隧道贯通测量误差预计方案设计

隧道贯通测量误差预计方案设计

隧道贯通测量误差预计方案

隧道进出口、斜井间贯通时，除进行洞外导线和洞外高程测

量之外，还必须进行隧道洞内和进出口、斜井间的联系测量。所以在进行贯通测量误差预计时，要考虑隧道进出口、斜井间的联系测量误差及隧道洞内测量误差的综合影响。 （一）测量方案简述

工程要求水平重要方向x’上的容许偏差为0.3m,竖直方向上的容许偏差为0.05m.

(1) 隧道洞外进口、斜井按B级GPS网进行测量，测量时采用美国产天宝5800GPS观测2个时段，每个时段测量1.5小时。 (2)定向测量

尤溪隧道进口、斜井各采用几何定向。 1、对中误差

当定向边边长d=400m时，仪器及棱镜的对中误差为：EC=ET=±1”。

2、测线前后两测回的平均值误差M平=±1/√2=±0.71”. 则M定=±√MEC+MET+M平=±√1+1+0.71=±1.58” 3、洞内导线测量

进口从洞口起始边GCPI140-GCPI119边开始，沿大里程方向闭合到秀村斜井的CPI140-3~CPI140-4边。测角、测边采用日本产SOKKIA SET230R全站仪，角度测9个测回:每边往、返各测3个测回，一测回内读数误差不大于5mm,单程测回间较差不大于

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10mm,往测及返测边长化算到隧道平均高程面上水平距离（经气象和倾斜改正）后的互差，不得大于边长1/6000。所有闭（附）合导线和支导线均有不同观测者独立测量两次，取两次测量的角度及边长平均值，并进行严密平差计算。 4、隧道洞外水准测量

进口与秀村之间的水准测量按照洞外二等水准要求实测，自进口洞外水准点GCPI140到秀村斜井洞口水准点BM60进行往返观测单程路线长度27KM，同时采用美国Trimble电子水准仪和日本产Sokkia电子水准仪实测。 5、洞内水准测量

采用苏-光自动安平水准仪往返观测，往返高差的较差不大于±4√L(L 为水准点间的长度，以km 为单位)。水准路线长度6.186km.

以上高程均独立进行两次。

（二）误差预计所需基本误差参数的确定

误差参数根据《新建铁路工程测量规范》（TB10101-99）；《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-91）；《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》（铁建设【2006】189号）；《时速 200~250公里有砟轨道工程测量指南（试行）》（铁建设函【2007】）76号)中限差规定反算求得。

（1）隧道洞内导线的测角误差：按日本产SET230R全站仪标称精度mβ=2″。

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隧道贯通测量误差预计方案设计

（2）洞内测距误差：按日本产SET230R全站仪标称精度mp=(2+2*10D)mm

求得平均边长D=0.3km的mp=±（2+2*10*0.3）mm=±2mm。 （3）水准测量误差：按规程限差求算四等水准测量每千米的高差中误差为5mm。 （三）贯通测量误差预计

（1）贯通相遇点K在水平重要方向上的误差预计

贯通相遇点K在水平重要方向上的误差来源包括：隧道洞外控制测量误差、定向测量误差和洞内平面控制测量误差。 1、隧道洞外平面控制测量误差引起K点在x’方向上的误差 隧道洞外地面采用GPS时的误差预计

隧道洞外GPS测量误差所引起的K点在x’轴方向上的贯通误差估算：

MX’=±MScosa’=±√5+（0.5*7.358）*cos（3°50′58.6″）=±6.19mm

式中MS----隧道口附近两控制点间边长S的误差。 MS=±√a+(bs)

式中 a----固定误差 b----比例误差系数 a’----S边与贯通重要方向x’之间的夹角 2、定向测量误差引起K点在x’方向上的误差为： 进口独立定向误差：

Mx’进=±M定/ρ*Ry’进=±1.58″/206265*3464.8=0.0265m

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秀村斜井独立定向误差：

Mx’斜=±M定/ρ*Ry’斜=±1.58″/206265*3400=0.0260m 式中m定----定向测量误差，即由定向引起的洞内导线起始边坐标方位角的误差。

Ry’进----洞内导线起始点与K点连接在y’轴上的投影长 Ry’斜----洞内导线起始点与K点连接在y’轴上的投影长 3、洞内导线测量引起K点在x’方向上的误差

洞内导线测角和测边误差引起的K点在x’方向上的误差Mx内的预计公式

测角： Mx’=±2″/206265*√32992516.66=β=±mβ/ρ√∑Ry’±0.0557m

光电测距：Mx’I=±√∑mICOSa’=±0.010m

Mx’内=±√MXβ+ MxI =√0.05572+0.0102=±0.0566m 式中 mβ----洞内导线的测角中误差

Ry----K点与各导线点连线在y’轴上的投影长 a’------导线各边与x’轴间的夹角 mI-----光电测距的两边误差 4、各项误差引起的K点在x’方向上的总误差

（1）由地面测量误差、定向测量误差和洞内导线测量误差引起的K点在x’方向上的总误差为： Mx’k=±√MX内+ MX进+ MX斜+ Ms

Mx’k=√0.0566+0.0265+0.026+0.006=±0.068m

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隧道贯通测量误差预计方案设计

若各项测量均独立进行2次，则平均值的中误差为： Mx’k平=M’k/√N=±0.068/√2=±0.048m

K点在x’方向上的预计贯通误差为： MX预=2Mx’k平=±2*0.048=±0.096m （2）贯通相遇点K在高程上的误差预计 1、地面水准测量误差

隧道洞外地面水准测量引起的高程误差Mh外的估计公式为： MH外=mhL√L=±5*√27.5=±0.026m

式中 mhL------地面水准测量每千米高差中误差 L-----地面水准路线的长度，单位千米。 2、隧道洞内水准测量

隧道洞内水准测量引起的高程误差MH内的估算公式为： Mh外=mhl√L=±5*√6.7=±0.013m

式中 mhl------地面水准测量每千米高差中误差 L-----地面水准路线的长度，单位千米。 3、各项误差引起K点在高程上的总误差 由地面水准测量误差：

MHK=±√MH外+ MH内 =√0.026+0.013=±0.030m

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若各项测量均独立进行2次，并取二倍中误差作为预计误差，则是点在高程上的贯通预计误差为： MH预=2MHK/√n=±2*0.030/√2=±0.042m

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