隧道控制点布网方案(单导线)
CPI CPII CPIII测量技术
一般规定→高程控制网技术要求
新建250km /h～350km /h高速铁路工程测量 高程控制网布网技术要求
控制网级别
测量等级Βιβλιοθήκη 点间距线路水准基点测量
二等
≤2km
CPⅢ控制点高程测量
精密水准
50～70m
精密水准测量：测量精度介于二等、三等水准测量之间的等级水准测量，主 要用于CPIII高程测量和轨道施工测量。
一般规定→规范
《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006） 《客运专线轨道几何状态测量仪暂行技术条件》科技基[2008]86号 《高速铁路无砟轨道工程施工精调作业指南》铁建设函[2009]674号 《高速铁路工程静态验收技术规范》TB10760-2013 《高速铁路工程动态验收技术规范》TB10761-2013 《高速铁路运营沉降监测管理办法》（运基线路〔2010〕554号）
《关于进一步规范铁路工程测量控制网管理工作的通知》 （铁建设〔2009〕20号）
一般规定→精测网复测技术依据
◆复测技术依据
（1）《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）； （2）《铁路工程测量规范》（TB10101-2009）； （3）《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）； （4）《铁路工程卫星定位测量规范》（TB10054-2010）； （5）《关于进一步规范铁路工程测量控制网管理工作的通知》（铁建设 〔2009〕20号）； （6）《关于加强客运专线轨道工程测量工作的通知》（建工电〔2008〕 55号）； （7） 《关于加快客运专线精密控制测量工作的通知》（工管工电〔2008〕 93号）； （8）《测绘成果质量检查与验收》（GB/T24356-2009）； （9）铁道部以及公司其他有关规范、办法。
隧道施工控制网布设
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GPS控制网的精度设计
隧道测量最终的要求是保证相向开挖的隧道正确贯通 , 因此，GPS网的设计也必须满足这一要求。
坑口控制点的精度
按隧道规范规定:当隧道长 L ≤4 km,其横向贯通误 差的限差应 ≤10 cm,即中误差 mσ ≤±5 cm;当隧道长 4～8 km 时,其横向限差应 ≤15 cm, mσ ≤±7. 5 cm; 当 L > 8 km 时,限差还可放宽一些。显然,贯通误差是 由洞外控制测量误差与洞内导线测量误差所引起。因此, 其横向贯通中误差 mσ的计算式为
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GPS短边方位观测的中误差为
解算得到士0.68″，当然这里只计算了偶然误差的影响， 方位测量的精度中有可能还会受到系统误差的影响，但可 以看出GPS短边方位测量具有很高的精度，可以在隧道测量 中大显身手。
从长梁山铁路隧道GPS网和精密导线网的比较分析中可 以看出，利用GPS布设隧道洞外平面控制网不仅能满足隧道 施工的要求，与常规方法相比具有 1点数少：整个导线网共有38个点,GPS网共23个点； 2工期短，精度高等优点，可大大提高经济和社会效益，可 以认为GPS是布设隧道洞外平面控制的理想方法； 所以，可以认为GPS是布设隧道洞外平面的理想方法。
Q——设计的GPS网的图形强2021/度1100/ ，由网11 的几何形状所决定，或由GPS网矢量的协方差
因此，m0用GPS接收机的标称精度表示，即
为了实现隧道网的布设和精度设计，可以根据 隧道总长度和测区地形及各坑口的初步位置，以不 同边长模拟几种GPS测量网的方案，根据图形和他的 GPS矢量的协方差矩阵解求Q值，并求出坑口控制点 的精度，选择既满足精度又具有高效率的网作为优 化方案。
秦岭隧道测量技术
△x2da2=△x2（dA1+ dβ1+ dβ2）
.
.
.
△xndan=△xn（dA1+ dβ1+ dβ2+……+dβn）
上式结果代入（1—2）式，按dA1和dβi诸量集项后可得：
n
dy贯=∑cosаidsi–∑（x贯-xi）dβi/p–（x贯-x1）dA1/p
1
n n n
m2L=m2Xn+1=∑msi2sin2аi+(∑μsisinаi)2+（∑（x贯-xi）2）
1 1 1
m2β/p2(1-4)
由于秦岭隧道只在出口有100米左右曲线，且布设导线时基本均在隧道轴线上。当а近90°时，各点y坐标值也
n n n n
不大，亦即∑cos2аi<<∑sin2аi;∑（y贯-yi）2<<（∑（x贯-xi）2
由于复测采用Ⅰ等精密水准测量，复测洞外高差中数的偶然中误差为0.36mm，则在贯通面上由于洞外高程控制测量而产生的高程中误差为±4.02mm。
（四）、洞内控制测量要求
根据秦岭隧道高精度贯通的要求，即横向贯通总中误差±100mm，高程总中误差±25mm
根据误差传播规律M2=m2洞外+m2洞内，并根据洞外控制网的测量误差在贯通面的横向贯通误差的影响值为±45mm及对高程的影响值为±4.02mm，可计算出洞内控制测量的中误差值分别为：洞内平面控制测量中误差应不大于±89.3mm，洞内高程控制测量中误差应不大于±24.6mm。而《铁路测量规则》中规定分配值，即横向贯通中误差±100mm时，洞内平面控制测量误差对贯通误差的影响值的分配值为±80mm；洞内高程控制测量对高程贯通误差的影响值的中误差值为±17mm。
隧道洞内外导线测量方法及注意事项
精品文档隧道洞内外导线测量方法及注意事项一、隧道导线点布设1、洞外平面控制网一般采用GPS测量，每个洞口应沿洞口连线的方向布设4个控制点，形成大地四边形，点间尽量相互通视，点间的距离不小于300ｍ为宜（规范中无明确规定），各点间的距离相差不宜过大，一般相邻点间边长之比不能超过1：3。
并且有不少于2个点与隧道洞口通视，作为与洞内传递方向的洞外联系边，且该联系边长度不宜小于300ｍ。
洞外控制点连线以与隧道中心线方向平行或垂直为宜，以减小点位误差对贯通面横向误差影响。
点位的埋设应稳定，便于长期保存。
布点时还应注意进洞联系边的俯仰角不应过大，规范要求：GPS控制网进洞联系边最大俯仰角不宜大于5°，导线网、三角形网的最大俯仰角不宜大于15°。
2、洞外水准点一般每个洞口应埋设不少于2个以上的水准点。
