1、 桃江核电厂进厂道路标段洞冲里隧道贯通测量技术设计书1目 录1 编制依据2 2 工程概况23 平面控制24 高程控制4 5 施工放样46 横向贯通中误差估算与分析和控制点观测措施4 7 洞内、外水准高程测量对竖向贯通中误差的估算和分析88 洞内、外控制全部贯通测量中误差计算89 全部贯通测量中误差估算总结910 附隧道洞内外控制网点平面布置示意图及控制点概算坐标9桃江核电厂进厂道路标段洞冲里隧道贯通测量技术设计书2桃江核电厂进厂道路标段洞冲里隧道贯通测量技术设计书1 编制依据1.1工程测量规范（GB50026-2007）；1.2公路勘测规范（JTG C10-2007）；1.4 公路隧道施工技术
2、规范（JTJ04294）；1.5 桃江核电厂进厂道路标段洞冲里隧道施工设计图纸（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）；1.6 隧道洞口地形及洞外已知控制点点位实际情况等。2 工程概况桃花江核电厂进厂道路工程是桃花江核电前期工程的组成部分，道路全长 7.331Km，其中标段 1.6km，包括 785m 道路和 815m 隧道。本标段洞冲里隧道位于线路交点 JD1 与 JD2 间连线的直线上，里程桩号为K0+650K1+465，全长 815m，属于中型隧道，单向纵坡 i=-1.98%，设计开挖断面为四心圆拱形，上半圆 R=7.026m/7.096m，左右边墙 R=
3、12.526m/12.596m，仰拱 R=15.300m。隧道进口坐标：X=3157775.546，Y= 599165.727，H=107.933；出口坐标：X=3158177.782，Y=598456.904，H=91.773。3 平面控制3.1 平面控制点布设在隧道口附近，工程勘测设计时已布测并移交平面 GPS 四等控制点 4 个，其点名和坐标见表 1，两点间能相互通视。根据现有地面控制点及公路勘测规范（JTG C10-2007）等施工测量规范和设计、业主等的规定和要求，并结合本工程的线形特点及施工工艺的实际情况、到场使用的测量设备等级等，拟沿隧道轴线方向布设控制支导线（见隧道洞内外控制网
4、点布置示意图中的附图 1），所布设的控制导线网点概算坐标见附表13。3.2 选点埋石根据规范要求，洞内控制导线在布设时，其平均边长控制在 300m 且相邻边长、短边长之比不大于 3：1，以减小短边对测角精度的影响。洞内控制点埋设在隧道底板稳固的桃江核电厂进厂道路标段洞冲里隧道贯通测量技术设计书3洞冲里隧道 GPS 四等控制点坐标及高程一览表 表 1点名 X（m） Y（m） H（m） 距洞口水准路线长GP01 3157258.101 599508.712 110.775GP02 3157534.725 599372.234 99.604 320GP05 3158634.598 598078.32
5、5 71.557GP06 3158804.603 598066.140 67.469 620硬质基岩上，沿隧道轴线用电钻垂直打眼入基岩 40cm，埋设 22 钢筋并用混凝土浇注，点顶部刻十字作为点之记且顶部高出隧道底板施工标高面 5cm 以上，同时在洞壁用红油漆标明点号，以便于寻找。3.3 控制点施测技术要求严格按照工程测量规范（GB50026-2007）和 公路勘测规范（JTG C10-2007）等中的规定进行测设操作。导线观测仪器采用经过鉴定合格且符合本工程控制导线测量要求的日产 R-322 宾得全站仪（仪器编号 853040）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
6、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表2、表 3 及表 4。DJ2 级仪器水平角方向观测法技术要求 表 2两次照准读数差 半测回归零差 一测回中 2C 较差 同方向值各测回互差3 8 13 9级测距仪边长测距作业技术要求 表 3气象数据测定温度最小读数（）气压最小读数（Pa）测定时间间 隔数 据取 用一测回间较差限值（mm）测 回 间较差限值（mm）往返观测较差限值（mm）1.0 100 每边观测 始 末 每边两端平 均 值 5 7 2（abD）导线测量的主要技术要求 表 4测距要求等级 测角中误 差 方向角闭合差
