文档介绍：大西铁路客运专线长大隧道洞外控制测量培训课件
铁三院:苏文东
2010年4月
一、概述
大西客专(原平至西安段)北起山西省原平市,向南经山西省忻州、太原、晋中、临汾、运城市,跨黄河进入陕西省渭南市,经临潼至西安,线路全长687km,其中原平至运城正线长度477km,运城至西安正线长度210km。
全线大部分地处山区,设计隧道20多座,其中南山上隧道,韩信岭隧道,乔家山隧道和干庆隧道等大于6公里的长大隧道需要独立进行隧道洞外精密控制测量。
二、工作依据
1.《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009);
2.《精密工程测量规范》(GB/T 15314-94);
3.《全球定位系统(GPS)测量规范》(GBT/18314-2009);
4.《国家一、二等水准测量规范》(GBT12897-2006);
5. 工程建设期间颁布的有关测量规程、规范。
三、既有施工坐标系统和高程系统
(一)坐标系统
1、全线采用国家2000大地坐标系椭球参数及满足客专投影变形不大于10mm/km的要求的施工坐标系。
施工坐标均为2000国家大地坐标系椭球参数,a=6378137米,f=1/,高程异常均取0米。
(二)高程系统
1985国家高程基准。
四、建立隧道独立控制网的重要性与目的
隧道工程贯通误差控制一直是施工过程中的控制重点,由于其测量控制环境相比其他构筑物存在诸多略势,存在一定的测量风险。
建立隧道独立控制网(建议6km及以上隧道)主要在以下方面较好的解决此类问题:
1、通过建立隧道独立控制网,使各隧道洞口子网及子网间的联系网形成高强度的多边形闭合环,进洞点包含至少两个后视方向加强了进洞复核,并对具体进洞方案提出设计建议。
2、隧道独立控制网采用与既有施工坐标和高程系统相同的椭球参数和高程基准,平面控制等级B级GPS,水准控制等级采用二等水准;由于既有施工坐标系统中央子午线位于该施工坐标系中部,投影面高程也是针对该施工坐标系而定,故对于具体某长大隧道存在着高斯和高程投影改正的问题,计算使用较繁琐。隧道独立控制网采用隧道工程独立坐标系,即以隧道进口端的中线(切线)点的线路里程值为X值,线路前进方向为X轴正向,顺时针旋转90度为Y轴,并且采用适应本隧道的设计投影面,使投影变形为最小,从而保证贯通精度。
四、建立隧道独立控制网的重要性与目的
3、对隧道洞内导线及水准控制等级提出设计建议并对洞内外联合对横向贯通误差与高程贯通误差进行估算,从技术角度对贯通误差提出保证措施。
4、对建立隧道独立控制网后与既有施工坐标和高程系统的衔接提出处理措施,对相应线路设计成果进行修改,提出针对性的线路资料成果资料,如:曲线表、设计中线逐桩坐标表、线间距表、断链断高表等。
五、经验与总结
合理可行的隧道洞外控制测量设计及成果可以科学的指导隧道施工,使贯通误差控制在允许的误差范围内,免除工程风险,使用简便。
以铁三院在石太客专、太中银线、准朔线、北同蒲线等十余座6km以上隧道近200km洞外控制测量经验分析,贯通误差控制效果良好,取得了很好的工程效果。其中石太客运专线太行山南梁隧道洞外控制测量项目获得铁道部优秀勘察设计二等奖。
六、隧道控制测量工作内容
1、隧道控制测量设计
2、选点、布网
3、标石埋设
4、野外观测
5、数据处理
6、资料整理
七、一般规定
规范要求:隧道长度大于1500m时,应根据横向贯通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。水准路线长度大于5000m时,应根据高程贯通中误差进行高程控制网设计。
1 平面控制网应根据洞外允许横向贯通中误差,结合实际布网条件进行贯通误差估算。(具体公式见相关规范)
2 高程控制网应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、洞内高程贯通误差,确定洞外高程控制测量精度。(具体公式见相关规范)
七、一般规定
隧道洞外控制测量应根据贯通误差要求进行隧道平面\高程控制测量设计,隧道洞外\洞内控制测量对每个贯通面的贯通误差值应符合以下规定。