水准点应尽可能与洞口等高，两水准点间的高差应以水准测量1～2站即可联测为宜。
水准点应埋设在洞口附近不受施工影响的地方，且便于与隧道洞内联测为宜。
3、洞内导线一般大于1.5km的隧道应布设双导线，形成多边形闭合环，每个闭合环一般由4～6条边构成。
导线点间距一般在200m 左右，不宜过长或过短。
相邻导线边长不宜相差太大，相邻边长之比不能超过1：3。
一般导线点离障碍物的距离不宜小于0.2ｍ。
4、洞内水准点一般200ｍ～500ｍ设置一对，应选择在稳定便于长期保存。
精品文档.隧道洞内、外导线布设示意图洞外控制点洞外控制点洞外控制点洞外控制点洞口投点进洞方向线，距离不小于300ｍ进洞方向线，距离不小于300ｍ洞内导线，间距控制在200ｍ左右二、隧道导线测量方法和注意事项1、隧道导线测量主要内容：洞外平面、高程测量，洞口投点测量，进洞联系测量，洞内导线、高程测量。
2、洞外平面、高程测量2.1洞外平面GPS测量：洞外平面测量目前一般均采用GPS测量，按要求布设好各洞口控制点，按照规范要求的测量等级、精度和方法组织测量即可，测量计算方法项目用的较小，不详细叙述。
隧道施工控制测量方案
陕西腾龙煤电集团鑫庆集运有限公司铁路专用线工程腾龙隧道测量实施方案陕西西铁工程建筑有限公司腾龙煤电专用线工程项目部2012年7月25日隧道施工控制测量方案一、工程概况1.1、腾龙隧道腾龙隧道起讫里程为TDK0+700-DK1+470,全长770m ，单线、曲线隧道，设计速度目标80km/h，曲线半径R=350m，隧道最大纵坡0.3%。
隧道内轨面以上净高6.65米，净宽5.7米。
隧道内设置双侧侧沟，双侧电缆槽。
电力电缆槽位于线路前进方向右侧，通信信号电缆槽采用合槽方式位于线路前进方向左侧，通信信号电缆槽内设分隔钢筋。
隧道内设小避车洞7处，大避车洞5处，避车洞沿隧道两侧交错布置。
其中两处大避车洞设置余长电缆腔。
隧道拱墙初期支护和二衬之间设置全包防水层。
环向施工缝、纵向施工缝、变形缝埋设止水带等防水材料。
隧道洞口采用端墙式洞门，结构圬工采用防护钢筋混凝土。
二、编制依据2.1、隧道施工技术规范（JTJ042-94）、《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》；2.2、铁路隧道监控量测技术规程（TB10121-2007）；2.3、设计文件、图纸和现场调查的相关地质资料；2.4、腾龙隧道实施性施工组织设计。
三、测量组织设置3.1、测量仪器、人员配备平面控制采用南方NTS360型电子速测全站仪，高程控制采用水准仪。
以上仪器经检定符合规范及设计要求，能满足施工要求；并定期对仪器设备进行检定，保持良好状态。
人员配备满足正常的施工需要，对测量设备实行专人使用及保管制。
3.2、施工测量规范及要求3.2.1、新建铁路工程测量规范》（TB10101—99）；3.2.2《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》（TB10054）；3.2.3、全球定位系统（GPS）测量规程》（GB/T18314—2001）；3.2.4、《国家一、二等水准测量规范》（GB12897—91）；3.2.5、《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》（铁建设[2006]189号）;3.2.6、相应的变形测量规范及其他规范。
隧道测量中附和交叉双导线的应用
隧道测量中附和交叉双导线的应用摘要：隧道是现代交通工程、水利水电工程、市政工程的重要组成部分，可以有效的缩短运输距离。
隧道控制测量是保证隧道2个或者2个以上开挖面相向开挖完成之后，在贯通面处能够按照设计规定或规范要求规定的精度范围之内正确的衔接，并保证贯通后结构物及隧道净空尺寸满足限界要求，不侵入限界。
本文只要依据成都轨道交通18号线合江车辆段试车线隧道在施工测量过程中的具体实施测量方案，浅谈了在进行隧道控制测量时，对测量控制网的选择以及提高隧道控制测量的精度，为进一步实施隧道洞内控制网布设提供相关参考及实践经验。
1.隧道洞内外附和交叉双导线的布设方式及观测方法1.1 隧道洞外控制点布设合江车辆段试车线隧道主洞为单洞，暗挖隧道长度2060米，出口设斜井，长度83米。
隧道进口为龙泉山南侧，地势宽广。
隧道出口为山谷地带，地势狭长且树林植被茂盛。
根据实际情况，洞外平面控制点拟采用GPS静态加密测量。
GPS静态测量和数据解算时应符合、满足规范及设计要求，测点应选取在视野开阔，通视条件良好的地方，高度角在15°以上的范围内，应无障碍物。
控制点与无线发射装置的间距应大于200m，与高压输电线的间距应大于50m。
控制点附近不应有大面积的水域或对电磁波反射（或吸引）强烈的地方。
测量作业时观测时间不小于60min；卫星高度角≥15°；同步观测接收机≥3台；有效的观测卫星数≥4颗；数据采样间隔≤10s。
应严格按规定时间开机作业，保证同步观测同一组卫星；观测开始后，应及时记录或输入有关数据并随时注意卫星信号和信息存储情况。
观测结束后，应及时进行数据拷贝，数据处理。
若数据不符合结算要求是应及时重新观测。
洞外平面控制点布设为4个点，2条已知边。
边角网点选在通视良好、地基稳定且能长期保存的地方。
视线避开障碍物，对于能够长期保存、离施工区较远的点要考虑图形结构及进洞方位角距离等。
1.2隧道内导线控制点布设隧道洞内导线控制测量在洞外控制测量的基础上，结合洞内施工特点布设导线，洞内控制导线从洞外GPS平面控制测量确定的洞外联系边引入，洞内控制导线网采用交叉双导线网，以提高洞内平面控制测量的可靠性和精度。
隧道控制测量和监控量测
一、洞内外控制测量
2、隧道洞外控制测量
按《工程测量规范》要求，隧道施工独立控制网旳边长投影变形值 要不大于2.5cm/km。从上表能够看出该隧道控制网达不到精度要求，为 了减小投影需建立独立网。
该隧道独立网采用既变化投影面又变化投影带旳措施。该独立网是 在北京54椭球下，以勘测网中隧道进口GPS9201点作为约束点起算，以 GPS9201-GPS9209方向作为约束方向，中央子午线 ，投影面高程H=332.10m。
一、洞内外控制测量
一、洞内外控制测量
2、隧道洞外控制测量
以某一长大隧道为例，该隧道东西走向，长约8km，中间设一斜井。该 区布设了勘测网（北京54参照椭球，0米投影面，中央子午线经度为 1 1 8 ° 1 5 ′ ） ， 在测区共加密12个点GPS9201-GPS9212.
