4.1.14.1.1 控制点的控制点的置，它是进行洞内施工测量的主要依据。 主要包括平面控制测量和高程控制测设置设置1、在每个洞口应测设不少于 3 个平面控制点（包括洞
4、口投点及其相联系的三角点或导线点）2 个高程控制点。2、直线隧道上，两端洞口应各确定一个中线控制桩，以两桩连线作为隧道的中线；3、在曲线隧道上，应在两端洞口的切线上各确定两个间距不小于 200 m 的中线控制桩，以两条切线的交角和曲线要素为依据，来确定隧道中线的位置。 4、平面控制网应尽可能包括隧道各洞口的中线控制点，这样既可以在施工测量时提高贯通精度，又可减少工作量。5、同时进行高程控制测量，联测各洞口水准点的高程，以便引测进洞，保证隧道在高程方向准确贯通。 4.1.24.1.2 洞外平面控制测量洞外平面控制测量 洞外平面控制测量应结合隧道长度、平面形状、线路通过地区的地形和环境等条件进行，
5、可采用的方法有：中线法、精密导线法、三角锁网法、GPS 测量。 1中线法（平面控制简单、直观，精度不高）适用于长度较短或贯通精度要求不高的隧道。 方法：就是将隧道中线的平面位置，测设在地表上，经反复核对改正误差后，把洞口控制点确定下来，施工时就以这些控制点为准，将中线引入洞内。在直线隧道，于地表沿勘测设计阶段标定的隧道中线，用经纬仪正倒镜延伸直线法测设中线；3在曲线隧道，则按曲线测设方法，首先精确标出两端切线方向，然后测出转向角，将切线长度正确地标定在地表上，再把线路中线测设到地面上。经反复校核，与两端线路正确衔接后，再以切线上的控制点（或曲线主点及转点等）为准，将中线引入洞内。2精密导线法
6、在隧道进、出口之间，沿勘测设计阶段所标定的中线或离开中线一定距离布设导线，采用精密测量的方法测定各导线点和隧道两端控制点的点位。 在进行导线点的布设时，除应满足上面要求外，导线点还应根据隧道长度和辅助坑道的数量及位置分布情况布设。导线宜采用长边，且尽量以直伸形式布设，这样可以减少转折角的个数，以减弱边长误差和测角误差对隧道横向贯通误差的影响。为了增加检核条件和提高测角精度评定的可行性，导线应组成多边形导线闭合环或具有多个闭合环的闭合导线网，在一个控制网中，导线环的个数不宜少于 4 个；每个环的边数宜为 46 条。导线可以是独立的，也可以与国家高等级控制点相连。 导线水平角的观测，宜采用方向观测
7、法，测回数应符合表 1 的规定。导线测量主要技术要求导线测量主要技术要求 表一表一4当水平角为两方向时，则以总测回数的奇数测回和偶数测回分别观测导线的左角和右角。左、右角分别取中数后应按式(1)计算圆周角闭合差，其值应符合表二的规定。再将它们统一换算为左角或右角后取平均值作为最后结果，这样可以提高测角精度。 左角中右角中360 (1) 测站圆周角闭合差的限差测站圆周角闭合差的限差 （） 表二表二导线环角度闭合差，应不大于按下式计算的限差： （2）式中 m设计所需的测角中误差（）； n导线环内角的个数。 导线的实际测角中误差应按下式计算，并应符合控制测量设计等级的精度要求。（3）导线环（网）的平
8、差计算: 一般采用条件平差或间接平差。当导线精度要求不高时，亦可采用近似平差。 用导线法进行平面控制比较灵活、方便，对地形的适应性强。3.三角锁网法 将测角三角锁布置在隧道进出口之间，以一条高精度的基线作为起始边，并在三角锁的另一端增设一条基线，以增加检核和平差的条件。三角测量的方向控制较中线法、导线法都高，如果仅从提高横向贯通精度的观点考虑，它是最理想的隧道5平面控制方法。 由于光电测距仪和全站仪的普遍应用，三角测量除采用测角三角锁外，还可采用边角网和三边网作为隧道洞外控制。但从其精度、工作量等方面综合考虑，以测角单三角形锁最为常用。经过近似或严密平差计算可求得各三角点和隧道轴线上控制点的坐
9、标，然后以这些控制点为依据，可计算各开挖口的进洞方向。4GPS 测量 隧道洞外控制测量可利用 GPS 相对定位技术，采用静态测量方式进行。测量时仅需在各开挖洞口附近测定几个控制点的坐标，工作量小，精度高，而且可以全天候观测，因此是大中型隧道洞外控制测量的首选方案。隧道洞外控制测量技术要求应满足表 3 规定。平面控制测量设计要素平面控制测量设计要素 表三表三64.1.34.1.3 洞外高程控制测量洞外高程控制测量 洞外高程控制测量，是按照设计精度施测各开挖洞口附近水准点之间的高差，以便将整个隧道的统一高程系统引入洞内，以保证在高程方向按规定精度正确贯通，并使隧道各附属工程按要求的高程精度正确修建
