1、編制依據
(1) 《鐵路工程測量規範》tb10101-2009；
(2)《全球定位系統（***）鐵路測量規程》（tb10054）；
(3)《全球定位系統（***）測量規程》（gb/t18314—2001）；
(4)《國家
三、四等水準測量規範》（gb12898-1991）；
(5)新建山西中南部鐵路通道小水頭1號隧道設計圖（參考圖）。
2、工程概況
新建山西中南部鐵路通道小水頭1號隧道位於山西省古縣並侯村附近隧道起止里程dk384+125-dk385+075,全長950公尺，為單洞雙線有碴隧道，隧道處於中低山丘陵區，進口位於淺埋黃土段，洞口緊貼一條黃土沖溝，穩定性差，存在黃土偏壓現象。洞身為厚層砂岩和泥岩為主，區域性夾薄層泥岩，出口段位於淺埋黃土段，隧道最大埋深20公尺，最淺洞口埋深僅為2.7公尺，本隧道位於直線段上，為5.
7‰的上坡，線路高程採用2023年國家高程基準，座標採用2023年北京座標系112°帶，隧道投影面高700m，平面控制採用設計院提供cpⅱ控制點，洞口加密點採取聘請中鐵三局測量公司採用***進行cpⅱ控制點加密，高程點採用中鐵三局測量公司提供四等水準加密控制點。開挖採用從進口向出口方向獨頭掘進方式。
3、測量人員及儀器保障
3.1 測量人員
專案部組織具有多年隧道測量經驗的測量工程師負責測量工作，一般測量工作由具有測量資質的技術人員完成；建立和完善測量工作規章制度和複核流程，測量技術人員對測量資料進行整理歸檔。
3.2 測量儀器
專案部根據測量要求，配置一定數量、精度高、技術效能穩定的儀器。儀器在進場前必須檢定合格方可使用；在測量過程中如發現儀器出現異常情況，須經檢定後可再次投入使用；測量儀器指定專人管理，定期進行檢定校核。
測量儀器配置表
4、控制測量方案
4.1 洞外控制測量
小水頭1號隧道全長950公尺，開挖採用由進口向出口方向獨頭開挖掘進方案，洞外控制測量採用cpⅱ***測量方法，測量採取聘請中鐵三局測量公司進行***加密測量，在隧道進出口分別布設三個的***控制加密點和兩個四等水準點，經測量公司測量平差，其精度合格後，可以作為小水頭1號隧道控制和施工測量的依據。
4.2洞口投點觀測注意事項
1）因洞口投點距貫通點最遠,測角誤差對貫通的影響值最大。
2）洞口投點應布設在便於施工放樣、聯測洞外控制點以及向洞內測設導線之處。向洞內傳算方位的起算邊長度不宜小於300公尺。投點樁的埋設高程應與施工底面高程相適應，樁點應穩固可靠。
3）每個洞口應測設不少於3個平面控制點和兩個高程控制點。
4）為減小洞口投點測角誤差的影響，投點時選在氣溫穩定的陰天或夜晚進行。
4.3洞內平面控制測量
4.3.1洞內控制測量的特點
1）受洞內地形條件限制，場地狹窄。控制時只能以導線形式布設。
2）導線在洞內是隨著隧道的開挖逐漸向前延伸，是分期逐次測量到最後貫通形成導線，不可能一次將導線全部測完，是由多個小
的閉合導線環組成。
3）洞內測量是在施工條件下進行的，因此洞內行車、通風排煙和照明等外界環境因素對測量結果的影響比較大。
4）由於洞內施工等機械裝置長期來回行駛，使原有埋設的控制點容易發生位移，因此在導線點引伸前都需要檢測以前控制點是否發生位移現象。
5）受場地和觀測條件、通風排煙及照明等影響，導線邊長一般不可能較長。有時難免採用短邊和特殊短邊。在有條件時須及時改善短邊條件並加以補測，以避免方位角誤差過大對貫通精度的影響。
4.3.2導線布設方案的確定
在進行洞內控制時，根據具體情況布設不同的導線網形，在測量計算方面施以不同的方案。一般採用多邊形閉合導線。單線缺乏必要的檢核和評定測量精度的條件，故生產上一般不採用，多邊形閉合導線既測角又量邊，有閉合條件檢核，可以防止粗差及用於評定精度。
小水頭1號隧道洞內導線點控制採用閉合導線環作為洞內導線布設形式，前後視邊長比例不能小於1/3。施工導線暫按每隔200公尺在左右側邊牆邊布設一組導線點。導線要及時成環，經過嚴密平差計算，檢驗導線網精度，檢查隧道中線準確性，指導下一步隧道洞身開挖、襯砌。
導線布置詳見下圖。
4.3.3洞內控制測量精度設計
根據《鐵路工程測量規範》tb10101—2009上的規定：相向開挖隧道長度l≤4，隧道的貫通限差為100mm。按《測規》規定的分配原則，分配給洞外貫通中誤差為30mm，洞內貫通中誤差為40mm。
小水頭1號隧道洞內控制測量導線按三等導線要求布設。其精度分別達到如下要求：
1）考慮到隧道內施工干擾大、能見度低、外部環境對測角誤差
的影響值較大，欲達到土1.3″測角精度比較困難，故在實際計算時
按三等導線測量的測角精度按±1.8″為準。
2）邊長精度，在直線段隧道貫通精度與邊長精度的影響較小，主要是測角精度。因此邊長的長短也主要是影響測角精度的因素，在直線段的導線邊長一般為270公尺。
3）測量方法及作業要求，洞內導線測量已選定用徠卡tcra1202全站儀，其標稱的測角精度為±2″，測距精度±（2mm+2ppm）。儀器的精度完全滿足三等導線測量的要求。測量時，測角採用方向觀測法，角度4個測回，其中左角、右角各2個測回，照准同一目標觀測時，調整測微輪，兩次照准，兩次讀秒。
每一次左右角之和在360°±5″內，左角平均值與右角平均值之和也控制在360°±2″內，同乙個左角或右角互差不大於±5″。水平方向觀測法每個測回的零方向讀數均勻分配在度盤和測微器的不同位置上。每測回間零方向讀數的變動值應以下式為準：
180°/m+i′/2+i″/m
式中：m----測回數
i′----度盤最小分劃值（2″級儀器為20′）
i″----測微器秒格的全分劃數（2″級儀器為600″）4.3.4洞內控制導線布點與施測
洞內導線的主要用途是保證隧道在平面位置上按規定的精度貫通和測設中線點，以便施工放樣。
洞內埋設的每乙個導線點，以混凝土包埋鋼樁，鋼樁長度為30～40cm間，並打入地面10cm，外露1cm。埋設時四周用30cm×30cm的木板作支撐，以做到平整，上面再加護蓋，護蓋背面寫上導線點相對應的線路里程及點號。埋設點位距旁構築物至少在0.
