BLZQ-2标隧道控制测量方案(汪改).doc

新 建 铁 路
宝鸡至兰州客运专线（陕西段）
BLZQ-2标
（DK655+448.00～DK683+620.00）

中国中铁

隧道测量方案

中铁四局宝兰客专项目部
二〇一三年六月

新 建 铁 路
宝鸡至兰州客运专线（陕西段）
BLZQ-2标
（DK655+448.00～DK683+620.00）

隧 道 测 量 方 案

编制：
复核：
审核：

中铁四局宝兰客专项目部
二〇一三年六月
目 录

1. 工程概况 1
1.1工程概况 1
1.2控制网概况 1
2. 编制依据 1
3. 隧道控制测量技术标准 2
3.1洞外控制测量 2
3.2洞内控制测量 4
4.隧道施工测量 6
4.1隧道内施工中线测设的原则 6
4.2隧道内衬砌测量的原则 7
4.3隧道贯通测量误差测量及调整 7
5.隧道控制测量具体实施细则 7
5.1控制网整体布设思路 7
5.2 控制网加密点布设 8
5.3控制网布网方法 11
5.4 外业观测 12
5.5 水平角观测超限处理 14
6 .测量复核制 16
6.1控制网复测规定 16
6.2测量成果复核 17
7. 标段内各隧道控制概述 17
7.1 太宁隧道 19
7.2 晁峪隧道 21
7.3 安平隧道 24
7.4林光村隧道 25
7.5南马棕山隧道 28
7.6千家沟隧道 29
7.7牛背隧道 30