一、洞内外控制测量
2、隧道洞外控制测量
二、隧道监控量测
5、监测资料整顿及数据分析
回归分析是量测数据数学处理旳主要措施，经过对量测数据回归分 析预测最终位移值和各阶段旳位移速率。详细措施如下： 1 将量测统计及时输入计算机系统，根据统计绘制纵横断面地表下 沉曲线和洞内各测点旳位移u-时间t 旳关系曲线。 2 若位移-时间关系曲线出现反常，表白围岩和支护已呈不稳定状态， 加强监控量测频率，必要时将暂停开挖并进行加强支护处理。 3 当位移-时间关系曲线趋于平缓时，进行数据处理或回归分析，从 而推算最终位移值和掌握位移变化规律。 4 各测试项目旳位移速率明显收敛，围岩基本稳定后，进行二次衬 砌旳施作。
从上表能够看出，地面全站仪旳测量数据与独立网 GPS 坐标反算旳 数据吻合程度很好，能够验证独立网测量成果旳精度和可靠性，用该独 立网能够到达该隧道贯穿误差精度旳要求，所以该平面独立网能够作为 该隧道施工测量控制旳基准。
长大隧道CPII控制网测量方法
长大隧道CPII控制网测量方法发表时间：2020-05-22T15:54:08.577Z 来源：《城镇建设》2020年7期作者：游飞[导读] 长大隧道内因为其特殊的作业环境，旁折光、灰尘、烟气以等因素的影响摘要：长大隧道内因为其特殊的作业环境，旁折光、灰尘、烟气以等因素的影响，给建立高精度的CPII控制网变得困难。
本文通过大量的现场测量实践和数据分析，对理论CPII控制网布网形式以及测量方法进行了改进。
改进后的CPII控制网测量方法能够满足精度要求，同时也能具有较高的可靠性。
关键词：长大隧道 CPII 导线网闭合差1. 概述国家正在大规模建设高速铁路。
高速铁路由于线路等级高、速度快，大量使用长大隧道，而我国长大隧道的洞内控制测量方法几十年不变，已经难以满足特长隧道施工贯通误差控制和高速铁路隧道洞内无砟轨道施工测量控制的需要。
隧道控制测量包括洞外控制测量和洞内控制测量，其最终目的是确保相向开挖的隧道能够按规定的贯通误差正确贯通。
为确保正确贯通，测量上起控制作用的主要是洞外控制测量和洞内控制测量的方法及其精度。
随着科学的进步和测绘新技术的不断出现及其应用，目前国内外铁路、公路工程长大隧道洞外控制测量，已经普遍采用先进的卫星定位测量方式；但解放60年来我国的洞内控制测量到目前为止，仍普遍采用传统的导线环网（多边形闭合导线网、旁点导线网或交叉导线网）的形式，这与当前测绘技术的发展水平是不相称的。
除此之外，由于洞外控制测量方法已从传统的导线网或三角网的方式改变为卫星定位测量方式，差分卫星相对定位测量的高精度和洞外控制点数量的大大减少（仅需在洞口处布点），使得由洞外控制测量误差引起的横向贯通误差已大大减小，统计发现目前的隧道实际贯通误差主要由洞内导线环网的测量误差引起。
现行《高速铁路工程测量规范》TB10601规定：当相向开挖长度为20km时，洞外横向贯通允许误差为160mm，而洞内横向贯通允许误差达360mm，可见洞内的横向贯通误差比洞外的大得多。
隧道控制点布网方案(单导线)
新建铁路广元至达州线巴中至达州段站前工程I 标段隧道洞内控制网布设方案编制：复核：审核：中铁七局集团巴达铁路站前I标段工程指挥部二0—年十月隧道控制点布网及测量方案一、测量依据1、《铁路工程测量规范》2、设计院提供的平面控制网点及水准网点得内业资料3、加密导线及水准点的内业资料4、隧道设计图纸二、工程概况中铁七局巴达铁路站前I 标段第二经理部管段内隧道共计13.5 座，分别为张家湾隧道、葫芦咀1#隧道、葫芦咀2#隧道、青龙咀隧道、南台山隧道、康家院隧道、徐家湾隧道、洞沟隧道、马耳梁隧道、南垭邱隧道、小罗家梁隧道、郭家沟隧道、潘家湾隧道、梨树坪隧道。
隧道为单线隧道，全长19.387 千米，，分别为：张家湾隧道出口1879 米、康家院隧道1571 米、南台山隧道2033 米、青龙咀隧道1031 米、徐家湾隧道4652 米、洞沟隧道1418 米、马耳梁隧道249 米、潘家湾隧道829 米、郭家沟隧道243 米、南垭邱隧道1693米、葫芦咀1#隧道784 米、葫芦咀2# 隧道674 米、小罗家梁隧道508 米、梨树坪隧道177 米。
三、施工工序流程1、主要测量工作及仪器配置①平面控制测量②高程控制测量③洞内开挖放样测量④断面超欠挖测量⑤贯通测量复测及控制测量使用测量仪器标2、测量人员配备及分工经理部总工文朝维为组长；许宜昌为副组长。
主要负责复测组织，管理及数据的上报复核。
注：各分部可根据自己管段内的施工情况调配人员组织，每日将测量情况及时汇报于经理部，以便经理部做好安排工作。
平面测量和导线布设由各个分部的小组完成，并按开挖进度进行复检。
四、主要测量工作及内容1、洞口平面测设为满足施工需要隧道洞外控制测量采用GPS结合CPI控制点对施工控制点进行加密，加密点在选点、加密、平差等个工序均应满足规范要求。
隧道平面控制测量的主要任务是保证隧道的精度与正确贯通，并定出施工中线。
选点是把图纸上设计的点位落实到实地，并根据实际地形进行修正。
无砟轨道铺段CPⅢ控制网布测专业技术方案
一、设计依据、内容及范围 ----------------------------- 1-（一）设计依据--------------------------------------- 1—（二）主要设计内容---------------------------------- 1 -（三）设计范围------------------------ 错误!未定义书签。