7、 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 中误差测距仪等级 测回数四等 2.5 n51.8km 300m 6 7mm 1:35000 2 2一级 5.0 102.4km 300m 2 10mm 1:17000 2 2桃江核电厂进厂道路标段洞冲里隧道贯通测量技术设计书44 高程控制4.1 已知地面控制水准点工程勘测设计时已在隧道洞口附近各布测了两个四等水准点，其数据见表 1。经复测两点间高差准确可靠，点位未发生沉降，水准点距洞口进洞投点（第一个洞内控制点）的距离见表 1。4.2 水准点布测水准高程控制点布设在平面控制导线点上，采用已鉴定合格的苏州一光仪器有限公司
8、生产的 DSZ2 水准仪（仪器编号 209872）配 3m 木水准尺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。4.3 等级水准测量的技术要求（见表 5）等级水准测量的技术要求 表 5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 环线或附合 平丘地 山地四 5 10 DS3 双面 中丝读 数法 后后前前 往 返 往 20L1/2 5n1/2五 10 20 DS3 双面单面 中丝读 数法 往 返 往 30L1/2 10n1/25 施工放样利用洞内导线控制点用全站仪配合水准仪施测隧
9、道中线及断面圆心点，水准高程点控制开挖腰线；根据隧道中线、断面圆心点及腰线，由于隧道处于直线上且为单向纵坡，所以利用 Casio fx-4500P 编程计算，采用拨角法放样出开挖断面的轮廓线，同时用全站仪测出开挖断面的关键控制点（拱顶点、圆心水平处腰线点及低脚点等）坐标，由计算器反算相关值来检核拨角法所放的开挖轮廓线的精度。在放样前及过程中对设计图纸与现场量测的断面尺寸数据应反复校核，确保施工放样的精度满足规范要求。6 贯通中误差估算与分析和控制点观测措施根据工程测量规范及公路勘测规范等中对隧道施工贯通中误差估算的规定，隧道相向开挖长度在 4Km 内的贯通中误差分配值见表 6。洞冲里隧道进洞口
10、至出洞口长度为 815m，隧道为单向纵坡，i=-1.98% 。因纵向贯通误差对计算直线型隧道只影响中线方向的里程桩号而不影响隧道贯通，所以本次对隧道贯通面就不进行纵向贯通中误差的估算。桃江核电厂进厂道路标段洞冲里隧道贯通测量技术设计书5隧道相向掘进开挖长度小于 4Km 时贯通中误差分配值 表 6误差名称 横向（mm） 竖向（mm）洞外测量 25 25洞内测量 45 25全部贯通测量 50 356.1 洞外、内控制导线网点和边长投影到贯通面上的相对坐标系确定根据洞冲里隧道施工实施性组织设计方案的施工进度计划安排，隧道掘进开挖计划由隧道进、出口对向掘进施工，即隧道进口方向施工 460 米即 K0+
11、650K1+1110 段，隧道出口方向施工 355 米即 K1+465+110 段。因此，本隧道进洞口点至隧道贯通面 K1+110的洞内施工控制导线总长度为 460 米，出洞口点至隧道贯通面 K1+110 的洞内施工控制导线总长度为 355 米。6.1.1 隧道贯通面的相对坐标系根据洞冲里隧道实施性施工组织设计方案，隧道掘进开挖由由隧道进、出口对向掘进施工，因此，洞冲里隧道掘进开挖施工只有 1 个贯通面。贯通面的平面数据见附图 1及表 12，其方位角为 2402534.95。因此，隧道贯通面的相对坐标系为：纵坐标 X轴为过隧道洞外 GPS 控制点 GP01 并平行于线路交点 JD1 至 JD2
12、 连线（即隧道轴线）方向的射线，其方位角为 1502534.95；横坐标 Y 轴为过洞外 GPS 控制点 GP01 与纵坐标 X 轴垂直的射线，其方位角为 2402534.95 ，具体布置见附图 1。6.2 洞外控制导线测量对横向贯通中误差的估算 根据公路勘测规范（JTG C10-2007）可知，本标段 GPS 地表四等控制点的测边相对中误差 ms=（a 2+(bS)2） 1/2，其中取 a=5mm、b=3ppm，并且 GPS 控制网测量只存在基线观测边长相对中误差，所以只把已知 GPS 相邻点的边长投影到贯通面上，求得其边到贯通面的投影长度。本标段洞外 GPS 控制网相邻点的边投影到贯通面的