1. 工程概况
1.1工程概况
宝鸡至兰州客运专线东起陕西省宝鸡市，自西宝客专宝鸡南站引出，沿渭河峡谷南岸向西，至甘肃省天水市麦积区新建天水南站，出站下穿耤河及天水北山滑坡群，沿天巉公路向西北方向至秦安县设站，出站沿天巉公路西行，经通渭县、定西市至兰州市榆中县，穿越皋兰山、沈家岭后引入终点兰州西站。线路横跨陕西省和甘肃省两省，正线建筑长度400.740公里，其中陕西省境内45.741公里，甘肃省境内354.999公里。
宝兰客专BLZQ-2标位于宝鸡市以西的渭滨区和陈仓区，起讫里程：DK655+448～DK683+620，全长28.172km，本标段结构物密集，以长大隧道、大、中桥为主。主要工作量有：路基土石方5.452万m3，大中桥1.08km/7座，隧道27.055m/6.5座及过渡工程，无砟轨道道床56.344 km。全线铺设无砟轨道，设计行车速度为250km/h。
1.2控制网概况
原精密工程控制测量网CPI控制点成果及现场桩位由中铁一院提交，主要有：
（1）该标段范围内CPI控制点点之记；
（2）该标段范围内精密工程控制网CPI控制点平面坐标成果表，采用工程独立坐标系：国家2000参考椭球，高斯投影，测区平均高程异常为-40.0m，工程椭球构建采用改变WGS-84椭球方法（即参考椭球长半轴直接加投影面大地高并保持扁率和定向不变。）本标段工程独立坐标系统投影带分为二段，如下表1-1：
表1-1 工程独立坐标系统投影分带划分内容
中央子午线经度
投影高程面正常高(m)
投影高程面大地高(m)
平均高程异常(m)
对应里程范围
最大投影长度变形值（mm/km）
107°30′
580
545
-35
DK655+448.00~ DK666+300
7
106°55′
800
760
-40
DK666+300~ DK683+620.00
8.3
交桩提供的平面坐标成果作为本次控制网复测平差计算的坐标约束和点位稳定性分析之用。设计院现场交桩共28个点，其中CPI点16个，BLSMII(深埋水准)点3个，IIBM(二等水准)点9个。与宝兰客专1标搭接CPI点两个（CPI011、CPI012），高程点一个（BLSMII001）；与甘肃段BLZL-1标搭接CPI点两个（CPI025、CPI06），高程点一个（BLSMII003）。
2. 编制依据
（1）《铁路工程测量规范》（TB10101-2009)
（2）《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009)
（3）《国家一、二等水准测量规范》(GB/T12897-2006)；
3. 隧道控制测量技术标准
3.1洞外控制测量
洞外CPII采用GPS测量方法，在隧道、斜井、横洞进出口位置根据设计院交接CPI桩进行加密测量，且每个洞口位置不少于三个GPS控制点点和两个二等水准点。
3.1.1洞外控制点与线路控制网联测要求：
（1）当线路平面控制网（CPI 、CPII） 精度满足隧道控制测量要求时，在线路平面控制网基础上拓展加密，建立隧道平面控制网。
（2）当线路平面精度不能满足隧道平面控制量测要求时，应建立好隧道两端线路平面控制网的衔接。
（3）洞外高程控制测量应从隧道一端的勘测高程点联测至另一段的勘测高程点。
3.1.2洞外控制点布设应符合一下规定
（1）洞外平面控制网应沿两洞口连线放线布设程多边形组合图形，构成闭合检核条件。
（2）控制点布设在视野开阔、通视良好、土质坚实、不易破坏的地方。
（3）视线高离开旁遮障碍物1m以上，通过水田、沙滩时，增加视线高度。
（4）每个隧道进出口、横洞洞口布设平面控制点3个，二等水准点2个。
（5）用于向洞内传递方向的洞外联系边不短于300m，特别困难地段应不短于150m。
（6）洞口平面控制点应便于向洞内引测导线。洞口GPS控制点应方便用常规测量方案检测、加密、恢复和向洞内引测。
3.1.3洞外控制网精度设计
（1）平面控制网精度设计
洞外加密控制网采用静态GPS测量模式，按三等GPS精度施测, 固定误差为5mm，比例误差为1ppm。要求最弱边边长相对中误差不大于1/100000，基线边方向中误差不大于1.7″，基线长度小于500m时，边长中误差小于5mm。各项技术指标要求如下：
表3-1 CPI、CPII控制网GPS测量指标精度
控制网
基线方向中误
最弱边相对中误差
CPI
≤1.3″
1/180000
CPII
≤1.7″
1/100000
表3-2 各等级GPS控制网测量的主要技术要求
等级
固定误差a（mm）
比例误差系数b（mm）
基线方向中误（″）
最弱边相对中误差
约束平差后最弱边边长相对中误差
一等
≤5
≤1
0.9
1/500000
1/250000
二等
≤5
≤1
1.3
1/250000
1/180000
三等
≤5
≤1
1.7
1/180000
1/100000
四等
≤5
≤2
2.0
1/100000
1/70000
五等
≤10
≤2
3.0
1/70000
1/40000
CPII加密点观测执行如下主要技术要求：
表3-3各等级GPS测量作业的基本技术要求
等级

项目
一等
二等
三等
四等
五等

静
态
测
量
卫星截止高度角（°）
≥15
≥15
≥15
≥15
≥15
同时观测有效卫星数
≥4
≥4
≥4
≥4
≥4
有效时段长度（min）
≥120
≥90
≥60
≥45
≥40
观测时段数
≥2
≥2
1～2
1～2
1
数据采样间隔（s）
10～60
10～60
10～60
10～30
10～30
接收机类型
双频
双频
双频
单/双频
单/双频
PDOP或GDOP
≤6
≤6
≤8
≤10
≤10
快
速
动
态
测
量
卫星截止高度角（°）
－－
－－
－－
≥15
≥15
有效卫星总数
－－
－－
－－
≥5
≥5
观测时间（min）
－－
－－
－－
5～20
5～20
平均重复设站数
－－
－－
－－
≥1.5
≥1.5
数据采样间隔（s）
－－
－－
－－
5～20
5～20
PDOP（GDOP）
－－
－－
－－
≤7（8）
≤7（8）
（2）高程控制网精度设计
高程控制网按二等水准测量精度施测，每公里水准测量的偶然中误差不大于1.0mm，往返观测不符值或环闭合差不大于4 mm(L为水准测量的环线或路线长度，单位为km)。技术标准见下表3-4：
表3-4 二等水准测量主要技术标准
等级
每千米高差全中误差（mm）
路线长度（km）
水准仪等级
水准尺
观测次数
往返较差 或闭合差 （mm）
与已知点
联测
附和或环线
二等
2
≤400
DS1
因瓦
往返
往返
4

