[发明专利]特长隧道独立施工控制网的建立方法

说明书

技术领域

    本发明属于隧道施工技术领域，具体涉及一种特长隧道独立施工控制网的建立方法。

背景技术

特长隧道施工方案要么是从隧道进、出口两端洞口相向开挖，要么是从隧道进口、出口开挖，同时从隧道各个辅助坑道洞口开始，深入到线路中线位置后，再沿线路中线相向开挖，也就是目前普遍采用的“长隧短打”的施工方案。无论哪种施工方案，其隧道贯通误差均是评估隧道施工建设质量的一个重要指标。为了控制隧道贯通误差，确保隧道准确贯通，应建立高精度的隧道独立施工控制网，包括平面控制网和高程控制网。对于采用相向开挖以及 “长隧短打”施工方案的特长隧道，通过建立隧道进、出口以及各个辅助坑道洞口控制点，采用高精度的测量仪器，把隧道进、出口以及各个辅助坑道洞口的全部控制点纳入到一个整体网中去观测，通过建立隧道独立施工平面坐标系、高程系的方法进行数据处理，获得隧道独立控制网平面、高程控制点成果。隧道施工就是在统一的坐标、高程基准下，采用精度互相匹配的平面、高程控制点来进行测量导向，从而保证了隧道施工测量的精度，确保特长隧道各个开挖面之间准确贯通。

随着科学技术的发展和进步，目前铁路、公路等特长隧道工程已越来越多，为特长隧道建立独立施工控制网，指导特长隧道快速、准确开挖，同时控制特长隧道贯通误差，保证隧道准确贯通，保障隧道施工建设质量，是十分必要和重要的事情。特长隧道独立施工控制网的建立方法对于铁路、公路等特长隧道工程的施工具有广泛的借鉴意义和重要的参考价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种能有效保证特长隧道准确贯通的特长隧道独立施工控制网的建立方法。

本发明所采用的技术方案是：

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：