13、投影长度见表 7.。洞外控制点和边投影到贯通面的垂距和投影长度 表 7位置 边 号 控制点边反算距离 (m) 控制点边至贯通面的投影长度（m ）进口 GP01GP02 308.504 173出口 GP06GP05 170.441 142桃江核电厂进厂道路标段洞冲里隧道贯通测量技术设计书66.2.1 洞外 GPS 控制点对贯通面的横向贯通中误差隧道洞外 GPS 控制点对贯通面横向贯通中误差计算时，其边长相对中误差精度指标按公路勘测规程中四等控制网的精度指标进行计算，计算公式如下：My 外 =(（d y2ms2/S2） 1/2，m s =（a 2+(bS)2） 1/2（a=5mm,b=3ppm）。
14、洞外 GPS 控制点对本标段大季头隧道贯通面的横向贯通中误差值为：My 外 =(（173 2(52+ 320.3085042/10-12) /308.5042+1422(52+ 320.1704412/10-12) /170.4412） 1/2=5.0 mm25mm，即满足规范规定的要求。6.3 洞内导线测量对横向贯通中误差的估算对洞冲里隧道贯通面洞内控制导线，分别按四等和一级导线测量精度进行横向贯通中误差值的估算，其隧道洞内导线点及导线边投影到贯通面的计算结果列于表 8，贯通面横向贯通误差值的估算结果见表 9。洞冲里隧道贯通面洞内导线点及导线边投影计算表 表 8点 号 导线点至贯通面的垂距
15、m 边 号 导线边至贯通面的投影长度 mGP02 758 GP02J01 128J01 644 J01 J02 21J02 460 J02 J03 0J03 190 J03贯通面 0贯通面 0 贯通面 J04 0J04 80 J04 J05 0J05 355 J05 J06 90J06 663 J06 GP05 120GP05 910R X2 2637094 d y2 39325洞冲里隧道洞内导线测量对贯通面的横向贯通中误差估算表 表 9贯通面 导 线等 级 m ms/sm / (R x2)1/2 (mm)ms/s (d y2)1/2(mm)(m /) 2R x2+( ms/s)2d y21/
16、2(mm)K1+110 四等 2.5 1/35000 19.7 5.7 20.545桃江核电厂进厂道路标段洞冲里隧道贯通测量技术设计书7一级 5.0 1/17000 39.4 11.7 41.1456.4 横向贯通中误差结果分析及观测措施6.4.1 横向贯通中误差结果分析及控制导线等级的确定从 6.3 中表 9 的洞内导线测量总的横向贯通中误差估算结果来看，采用测角中误差m =5.0 、边长测距相对中误差 mS/s=1/17000 的一级导线作为洞内的基本控制导线，完全满足隧道贯通误差规范要求。但考虑到隧道洞外 GPS 控制点精度及所用两点间边长较短，加上隧道施工测量作业环境条件的局限性，为避
17、免影响隧道贯通的精度，提高隧道横向贯通误差的保险系数，结合施工现场测量仪器的精度等级，确定隧道洞内控制导线测量等级采用四等导线的规范测量技术要求进行施测。6.4.2 洞内导线应采取的观测措施6.4.2.1 水平角观测从表 9 中的横向贯通中误差影响值计算中可以看出：m (R x2)1/2/ 值比 ms(d y2)1/2/s 值大很多，这就说明控制导线测角误差对横向贯通中误差影响大，所以要特别注意导线水平角观测精度，应选用测角精度高的测量仪器，并且观测过程中要仔细对中、照准以减少粗差，并严格按规范进行测量操作，即洞内控制导线水平角测量时采用左、右角全圆观测法，也就是按导线前进方向奇数测回测左角、
18、偶数测回测右角，这样测角的测回数相应地增加而测角的精度也将提高，所测的左、右角方向值取中数后相加与理论值360 度可以进行比较，增加了一个评定测角精度是否符合规范要求的误差判断条件，这样测量的水平角的精度比常规只观测左角精度有提高。6.4.2.2 边长量测对于导线测边的精度，采用相应等级的全站仪进行边长对向往返观测都可以满足规范和施工实际误差精度要求。观测边长计算时，必须按规范要求进行温度、气压和加、乘常数改正；在隧道内观测环境条件恶劣的情况下，对温度和气压量测要使用适合施工条件和规范要求的仪器，同时可适当地通过增加边长观测测回数来提高测距的精度。6.4.3 洞内控制导线观测的具体措施隧道洞内