表3-5二等水准测量主要技术要求
等级
水准尺类型
水准仪等级
视距（m）
前后视距差（m）
测段累计视距差（m）
视线高度（m）
二等
铟瓦尺
DS1
≤50
≤1.5
≤6.0
≤2.8且≥0.55
DS05
≥3且≤50

表3-6二等水准测量精度要求
水准测量等级
每公里高差中数偶然中误差MΔ
每千米水准 测量全中误差MW
限差（mm）
检测已测段
高差之差
往返测
不符值
附合路线或
环线闭合差
二等
≤1.0mm
≤2.0mm
6
4
4
3.2洞内控制测量
3.2.1洞内导线点的布设
（1）导线点布设在施工干扰小、稳定可靠、便于设站的地方，点间视线旁离隧道内设施0.2m以上。
（2）隧道内导线布设成多边形闭合环，每个环由4~6条边构成。长隧道布设成交叉双导线形式，以增加网的内部检核条件、提高网的可靠性。
（3）隧道内导线随施工进度分期布设，建立新一期导线前，对原有控制点进行检测。
（4）洞内导线点以混凝土包埋钢桩，钢桩长度为30-40cm间，并打入地面10cm，外露1cm。埋设时四周用30cm*30cm的木板支撑，以做到平整，上面加护盖，护盖背面写上导线点相对应的线路里程及点号。埋设点位距旁构筑物至少在0.3m以上。
（5）曲线段洞内导线点间以最大通视距离布设，不短于按下式计算的距离。
C=
式中R---曲线设计半径（m）
f---保证最大通视距离的安全断面宽度（一般取0.7m）
3.2.2洞内导线观测测量
3.2.2.1洞内导线角测量要求
（1）洞口站测角宜在夜晚或阴天进行;
（2）洞内测角宜采用仪器和反射镜多次置中的方法进行;
（3）目标应有足够的亮度、受光均匀、目标清晰，避免光线从旁边测照射目标。
3.2.2.2洞内导线边长测量要求
（1）充分通风、避免晨雾;
（2）反射镜有适度照明;
（3）仪器和反射镜面无水雾。
3.2.2.3洞内导线水平角观测执行标准
（1）洞内导线等级根据隧道长度确定，按相应等级的技术要求和观测法进行观测。
表3-6 导线水平角观测的主要技术要求
等级
测角中误差（″）
测距相对中误差
方位角闭合差（″）
导线全长相对闭合差
等级
0.5″级仪器
1″级仪器
2″级仪器
6″级仪器
二等
1
1/250000
2
1/100000
6
9
--
--
隧道二等
1.3
1/250000
2.6
1/100000
6
9
--
--
三等
1.8
1/150000
3.6
1/55000
4
6
10
--
四等
2.5
1/80000
5
1/40000
3
4
6
--
一级
4
1/40000
8
1/20000
--
2
2
--
二级
7.5
1/20000
15
1/12000
--
--
1
3
注：1.表中n表示测站数。
2.当边长短于500m时，二等边长中误差应效益2.5mm，三等边长中误差应小于3.5mm，四等、一级边长中误差应小于5mm，二等边长中误差应小于7.5mm。
表3-7 水平方向观测法技术的要求
等级
仪器等级
半测回归零差（″）
一测回内2C互差（″）
同一方向值各测回互差（″）
四等及以上
0.5″级仪器
4
8
4
1″级仪器
6
9
6
2″级仪器
8
13
9
一级及以下
2″级仪器
12
18
12
6″级仪器
18
--
24