二、无昨轨道CPIII控制网测量的时机 ____________________ - 1 -三、cpm控制网测量_____________________________________ 1 -（一）CP n控制网平面测量____________________________ 1 -（二）CPIII控制网平面测量____________________________ 3 -（三）CPIII控制网平面数据处理_______________________ 9 -（四）CPIII控制网高程测量____________________________ 9 -四、CPI测量标志详图设计说明--------------------------- 11 -（一）路基地段______________________________________ - 11 -（二）隧道地段______________________________________ 13 -（三）桥梁地段-------------------------------------- 14 -五、CPI网的维护______________________________________ 15 -一、设计依据、内容及范围（一）设计依据1、《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》铁建设[2006]189 号。
2、《精密工程测量规范》GB/T15314-94。
3、《无碴轨道工程的技术要求纲要（第4修订版）》DB-RO 03/20024、旭普林公司无砟轨道CPIII测量施工培训手册。
3.5_典型工程控制网的布设
如果建筑区对施工控制网的精度要求较高，则必须用 归化法来建立方格网。
首先按以上方法放样各方格点。为了求得一大批方格 点的精确坐标，可以采用任何一种控制测量方法即静态 GPS、三角、导线、交会等法，也可以联合应用几种方法 来测量，然后通过严密平差精确计算出各点的实际坐标。
由于水利枢纽工程多建在山区，那里地形复杂， 起伏较大。因此，宜用边角测量方法来建立控制网。
大坝的施工控制网布设在河谷两岸。由于点位分 布在不同高度上，有时与近点不通视，而只能与远 点通视。因此控制网的图形往往很不规则又很复杂。
3.1 平面施工控制网
平面控制网建立的要求：
控制网必须覆盖建筑物施工范围，能满足建筑物的施 工要求；
控制点尽量避开施工的影响，且通视良好； 便于在首级控制网的基础上加密低等级控制点，方便
施工放样； 控制网点在被毁坏后，能方便恢复； 保证控制点的精度能满足要求。
为地面边角网； 全网共有27个点，其中已知点数10个，未知点数17个； 方向和边长观测值数分别为98和88个，多余观测值总数达131个； 平均多余观测分量为0.70； 最大边长为760多米，最短边仅有11.32米。
厂区施工控制网的主要任务是放样各系统工程的中心线
和各系统工程之间的连接建筑物。例如，放样厂房的中心线， 高炉和焦炉的中心线、皮带通廊、铁路和管道等。通过对这 些工程中心线的放样，就将这些工程进行了整体定位。
厂区控制网的精度应能保证这些工程之间相对位置误差 不超过连接建筑物的允许限差，至于各系统工程内部精度要 求很高的大量中心线的放样工作，可单独建立各系统工程的 控制网，如厂房控制网、高炉和焦炉控制网、设备安装专用 控制网等。
隧道贯通测量方案
六、测量方法及步骤
1.控制测量
1.1平面控制测量
采用静态GPS测量方法，布设一定密度的控制点，形成平面控制网。观测时，确保卫星截止高度角大于15度，数据采样间隔为10秒。观测结束后，对数据进行处理，获取控制点的平面坐标。
1.2高程控制测量
采用水准测量或三角高程测量方法，布设高程控制点。水准测量时，按国家二等水准要求进行；三角高程测量时，采用高精度全站仪，按设计要求进行观测。
2.贯通测量：
（1）洞内导线测量：采用全站仪进行导线测量，按设计要求布设导线点，进行闭合或附合导线测量。
（2）洞内水准测量：采用水准仪进行水准测量，按设计要求布设水准点，进行闭合或附合水准测量。
3.精密测量：
（1）洞内精密导线测量：在关键部位布设精密导线，采用高精度全站仪进行测量。
（2）洞内精密水准测量：在关键部位进行精密水准测量，采用高精度水准仪进行测量。
2.合规性：遵循相关法律法规，确保测量过程的合法合规。
3.系统性：对整个测量过程进行系统管理，确保测量数据的连贯性和一致性。
4.可靠性：采用可靠的测量设备和仪器，降低测量误差。
五、测量内容
1.控制测量
（1）平面控制测量
（2）高程控制测量
2.贯通测量
（1）洞内导线测量
（2）洞内水准测量
3.精密测量
（1）洞内精密导线测量
（2）分析精密测量数据的可靠性，确保贯通精度满足设计要求。
七、测量质量控制
1.测量人员：测量人员应具备相应的专业技术职称和丰富的实践经验。
2.测量设备：测量设备应定期进行检定和校准，确保设备性能稳定。
3.测量过程：严格按照测量方案和操作规程进行测量，确保测量数据的准确性。
《工程测量学》课件54典型工程施工控制网的布设
桥梁施工控制网的布设 首级控制测量
5.4 典型工程施工控制网的布设
桥梁施工控制网的布设 首级控制测量 桥梁GPS网布设应与国家大地网进行联系,以便于大桥配套工程(如公路、引桥、互通立交等)的连接; 同时，保证桥梁控制网网内控制点之间相对高精度。 测量时，考虑到投影带可能带来的误差，工程选用了任意带高斯正形投影平面直角坐标系，以东经122º为中央子午线，平面坐标采用1954北京坐标系，并根据坐标转换关系，与国家84坐标系、上海市城市坐标系建立了相应的转换关系。
