长大隧道控制网设计及横向贯通误差预计

地铁横向贯通误差估算及应用摘要：本文主要是针对地铁隧道施工引起的贯通横向偏差问题，结合隧道施工的特点，对洞内导线进行设计，根据误差传播定律公式对测量成果进行推导估算,以保证隧道的顺利贯通及隧道施工质量。

关键词：隧道；贯通精度；误差估算前言在城市地铁建设过程中如何保证隧道的准确贯通是隧道施工的重中之重。

如果横向贯通误差超过一定的范围，将会造成建筑物侵入限界，可能造成大量初支、二次衬砌结构返工重建，给工程带来重大经济损失又延误了工期，同时也给企业造成重大信誉影响。

因此在对隧道施工控制测量时,确保贯通精度符合要求是非常重要的。

为确保隧道在允许精度内进行贯通，我们首先要进行对隧道洞内的控制网设计，在隧道未贯通前对已施测的测量成果要进行相应的精度估算，从而保证贯通精度。

1、隧道贯通误差的来源和限差1.1隧道贯通误差的来源相向开挖的两条隧道中线在贯通面上因未能正确接通时发生的错台现象，我们称之为贯通误差。

贯通误差的来源有以下几个方面：(1)地面控制测量网(2)联系测量(地上、地下）(3)地下控制测量网；1.2影响贯通误差的主要因素隧道贯通贯通误差的来源有主要有三个方面的因素：纵向贯通误差、横向贯通误差、高程贯通误差。

其中纵向及高程贯通误差对隧道贯通影响不大，纵向误差影响的是对隧道的里程距离的判断，在实际施工中其影响不予考虑；高程误差影响的是隧道面的标高误差，因为高程控制精度在施工中达到要求相对比较简单。

目前在隧道贯通误差主要是横向贯通误差，横向贯通误差直接响贯通的结果，它是影响贯通误差的主要因素，隧道贯通误差预估主要是针对横向贯通误差进行预估的。

1.3贯通误差限差要求表1 《工程测量规范》GB 50026-2007误差要求2、隧道横向贯通中误差的预估2.1测角误差对横向贯通中误差的影响图一如图一所示，在平面导线测量时候，每一个测量点都会产生一个角度误差，由于角度误差的存在，使得导线点在贯通面上的C点就会发生偏移到P点，即产生位移值PC，在贯通面上的投影为CD。

长大隧道精确贯通方法研究摘要：格鲁吉亚铁路隧道长达8300米，隧道洞口多处于山高林密处，施测环境和条件相对复杂，且海外的本地控制测量精度低，如何根据相应的测量数据和技术方法制定相应的施工措施，在保证安全施工的前提下做到精确贯通，是本文讨论的重点。

本文重点研究了控制特长隧道精确贯通误差的一些常用方法，而以达对隧道贯通误差进行有效控制，保证特长隧道精确贯通，并就格鲁吉亚隧道的实际情况做具体案例分析。

关键词：格鲁吉亚铁路；长大隧道；贯通误差；精确贯通1.概述1.1.贯通测量概述贯通误差是指在隧道施工中，地下和地面测量以及联系测量过程中会产生测量误差，除此之外细部放样也会产生一定的误差，这些误差使得两个方向相对开挖的工作面的施工中线出现一定的偏差，从而无法精确重合在一起，其中偏离的距离叫做贯通误差。

纵向误差会对线路的设计坡度和隧道中线的长度产生影响,横向误差会对线路的方向产生影响向，高程误差则主要对线路的坡度产生影响，如果超过一定的范围，就会引起隧道几何形状的改变，甚至造成衬砌部分超出到建筑界限内，影响施工效果和施工质量，因此隧道测量在隧道施工中起着重要的作用，必须对横向误差加以限制。

隧道测量工作应为隧道施工提供准确的点位信息，实时监控施工过程中隧道施工范围地面、洞内围岩及周围构造物、管线等变化情况，为施工及时提供准确的测量数据，以便施工现场根据测量数据调整作业方法和制订相应措施，确保工程安全顺利进行。

目前的隧道贯通主要采取的掘进方式有两种，一种是同向掘进，另一种是相向掘进，使斜巷、竖井和巷道等工程能够在相应的位置准确贯通，为了保证工程质量和工程安全，同时减少工程造价，应当保证隧道贯通的工程误差在允许的偏差范围内，所以在隧道贯通施工之前，一定要根据当地的施工环境和施工条件，制定详细准确的测量方法和测量方案，从而保证贯通测量工作的顺利进行，进一步保证施工的安全和质量。

