匡華云

（湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 衡陽 421002）

某客運(yùn)專線隧道洞內(nèi)CPⅡ控制網(wǎng)測量設(shè)計(jì)與實(shí)施

匡華云

（湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 衡陽 421002）

論述了某客運(yùn)專線隧道洞內(nèi)CPⅡ控制網(wǎng)測量的任務(wù)概述、工程概況、坐標(biāo)系統(tǒng)、高程系統(tǒng)、隧道洞內(nèi)CPⅡ?qū)Ь€網(wǎng)測量及二等水準(zhǔn)貫通測量的設(shè)計(jì)與實(shí)施，并對后期的施工單位提出了合理的建議。

客運(yùn)專線隧道；CPⅡ控制網(wǎng)測量；導(dǎo)線網(wǎng)測量；二等水準(zhǔn)貫通測量

1 任務(wù)概述

1.1 任務(wù)范圍、內(nèi)容、實(shí)際完成工作量

任務(wù)范圍：某客運(yùn)專線隧道（以下簡稱此隧道），隧道長度6.676 km。

內(nèi)容：隧道洞內(nèi)CPⅡ?qū)Ь€網(wǎng)測量和二等水準(zhǔn)貫通測量。

實(shí)際完成工作量：CPⅡ選點(diǎn)、埋石、觀測共39個(gè)點(diǎn)，聯(lián)測洞外平面控制點(diǎn)6個(gè)；洞內(nèi)二等水準(zhǔn)基點(diǎn)5個(gè)，聯(lián)測洞外精測網(wǎng)高程控制點(diǎn)2個(gè)，水準(zhǔn)路線往返共計(jì)13.4 km。

1.2 項(xiàng)目投入的主要儀器設(shè)備

本項(xiàng)目共投入設(shè)備：1臺Leica TS30全站儀，標(biāo)稱精度為測角0.5"，測距（0.6 mm+1 ppm×D）；2臺Leica DNA03水準(zhǔn)儀，標(biāo)尺為3 m因瓦條碼尺，儀器標(biāo)稱精度為±0.3 mm/km。所用儀器均經(jīng)測繪儀器計(jì)量定點(diǎn)單位檢定合格并在有效期內(nèi)。

2 工程概況

此隧道屬于長大隧道，隧道設(shè)計(jì)為雙線單洞隧道，雙塊式無碴軌道。隧道全長6 676 m，平均設(shè)計(jì)軌面高程481.3 m。

3 坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)

3.1 坐標(biāo)系統(tǒng)

此隧道平面坐標(biāo)系統(tǒng)采用第一施工坐標(biāo)系（中央子午線經(jīng)度為129°42’、投影面大地高程為320 m、高程異常為22 m、X0=0 km、Y0=500 km）。

3.2 高程系統(tǒng)

高程系統(tǒng)采用1985國家高程基準(zhǔn)。

圖1 金屬標(biāo)志

圖2 標(biāo)志標(biāo)識圖

4 洞內(nèi)CPⅡ?qū)Ь€控制測量

4.1 點(diǎn)位設(shè)置情況

4.1.1 選點(diǎn)、埋石

隧道段CPⅡ控制點(diǎn)成對布設(shè)，采用鉆機(jī)打眼后，將不銹鋼標(biāo)志嵌入電纜槽頂面上，點(diǎn)對間距為300～600 m。

4.1.2 平面控制點(diǎn)編號

CPⅡ?qū)Ь€控制點(diǎn)按照線路里程增加方向進(jìn)行編號，編號規(guī)則為：xxx（里程公里數(shù)）+P2（CPⅡ加密點(diǎn)）+x（該里程段流水號，從小里程往大里程方向順序編號）。比如390P22點(diǎn)樁號中，“390”代表線路里程數(shù)，“P2”代表CPⅡ控制點(diǎn)，“2”代表 2 號點(diǎn)。

4.1.3 控制點(diǎn)埋設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

金屬標(biāo)志制作材料上部為不銹鋼，下部采用普通鋼筋焊接而成。規(guī)格符合圖1中的規(guī)定，標(biāo)志標(biāo)識規(guī)格符合圖2中的規(guī)定。

4.2 CPⅡ?qū)Ь€控制網(wǎng)的施測與數(shù)據(jù)處理

4.2.1 隧道CPⅡ?qū)Ь€控制網(wǎng)的施測

導(dǎo)線起閉于轉(zhuǎn)心湖隧道施工控制網(wǎng)洞外控制點(diǎn)，采用的控制點(diǎn)分別為CPI1052A、HC08 、ZΧH05、ZΧH06、ZΧH07和ZΧH09，平差后各項(xiàng)精度指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。采用交叉導(dǎo)線網(wǎng)方式布網(wǎng)，洞內(nèi)CPⅡ控制網(wǎng)導(dǎo)線測量、水平角方向觀測法、導(dǎo)線邊長測量、干濕溫表測量、氣壓表度測量等資料均滿足技術(shù)規(guī)范要求。導(dǎo)線成果計(jì)算在方位角閉合差及導(dǎo)線全長相對閉合差滿足要求后，采用嚴(yán)密平差方法計(jì)算。

4.2.2 隧道CPII導(dǎo)線控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理

先將原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入至計(jì)算機(jī)內(nèi)，采用鐵三院研發(fā)的導(dǎo)線平差軟件進(jìn)行預(yù)處理，并進(jìn)行長度兩化改正；經(jīng)兩化改正后進(jìn)行閉合差計(jì)算，采用此隧道獨(dú)立控制網(wǎng)洞外控制點(diǎn)CPI1052A、HC08 、ZΧH05、ZΧH06、ZΧH07和 ZΧH09為起算點(diǎn)，各個(gè)閉合和附合導(dǎo)線均滿足規(guī)范要求，閉合導(dǎo)線角度閉合差最大值為7″，小于限差7.2″，導(dǎo)線全長相對閉合差最大為1/102 513，小于限差1/55 000.