5.4 典型工程施工控制网的布设
典型工程施工控制网的布设
桥梁施工控制网的布设 首级控制测量
全球最早的永久性GPS跟踪站之一，1993年由中美两国合作共建。现为IGS的核心站，是中国地壳运动观测网络的国家基准站。该站装配BenchMark接收机，Agilent 5071A原子钟，VSAT卫星通讯及MT-1综合数字气象自动采集仪等精密仪器。建站以来，为维护国家动态地心参考系，开展全球地壳运动观测和研究等持续提供基础保障。
5.4 典型工程施工控制网的布设
一、桥梁施工控制网的布设 （一）首级控制测量 GAMIT(GPS AT MIT)是由美国麻省理工学院(MIT)、美国加利福尼亚大学斯克瑞布斯(SCRIPPS)海洋研究所(SIO)等研制的用于大地测量目的的GPS分析软件，以后经许多人不断改进而成为应用面较为广泛的高精度GPS分析软件。 IGS(International GPS Service)，是GPS连续运行站网和综合服务系统的范例。它无偿向全球用户提供GPS各种信息，如GPS精密星历、快速星历、预报星历、IGS站坐标及其运动速率、IGS站所接收的GPS信号的相位和伪距数据、地球自转速率等。这些信息在大地测量和地球动力学方面支持了无数的科学项目，包括电离层、气象、参考框架、精密时间传递、高分辨的推算地球自转速率及其变化、地壳运动等。
隧道复测的方案
隧道复测方案1、隧道开工前应对隧道出入口洞外控制点进行复核，如复核无误差，开始埋置洞内控制点，待洞内埋置的控制点稳定牢固后进行坐标反算，连续复测三次取平差值，严格执行技术复测制制度，凡交付施工的测量放样桩，必需经两人以上复测，并留记录备查。
现场经复测、确认的控制桩、水准点及其它桩、橛，现场施工员严加保护，保证施工进度和工程质量。
在定线放样时，与相邻合同段做好相互配合监控预案，为贯通达标做好充分准备。
监控方案须经监理工程师批准后方可实行。
洞口投点以三网控制，设单三角形与导线相连，洞内设置主、副导线，形成角度闭合条件，洞内采用全站仪进行测量，要求达到精度1/10000以上。
高程控制测量：采用四等高程控制测量要求进行, 洞内每隔50米设置一个水准点。
洞内施工测量采用激光导向仪悬挂拱顶，分别用于开挖和衬砌的中线测量。
2、隧道施工前的测量设计工作隧道施工前应对隧道及其相邻建筑物、构筑物进行施工前的测量设计工作，设计内容包括隧道贯通误差预计、测量精度分配、测量设备选用、测量组织及测量人员的配备等。
隧道施工控制测量设计以设计交桩之桩位作地表控制，洞内主附导线控制结合中线法的方案为前提进行，在设计过程中合理优化，以降低测量工作量、提高控制精度为要求，合理布网、加强检查。
3、地表平面控制为保证进出口洞口投点的相对精度，平面控制网根据设计提供的控制点和实地地形情况进行布设精密控制网；并保证洞口附近有二个或以上的精密控制网点，且至隧道进出口距离保证在80～200m间。
其地表控制网布网方案如下图:4、洞口联系测量为保证地面控制测量精确传递到洞内控制点，拟定采用如下洞口控制测量方法：在洞口仰坡完成及洞口施工至设计标高后，在正洞洞口埋设二个、洞口附近埋设一个稳固洞口导线控制点。
为保证方向传递精度，洞口控制点与地表控制点进行联测。
其布网如下图：洞口投点埋设在不与施工相干扰且在施工过程中不受破坏的地方，并能方便隧道施工测量工作；埋设点能保证整个施工期间不产生位移及损坏。
隧道地下控制测量导线布设形式
隧道的控制测量跟一般的控制测量不同，隧道内没有GPS卫星信号，无法实现高精度的GPS静态控制测量；大部分隧道是随着掘进进行控制测量，随着隧道的掘进，离洞口越远的地方导线点的精度越低，有可能影响到隧道的横向贯通误差。
那隧道内如何布设导线呢？传统做法是在洞内布设边长适当的支导线，布设方案简单，观测工作量较少，布设灵活，但由于没有多余观测和其他约束条件，在实际工作中即使发生错误也无法检查，同时随着导线长度的增加，端点横向误差增大。
为了减小支导线端点误差，常常采用减少导线转折角个数（加大导线边长）或选择若干导线边用陀螺经纬仪测定其方位角的方法，但由于受陀螺经纬仪精度影响，实际作业时一般不采用这种方法。
支导线为了避免上述支导线的缺点，提高导线端点精度，并根据实际施工情况及井下工作条件，一般采用以下几种布设形式。
主辅点菱形导线法celiangyuan在地下控制支导线点（主点）的附近再布设一个导线点（辅点），为了便于同时设置目标和精确量距，考虑两个观测点安装在同一个强制归心观测墩上，边长约为10~15cm，两点之间距离在事先安装好中心螺旋后可用游标卡尺精确测量，由于游标卡尺丈量精度可达±0.2mm，因此可认为主副点间长度值没有误差。
主辅点菱形导线法主辅点四边形导线法celiangyuan在地下控制支导线基础上每4点组成四边形，相邻主辅点采用游标卡尺测量长度。
主辅点四边形导线法环形导线法celiangyuan根据隧道实际情况，布设成环形导线，导线点采用强制归心装置，安装在地下地铁隧道侧壁，保持离开侧壁一段距离，一般约0.5~0.7m，以保证视线离开侧壁约在0.5m以上，减少旁折光的影响，导线所有角度距离采用Ⅰ级全站仪观测。
环形导线法基本双导线celiangyuan通过这种布网方式使两条导线形成公共点或者公共边，构成检核条件。
随导线长度的延伸，两条导线可以在适当的位置再次相交或重合，创造出新的检核条件。
桥隧相连工程整体施工独立控制网建网方案探讨