1.2.工程概况格铁现代化项目Zestaphoni～Khasuri段由两部分组成，即Zestaphoni～Kharagauli既有铁路改造工程和Kharagauli车站～Khashuri 车站段新线建设，全长60.3km, 其包括2个新建车站2个改建车站，2.71km为26座新建桥梁，其中4.65% 即1.917km为72个涵洞，15.03km为10个新建隧道占总长的25.78%，其中路基长为40.4km 占总长的67%。

长大盾构隧道贯通误差分析长大盾构隧道贯通误差分析中铁十二局集团有限公司广州 511453【摘要】依据狮子洋隧道洞内外控制测量设计，通过对狮子洋盾构隧道贯通误差的限值分析得到不同施工阶段的测量限差要求，以此确定盾构施工测量精度、方法，制定测量方案，确保盾构隧道贯通和顺利对接。

关键词盾构施工控制测量联系测量贯通误差一字对接1概况1.1工程概况狮子洋隧道位于广深港铁路客运专线东涌站至虎门站区间，为全线控制性工程。

隧道全长10.8 Km，分为SDⅡ、SDⅢ两个标段，进口里程DK33+000，地理位置隶属于广州市南沙区；出口里程DK43+800，隶属于东莞市沙田镇。

进口段左、右JD6曲线，其圆曲线半径分别为R=7250m（左线）及R=7000m（右线）,缓和曲线长L0=670m；出口段左、右线分别位于左、右JD7曲线，其左右线圆曲线半径均为R=7000m,缓和曲线长L0=670m。

进口洞口位于圆曲线上。

本标段采用2台直径为11.182m复合式泥水加压平衡盾构机分左右线向出口推进，隧道两端从狮子洋两岸掘进，穿越狮子洋海底于洋底中部对接贯通。

狮子洋隧道被定义为世界上目标难度值最大的水下隧道、国内最长标准最高的水下隧道、国内盾构一次性单机推进最长的水下隧道、中国铁路第一条水下大直径泥水平衡盾构圆形隧道，工程规模大、设计标准高、涉及工法多，经济和技术意义重大。

1.2 控制网概况由于本工程的特殊性，测量工作不仅要保证隧道顺利贯通，还要考虑到相邻标段的搭接，因此，由SDⅡ、SDⅢ标进行狮子洋隧道独立控制网联合测量，并各自进行与相邻标段的衔接测量。

由于受地形限制,沿线路走向测线跨越狮子洋海面宽度超过2.5km，采用常规测量方法很难达到测量设计要求，故平面控制采用铁路GPS-B等网设计，并参照国家GPS-C级网精度技术指标，大地四边形坚强网形结构施测。

施测时与设计院既有的GPS控制点联测以保持系统基准一致。

隧道独立控制网采用经设计院确认的控制点作为首级控制网，口端有GPS-C15，GPS-C16两点，出口端有J2，J3两点。

大广南高速公路湖北黄石至通山某标段东方山隧道贝通测量误差分析某集团有限公司大广南高速公路某合同段某年某月某日东方山隧道贯通测量误差分析1、说明由于测量过程中不可避免地带有误差，因此贯通实际上总是存在偏差的。

隧道贯通接合处的偏差可能发生在空间的三个方向中，即沿隧道中心线的长度偏差，垂直于隧道中心线的左右偏差（水平面内）和上下的偏差（竖直面内）。

第一种偏差只对贯通在距离上有影响，对隧道的质量没有影响，而后两种方向上的偏差对隧道质量有着直接影响，所以这后两种方向上的偏差又称为贯通重要方向的偏差。

贯通的容许偏差是针对重要方向而言的。

2、工程概述大广南高速公路东方山隧道位于鄂州市汀祖镇与黄石市下陆区东方山街道办。

隧道进口位于鄂州市汀祖镇上张村东方朔纪念馆北西侧山坡；隧道出口位于黄石市下陆区东方山街道办陆柏林村，设计为分离式隧道，大致由北东往南西向展布。

起终点对应里程桩号ZK165+303 〜ZK168+202 (YK165+308 〜YK168+239 )全长2899m(右幅2931m),进出口均采用削竹式洞门，整个隧道采用机械通风，电光照明。

3、选择贯通测量方案为了加快施工速度，改善通风状况及劳动条件，我们决定采用进、出口两个工作面相向掘进。

为了保证各掘进工作面沿着设计的方向掘进，使贯通后接合处的偏差不超过《工程测量规范》允许的限差要求，满足隧道贯通的精度，所以它的贯通测量的方案选择及误差预计都是必要的。