（2）隧道内控制导线从隧道外联系边引入，隧道内外平面控制以边连接。 按隧道长度确定隧道内导线长度， 隧道内导线测量精度应符合下表规定：
表3-8隧道内导线测量精度要求
测量等级
适用长度（km）
测角中误差（″）
边长相对中误差
二
9～20
1.0
1/100000
隧道二等
6～9
1.3
1/100000
三
3～5
1.8
1/50000
四
1.5～4
2.5
1/50000
3.2.2.4洞内高程控制执行标准
隧道内高程测量应采用水准测量往返观测，具体原则如下：
（1）高程控制点应每隔200-500m设置一对。
（2）高程控制测量的主要技术要求及观测限差应符合表3-9规定。
表3-9 水准观测主要技术要求
等级
水准仪类别
水准尺类型
视距（m）
前后视距差（m）
测段的前后视距累计差（m）
视线高度（m）
数字水准仪重复测量次数
光学
数字
光学
数字
光学
数字
光学
数字
一等
DS05
因尺
≥30
≥4且≤30
≤0.5
≤1.0
≤1.5
≤3.0
≥0.5
≤2.8且≥0.65
≥3次
二等
DS1
因尺
≤50
≥3且≤50
≤1.0
≤1.5
≤3.0
≤6.0
≥0.3
≤2.8且≥0.55
≥2次
三等
DS1
因尺
≤100
≤100
≤2.0
≤3.0
≤5.0
≤6.0
三丝能读数
≥0.35
≥1次
4.隧道施工测量
洞内施工永久中线点应由导线点测设，短隧道也可按中线法测设。短隧道按照中线法测设。永久中线点间的距离符合下表4-1规定，临时中线点可由导线点或永久中线点增设。
表4-1 永久中线点间距离表
隧道中线测设
直线地段（m）
曲线地段（m）
导线测设中线
150~250
100~200
独立中线法
不小于100
不小于50
4.1隧道内施工中线测设的原则
（1）采用导线测设中线点，一次测设不应少于3个，并相互检核。
（2）采用独立中线测设中线点，直线上应采用正倒镜法延伸直线；曲线上采用坐标法测设。
（3）衬砌用的临时中线点宜每10m加密一点。直线上应正倒镜压点或延伸；曲线上采用极坐标法测设。
（4）采用上下半断面施工时，上半断面每延伸90-120m时应与下半断 面的中线点联测，检查校正上半断面中线。
（5）隧道内中线点应埋设混凝土桩，严禁包埋木板、铁板和在混凝土上钻眼。
（6）隧道内放样施工优先采用极坐标放样，原则上不允许使用后交测量，在个别条件不满足的情况下采用后交，后视点不少于3个，且后视夹角必须控制在20°~120°之间。
4.2隧道内衬砌测量的原则
（1）立模前，应利用隧道内控制点检查永久中线点或临时中线点位置及高程。检测与原测成果较差不应大于5mm。
（2）检查合格后，在立模范围内放设不少于三个中线点及其横断面十字线方向，同时在断面上标定出拱架顶、起拱线和边墙底的高程位置。
4.3隧道贯通测量误差测量及调整
4.3.1测定实际贯通误差的方法
（1）在贯通面中线附近设一临时点，由两端导线分别测量该点坐标，坐标较差分别投影至线路中线及其垂直方向上，即为纵向和横向贯通误差。同时测量该点的水平角，求得方向贯通误差。
（2）由两端高程点分别测量贯通面处临时点的高程，其高程差即为高程贯通误差。
4.3.2平面贯通误差调整的方法
（1）贯通误差≤50mm时，在保证隧道建筑界限要求的条件下，可不调整线路中线，按设计线位铺轨。