线路／路基桥隧相连工程整体施工独立控制网建网方案探讨付宏平1，陈光金1，刘海江2(1．中铁第一勘察设计院集团有限公司，西安710043；2．大西铁路客运专线有限责任公司，太原030027)摘要：桥隧相连工程施工测量精度要求高，必须保证施工控制点相对位置准确。
如果分开单独布网或者采用精测网(C P I、C P I I)下的施工加密网进行施工放样，可能对桥隧相连工程施工测量精度带来一定影响。
针对某铁路黄河特大桥以及特长隧道工程相连的实际情况，结合以往大型桥隧工程施工独立控制网的测量经验，提出建立桥隧整体独立施工控制网的设想，以确保相邻工程施工正确衔接。
该建网方案在实际工程中得到应用，证明建立桥隧整体独立施工控制网用于桥隧相连工程的施工控制测量是必要的。
关键词：特大桥；特长隧道；施工独立控制网；建网方案中图分类号：U442．4文献标识码：A文章编号：1004—2954(2012)04—0009—04N e t w or k Pl an of I nt egr al I ndepe nde nt C ont r ol N e t w or k f orC ons t r uct i on at B r i dge T unnel J oi nt Sect i onFU H ong—Pi n91，C H E N G uang—j i nl，LI U H ai—j i an92(1．C hi na R a i l w a y Fi r st Su r vey and D es i g n I ns t i t ut e G r ou p L t d．，X i’an710043，C hi na；2．D a t on g—X i’an R a i l w a y Pas sengerD ed i cat ed Li ne C o．，Lt d．，Tai yuan030027，C hi na)A bs t r a ct：I n br i d ge—t un nel j oi nt se ct i on，bec aus e t he ac cur ac y r e qui r e m ent of cons t r uct i on s ur v ey i shi gher，t h e exac t pos i t i on of cont r ol poi n t s m us t be ens ur ed．Som e ac cur ac y i s sues w oul d appear i n cons t r uct i on s ur vey of br i d ge-t un nel j oi nt s ect i on，i f t he cont r ol ne t w or k w as es t abl i s hed s epar at el y o r t hedet a i l ne t w or k under t he pr eci s e s ur vey cont r ol net w or k(C PI，C PI I)w as a dopt e d．To en s ur e t he exa ctj oi ni ng of t he adj a cent w or ks，t aki ng t he act ual s i t uat i on of an j oi nt s ect i on w hi ch co nnect s Y e l l ow R i v erB r i dge w i t h s up er l ong t un nel i n a r ai l w ay a s an e xam pl e，acc or di ng t o t he pr evi ous s ur v ey ex per i ence s ofi nde pe ndent cons t r uct i on cont r ol ne t w or k of l ar ge—s ca l e br i dgeand t un nel，t he aut h or pr opose d a n i dea ofes t abl i s hi ng an i nt egr al i nde pe ndent cons t r uct i on cont r ol ne t w or k at br i d ge—t un nel j oi nt se ct i on．B ase d o nt hi s i de a，t he r el evant ne t w or k pl a n w as us ed i n t he act u al pr oj ect．T he r es ul t s pr ove d t h at it i s nec essa r yt o es t abl i s h an i nt egr al i nde pe ndent cont r ol ne t w or k f or cons t r uct i on s ur v ey at br i dge-t unnel j oi nt se ct i on．K ey w or ds：s uper l ong br i dge；s upe r l ong t unnel；i nde pe nde nt cons t r uct i on cont r ol net w o r k；ne t w or k pl a n《高速铁路工程测量规范》(TB l0601—2009)规定：“复杂特大桥应建立独立的施工测量平面、高程控制网”；“当线路平面控制网精度不能满足隧道平面控制测量要求时，应建立隧道独立平面控制网，并与隧道洞口附近线路平面控制点联测”；“平面控制网坐标系宜采用以隧道平均高程面为基准面，以隧道长直线或曲线隧道切线(或公切线)为坐标轴的施工独立坐标系，坐标轴的选取应方便施工使用”；“高程系统应与线路高程系统相同”。