贯通测量方案和测量方法选用的是否合理，一方面要看它们在实地施测时是否切实可行，另一方面还要看贯通测量的精度是否能满足隧道贯通的设计容许偏差要求。

进行误差预计的目的就是帮助我们选择合理的测量方案和测量方法，做到隧道贯通心中有数，既不应由于精度不够而造成工程损失，也不盲目追求高的精度，而增加测量工作量，尤其对长大隧道的贯通有着十分重要的意义。

3. 1选择贯通测量方案：3. 1. 1工地调查收集资料，初步确定贯通测量方案。

收稿日期:2003209208作者简介:顾利亚(1956-),女,副教授. 文章编号:025822724(2004)0120025205GPS 隧道控制网横向贯通精度估算顾利亚(西南交通大学,四川成都610031)摘　要:以G PS 测量的基线向量为观测量,推导出适合G PS 隧道控制网横向贯通精度的计算式.经实例验证,忽略观测量协方差的计算结果与严密计算结果非常接近;采用G PS 接收机标称精度进行估算,其结果也满足隧道控制网的要求.这种估算横向贯通精度的方法完全适合G PS 隧道控制网的测前设计.算例结果表明,影响隧道横向贯通精度的主要因素是两端洞口进洞基线方位角测量的相对精度.关键词:全球定位系统;隧道控制网;精度估算中图分类号:P207 文献标识码:AAccuracy Estimation of Lateral Piercing forGPS Tunnel Control N etw orkG U Li 2ya(S outhwest Jiaotong University ,Chengdu 610031,China )Abstract :Based on the observations of the baseline vector measured by G PS technology ,a formula of accuracy estimation of lateral piercing for G PS tunnel control netw orks was deduced.A practical exam ple verifies that the estimated results obtained by ignoring the covariance of the observations are very close to those by strict calculation taking the covariance into account.When estimated by inherent standard deviations of G PS receivers ,the accuracy of lateral piercing can als o meet the needs of a horizontal tunnel control netw ork.This method of accuracy estimation of lateral piercing can adapt to the design of a G PS control netw ork before tunnel construction surveying.The research result shows that the key factor to affect the lateral piercing accuracy for a tunnel is the relative accuracy of baseline azimuth surveying at the tw o entrances of the tunnel.K ey w ords :G PS ;tunnel control netw ork ;accuracy estimation 目前,隧道控制网贯通精度的计算既有严密的理论表达式[1～3],也有较高近似性的、《新建铁路工程测量规范》采用的计算式[4].它们中有适用于测定隧道实际横向贯通精度的[1,2],也有适用于洞内、外控制网经过统一严密平差后计算横向贯通精度的[3],还有简单易行、又便于控制网测前设计的[4].但这些贯通精度计算公式均是按照常规测量方式推导出来的,它们的适用对象应是常规的隧道测量控制网,而常规测量控制网的观测量不同于G PS 控制网的观测量,套用现有公式计算G PS 控制网的贯通精度缺乏理论支撑.且在G PS 观测前,G PS 控制网的坐标参数协因数阵Q XX 未知,这就使得现有的隧道横向贯通估算公式在G PS 网形设计阶段不能发挥预期的作用.尽管《新建铁路工程测量规范》[4]中横向贯通精度的近似公式非常方便于控制网的测前设计,但它并未被证明也能适合于G PS 控制网.