隧道测量规范

5.1.2隧道高程系统应采用与线路设计相同的高程系统。
5.1.3控制测量方法
隧道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，采用GPS测量、导线测量、三角测量及其综合测量方法。10km以上的特长隧道应优先采用GPS控制测量。
高程控制测量一般可采用水准测量、光电三角程测量。
隧道洞外控制测量应在隧道开始衬砌之前完成。
光学垂准仪的精度应按井深选择，可在1/50000~1/200000之间选定。
陀螺仪的定向精度应不低于10″级。
5.2.6GPS控制测量横向贯通精度估算
1近似估算应按下式计算：
式中：mJ、mC—分别为隧道进出口GPS控制点Y坐标误差；
5.1.9控制测量必须在桩点稳固、可靠、确认后进行。
5.1.10检测项目规定
隧道控制测量在下列部位和测量阶段必须进行检测
1利用洞外控制点在洞口增设和恢复控制点时，应对相联系的控制点进行检测；
2由洞口控制点向洞内引测导线、中线及高程时，应对相联系的洞口控制点进行检测；
3建立新一期洞内导线和高程控制点时，应对相联系的上一期导线点、高程控制点进行检测。
5.1.6控制网与设计线路关系
1进行了设计定线的隧道，建立控制网时，应扣联线路控制点(中控点)，将线路纳入控制网构成整体。
直线隧道应扣联两端洞口附近各一个中线控制点，该两点连线确定隧道中线方向和位置；曲线隧道洞外切线，应选择具有方向代表性的中线控制点扣联。
控制测量后，相关洞外线路应以隧道控制测量结果为准。
洞口联系边方位精度(秒)
测角精度(秒)
边长相对
中误差
洞外
GPS
测量
一
30~35km
1.0
—
—
二
20~30km
1.3
—
三
<20km
1.7
—
导线
测量
一
20~wk.baidu.com5
—
0.7
1/200000
二
8~20
—
1.0
1/200000
6~8
—
1/100000
三
4~6
—
1.8
1/80000
四
2~4
—
2.5
1/50000
五
5.2.3测量设计的基本内容
测量设计应根据隧道长度和允许贯通中误差，结合控制网的选布进行测量精度设计。其基本内容应包括：
1平面控制网测量前精度设计：依据洞外允许横向贯通中误差，结合实际布网条件，一般可按贯通近似估算公式作精度设计。确定精度等级、观测精度、仪器、观测量和作业要求等。
2平面控制网测量后贯通精度检算：采用平差后的精度，按贯通误差严密估算公式，检算控制测量的横向贯通中误差。检算的横向贯通中误差必须满足允许贯通中误差规定，控制测量视为合格。
当检测与原测成果较差满足限差要求时，采用原测成果。若超限时，则应从相邻点逐点检测至符合要求的点为止，并分析超限原因。如发现点位位移，则应按重测的合格结果计算成果。
5.1.12内业计算及资料处理规定
1内业各项计算，应由两组独立进行，计算过程中应分阶段及时检校。
2已作设计定线的隧道，应以控测后的线路方向计算曲线转角及曲线资料；以控测后的线路长度计算里程并推至洞外断链。
DS3/I
区格式水准尺
五
＜5
≤7.5
DS3/I、II
区格式水准尺
洞内
二
＞32
≤1.0
DS1
线条式因瓦水准尺
三
11~32
≤3.0
DS3/I
区格式水准尺
四
5~11
≤5.0
DS3/I
区格式水准尺
五
＜5
≤7.5
DS3/I、II
区格式水准尺
5.2.5竖井联系测量的平面控制宜采用光学投点、陀螺仪定向。高程测量宜采用光电测距仪或全站仪导高。贯通精度应根据技术条件，另行设计。
3)光学对中器、天线、基座或对中杆的圆水准器检校合格；
4)电池、充电器功能完好；接收机数据传输接口配件及软件齐全，数据传输性能正常。
2经纬仪
1)照准部旋转时，各位置气泡读数互差：DJ1仪器不应超过2格；DJ2仪器不应超过1格；
2)光学测微器行差：DJ1仪器应不超过1″，DJ2仪器应不超过2″
3)照准部旋转时仪器底座位移而产生的系统误差：DJ1仪器应不超过0.3″；DJ2仪器应不超过1.0″
6洞外、洞内控制测量由同一个测量机构施测时，测量设计可整体考虑，允许将洞外测量的贯通影响裕量纳入洞内测量设计，但洞内、外总影响值必须符合规定。
5.2.4隧道平面和高程控制测量设计要素可按表5.2.4-1和表5.2.4-2选用。
