陕西省水利电力勘测设计研究院测绘分院 西安 710002
摘要：本文以超长输水隧洞工程施工贯通地面GPS网测量为主线，叙述了GPS点选取难度及应考虑的综合因素、分级建网方案与观测要求、GPS预处理及数据处理、各种精度统计分析，得出有益的体会，可供类似项目借鉴。
关键词：超长隧洞 地面 GPS网 实践
1 引言
引汉济渭二期工程输水南干线取水口至子午水厂段采用自流无压隧洞引水（以下简称1#隧洞段），其取水口位于周至县马召镇境内的秦岭北麓黄池沟秦岭隧洞出口，取水口高程510.00m；输水隧洞沿秦岭北麓由西向东穿越就峪、田峪、耿峪、甘峪、涝峪、太平峪、高冠峪、祥峪等至长安区西安动物园东北约1km处子午水厂，长度为68km。隧洞洞底设计比降为1/2500,输水隧洞施工拟布设17个施工支洞，支洞长度0.5～1.0km。为了满足输水隧洞施工贯通支洞同时掘进定向的需要，应在工程开工前建立隧洞施工贯通地面平面（GPS）控制网。
2 洞口GPS点选取的难度与对策
南干线1#隧洞段特点是输水暗渠线路长，穿越秦岭北麓多个峪口，沿线地形地貌起伏变化大，每个施工支洞口所处位置的自然地理地貌特征各异，又处于秦岭生态保护区，多处位置植被茂密，针对这种复杂的地形地貌区域，只有采用先进的全球卫星定位技术（GPS）作为地面平面控制网观测方案。
隧洞施工贯通各支洞口地面控制点一般要求布设3～4个，点位应选设在土质坚硬、稳定、安全、僻静、便于长期保存、便于观测的地方；且选设主进洞点应顾及以下特殊要求；
（1）最佳主进洞点应与施工支洞口通视，距离宜控制在300m左右；
（2）最佳主进洞点应与施工支洞口尽量处于同一高程面或相对高差较小；
（3）最佳主进洞点应有2个相互通视的后视控制点，间距宜控制在300m～500m左右，后视方向高差应尽量小。
另外，支洞口控制点的点位选设同时还应满足GPS接收机观测获取星况的要求：
（1）点位应选在顶空开阔地带、视场内障碍物的高度角不得大于15°的地方。
（2）点位应远离大功率无线电发射台（如电视台、微波站等）和高压线，减少或避免多路径效应的影响。
作为施工控制点选设，选点时应充分考虑施工进洞要求，而且必须满足GPS观测获取卫星星况的要求，结合现场地形地貌反复优化点位。
3 地面GPS网形构架方案与观测
3.1地面GPS网形构架方案
由于1#隧洞段长达68km，施工掘进除利用隧洞进、出口外，又布设了11#，…，27#等17个施工支洞，需要在每个施工洞口布设进洞控制点，且每个洞口留设3～4个GPS控制点，两端联测1357、1353等2个国家B级GPS点、中间又联测了项目建议书阶段布设的2个三等GPS点，构成的GPS控制网形特点是点多、超长。因此，对于1#隧洞施工的超长贯通、多个工作面同时掘进、支洞口布点多的难点，为了有效控制隧洞贯通定向方位误差，必须防止地面GPS控制网多方位边的方位角传递误差，提高相邻洞口间隧洞控制点的定向方位精度，地面GPS控制观测方案为：B级GPS骨架网下的加密二等GPS网方案，也即：
（1）首级网采用《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T 18314-2009中国家B级GPS观测方法和技术要求施测。在隧洞两端及中间选取6个控制点与GPS连续运行站组成首级骨架网，网形如下图1所示。首级骨架网点全部建立混凝土观测墩，安置F1-A强制对中基准。
论文作者:冯刚
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2017/12/28
标签：隧洞论文; 洞口论文; 秦岭论文; 地面论文; 进洞论文; 地貌论文; 方案论文; 《基层建设》2017年第28期论文;