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隧道貫通測(cè)量實(shí)習(xí)報(bào)告
新建合福鐵路安徽段站前四標(biāo)
聞家山隧道貫通測(cè)量報(bào)告
1、前言
隧道貫通面接合處的偏差可以分解為空間的三個(gè)方向，即沿隧道中心線的長(zhǎng)度偏差，為縱向貫通誤差；垂直于隧道中心線的左右偏差，為橫向貫通誤差；還有高程貫通誤差。縱向貫通誤差只對(duì)貫通在距離上有影響，對(duì)隧道的質(zhì)量沒有影響，而后兩種方向上的偏差對(duì)隧道質(zhì)量有直接影響。
2、工程概述
新建合福鐵路安徽段站前四標(biāo)的聞家山隧道，位于安徽省銅陵縣境內(nèi)，隧道洞身穿越區(qū)為低山丘陵區(qū)，地形起伏較大，進(jìn)、出口山坡較陡峭。隧道里程為DK154+980～DK155+280，全長(zhǎng)300m，為雙線隧道。隧道位于R=8000m的左偏曲線上,為大斷面單洞室雙線結(jié)構(gòu)。開挖施工采用新澳法，從隧道進(jìn)口向出口單向開挖，其中進(jìn)出口洞門DK154+980～DK155+035與 DK155+247～DK155+280段為明挖段。
3、貫通誤差測(cè)量
3.1貫通測(cè)量方案
（1）隧道開挖控制測(cè)量說明
聞家山隧道施工采用從進(jìn)口單向掘進(jìn)的方法。隧道DK154+980～DK155+247開挖的控制測(cè)量采用全站儀從進(jìn)口GPS控制測(cè)量主網(wǎng)邊測(cè)量洞內(nèi)導(dǎo)線點(diǎn)，利用電子水準(zhǔn)儀從進(jìn)口洞門水準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)洞內(nèi)做二等水準(zhǔn)控制，對(duì)隧道開挖和二次襯砌進(jìn)行施工測(cè)量控制。
（2）貫通測(cè)量具體實(shí)施方案
隧道貫通前，由于DK155+247～DK155+280段為明挖段，是使用出口導(dǎo)線點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量控制的，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況，實(shí)際貫通面里程為DK155+247。
平面貫通測(cè)量，用原隧道進(jìn)口洞內(nèi)的導(dǎo)線點(diǎn)放樣出DK155+247的對(duì)應(yīng)隧道中線樁，再使用隧道出口洞外的導(dǎo)線點(diǎn)，對(duì)該中線樁進(jìn)行測(cè)量，分別測(cè)取樁點(diǎn)的平面坐標(biāo)，將兩組坐標(biāo)分別投影到貫通面上和隧道中線上，則貫通面上的投影差值即為橫向貫通誤差，在中線上的投影差值即為縱向貫通誤差。
高程貫通測(cè)量，采用二等水準(zhǔn)測(cè)量方法，從隧道洞內(nèi)聯(lián)測(cè)進(jìn)口和出口附近的水準(zhǔn)點(diǎn)，得到高程不符值即為實(shí)際的豎向貫通誤差。
根據(jù)《高速鐵路工程測(cè)量規(guī)范》（TB 10601-2015）要求，隧道兩相向開挖洞口施工中線在貫通面上的橫向和高程貫通誤差應(yīng)符合表3-1的規(guī)定。聞家山隧道全長(zhǎng)300m，為單向開挖施工，參照該規(guī)定要求，橫向貫通誤差限差為100mm，高程貫通誤差限差為50mm。
表3-1 高鐵隧道貫通誤差規(guī)定
注：
1、 本表不適用于利用豎井貫通的隧道
2、 相向開挖長(zhǎng)度大于20km的隧道應(yīng)作特殊設(shè)計(jì)
3.2 貫通誤差的測(cè)定
（1）縱橫貫通誤差的測(cè)定
假定隧道貫通面DK155+247的隧道中心線點(diǎn)（左線右側(cè)2.5m）為L(zhǎng)0，理論坐標(biāo)為X=3422097.922m,Y=512993.335m，DK155+247左線中心（設(shè)為點(diǎn)L1）L1理論坐標(biāo)為X=3422100.1239m,Y=512994.5194m，對(duì)應(yīng)切線方位角為118度16分27.53秒（設(shè)為A0方向）。建立貫通面坐標(biāo)系：以L1為原點(diǎn)，A0方向?yàn)閄軸正方向，垂直于A0方向?yàn)閅軸正向，順時(shí)針坐標(biāo)系。則L0在這個(gè)坐標(biāo)系中坐標(biāo)為：x=0m，y=2.5m。
使用徠卡(1201+)全站儀，由聞家山隧道進(jìn)口原洞內(nèi)施工控制導(dǎo)線點(diǎn)WJZD0和WJZD3，用貫通修正前坐標(biāo)建站，按理論坐標(biāo)放樣出精度較高的L0，做好標(biāo)記。再由隧道出口控制主網(wǎng)點(diǎn)（CPI460-A、CPII243）測(cè)量的導(dǎo)線點(diǎn)ZD9046和ZD9047，測(cè)量出L0坐標(biāo)為X=3422097.926m, Y=512993.343m。兩次放樣和測(cè)量L0點(diǎn)都使用基座架設(shè)棱鏡，保證測(cè)量精度。