（2）贯通误差＞50mm时，应采用隧道内CPIII控制网实测隧道中线，采用线位拟合方法进行调整，调整后的线路应满足轨道平顺性标准和隧道建筑限界的要求。
4.3.3高程贯通误差调整的方法
（1）由两端测得的贯通点高程，应取两贯通高程的平均值作为调整后的贯通点高程。
（2）高程贯通误差调整可按贯通误差的一半，分别在两端未衬砌地段，以未衬砌段的线路长度按比例调整其范围内各水准点高程。
（3）未衬砌段高程放样应依据调整后的水准点高程进行。
（4）调整后的线路应满足线路设计和验收规范要求。
5.隧道控制测量具体实施细则
5.1控制网整体布设思路
5.1.1导线控制网布设思路
导线布设前首先应根据实际情况和隧道允许贯通误差预先确定导线控制网精度等级，选择导线的布设网型，确定导线边长的范围。根据《高速铁路工程测量规范》确定，明确计算隧道贯通误差要求。为了保证贯通精度，导线控制网的精度等级根据实际估算及设计院建议。确定了导线控制网等级为二等。导线布设采用闭合导线网，导线以洞口所投GPS点为起始点，按双导线向内测设。为了保证贯通精度，导线布设采用闭合导线网，导线以洞口所投GPS点为起始点，按双导线向洞内测设。控制点按照要求沿隧道两侧呈对点埋设，导线边长约为300~400m，随着隧道的掘进布设双导线，在施工放样时起复核作用，隧道掘进超过导线设计边长的2~3倍时，进行一次导线引申测量并适时地形成闭合环；由于隧道的横向贯通误差随着测站数的增加而迅速增大，所以在保证洞内通视的情况下，采取将增长导线边长的方法，以减少方位角传递误差。在施工初期阶段，根据洞口的掘进进度，选择导线点布设位置，在正洞刚进洞时，以设计院提供的洞口GPS点作为进行洞口及进洞方向放样的依据，根据现场实际情况，当用洞外GPS点放样不能满足通视要求时，开始布设控制点。进、出口在掘进到250m左右时布设一对导线点k1、k。与洞外GPS点形成闭合环，采用二等导线测量方法进行导线测量，采用严密平差方法进行计算，并以此作为向前掘进放样的依据。为了不影响进度，在以后的导线延伸时，以导线网最后一条已知边作为起算边，与新布设的导线点形成闭合环进行延伸，导线边长在洞内在200~400m左右。在每次导线延伸测量时，对起算的导线边进行检查，及时发现由于山体压力或洞内施工、运输等的影响而产生的点位位移
5.1.2高程控制网布设思路
隧道的洞内高程控制点基本沿洞内导线点的位置布设，采用四等以上水准测量的精度做支水准线路测量。以洞口高级点为基点向隧道内加密点引测传递高程，高程点位可以与导线点公用，每增加一新控制点，必须从洞外高级点开始进行往返闭合测量，等级为四级以上，大型及以上类型隧道采用二等。结合洞内施工特点，每隔200m或500m设立两个高程点以便检核；为便于施工使用，每隔100m在拱部边墙上设立一个水准点。洞内水准测量时，往返观测，视线长度不宜大于50m。限差要求与洞外高程测量的要求相同。洞内高程点作为施工高程的依据，必须定期复核。当隧道贯通之后，求出相向两支水准的高程贯通误差，并在衬砌地段进行调整，所有开挖、衬砌工程应以调整后的高程指导施工
5.2 控制网加密点布设
5.2.1根据现实施工情况，隧道及辅助坑道内埋设点位位置见下图所示：
（1） 隧道正洞内考虑内部结构尺寸及洞内机械施工，洞内控制点埋设位置为中线两侧各4m位置，控制桩埋设见下文规定。