由此可见,G PS 隧道控制网的主要精度指标———横向贯通精度的估算问题还没有得到解决,铁路和公路G PS 测量规范[5,6]中也没有作出明第39卷　第1期2004年2月 西　南　交　通　大　学　学　报JOURNA L OF S OUTHWEST J I AOT ONG UNI VERSITYV ol.39　N o.1Feb.2004确规定,设计和施工单位只能按照常规测量技术规范计算和施工[5].为满足G PS 隧道测前设计的实际需要,文献[7]推荐了一个估算横向贯通精度的经验公式.显然,这远不能适应G PS 技术在隧道控制网应用中快速发展的现状.因此,急需在隧道建设中建立理论根据充分、使用简单、方便的G PS 隧道控制网测前贯通精度计算方法.本文正是基于此,针对隧道施工控制测量的要求和G PS 定位技术的特点,探讨了G PS 观测前隧道控制网的横向贯通精度计算方法.1　GPS 隧道施工控制网贯通精度计算式的推导 采用G PS 技术建立的隧道控制网,与常规的控制网相比,省略的只是中间的过渡控制点,两端洞口的控制点数量不应改变.图1中A ,B 和C ,D 分别为G PS 隧道控制网在隧道进口和出口端的控制点,E ′和E ″图1　隧道洞外控制网示意Fig.1　A control netw ork outside a tunnel分别为两端洞内实测的贯通点.为推导和表示方便起见,取坐标轴X ,Y 方向与隧道设计贯通点E 的线路横、纵方向一致.若G PS 隧道独立坐标系的X ,Y 轴方向与贯通点的线路横、纵方向不一致,则在计算贯通误差时可先进行坐标旋转,使两者的方向相同.我们知道,G PS 接收机的精度指标有2种表示方法,一种为空间向量的基线测量精度(单位mm )m =a +bS ,(1)这是目前许多部门在制定G PS 规范时采用的精度指标(S 为基线向量的长度,单位为km );另一种为空间向量的方位角精度m =c ″+d ″S.(2) 式(1)和(2)即为G PS 接收机的标称精度,其中第1项为固定误差,第2项为比例误差.隧道横向贯通精度的计算,分控制网测前的精度估算和平差后的精度评定2部分.前者主要用于控制网的网形和精度设计,后者主要是控制网测量成果的质量评定.如前所述,在G PS 测量前,G PS 控制网坐标的方差和协方差阵未知,现有的横向贯通精度计算式还不能适用于控制网测前的精度估算.文献[7]试图把三维基线向量化为二维平面坐标差,或者化为1条边和1个方位角的观测量,由此列出各基线的误差方程式,并以基线的标称精度确定边长和方位角虚拟观测量的精度,采用常规控制网方式求出各控制点的协方差阵.这样虽然把复杂的空间三维网简化为二维平面网,但它忽略了三维向量与二维平面基线的差别,使求得的平面控制网坐标协方差阵失真.这种失真对横向贯通精度的影响大小尚有待更多的工程实例验证(如果这种失真造成了隧道横向贯通精度提高的假象,则对指导工程施工是不利的),而且获取二维网控制点坐标协方差阵也需要专门的计算软件.笔者从G PS 隧道控制网的实际和充分利用G PS 接收机精度指标已知这个有利条件出发,从实测的横向贯通误差入手,推导G PS 隧道控制网的横向贯通精度计算式,获得理论根据充分、使用简单、方便并适合隧道测前设计要求的验前横向贯通精度估算式.按以上所述及图1所示,隧道实际贯通点E 实测的横向贯通误差δX E =X E ′-X E ″=X A -X C +l A E ′cos αA E ′-l CE ″cos αCE ″.(3) 对式(3)求全微分,把l A E ′,l CE ″,α和β的误差纳入洞内测量的影响部分,整理后可得洞外G PS 控制点对贯通点E 横向误差的影响函数d (δX E )=F X =-ΔX ACS ACd S AC +ΔY AC d αAC -ΔY A E d αAB +ΔY CE d αCD .(4) 把基线和方位角的微分变换为坐标参数的微分,便可得出如文献[1]由坐标参数表示的权函数式.若忽略基线和方位角观测量间的协方差,由式(4)可得隧道贯通点横向方差M 2F X =ΔX 2ACm ACS AC2+ΔY 2AC m 2αAC +ΔY 2A E m 2αAB+ΔY 2CE m 2αC D .(5)62西　南　交　通　大　学　学　报第39卷 与文献[7]的经验公式相比,可以发现式(5)多了第2项ΔY 2AC m 2αAC.目前许多G PS 后处理软件均可输出控制网平差后的基线及其方位角方差,利用式(5)便可方便地计算出验后隧道横向贯通方差的近似值.由于G PS 测量前并不知道每条基线及其方位角的验后方差和协方差,因此,要进行测前设计的横向贯通精度计算,只能利用G PS 接收机的标称精度.由于固定误差和比例误差的误差来源不同,通常在式(1)和(2)的使用时有2种取法:(1)　m =a +bS ,m =c ″+d ″S;(2)　m 2=a 2+b 2S 2,m 2=c ″2+d ″S2.