表5.2.4-1平面控制测量适用长度及设计要素
测量部位
测量方法
测量等级
适用长度
5.1.8洞口网布设要求
洞口网布设除应满足5.1.7的基本要求外,还应符合以下要求：
1洞口附近应布设不少于三个平面控制点和不少于两个高程控制点；
2用于向洞内传算方向的洞外联系边长度：当隧道长度大于4km时，不宜小于300m；隧道长度小于4km时，不宜小于200m；特长隧道的GPS控制网联系边不宜小于500m。相邻边长比应小于1：3。
3洞口平面控制点应便于向洞内引测导线和洞口中线施工放样。
4常规网的进洞联系边最大俯仰角不应大于15°；GPS控制网进洞联系边两端应尽可能等高，最大俯仰角应不大于5°。
5布设GPS洞口控制点时，应考虑用常规测量方法检测、加密、恢复控制点以及向洞内引测的需要，洞口子网控制点至少应与其它两个控制点通视。
6洞口附近的高程控制点应尽可能与隧道洞口等高，两水准点间高差以水准测量1~2站即可联测为宜。
5.2.2隧道测量设计前应收集下列资料：
1线路平面图及洞口附近地形图、线路纵断面图；
2辅助导坑布置图及洞口施工场地布置图；
3定测平面和高程控制桩及相关成果资料；
4隧道附近国家大地点、水准点及资料，含坐标系统、高程系统、成果数据及控制点在原网中的位置和精度；
5进行GPS控制测量时须用的隧道所在地区高程异常图。
3地表控制点应布设在视野开阔、通视良好、土质坚实的地方；
4控制点间的视线应超越和旁离障碍物1m以上，当通过水田、沙滩时，应适当增加视线高度；
5测站和觇标场地应清理和平整，以利于观测；
6除水准点可利用基岩或在稳固的基石上刻凿外，其余均应埋设混凝土包金属标志。标志规格和埋设要求应符合本规范附录B的规定。
600
700
850
50
注：本表不适用于利用竖井贯通的隧道。
5.1.5测量设计规定
隧道平面和高程控制测量原则上应进行测量设计，确定控制测量方式、布网方案及测量精度。
长度大于2000m的隧道应根据隧道横向允许贯通中误差要求，估算地表控制测量产生的横向贯通误差影响值，并作出洞内测量精度设计。
水准路线长度大于5000m的隧道应根据高程允许贯通中误差要求，估算地表高程控制测量产生的高程贯通误差影响值，并确定洞内高程测量等级。
2)水准仪光学测微器的效用应正确，其分划值的平均值与名义值之差应不超过0.001mm。
3)水准标尺的圆水准器气泡，当水准标尺位于垂直位置时应居中。
4)水准标尺分划面弯曲差(矢距)，对于线条式因瓦水准标尺应不超过4mm；对区格式水准标尺应不超过8mm
4光电测距仪及全站仪
1)测尺频率的校正精度应高于1×10-6
5.1.4贯通限差规定
隧道两相向施工中线在贯通面上的横向贯通限差和高程贯通限差应符合表5.1.4的规定。
表5.1.4横向和高程贯通限差(mm)
横向贯通限差
高程贯通限差
两开挖洞口间长度(km)
＜4
4~7
7~10
10~13
13~17
17~20
20~25
25~30
30~35
100
150
200
300
400
500
5进行约束平差时，应对约束网进行必要的检测，对不符值进行分析比对，选用合理的约束条件平差。
5.1.13测量用的GPS接收机、经纬仪、水准仪及标尺、全站仪或光电测距仪，在使用前必须检校并应符合下列规定：
1 GPS接收机
1)接收机与接收天线应匹配，主机及附件齐全；
2)天线连接件、各种电缆的型号及接口配套完好；
表5.2.4-2高程控制测量适用的水准路线长度及设计要素
测量
部位
测量等级
两开挖洞口间高程路线长度(km)
每千米高程
测量偶然中误差
水准仪等级
全站仪等级
水准标尺类型
洞外
二
＞36
≤1.0
DS0.5、DS1
线条式因瓦水准尺
三
13~36
≤3.0
DS1/I
线条式因瓦水准尺
DS3/I
区格式水准尺
四
5~13
≤5.0
＜2
—
4.0
1/20000
三角
测量
一
20~35
—
0.7
1/300000
二
8~20
—
1.0
1/200000
6~8
—
1/150000
三
4~6
1.8
1/100000
四
2~4
2.5
1/50000
洞内
导线
测量
二
6~35
1.0
1/100000
三
4~6
1.8