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新建铁路广元至达州线巴中至达州段站前工程I标段隧道洞内控制网布设方案编制：复核：审核：中铁七局集团巴达铁路站前Ⅰ标段工程指挥部二〇一一年十月隧道控制点布网及测量方案一、测量依据1、《铁路工程测量规范》2、设计院提供的平面控制网点及水准网点得内业资料3、加密导线及水准点的内业资料4、隧道设计图纸二、工程概况中铁七局巴达铁路站前I标段第二经理部管段内隧道共计13.5座，分别为张家湾隧道、葫芦咀1#隧道、葫芦咀2#隧道、青龙咀隧道、南台山隧道、康家院隧道、徐家湾隧道、洞沟隧道、马耳梁隧道、南垭邱隧道、小罗家梁隧道、郭家沟隧道、潘家湾隧道、梨树坪隧道。
隧道为单线隧道，全长19.387千米，，分别为：张家湾隧道出口1879米、康家院隧道1571米、南台山隧道2033米、青龙咀隧道1031米、徐家湾隧道4652米、洞沟隧道1418米、马耳梁隧道249米、潘家湾隧道829米、郭家沟隧道243米、南垭邱隧道1693米、葫芦咀1#隧道784米、葫芦咀2#隧道674米、小罗家梁隧道508米、梨树坪隧道177米。
三、施工工序流程1、主要测量工作及仪器配置○1平面控制测量○2高程控制测量○3洞内开挖放样测量○4断面超欠挖测量○5贯通测量复测及控制测量使用测量仪器标2、测量人员配备及分工经理部总工文朝维为组长；许宜昌为副组长。
主要负责复测组织，管理及数据的上报复核。
注：各分部可根据自己管段内的施工情况调配人员组织，每日将测量情况及时汇报于经理部，以便经理部做好安排工作。
平面测量和导线布设由各个分部的小组完成，并按开挖进度进行复检。
四、主要测量工作及内容1、洞口平面测设为满足施工需要隧道洞外控制测量采用GPS结合CPI控制点对施工控制点进行加密，加密点在选点、加密、平差等个工序均应满足规范要求。
隧道平面控制测量的主要任务是保证隧道的精度与正确贯通，并定出施工中线。
选点是把图纸上设计的点位落实到实地，并根据实际地形进行修正。
边角网点选在通视良好的、交通方便、地基稳固而且能长期保存的地方，视线要避开障碍物。
对于能够长期保存，离施工区较远的点要考虑图形结构和便于加密。
直接用于施工放样的控制点位便于施工放样。
施工测量的首级控制点和药长期保存的各级控制点应埋设具有强制归心装置的砼标墩或钢架标墩。
砼标墩埋设过程：实地标定点位；挖基坑及整平基底；树钢筋固定金属十字标；浇筑砼；外观整饰及编号；加保护装置。
在基岩层上或坚硬混凝土路面上可直接钻孔，将刻有十字中心标的膨胀螺栓打入孔内，标石埋好后要稳定至少7天才能开始观测。
具体标准及操作方法必须严格按照项目部2010年11月下发的《控制点埋设要求》进行。
施工时通过洞外精测点，引进洞内采用双导线布置形成闭合导线，采用全站仪、精密水准仪等测量仪器，精确控制隧道中线。
洞口导线点埋设使用Φ22钢筋（钢筋顶面刻有十字丝）埋于洞口坚硬地面上，并用混凝土固定桩位，点与点之间通视良好。
点位布置完毕后利用设计院交接的导线网点（已知GPS点）做基准点，使用GPS进行导线加密，导线精度满足规范要求，使用精密水准仪从两个高等级的水准点测定导线上的高程，并平差合格。
2、洞内外联测洞内外联测，应选在阴天，气温稳定，无风情况下进行。
水平角观测在不同时段采用方向观测法测2组，每组15个测回。
测距采用对向观测，其中竖直角观测四个测回，测距6次，边长归算考虑气象改正，投影改正。
投影面高度最好为隧道中线平均高程(GPS网投影高程面)。
高程测量严格按照《铁路测量规则》四等水准测量要求进行，采用往返不同线路进行施测，在往返闭合差满足要求时，取返往平均值。
3、洞内控制测量洞内导线测量一般采用下列几种形式：单导线、导线环、主副导线环、交叉导线。
本标段隧道均为（3）控制点间视线应避开洞内设施0.2m以上，并避开电器。
（4）导线点宜采用Φ20以上的钢筋桩，桩长不宜短于50cm，桩顶最好比洞内地面低5～10 cm，上面加设坚固护盖，然后填平地面，注意护盖不要和标石顶点接触，以免在洞内运输或施工中遭受破坏，并在边墙上标注点名，用箭头指示桩位。
3.2高程控制点的基本要求（1）洞内每隔200~500m布设一对水准点，每对水准点间的距离宜为30~100m，不应将一对水准点布设在同一横断面上。
（2）水准点不宜埋设在未衬砌的边墙上或软弱地段。
（3）水准点可以和导线点共桩，此时，钢筋头应高出桩面5mm。
4、平面控制网布网方法（1）以洞口投点为起点，沿线路（隧道）中线或侧移适当距离布设，具体位置以桩位稳固且以保护、测量干扰小为原则。
（2）随着隧道的掘进先布设单单线，隧道掘进超过导线设计边长2~3倍时，进行一次导线引伸测量。
（3）外业观测5、基本工作及要求（1）测量仪器和工具的检查洞内控制网观测必须使用经国家计量部门鉴定合格并在有效期内的仪器。
观测前，还应参照《铁路工程测量规范》及《仪器使用手册》的有关规定和要求对所有仪器进行检查，保证仪器处于合格状态。
观测前还应注意检查棱镜基座及站标的状况，此外还应对仪器、对讲机、照明设备等进行充电。
