[发明专利]特长隧道独立施工控制网的建立方法

权利要求书

1.特长隧道独立施工控制网的建立方法，其特征在于：

由以下步骤实现：

步骤一：隧道独立坐标系的建立：

（1）隧道独立平面坐标系的建立：

以隧道洞内线路设计平均高程面为坐标投影的基准面，以隧道工程中心中央子午线经线作为坐标投影的中央子午线，以隧道左线进口切(中)线上的洞口投点为坐标起算点，坐标起算点与同一切(中)线上的另一洞口投点的连线为X轴，过坐标起算点、垂直于X轴为Y轴；

（2）隧道独立高程系的建立：

采用与线路定测高程系一致的高程系；

步骤二：隧道控制测量精度等级的确定：

（1）隧道平面控制测量精度等级的确定：

根据隧道长度和隧道横向贯通中误差限值，按式（1）估算联测边方位角的精度，由此选定控制网平面控制测量精度等级；

        （1）

式中：

f_方——联测边的方位角精度，以秒为单位；

△——洞外控制测量引起横向贯通中误差，以㎜计；

L ——隧道长度，按设计长度加进、出口投点至洞口的距离，以㎜计；

ρ——206265″；

（2）隧道高程控制测量精度等级的确定：

隧道高程控制测量采用二等水准测量方式进行；

步骤三：隧道控制网网形设计：

（1）平面控制网：

隧道平面控制网图形由独立基线构成，网的基本图形采用大地四边形、四边形和三角形；进、出口子网间联系网、辅助坑道子网间联系网均采用四边形或者大地四边形；

辅助坑道的设计型式包括斜井、竖井、横洞、平行导坑；

（2）高程控制网：

隧道高程控制网采用单一水准路线布设，对隧道进、出口定测水准点进行贯通测量，从隧道进口附近的定测水准点开始，连续测至隧道出口附近的定测水准点；

各个隧道洞口、辅助坑道洞口的水准点高程，从进、出口主水准路线上的精测水准点上直接引测；

步骤四：隧道控制点布设：

（1）平面控制点：

隧道进、出口各布设4个平面控制点，不含中线投点，每个辅助坑道洞口布设3个平面控制点；

在隧道进、出口设置洞口投点；

辅助坑道洞口的一个控制点布设在其洞口附近；

洞口控制点间互相通视；

（2）水准点：

隧道进、出口、辅助坑道洞口水准点均设置3个，隧道洞口水准点间的高差，以安置一次仪器即可连测为宜；进、出口水准路线上的明显固定标志当转点联测，否则2km～3km设置一个固定留点；沿线的国家水准点予以联测；

步骤五：独立施工坐标和高程成果计算：

（1）GPS控制点施工坐标成果计算：

施工坐标采用专门研制的隧道施工坐标计算程序进行处理；以WGS-84无约束平差所获得的大地坐标，直接投影计算GPS控制点在施工坐标系中坐标，坐标投影面为隧道线路平均高程面；

（2）高程控制点成果计算：

从隧道进口定测水准点开始，连续推算至隧道出口定测水准点；各个隧道洞口、辅助坑道洞口的水准点高程，从进、出口主水准路线上的精测水准点上直接引测推算。

2.根据权利要求1所述的特长隧道独立施工控制网的建立方法，其特征在于：

步骤三的（1）中，隧道各部分子网图形如下：

（1）隧道进口子控制网：

由一个大地四边形组成，布设GPS控制点4个，洞口投点2个；

（2）隧道辅助坑道子控制网：

由一个三角形组成；

（3）隧道出口子控制网：

由一个大地四边形组成，布设GPS控制点4个，洞口投点2个；

进出口联系网采用长边方式，坐标原点与X轴向点为GPS基线矢量直接边，并具有四等以上高程，采用水准联测方式得到。

3.根据权利要求1或2所述的特长隧道独立施工控制网的建立方法，其特征在于：

步骤三中，平面控制网通过GPS卫星定位测量静态相对定位技术建立，采用高精度双频GPS接收机进行观测，其标称精度≤5mm+1ppm，同步观测接收机数≥3台；

高程控制网采用二等水准测量的方法，采用高精度数字水准仪，其标称精度应优于1mm/km。

4.根据权利要求3所述的特长隧道独立施工控制网的建立方法，其特征在于：

步骤四（1）中，隧道进、出口设置的洞口投点均设置在左线中线上，直线隧道进出口各设置2个洞口投点，曲线隧道洞身长直线两端分别设置2个中线投点；洞口投点应采用全站仪极坐标法以施工放样的精度要求进行测设。