由式(1)和(2)直接计算出基线AC 以及方位角αAC ,αAB 和αCD 的验前方差 m AC , m αAC , m αAB 和 m αC D的值,即 m AC =a +bS AC , m αAC=c ″+d ″S AC , m αAB =c ″+d ″S AB , m αC D =c ″+d ″S CD,将其代入式(5),可得横向贯通精度表达式M 2F X =ΔX 2ACm ACS AC2+ΔY 2AC m 2αAC+ΔY 2A E m 2αAB +ΔY 2CE m 2αC D .(6a ) 或者把m 2AC =a 2+b 2S 2AC , m 2αAC=c ″2+d ″S AC 2, m 2αAB =c ″2+d ″S AB 2和 m 2αC D =c ″2+d ″S CD2直接代入式(5),并统一量纲,可得M 2F X =ΔX 2ACa 2S2AC +b 2+ΔY 2AC (c ″2+d ″2/S 2AC )ρ2+ ΔY 2A E (c ″2+d ″2/S 2AB )ρ2+ΔY 2CE (c ″2+d ″2/S 2CD )ρ2.(6b ) 对长大隧道或直线隧道,有ΔX AC S AC2=cos 2αAC≈0,　ΔY ACS AC2=sin 2αAC ≈1,　ΔY A E ≈ΔY CE ≈12ΔY AC ,(7)所以M 2F X =ΔX 2AC b 2+d ″ρ2+ΔY 2AC32c ″ρ2+14d ″ρ21S 2AB +1S 2CD.(8) 实际应用时,式(5)、(6)和(8)可用控制点的概略坐标代入计算,因此很适合G PS 隧道控制网测前精度估算.若用隧道长L 代替ΔY AC ,则式(8)可简化为M 2F X=ΔX 2AC b 2+32c ″ρ2L 2+d ″ρ2+14d ″ρ2L 2S 2AB +L2S 2CD .(9) 式(6)、(8)和(9)中,ρ=0.206,长度单位为km ,计算的隧道横向贯通方差单位为mm 2.2　算　例 图2所示为某高速公路隧道工程的G PS 控制网示意图.该工程主要由1#和2#2个隧道组成.设计洞身全长分别为1.6和2.9km ,构成5.0km 长的隧道群.控制网由3台G PS 接收机观测,接收机标称的空间向量基线测量精度为5+1×S (mm ),空间向量方位角测量精度为1″+1″/S .实验采用同一测站不同后视点方向、或同一后视点不同测站点,分别用式(4)通过实测的验后基线及方位角协方差阵严密计算横向贯通精度,用式(5)通过验后的基线、方位角方差(忽略它们之间的协方差)近似计算横向贯通精度,以及用式(6a )通过G PS 接收机的标称精度进行横向贯通精度估算.计算中分别以1#隧道、2#隧道和整个隧道工程作为3个独立的隧道来考虑.由于实验数据量大,考虑文章篇幅所限,表1只列出部分结果.分析、比较上述3种方法针对控制网各种组合的进洞关系计算的横向贯通中误差,有以下特点:72第1期顾利亚:G PS 隧道控制网横向贯通精度估算图2　某隧道工程的G PS 控制网示意Fig.2　G PS control netw ork of a tunnel project (1)3种方法计算的横向贯通中误差均满足高速公路隧道控制测量勘测规范的要求.(2)采用式(5)近似计算的横向贯通中误差m a 与通过式(4)采用严密方法计算的结果m s 非常接近,两者的较差均小于1.8mm ,且有正有负.较差产生的原因是由于式(5)的近似计算中未考虑基线及方位角的协方差.(3)采用式(6a )估算的横向贯通中误差m e 与通过式(4)采用严密方法计算的结果有较大差别,通过比较G PS 基线和方位角的精度,发现主要是由于验后精度比验前精度高引起的.换句话说,控制网的测量质量越好、验后精度越高,横向贯通精度自然也高,因而与验前估算的差别也就越大.实际上,1#隧道与2#隧道相比,1#隧道的G PS 控制网测量质量好,验后精度高,所以估算的横向贯通中误差m e 与验后严密计算的中误差m s 之商λ=m e m s也就比2#隧道的高.表1　3种计算方法的隧道横向贯通中误差比较T ab.1　Error com paris on of tunnel lateral piercing calculated with three methods名称隧道进口测站后视S/km 验后精度1/N m ″α隧道出口测站后视S/km 验后精度1/N m ″αm s /mm m a /mm m e /mm λ1234567891011121314151#隧道A 1D 8N 79N 76A 1D 8N 79N 76D 8A 1N 76N 79D 8A 1N 76N 790.570.860.570.861/4900001/5300001/4900001/5300000.490.370.490.37D 4D 5D 5D 60.400.591/6000001/3300000.380.573.93.93.93.94.54.44.44.44.03.73.54.64.64.34.25.122.321.019.524.920.218.717.123.05.75.45.16.44.54.23.95.22#隧道D 5D 