導(dǎo)線閉合差滿足要求后進(jìn)行整體嚴(yán)密平差，使用清華山維NASEW智能圖文網(wǎng)平差軟件進(jìn)行核算，平差計(jì)算后的測距中誤差為1.85 mm，小于限差5 mm的要求；最弱邊相對中誤差最大值為6.54 mm（CPI1052A-388P21），小于限差7.5 mm的要求；測角中誤差為1.16″，小于限差1.8″的要求。綜上所述，本次洞內(nèi)導(dǎo)線控制測量的精度滿足規(guī)范要求，可以提供后續(xù)施工使用。施工單位利用此次測量成果前應(yīng)對隧道洞內(nèi)施工導(dǎo)線進(jìn)行復(fù)測，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)反饋至設(shè)計(jì)單位。

5 洞內(nèi)二等水準(zhǔn)測量

5.1 選點(diǎn)、埋石情況

5.1.1 點(diǎn)位埋設(shè)

為了保證水準(zhǔn)基點(diǎn)的穩(wěn)固，二等水準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)位置選擇在電纜溝上方0.3 m處襯砌壁上鉆孔錨固法埋設(shè)。

5.1.2 水準(zhǔn)點(diǎn)編號

水準(zhǔn)點(diǎn)編號按照線路里程增加方向進(jìn)行編號，編號規(guī)則為：xxx（里程公里數(shù)）+H2（二等水準(zhǔn)加密點(diǎn)）+×（該里程段流水號，從小里程往大里程方向順序編號）。比如388H21點(diǎn)號，“388”代表線路里程數(shù)，“H2”代表二等水準(zhǔn)點(diǎn)，“1”代表 1 號點(diǎn)。

5.2 水準(zhǔn)施測與數(shù)據(jù)處理

5.2.1 水準(zhǔn)施測

觀測按照國家二等水準(zhǔn)測量要求施測，測量使用數(shù)字水準(zhǔn)儀DNA03。聯(lián)測精密工程控制網(wǎng)中的二等水準(zhǔn)點(diǎn)ZΧHBM01和ZΧHBM05。開工前，對所使用水準(zhǔn)儀的i角進(jìn)行檢校，所使用的水準(zhǔn)儀及水準(zhǔn)尺各項(xiàng)性能指標(biāo)良好。觀測時(shí)，采用中絲讀數(shù)法進(jìn)行往返測，按往返奇偶站的順序進(jìn)行觀測，每一測段為偶數(shù)測站，往返測安排在不同的時(shí)間段進(jìn)行。晴天觀測時(shí)給儀器打傘，避免陽光直射。扶尺時(shí)借助尺撐，使標(biāo)尺上的氣泡居中，標(biāo)尺垂直。觀測時(shí)，視線長度小于等于50 m，前后視距差小于等于1.0 m，前后視距累積差小于等于3.0 m，視線高度大于等于0.55 m；測站限差：兩次讀數(shù)差小于等于0.4 mm，兩次所測高差之差小于等于0.6 mm，檢測間歇點(diǎn)高差之差小于等于1.0 mm。

5.2.2 高程控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理

高程控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理與精度評定采用鐵三院平差軟件。水準(zhǔn)平差從工程實(shí)際情況出發(fā)，為了保證洞外其他工程的銜接，將隧道洞外精密控制網(wǎng)高程控制點(diǎn)作為起算點(diǎn)進(jìn)行整體嚴(yán)密平差。平差計(jì)算時(shí)，以測段水準(zhǔn)路線長定權(quán)進(jìn)行平差。水準(zhǔn)路線測量往返不符值及附合路線閉合差指標(biāo)均符合技術(shù)規(guī)范要求，水準(zhǔn)測量成果保留到0.1 mm。

6 技術(shù)結(jié)論及建議

6.1 技術(shù)結(jié)論

此隧道洞內(nèi)CPⅡ控制測量成果各項(xiàng)精度指標(biāo)均滿足《高速鐵路工程測量規(guī)范》（TB 10601—2009）的相關(guān)規(guī)定，成果可提供施工使用。

6.2 建議

建議施工單位采取一定的措施，加強(qiáng)精密工程控制測量控制點(diǎn)的保護(hù)工作；建議施工單位加強(qiáng)復(fù)（檢）測，投入有資質(zhì)的測量技術(shù)人員和精度滿足規(guī)范要求的儀器設(shè)備。在復(fù)測過程中遇到問題及時(shí)和我院聯(lián)系，以便妥善解決；在成果使用過程中，應(yīng)注意隧道進(jìn)出口接頭處線路銜接和控制樁共用問題；在洞內(nèi)CPⅡ控制網(wǎng)成果的基礎(chǔ)上，無砟軌道施工前應(yīng)做好隧道中線和隧道凈空斷面檢測工作，避免施工后造成建筑侵占限界。

TP273.5

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.21.118

2095－6835（2017）21－0118－02

匡華云（1969—），女，碩士，副教授，專業(yè)領(lǐng)域?yàn)榈缆放c鐵道工程。

〔編輯：張思楠〕