將該坐標(biāo)利用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式轉(zhuǎn)換為貫通面坐標(biāo)系的坐標(biāo)，為x=0.0051m，y=2.4929m。計(jì)算新坐標(biāo)的差值，得到△x=0.005m，△y=-0.007m，即為對(duì)應(yīng)貫通誤差。則隧道橫向貫通誤差為7mm，縱向貫通誤差為5mm。
（2）高程貫通誤差的測(cè)定
采用Trimble Dini03電子水準(zhǔn)儀，從聞家山隧道進(jìn)口附近的CPI459C2，經(jīng)隧道洞內(nèi)，到出口附近的水準(zhǔn)點(diǎn)CPI460A1，往返觀測(cè)。觀測(cè)手簿見附件3，經(jīng)計(jì)算，成果如表3-2，CPI459C2與 CPI460A1的高程不符值為1.1mm，即為高程貫通誤差。
表3-2隧道高程貫通誤差計(jì)算
（3）貫通誤差成果
聞家山隧道實(shí)際測(cè)量橫向貫通誤差為7mm，縱向貫通誤差為5mm，高程貫通誤差為1.1mm 。
根據(jù)規(guī)范要求（如表3-1），開挖長(zhǎng)度小于4km的隧道，橫向貫通誤差限差為100mm，高程貫通誤差為50mm，所以聞家山隧道的貫通誤差遠(yuǎn)小于限差要求，符合規(guī)范要求。 4、貫通誤差的調(diào)整 4.1 規(guī)范要求
（1）平面貫通誤差調(diào)整。貫通誤差≤50mm時(shí)，在保證隧道建筑限界要求的條件下，可不調(diào)整線路中線。貫通誤差＞50mm時(shí)，采用線位擬合方法進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后的線路應(yīng)滿足平順性標(biāo)準(zhǔn)和隧道建筑限界的要求。
（2）高程貫通誤差調(diào)整。由兩端測(cè)得的貫通點(diǎn)高程，應(yīng)取兩貫通高程的平均值作為調(diào)整后的貫通點(diǎn)高程。高程貫通誤差調(diào)整可按貫通誤差的一半，分別在兩端未初襯地段，以未初襯的線路長(zhǎng)度按比例調(diào)整其范圍內(nèi)各水準(zhǔn)點(diǎn)高程。未襯砌段高程放樣應(yīng)依據(jù)調(diào)整后的水準(zhǔn)點(diǎn)高程進(jìn)行。調(diào)整后的線路應(yīng)滿足線路設(shè)計(jì)和驗(yàn)收規(guī)范要求。
4.2 聞家山隧道貫通誤差的調(diào)整
聞家山隧道橫向貫通誤差為7mm，所以在保證隧道建筑限界要求的條件下，可不調(diào)整線路中線。高程貫通誤差為1.1mm，高程貫通誤差也可不調(diào)整。
5、貫通后洞內(nèi)導(dǎo)線網(wǎng)的重新附合觀測(cè)和高程點(diǎn)的高程附合平差
為了保證導(dǎo)線網(wǎng)和高程網(wǎng)的整體閉合和連續(xù)性，貫通后做洞內(nèi)導(dǎo)線網(wǎng)的重新附合觀測(cè)和高程點(diǎn)的附合平差。
5.1 洞內(nèi)導(dǎo)線的進(jìn)出口附合觀測(cè)平差計(jì)算
觀測(cè)數(shù)據(jù)手簿和導(dǎo)線示意圖見附件1，數(shù)據(jù)平差處理計(jì)算見附件2，本次進(jìn)出口導(dǎo)線經(jīng)洞內(nèi)聯(lián)測(cè)，角度閉合差為2.64秒，導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差為1/63338，測(cè)角中誤差為1.32秒，滿足四等導(dǎo)線的精度要求。
表5-1隧道洞內(nèi)導(dǎo)線點(diǎn)貫通測(cè)量前后成果數(shù)據(jù)對(duì)比
5.2洞內(nèi)水準(zhǔn)點(diǎn)的進(jìn)出口附合觀測(cè)平差計(jì)算
觀測(cè)手簿數(shù)據(jù)見附件3，從CPI459C2經(jīng)洞內(nèi)到CPI460A1，往返觀測(cè)高差
不符值為0.00048m，精度符合規(guī)范要求，可以平差處理計(jì)算。
表5-2隧道貫通后洞內(nèi)水準(zhǔn)點(diǎn)高程附合計(jì)算成果
6、附件
附件包括：（1）導(dǎo)線外業(yè)觀測(cè)記錄手簿和導(dǎo)線示意圖；（2）導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)平差計(jì)算表；（3）水準(zhǔn)外業(yè)觀測(cè)記錄手簿；（4）儀器檢定證書。
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