4D 5D 4D 6D 5D 6D 5D 4D 5D 4D 5D 5D 6D 5D 60.400.591/6000001/3300000.380.57D 1D 2D 1D 2D 2D 1D 2D 10.501/1600001.8016.516.516.716.716.916.817.016.916.016.016.716.716.616.317.216.931.131.332.032.329.928.230.929.21.91.91.91.91.81.71.81.7隧道工程N 79N 76N 76N 790.861/5300000.3725.125.124.524.843.549.11.72.0A 1D 8D 8A 10.571/4900000.49D 1D 20.501/1600001.8025.425.424.924.848.547.01.91.9D 8N 76N 76D 80.861/4800000.4325.225.224.625.143.849.11.71.9从表1中的数据可以获得上述特点.通过分析严密计算的横向贯通中误差,发现G PS 隧道网具有以下特点:(1)长的基线边指导进洞比短的基线边有利,直接观测的基线边比其他未直接观测的、水平距离接近82西　南　交　通　大　学　学　报第39卷的2个控制点指导进洞有利.若指导进洞的2对洞口控制点在G PS 网中构成大地四边形,则其横向贯通精度比其他未构成大地四边形的、且即使是稍长的基线边都要高.(2)在指导进洞的G PS 基线上,哪一端设置测站或后视点对横向贯通精度的影响几乎一样(本例计算的横向贯通中误差的较差不大于0.3mm ).3　结束语 由G PS 隧道网的2个特点,说明影响隧道横向贯通精度的主要因素是两端洞口指导进洞的基线方位角测量的相对精度.因此,进行网形设计时,要考虑隧道施工布局、施工方法、施工调度及安排,结合工程建设单位的施工要求,把两端洞口作为主要控制进洞方向的基线纳入同一个大地四边形,以提高建网效益.分别以G PS 基线和方位角为独立观测量推导的隧道横向贯通方差的计算式有很高的近似精度,实用性强,特别适合G PS 隧道网的网形设计和横向贯通中误差的估算,用G PS 接收机空间向量的基线和方位角标称精度计算的横向贯通中误差比用严密计算的验后中误差大,主要是G PS 基线和方位角测量的验后精度高于验前精度造成的,这一特点有利于建网的安全.因为只要保证G PS 基线和方位角测量的验后精度高于接收机的标称精度,就可以避免验后横向贯通精度超出设计范围.因此,它是G PS 隧道控制网测前设计的一种简易精度估算方法,对铁路、公路等G PS 测量规范中有关隧道工程横向贯通精度计算方法的确立有一定参考价值.参考文献:[1]　姚连璧,刘大杰,周全基,等.隧道G PS 网对横向贯通误差的影响[J ].测绘学报,1997;26(3):2072212.[2]　路伯祥,陶国治.隧道导线测量误差对贯通误差影响值的严密估算方法[J ].铁道学报,1989;11(2):59263.[3]　张正绿.论隧道施工三角网和边角网测量误差对横向贯通误差的影响和网的优化设计[J ].测绘学报,1982;11(3):2032213.[4]　铁道部第二勘测设计院.T B10101299新建铁路工程测量规范[S].北京:中国铁道出版社,1999.[5]　铁道部第一勘测设计院.T B10054297全球定位系统(G PS )测量规程[S].北京:中国铁道出版社,1997.[6]　交通部第一公路勘察设计院.J T J/T 066298公路全球定位系统(G PS )测量规范[S].北京:人民交通出版社,1999.[7]　姚连璧,沈云中,胡丛玮,等.铁路隧道G PS 网布设的精度分析[J ].武汉测绘科技大学学报,1997;22(2):1802183.美国Connecticut 大学教授Steven A.Boggs 博士访问西南交通大学应西南交通大学电气工程学院吴广宁教授的邀请,美国C onnecticut 大学电气、物理、材料学教授Steven A.Boggs 博士于2003年11月6日至16日在西南交通大学访问、讲学.Boggs 教授还兼任加拿大多伦多大学电气工程学院教授和IEEE 特级会员(Fellow ),在电介质与电气绝缘研究领域有很高的声誉.目前,他已在国际著名学术期刊如《Journal of Applied Physics 》、《IEEE T ransactions on DEIS 》等重要学术期刊发表190余篇学术论文,于2000年获IEEE 世纪奖(IEEE Millennium Medal ).访问期间,Boggs 教授受聘担任西南交通大学顾问教授,进行了有关电介质与绝缘技术的6次讲座,吸引了广大研究学者前来参加,并与西南交通大学电气工程学院有关科研人员对有关科研项目的学术问题进行了深入的讨论.西南交通大学学报编辑部 92第1期顾利亚:G PS 隧道控制网横向贯通精度估算。

