隧道洞外控制测量

隧道洞外控制测量

QB/ZTYJGYGF-SD-0401-2011

第五工程有限公司谯生有

1前言

1.1工艺工法概况

随着测量技术的发展和测量器具的更新，隧道洞外控制测量技术得到了日新月异的发展。隧道平面洞外控制测量最初是通过铟钢线尺测量基线然后用高精度经纬仪测角布设三角锁进行控制测量，70年代以来，随着红外测距仪广泛应用于测量领域，精密导线测量逐渐取代劳动强度大的三角锁测量而成为隧道洞外控制测量的主要方法，90年代以

后，GPS静态精密定位技术逐渐应用于隧道洞外平面控制测量，目前，隧道平面控制测量优先选用GPS技术，只有部分中短隧道洞外平面控制测量使用导线测量。洞外高程控制测量长期以来一直采用几何水准测量的方法，红外测距仪、全站仪广泛使用后，光电测距三角高程广泛用于中长隧道高程控制测量，对于测量精度要求高的特长隧道目前仍然采用几何水准测量。

1.2工艺原理

通过在各开挖洞口布设控制点，并采用相应的测量设备和技术方法测量控制点的坐标及高程，从而建立隧道各开挖面之间的空间几何关系，为洞内控制测量提供测量基准，确保隧道施工过程中测量控制及贯通精度。

2工艺工法特点

基于测量设备的更新换代，摒弃了选点困难劳动强度大的三角测量技术，优先采用

GPS技术进行洞外平面控制测量，无需翻山越岭即可实现洞外平面控制测量，大大提高了测量效率，降低了测量成本。根据隧道贯通精度要求，在满足贯通精度的条件下，洞外高程控制测量采用光电测距三角高程测量，对精度要求高的特长隧道、高速铁路隧道，洞外高程控制测量采用精密几何水准测量，既能满足精度要求，又能最大限度提高测量效率。

3适用范围

适用于铁路、公路、地铁、水利、水电、矿山等隧道工程洞外控制测量。

4主要引用标准

《铁路工程测量规范》TB10101

《高速铁路工程测量规范》TB 10601

《城市轨道交通工程测量规范》GB50308

《公路勘测规范》JTG C10

《水利水电工程测量规范（规划设计阶段）》SL 197

《工程测量规范》GB 50026

5洞外控制测量施测方法

洞外平面控制测量采用导线测量、GPS测量施测，高程控制测量采用光电测距三角高程或几何水准测量施测。中长隧道洞外控制网可布设为平面、高程三维网，平面控制网与光电测距三角高程网“两网合一”进行观测，导线网闭合环的边数宜为4〜6条。隧道洞外平面控制测量应优先采用GPS测量，GPS测量点与点之间无需通视，在隧道各开挖洞口布设3个以上控制点，由大地四边形或三角形网构成GPS带状网。对精度要求高的特长隧道、高速铁路隧道，洞外高程控制测量采用精密几何水准测量方法施测。

6工艺流程及操作要点

6.1量测工艺流程

洞外控制测量前应收集隧道设计资料，已有测量成果资料，并根据隧道规模、贯通精度要求等进行方案设计，确定控制测量方案。测量流程如图1:

图1洞外控制测量流程

6.2操作要点

621收集资料

测量前，应收集有关规范、标准及隧道所在地区的大比例尺（1：2000〜1 : 5000）地

形图、隧道所在地段的线路平面图、隧道的纵横断面图，各竖井、斜井或水平坑道和隧道的相互

关系位置图，隧道施工的技术设计以及各个洞口的机械、地面构筑物布置的总平面图等。其次还

应收集勘测单位过去所完成的测量资料或巳做过的地面控制资料。最后还要收集隧道地区的气

象、水文，地质以及交通运输等方面的资料。

等收集完资料后，测量人员就应该对该工程有了一个比较详细的了解，作到心中有

数，控制网该怎么布设、采用什么仪器、控制网的等级、控制误差的调整等等。

6.2.2洞外控制测量方案设计

根据相应工程测量规范，按照横向贯通中误差进行平面控制网设计，估算洞外控制测量产

生的横向贯通误差影响值，并进行洞内测量设计。水准路线大于5000m时，应根

据高程贯通中误差进行高程控制网设计。测量设计应结合隧道长度、平面形状、辅助坑道位置及

线路经过的位置以及线路通过地区的地形和环境条件、测量设备、人员情况，以满足隧道洞外控

制测量精度为主要指标选择合理的测量方法，确定测量技术指标及技术要求。

1隧道贯通误差的分类及其限差

隧道的贯通误差包括：纵向贯通误差、横向贯通误差、高程贯通误差。其在线路中线方向

的投影长度称为纵向贯通误差，在垂直于中线方向的投影长度称为横向贯通误差, 在高程方向的

投影长度称为高程贯通误差。

在测量过程中，最重要的是横向误差和高程贯通误差，根据两开挖洞口间的长度

《铁路工程测量规范》规定横向贯通误差和高程贯通误差的限差如表1。

响；相向开挖长度大于20k m的隧道应作特殊设计。

2洞外控制网技术设计内容

1）根据洞外控制测量的横向贯通中误差，结合实际布网条件估算贯通误差，设计洞外平面控制网的精度等级。

2）根据洞外控制测量精度估算贯通误差，估算洞外控制网测量的横向贯通误差影响值。

3）高程控制网测量设计应根据勘测选的洞外高程路线长度和洞内贯通长度，估算洞外高

程贯通误差，确定洞外高程测量精度。

3洞外平面控制网设计要素

4洞外高程控制网设计要素

623现场踏勘

为了具体了解实地情况，必须沿隧道线路方向，对隧道所穿越的地区进行详细踏勘, 观察和了解隧道两侧的地形及道路交通分布情况。踏勘时，应特别注意隧道进出口、竖井、斜井、平洞洞口位置，以及洞口地形与施工设施的布置情况。

6.2.4 选点埋石结合现场踏勘情况及施测方法来选定洞外控制网的布设方案，根据线路走

向、隧道的进出口、斜井及平洞等的位置进行选点，必要时可用全站仪现场测设隧道洞口位置。

一般，应在每个洞口附近布设不少于 3 个平面控制点和 2 个水准点，长大隧道洞口宜布设4个

平面控制点和3个水准点。控制点埋设深度不小于1m,冻土地段应埋设至冻土线一下0.3m,埋设

为混凝土桩，并用© 20的不锈钢柱上刻“ + ”做测量标志，桩顶规格为400mm x 400mm。

采用导线控制的隧道，导线网应沿两洞口连线方向布设成多边形闭合导线环。控制点应布设