19、控制导线测量，采用日产的 R-322 宾得全站仪进行观测，其测角等级为 DJ2型 2 秒级；测距标称精度为 2+2ppm，属级测距精度等级。根据工程测量规范和公路勘测规范等的规定， 四等控制导线用 DJ2 型仪器观测水平角应测 6 个测回，且桃江核电厂进厂道路标段洞冲里隧道贯通测量技术设计书8水平角观测时，应按导线前进方向测量左、右角各测 3 个测回，即奇数测回观测左角、偶数测回观测右角；边长距离量测应进行往返对向观测且每次观测 2 个测回。7 洞内、外水准高程测量对竖向贯通中误差的估算和分析7.1 洞外水准高程测量对竖向贯通中误差的估算根据工程测量规范规定，竖向贯通中误差 Mh25mm，其计
20、算公式为：Mh=m (L)1/2，m =5mm/Km。由表 1 知隧道洞外四等水准点距进、出洞口第一个水准点距离，故其对洞冲里隧道贯通面的竖向贯通误中误差值见表 10。洞外水准点对洞冲里隧道贯通面的竖向贯通误差值计算表 表 10位置 洞外水准点 洞口水准点 间距 m Mh(mm) 评 定进洞口 GP02 J02 320 2.8出洞口 GP05 J05 620 3.9Mh 外 = 9.3822=4.8 mm25mm7.2 洞内水准高程测量对竖向贯通中误差的估算根据设计图纸及实施性施工组织设计方案的进度计划安排，洞冲里隧道进洞口向洞内水准路线由隧道进洞口水准点 J02 引入，其至贯通面的水准路线长
21、 L=0.460Km；出洞口向洞内水准路线由隧道出洞口水准点 J05 引入，其至贯通面的水准路线长L=0.355Km。现按四等水准测量规范精度估算隧道洞内水准测量对贯通面的竖向贯通中误差，其值见表 11。洞内水准点点对洞冲里隧道贯通面的竖向贯通误差值计算表 表 11位 置 洞口水准点 洞内水准点 间距 Km Mh(mm) 评 定进洞口 J02 K1+110 0.460 3.4出洞口 J05 K1+110 0.355 3.0Mh 内 = 0.342=4.5 mm25mm7.3 竖向贯通中误差估算结果分析由 7.2 表 12 可知，洞内水准高程控制等级采用四等水准测量完全可以达到竖向贯通中误差规范
22、精度要求。8 洞内、外控制全部贯通测量中误差计算洞内、外控制测量误差对贯通面的横向、竖向贯通中误差总的影响值为：横向贯通中误差：M Y 总 =(My 洞外 2+ MY 出 2)1/2桃江核电厂进厂道路标段洞冲里隧道贯通测量技术设计书9=(5.02+20.52)1/2=21.1mm50mm。竖向贯通中误差：M h 总 =(Mh 洞外 2+ Mh 内 2)1/2=(4.82+4.52)1/2=6.6mm35mm。9 全部贯通测量中误差估算总结从第 8 条中全部贯通测量中误差计算结果可知，洞外 GPS 四等控制网点（平面和高程）和洞内采用四等导线、四等水准高程的控制测量精度的洞内控制网等级，完全能满
23、足洞冲里隧道横向、竖向贯通误差精度要求。10 附隧道洞内外控制网点平面布置示意图及控制点概算坐标隧道洞内外控制网点平面布置示意图及控制点概算坐标见附图 1 及表 12。洞冲里隧道进洞口至隧道贯通面洞内控制导线网点概算坐标 表 12点 名 X（m） Y（m） H（m） 备 注GP01 3157258.101 599508.712 已知 GPS 点GP02 3157534.725 599372.234 已知 GPS 点J01 3157702.525 599336.069 洞外控制转点，桩号 K0+464（TH20 点附近）J02 3157775.546 599165.727 隧道轴线上基本控制导线
24、点，桩号 K0+650J03 3157908.802 598930.902 隧道轴线上基本控制导线点，桩号 K0+920贯通面 3158002.575 598765.654 贯通面轴线点，桩号 K1+110J04 3158042.058 598696.077 隧道轴线上基本控制导线点，桩号 K1+190J05 3158177.782 598456.904 隧道轴线上基本控制导线点，桩号 K1+465J06 3158408.193 598233.259 洞外控制转点，桩号 K1+786（TH22 点附近）GP05 3157634.598 598078.325 已知 GPS 点GP06 3158804.603 598066.140 已知 GPS 点桃江核电厂进厂道路标段洞冲里隧道贯通测量技术设计书10附图 1： 隧道洞内外控制网点平面布置示意图