高铁隧道横向贯通误差分析隧道贯通误差一直是现今各个隧道工程施工单位关注的问题，能否顺利贯通及贯通的精度直接影响整个工程质量。

先阐述隧道平面控制测量中各个影响因素，再以算例对横向贯通误差进行了计算，分析了影响横向贯通精度的主要因素。

标签：高铁；隧道测量；控制测量；横向贯通误差0引言为什么隧道测量和桥梁、涵洞、路基这些工程测量不一样？究其原因有两个：（1）洞外控制导线需要跨越隧道长度，最终只有洞口的几个控制点起洞外控制作用。

（2）隧道施工作业面沿路线方向前进，而洞内导线受隧道形状和空间的限制，只能布设成狭长导线。

这样就使隧道贯通时产生贯通误差。

隧道控制测量的目的就是在于保证两相向开挖方向在贯通面按设计要求正确贯通，即横向和高程贯通误差在规定的限差内。

本文将着重阐述横向贯通误差。

1横向贯通误差隧道施工测量中为了更好的计算贯通误差一般采用隧道自己的坐标系。

隧道坐标系中，以隧道中线方向为X轴正方向，贯通面垂直于X轴的投影方向为Y 轴。

横向贯通误差，实际就是贯通面处的Y坐标偏差。

当隧道长度大于1500m时，应根据横向贯通误差进行平面控制网设计，估算洞外控制测量产生的横向贯通误差影响值，并进行洞内测量设计。

2.相向开挖长度大于20km的隧道应作特殊设计。

2洞外控制测量由于GPS的广泛应用，现在的隧道洞外控制测量逐渐用GPS控制测量代替传统的导线控制测量.普通导线控制测量的横向贯通中误差分析同洞内导线相同，而GPS控制测量误差引起的隧道横向贯通中误差可按下式估算：M2=m2J+m2C+LJcosθ×mαJ1ρ2+LCcosφ×mαC1ρ2（1）式中，mJ、mC—进、出口GPS控制点的Y坐标误差；LJ、LC—进、出口GPS控制点至贯通点的长度；mαJ、mαC —进、出口GPS联系边的方位中误差；θ、φ —进、出口控制点至贯通点连线与贯通点线路切线的夹角。

3洞内控制测量为了进行检核，洞内导线应布设成狭长的多环导线。

大广南高速公路湖北黄石至通山某标段东方山隧道贯通测量误差分析某集团有限公司大广南高速公路某合同段某年某月某日东方山隧道贯通测量误差分析1、说明由于测量过程中不可避免地带有误差，因此贯通实际上总是存在偏差的。

隧道贯通接合处的偏差可能发生在空间的三个方向中，即沿隧道中心线的长度偏差，垂直于隧道中心线的左右偏差（水平面内）和上下的偏差（竖直面内）。

第一种偏差只对贯通在距离上有影响，对隧道的质量没有影响，而后两种方向上的偏差对隧道质量有着直接影响，所以这后两种方向上的偏差又称为贯通重要方向的偏差。

贯通的容许偏差是针对重要方向而言的。

2、工程概述大广南高速公路东方山隧道位于鄂州市汀祖镇与黄石市下陆区东方山街道办。

隧道进口位于鄂州市汀祖镇上张村东方朔纪念馆北西侧山坡；隧道出口位于黄石市下陆区东方山街道办陆柏林村，设计为分离式隧道，大致由北东往南西向展布。

起终点对应里程桩号ZK165+303～ZK168+202（YK165+308～YK168+239）全长2899m（右幅2931m）,进出口均采用削竹式洞门，整个隧道采用机械通风，电光照明。

3、选择贯通测量方案为了加快施工速度，改善通风状况及劳动条件，我们决定采用进、出口两个工作面相向掘进。

为了保证各掘进工作面沿着设计的方向掘进，使贯通后接合处的偏差不超过《工程测量规范》允许的限差要求，满足隧道贯通的精度，所以它的贯通测量的方案选择及误差预计都是必要的。