（2）观测前应加强隧道的通风至少半个小时，充分排除洞内烟尘，避免尘雾。
（3）观测时，仪器和棱镜的架设高度宜大于1.3m，反射棱镜有足够照明度，并应将目标附近的照明灯关闭，避免视场中强散射光的干扰，尤其是碘钨灯等。
（4）由洞外向洞内引测时，宜在夜间气温较稳定后或者选择气象稳定的阴天进行。
（5）为适应洞内温度和湿度，仪器进洞后必须晾20~30min。
（6）观测过程中应避免仪器和棱镜面无水雾。
（7）当洞内有瓦斯时，必须采取安全可靠的防爆措施。
（8）安置仪器时，必须清除桩顶的水或污泥，保证精确对中。
（9）测距时应实测仪器中心附近的温度、气压，并输入全站仪中在测距时实时改正。
（10）观测时，转动仪器应平稳、匀速，并按规定方向旋转，在每半测回中仪器照准部转动方向始终一致，若实现越过目标时，应继续按原方向旋转一周，再重新照准目标。
（11）观测中可采取仪器和棱镜多次对中整平（每次转动仪器基座120°然后对中整平）的方法，以减小置镜误差的影响。
（12）为了避免计算出错，观测时每个导线环的前进方向统一按逆时针方向（如图2）.5.2左右角观测法（1）盘左位置：精确瞄准后视觇标A （注意消除视差，前后视以导线前进方向为准），测角、测距。
（2）顺时针转动照准部，瞄准前视觇标B ，测角、测距，完成盘左半测回（上半测回）。
（3）盘右位置：逆时针转动照准部1~2周，精确瞄准前视觇标B ，测角、测距。
（4）逆时针转动照准部，瞄准后视觇标A ，测角、测距，完成盘右半测回（下半测回），至此，完成水平左角一测回的观测。
（5）盘左位置：大致瞄准后视觇标A ，配置水平度盘（全站仪配置度盘的方法请参照用户手册，也可以不配置），即改变度盘读数180°/n+4″（DJ1），或180°/n+10″（DJ2）.将前后视对调一下，按上述方法完成水平右角的观测，即观测顺序为：（盘左）B →A →(盘右)A →B 。
（6）重复以上步骤，完成全部观测。
洞内导线测量时应注意以下几点：○1每次建立新点之前必须检查老点的稳定性，只有在确定老点没有发生变动时，才能用它来发展新点。
B○2尽量形成闭合环，两条路线的坐标相比较，量测距离与反酸距离相比较等检核条件，以免发生错误。
○3导线应尽量布设成长边或等边，一般直线地段不短于200m，曲线地段不短于70m。
○4测角时，必须经过通风排烟，使空气澄清以后，能见度恢复时进行。
根据测量的精度要求确定使用仪器的类型和测回数。
○5以导线形式作为洞内平面控制时，正式的中线点以临近的导线点测设于地面上之后，应在中线上安置仪器，以任何两个已知坐标的点为目标测其角度，用实测角度值与坐标反算角度值进行比较检核，以检查中线点测设的正确性。
如下图所示，中线点5由导线点C测设出来之后，将仪器安置在5点上，测出检查角与坐标反算角比较。
6、洞内高程控制测量洞内高程控制测量使用DSZ2水准仪，区格式水准尺，采用中丝读数法进行往返测量，测量等级为四等，观测顺序为：后→后→前→前。
洞内水准测量与洞外水准测量的方法基本相同，但有以下特点：○1．隧道贯通之前，洞内水准路线属于水准支线，故需往返多次观测进行检核。
○2．洞内三等及以上的高程测量应采用水准测量，进行往返观测；四、五等也可采用光电测距三角高程测量的方法，应进行对向观测。
○3．洞内应每隔200～500m设立一对高程控制点以便检核.为了施工便利,应在导坑内拱部边墙至少每100m设立一个临时水准点。
○4．洞内高程点必须定期复测。
测设新的水准点前，注意检查前一水准点的稳定性，以免产生错误。
○5．如洞内施工干扰大，可使用挂尺传递高程，如图所示，高差的计算公式仍用hAB=a-b，但对于零端在顶上的挂尺（如图中B点挂尺），读数应作为负值计算，记录时必须在挂尺读数前冠以负号。
B点的高程：HB =HA +a－（－b）=HA+a+b （14-6）7、平面控制网平差平差计算按照闭合导线平差法进行。
计算可按以下四步进行：（1）角度闭合差的计算和调整多边形内角和的理论值为：︒-=∑1802n ）（理β式中n 为内角的个数，由于角度观测值中不可避免的含有误差，所以实际观测所得的内角总和∑测β不可能等于∑理β，其相差的值称为闭合导线角度闭合差，用βf 表示，即=βf ∑测β-∑理β按图根导线计算容许角度闭合差n 40±=βF （n ——内角个数）当实际角度闭合差没有超过容许值时，即可把角度闭合差按相反符号平均分配到每个角（2）坐标方位角的计算导线边的坐标方位角，是按起始的已知坐标方位角和导线的转折角依次推算出来的，如右图所示，假定AB边的坐标方位角AB α为已知，则BC边的坐标方位角BC α可按下列公式计算：右βαα-︒+=180AB BC 或 左βαα+︒-=180AB BC式中左β、右β是经过调整后的导线左角和右角。
用上式计算式应注意以下两种情况：○1当计算结果出现负值时，则加上360°；○2当计算结果大于360°时，则减去360°。
（3）坐标增量的计算和坐标增量的调整○1坐标增量的计算 在平面直角坐标系中，相邻两导线点坐标之差称为坐标增量，也就是导线边在纵横坐标轴上投影的长度，如右图所示中的AB x ∆、AB y ∆。
如果已知AB 的长度d 和坐标方位角AB α，则坐标增量可按下式计算AB A B AB αdcos x x x =-=∆AB A B AB αdsin y y =-=∆坐标增量是向量，按照导线前进的方向，凡是向北和向东的增量为正，向南和向西的增量为负，它决定导线边的坐标方位角。
坐标增量的符号与坐标方位角的正弦和余弦函数的符号一致。