摘要：通过对特长隧道洞内CPII控制网布设和测量实践研究，提出了实用的布网形式、埋设事项及测量方式等。
关键词：特长隧道；控制网布设和测量
引言：随着近年来高速铁路的快速发展，大批特长隧道不断涌现，为满足高速铁路行车高速度、高可靠性的同时。又要保证轨道的平顺性要求，从而为旅客提供舒适的称作经验，特大隧道的线路控制网（CPⅡ）建网测量至关重要，不仅因为CPⅡ测量成果作为轨道控制网（CPⅢ）的运算基准，再因为特大隧道CPⅡ施测受各种复杂因素影响，依据规范特大隧道铜内CPⅡ采用隧道二等平面测量精度往往达不到限差要求，从而进入长时间返工，继而影响工程进度，而国内特大隧道相关测量经验和指导相对欠缺结合京沈客专东伍岭特长隧道测量实践。介绍高速铁路特长隧道CPⅡ控制测量的一般方法。
实例：东伍岭隧道是京沈客专河北段重点控制工程之一，隧道全长11033m，单洞双线隧道，线间距5m，最大埋深为491m，隧道位于承德市安匠乡境内，隧道最大曲线半径9000m，最小8000m。从进口向出口为下坡趋势，隧址围岩相对稳固，沉降较小。
1.隧道CPⅡ平面控制网布设和测量
1.1选点和布网：
隧道内CPⅡ点成对布设在水沟电缆槽中墙顶面上，点对间距为400m左右，针对隧道长达11km的实际情况，在曲线地段，成对布设在同侧且相距50m左右，相邻成对点左右对称布设。
为更好的约束CPⅡ网形，在距洞进口4km的2#斜井布设3对CPⅡ点。将CPⅡ与2#斜井洞外一对CPⅠ点进行联测。与进口个一对CPⅠ点共同组成CPⅡ的平面点。
1.2埋石
CPⅡ控制点充分考虑施工的影响及减少拆光的影响，布设距离洞壁1m多干拢较少的电缆槽中墙上，标志采用钻孔 锚固法埋设。粘结采用植筋胶，CPⅡ控制点标志均采用直径20mm大30mm的不锈钢材料，下部采用普通的钢筋焊接而成，其顶部为圆球形并测0.5mm深十字分划丝，便于平面点和高程点共用。
1.3观测及数据处理
隧道洞内CPII导线测量，采用徕卡TS50全站仪施测，仪器测角精度为0.5″，测距精度为1 mm+1.0 ppm。测回数、水平方向观测与距离观测值的各项限差满足隧道二等导线测量的要求。
实施测量过程中，在每一观测站进行测量前，均准确量取温度、气压、仪器高以及照准点棱镜高，准确无误输入全站仪，再进行测站外业数据的采集。
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东伍岭隧道共观测了30对CPII点，并分别联测进口、出口和2#斜井的洞外按卫星定位二等精度加密控制点：D1H-4、D1H-5、DCK-4、174CPII3、CPI2083B、CPI2082B。
数据预处理采用徕卡的三维变形监测软件将全站仪采集的外业数据处理成平差文件in2格式，然后再采用铁四院开发的精密工程导线处理软件进行隧道二等精度的常规平差。
根据平差结果，洞内CPⅡ导线网相邻点位坐标中误差最大的为2.09mm，小于5mm。最弱边相对中误差为1/578482（该边为163CPII1-D1H-4），测角中误差为1.16″小于1.30″。方位角闭合差最大的为4.99″，小于5.20″。导线全长相对闭合差最大的为1/143209，小于1/100000。通过上述分析表明：在京沈客专第六工程坐标系下东伍岭隧道洞内CPⅡ导线贯通测量各项精度指标满足规范要。
2.隧道洞内高程控制网设计和测量
2.1隧道洞内高程控制网布设
结合工程实际，在隧道洞内布设二等水准点，建立无砟轨道施工范围内的高程控制网。东伍岭隧道洞内二等水准点均按不大于2.0km布设在电缆槽上方钻孔锚固法埋设。
高程控制点点号编排原则：二等水准点前面冠以“XXXBMX”，前面三位数字表示里程数，后以数字标示点号，如：“169BM1”。本次共新设6个二等水准点，分别为165BM1、166BM1、168BM1、170BM1、172BM1、174BM1，标钉同CPⅡ标钉共点。
2.2隧道洞内高程控制网测量
隧道洞内高程控制测量采用标称精度符合每公里高差偶然中误差0.3mm的徕卡DNA03电子水准仪，及配套3m铟瓦条码水准尺，观测数据自动观测记录，采用单路线往返观测。仪器经过国家专业检测部门检定，并在开工前和作业期间进行常规检验和经常性检查，保证仪器工作状态良好。
隧道洞内高程控制测量，按照国家二等水准标准执行。观测时，采用5公斤的铸铁尺垫立尺转点，使用尺撑扶尺，视线长度≥3m、≤50m，前后视距差≤1.5m，前后视距累计差≤6.0m，视线高度≥0.55m、≤2.8m，测站限差：两次读数差≤0.4mm，每测站高差之差≤0.6mm，检测间歇点高差之差≤1mm。由于洞内光线较暗，观测时将水准尺尺面一定范围用光源均匀照亮，以便仪器能够正常读数；
对隧道进出口已知水准点稳定性进行分析，高程差与高差较差能够满足限差（小于 ）要求，说明已知点稳定性较好，可以作为已知点使用。
使用铁四院精密工程平差软件约束SMBM10、BM2047、SMBM11进行整网平差计算，得出成果均满足规范要求。
3.经验与总结
经验：洞内点位严格按规范埋设，水沟电缆槽中墙便于点位的保护但同时还要充分考虑隧道二衬对激光的旁遮光影响及水沟上障碍物的影响。
洞内CPII观测环境条件要好，最好是在夜间停工后施测，洞内必须采取降尘措施，使激光束很好的发射和接受。
如果遇到同方向两个点观测夹角太小而仪器无法读取数据的情况，可加大两个点棱镜架设高度差来更好的区分两个棱镜。
曲线隧道处内弧受二衬遮挡无法观测，所以曲线处CPII点对应布设在一侧，相邻点对间再交叉布设。这样可以满足每站观测4个方向的要求同时保证精度。
总结：东伍岭隧道特长隧道洞内CPⅡ及二等水准进行贯通测量工作严格按照隧道洞内控制测量精度执行，贯通后平面和高程测量各项精度指标均较好，满足《高速铁路工程测量规范》要求，为后期CPIII建网工作提供可靠的起算基准。
论文作者:赵小雷
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第11期
论文发表时间:2018/9/13
标签：隧道论文; 测量论文; 洞内论文; 高程论文; 精度论文; 水准论文; 导线论文; 《建筑学研究前沿》2018年第11期论文;