1/50000
四
2~4
2.5
1/50000
五
＜2
4.0
1/20000
5.1.11检测限差规定
检测的精度应不低于原测精度。
1平面控制点间的角度、边长检测结果与原测结果之差应不超过按下式计算的限差：
式中m1、m2—分别为原测、检测的测边或测角中误差。
2高程控制点间高差检测结果与原测结果之差应不超过按下式计算的限差：
mΔ—相应等级规定的水准测量每公里偶然中误差；
L—检测高程点间的水准路线长度(km)
4)水平轴不垂直于竖轴之差的绝对值：DJ1仪器应不超过10″；DJ2仪器应不超过15″
5)经纬仪两倍视轴差的绝对值：DJ1仪器应不超过20″，DJ2仪器应不超过30″
6)光学对中器旋转180，先后标定的两点应重合。
3水准仪及标尺
1)水准仪视准轴与水准管轴在竖直面上的夹角(i角)用于二等水准的仪器应不超过15″；用于三、四等水准的仪器应不超过20″
高程允许贯通中误差
相邻两开挖洞口间长度(km)
＜4
4~8
8~10
10~13
13~17
17~20
20~25
25~30
30~35
洞外
30
45
60
90
120
150
150
150
150
18
洞内
40
60
80
120
160
200
260
320
400
17
洞外洞内总影响
50
75
100
150
200
250
300
350
425
25
3根据洞口不同控制点组合估算的横向贯通中误差，择优选择引测进洞的洞外联系边。
4洞内导线测量设计：依据洞内允许的横向贯通中误差，结合隧道长度和施工方法，一般可按贯通近似估算公式作测量精度设计，确定精度等级、导线边长、仪器、观测量、作业要求等。
5高程控制网测量设计：根据勘选的地表高程路线长度和洞内贯通长度，按高程贯通误差估算公式分别估算洞外、洞内高程贯通中误差。施测前设计确定高程测量精度，施测后按平差精度检算高程贯通中误差。检算的高程贯通中误差必须满足允许贯通中误差的规定，控制测量视为合格。
5.1一般规定
5.1.1平面坐标系及其基准
隧道平面控制网的坐标系应建立施工独立坐标系。
施工独立坐标系应以隧道平均高程面为基准面，平面控制网的测量成果应归算到隧道平均高程面上。
直线隧道：宜以隧道中线为X轴，里程增加方向为X轴正方向，X坐标即为相应的线路里程；
曲线隧道：隧道内夹直线较长时，宜以夹直线为X轴；隧道主要在曲线上时，选取切线为X轴。
3未作精确定线的隧道，当施工控制网精度低于和等于设计控制网精度时，应以设计网作约束，平差施工网，消除不符值；若施工网精度高于设计网精度时，则应以设计控制网一端的一条边为起算值，并给出控制网终端联系边(共公边)的坐标差及方位差，并通报相关单位。
4洞外高程控制测量结果与设计高程的不符值(高程差)，当施工控制高程精度低于和等于设计高程精度时，应采用约束平差、消除高程不符值；施工高程控制测量精度高于设计高程精度时，将不符值(高程差)推出洞外至设计高程点上，并通报相关单位。
2)发射、接收、照准三轴之间应平行或重合。
3)周期误差的振幅应不大于仪器标称精度中固定误差的0.6倍，检定中误差应不大于0.5mm
4)加常数的检定中误差应不大于标称精度中固定误差的0.5倍，乘常数检定中误差应不大于比例误差系数的0.75倍。
5)光学对中器旋转180时，先后标定的两点应重合。
6)安置反射器的对中杆使用前应检查圆水准的正确性；安置反射器的光学对中器旋转180时，先后标定的两点应重合。
2未作精确定线的隧道，施工控制网的两端应与设计控制网相联系，以求得坐标相互转换。隧道中线及相关中线应依据设计坐标测设。
3洞外施工的高程控制测量，应从隧道一端的设计高程点起算，至另一端的设计高程点闭合，并求出高程差。
5.1.7控制网点布设基本要求
1地表控制网应沿两洞口连线方向布设；
2控制网应布设成多边形组合图形，构成闭合检核条件，以提高控制网的可靠性；
5.1.14控制测量使用的GPS接收机、全站仪、光电测距仪、经纬仪、水准仪，必须定期送法定计量检定机构周检。
5.2隧道测量设计及贯通精度估算
5.2.1允许贯通中误差规定
洞外、洞内控制测量误差对每个贯通面的贯通误差影响值应符合表5.2.1的规定。
表5.2.1允许贯通中误差(mm)
测量部位
横向允许贯通中误差