贯通测量方案和测量方法选用的是否合理，一方面要看它们在实地施测时是否切实可行，另一方面还要看贯通测量的精度是否能满足隧道贯通的设计容许偏差要求。

进行误差预计的目的就是帮助我们选择合理的测量方案和测量方法，做到隧道贯通心中有数，既不应由于精度不够而造成工程损失，也不盲目追求高的精度，而增加测量工作量，尤其对长大隧道的贯通有着十分重要的意义。

3．1选择贯通测量方案：3．1．1工地调查收集资料，初步确定贯通测量方案。

第３９卷第２期２０１６年２月测绘与空间地理信息ＧＥＯＭＡＴＩＣＳ＆ＳＰＡＴＩＡＬＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＶｏｌ．３９，Ｎｏ．２Ｆｅｂ．，２０１６收稿日期：２０１５－０６－１１，修订日期：２０１５－１１－１３作者简介：梁　爽（１９８５－），男，安徽合肥人，工程师，硕士，２００９年毕业于中国矿业大学（北京）大地测量与测量工程专业，主要从事城市轨道交通工程测量工作。

基于点位固定和方位修正的地铁长距离隧道基线测设和贯通误差预计方法梁　爽（北京城建勘测设计研究院有限责任公司，北京１００１０１）摘要：以东莞市轨道交通Ｒ２线工程西平站－蛤地站右线隧道为例，长距离隧道中部二次始发基线的控制点点位固定为前提，结合隧道导线测量二次始发基线的方位角修正，从理论上证明了此方法对于间接缩短隧道贯通距离、提高隧道控制点点位精度和横向贯通精度有显著的效果。

关键词：地铁长距离隧道；点位固定；方位角修正；贯通精度中图分类号：Ｐ２０７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２－５８６７（２０１６）０２－０１８９－０３ＢａｓｅｏｎｔｈｅＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅＢａｓｅｌｉｎｅａｎｄｔｈｅＢｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈＥｒｒｏｒｏｆｔｈｅＭｅｔｒｏＬｏｎｇＤｉｓｔａｎｃｅＴｕｎｎｅｌＢａｓｅｄｏｎｔｈｅＦｉｘｅｄＰｏｉｎｔａｎｄＡｚｉｍｕｔｈＣｏｒｒｅｃｔｉｏｎＬＩＡＮＧＳｈｕａｎｇ（ＢｅｉｊｉｎｇＵｒｂａｎＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅＬｉｍｉｔｅｄＬｉａｂｉｌｉｔｙＣｏｍｐａｎｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１０１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔａｋｉｎｇＤｏｎｇｇｕａｎｒａｉｌｔｒａｎｓｉｔｌｉｎｅｐｒｏｊｅｃｔｏｆＸｉｐｉｎｇｒａｉｌｗａｙＳｔａｔｉｏｎｔｏＲ２ｃｌａｍｓｔａｎｄｒｉｇｈｔｌｉｎｅｔｕｎｎｅｌａｓａｎｅｘ－ａｍｐｌｅ，ｌｏｎｇｄｉｓｔａｎｃｅｔｕｎｎｅｌｍｉｄｄｌｅｔｗｏｏｒｉｇｉｎａｔｉｎｇｂａｓｅｌｉｎｅｃｏｎｔｒｏｌｂｉｔｆｉｘｅｄａｓｔｈｅｐｒｅｍｉｓｅ，ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｕｎｎｅｌｔｒａｖｅｒｓｅｔｗｏｏ－ｒｉｇｉｎａｔｉｎｇｂａｓｅｌｉｎｅａｚｉｍｕｔｈｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｆｏｒｓｈｏｒｔｅｎｉｎｇｔｈｅｄｉｓｔａｎｃｅｆｒｏｍｔｈｅｔｕｎｎｅｌｔｈｒｏｕｇｈｉｎｄｉｒｅｃｔｐｒｏｏｆｔｈｅｏｒｙａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｔｕｎｎｅｌｃｏｎｔｒｏｌｐｏｉｎｔｐｏｓｉｔｉｏｎｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｎｄｌａｔｅｒａｌｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｈａｓａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｅｆｆｅｃｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｕｂｗａｙｔｕｎｎｅｌｌｏｎｇｄｉｓｔａｎｃｅ；ｐｏｉｎｔｆｉｘｅｄ；ａｚｉｍｕｔｈｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ；ｔｈｒｏｕｇｈａｃｃｕｒａｃｙ０　引　言近年来，我国城市轨道交通建设得到快速发展。