10、。 高程控制方法：1）常采用水准测量方法，2）四、五等高程控制亦可采用光电测距三角高程的方法进行。（但当山势陡峻采用水准测量困难时， ） 高程控制路线：应选择连接各洞口最平坦和最短的线路，以期达到设站少、观测快、精度高的要求。每一个洞口应埋设不少于 2 个水准点，以相互检核；两水准点的位置，以能安置一次仪器即可联测为宜，方便引测并避开施工的干扰。 高程控制水准测量的精度：一般参照表 4 的洞外部分即可。表四表四7等级水准测量的技术要求等级水准测量的技术要求 表五表五 观 测 次 数往返较差或闭合 差（mm）等 级M（mm ）MW（mm ）仪器 型号木水 准尺观测方法观测 顺序与已知点 联测环线
11、或附 合平丘地山地四510DS3双面中丝 读数 法后后 前前往 返往20L1 /25n1/2五1020DS3双面单面中丝 读数 法往 返往30L1 /210n1 /24.1.44.1.4 本工程洞外控制测量方案本工程洞外控制测量方案8本工程由于通视条件差，故洞外控制测量在导线控制和 GPS 控制之间做选则。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。因为：1.导线测量网形设计太单一，多余观测条件少，不足宜检核。外业观测时间较长，局部导线边离隧道中线较远和相临点间无法通视的困难，有时可能还要受到天气的影响。而 GPS 技术不仅具有
12、精度高，工期短的优点，而且由于 GPS 测量本身的特点，网型结构简单，点的疏密和边长的长短都可适当选取，既保证了两边洞口各点的 GPS 点间通视又解决常规测量中点位之间无法通视的困难，选点灵活，不需要高标，同时还可解决外业施测受天气影响的困难。2.由于现在 GPS 测量技术要求高，作业周期短，并且有两台接收机同时作业，在作业前有周密的计划，和有完善的协调组织工作，能合理安排，协调作业，认真细致地进行工作，使观测工作有条不紊地进行等等，从而为高精度、高效率的成果得到更充分的保证。虽然导线测量的经费比 GPS 网的经费低，但是相差不多，从精度的角度和各方面的因素考虑导线方案不如 GPS 方案GPS
13、平面控制：建立隧道GPS控制网的基本要求1) 建立GPS隧道控制网同样关注网内控制点间相对精度，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控制网设计和GPS观测网设计GPS控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
14、网，从而形成封闭式的整体GPS观测网；GPS观测网设计则是在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9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GPS测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一84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
15、统一的距离度量单位)，且同测区实际相符。4)隧道控制网坐标系统可以是国家高斯平面坐标系统(如Beijing54，Beijing80等)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GPS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1 000 m。GPS网点应尽量设在视野开阔地带，同时站点周围视场角应不低于15。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PDOP6。10GPS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。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。为使隧道控制系统与