3m以上。以減少旁折光對測量的影晌。並在不受重物的受力之下。
在直線段，導線段導線沿邊牆平行布設，每270m設乙個導線點，控制點距旁構物不小於0.3m,以減少旁折光影響及便於置鏡。中線以導線控制點放樣，中線上每100m設定一組，以便於施工放樣所用，在中線距開挖面一定距離後，可間隔跳開一點，以加長導線邊長，減小測角誤差影響。
當隧道延伸至導線設計邊長的2～3倍時，進行一次導線引伸測量，利用原控制點（含中線控制點）作第二次設站觀測或根據原控制點增設新點時，必須對原控制點的相鄰邊和水平角進行檢測,檢測精度不低於原測精度。
檢測結果與原測結果之差不應超過按下式計算值：
2√m12+m22
式中m1、m2一分別為檢測原測的實際測邊或測角中誤差（″）
測邊、測角中誤差按洞外導線控制測量的方法計算。當超限時，則應從相鄰點逐點檢測至符合要求的點時為止，並應分析超限原因。發現點位位移，則應按重測的合格結果計算成果資料。
當不超限時，進行新點測設，並放樣新的中線點。正式中線點由鄰近的導線點以極座標法測設在地面上之後，應在中線點上安置儀器，以任何兩個已知其座標的點為目標測其角度。以實測角值與座標反算出的角值比較，以檢查中線點測設的正確性。
4.3.5洞內控制測量注意事項
1）洞內導線點應布設在施工干擾小、穩固可靠的地方，點間視線應離開洞內設施0.3公尺上。
2）洞內導線邊長應盡量形成長邊，前後視邊長比例不得小於1/3。
3）因洞內導線邊長較短，儀器和目標的對中誤差對水平角觀測的影響較大，為減小此項誤差影響，洞內的測角宜在測回間採用儀器和目標多次置中的方法，並採用雙照准法觀測（即兩次照准、兩次讀數）
4）洞內多邊形閉合導線宜採用按角度條件嚴密平差法，其座標與方位角傳算與洞外控制點一致。
5）洞內導線測邊時，應將全站儀和反射器鏡面的水汽必須擦拭乾淨後才宜測距。
4.4洞內高程控制測量
《鐵路工程測量規範》tb10101-2009規定各種長度的隧道，在每個貫通面處的高程貫通限差為±50mm，其值分配給洞外和洞內±18mm和±17mm。平面高程控制是經對測量公司所交的水平樁點複測後進行的。複測採用四等水準測量和三角高程測量相結合的方法進行，實測誤差應在允許誤差的範圍內。
經複測與測量公司的水準點均正確無誤。
4.4.1洞內高程控制測量設計
洞外高程控制測量完成後，精度滿足要求，可以進行洞內高程測量。由於本隧道為有碴道床，洞內高程測量地形比較平坦，根據工程模擬法採用na2帶測微器精密水準測量，完全可滿足貫通高程要求。為提高洞內的高程測量精度，洞內採用四等水準測量，其作業方法與要求按四等水準測量規範進行。
1）在洞內依據洞外高程控制點進行往返觀測,在洞口處埋設兩個永久性水準點作為向洞內傳遞高程的依據。
2）洞內每隔300m設立一對高程控制點，採用往返觀測，其精度應滿足規範要求，否則應重測。
3）洞內高程點必須定期複測。
5、控制測量資料處理
1.在測距時，距離的氣象改正採取直接輸入大氣溫度和氣壓使全站儀進行自動改正，而加、乘常數改正可根據儀器檢定常數進行改正，然後進行歸算到隧道統一高程面改正計算，計算公式為
式中 l——改正前距離（mm）;
h0——隧道統一投影面距離面高程（本隧道為700m）；
h——所測距離的平均高程（m）；
ra——地球曲率半徑，採用6371km.
2.導線閉合環閉合差的限值，應小於下式計算值：
w閉合環=±2m√n
式中 m=設計所需的測角中誤差（"）；
n=導線環內的個數。
隧道控制測量方案
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