图5-1 隧道正洞内控制桩埋设位置示意图
（2）辅助坑道埋设位置见图5-2、图5-3设置。

图5-2 双车道辅助坑道控制桩埋设位置示意图

图5-3 单车道辅助坑道控制桩埋设位置示意图
（3）控制桩采用不小于φ20的钢筋桩，桩长不宜短于50cm，上面覆盖钢板或沙袋保护，并在注记点名。顶部设置2cm“凹”型面，钢筋头必须经过处理为半球面，顶部刻十字丝，便于现场导线点和高程点共用。露出以便钢板覆盖，仰拱施工时浇筑混凝土面略低于包裹桩顶面，钢筋头顶面高于混凝土5~10mm，钢板与钢筋头悬空高度约为1cm，详见下图：

图5-4 洞内控制点埋设示意图
5.2.2平面控制网的基本要求
（1） 导线边长宜为200~400m，且不应小于200m。
（2） 导线点应布设在施工干扰小、稳定可靠的地方。布点时应与作业队充分协调，并作好交底。
（3） 控制点间视线应离开洞内设施0.2m以上，并避开用电器。
（4） 平面控制网布设应沿隧道方向单边构成闭合导线，导线路线如下图5-5：

图5-5隧道平面导线示意图
5.2.3高程控制点的基本要求
（1） 洞内每隔200~500m布设一对水准点。每对水准点间的距离宜为60~100m，不应将一对水准点布设在同一横断面上。
（2） 水准点不宜埋设在为衬砌的边墙上或软弱地段。
（3） 水准点可以和导线点共用，此时，钢筋头应高出桩面5mm。
（4） 隧道高程控制点埋设与平面控制点位共用
5.3控制网布网方法
5.3.1平面控制网布网方法
（1） 以洞口投点为起点，沿线路（隧道）中线或侧移适当距离布设，具体位置以桩位稳固且易保护、测量干扰小为原则；
（2） 随着隧道的掘进先布设单导线，隧道掘进超过导线设计边长的2~3倍时，进行一次导线引伸测量；
（3） 当导线延伸4~5条边后，在单导线的一侧再布设一条导线，两条导线组成多边形闭合环。也可以一次布设双导线，在施工放样时起复核作用，并适时地形成闭合环；
（4） 导线点尽量成对布设，避免左右交叉。
（5） 每个闭合环的边数以4~6条为宜，且不应大于8条。
5.3.2高程控制网布网方法
（1）隧道的洞内高程控制点基本沿洞内导线点的位置布设，采用四等以上水准测量的精度做支水准线路测量。
（2）自隧道左右洞进口向前延伸，最后在贯通面闭合，以洞口附近高级点为基点。
（3）施工过程中洞内的控制点严格加以保护，发现点位破坏要及时补测。
（4）隧道每掘进20~50m需增设一个新水准点，每隔100米于拱顶埋设百米高程控制点，作为隧道内观测基点。
（5）洞内水准点可以埋设在洞顶、洞底、洞壁上，必须稳固和便于观测。
（6）高程可以与导线点共点，任何一高程控制点埋设完成后，必须从洞外水准点开始至新设点往返测量，经平差精度评定合格后方可使用。
5.4 外业观测
5.4.1测量仪器和工具的检查。
洞内控制网观测必须使用经国家计量部门检定合格并在有效期内的仪器。观测前，还应参照有关规定和要求对所使用的仪器就行检查，保证仪器处于合格状态。
观测前还应注意检查棱镜基座（光学对中器及水准管轴）及觇牌（偏心）的状况。此外，还应对仪器、对讲机、照明设备等进行充电。
（1） 观测前应加强隧道内的通风至少半小时，以充分排除洞内烟尘，避免尘雾。
（2） 观测时，仪器和棱镜的架设高度宜大于1.3m，反射棱镜有适度照明，并应将目标附件的照明灯关闭，避免视场中强散射光的干扰，尤其是碘钨灯等。
（3） 由洞外向洞内引测时，宜在夜间气温较稳定后或者选择气象稳定的阴天进行。
（4） 为适应洞内温度和湿度，仪器进洞后必须晾20~30min。
（5） 观测过程中应保持仪器和棱镜面无水雾。
（6） 当洞内有瓦斯时，必须采取安全可靠的防爆措施。
（7） 安置仪器时，安排干桩顶的水，以保证正确对中。
（8） 测距时应实测仪器中心附近的温度、气压、并输入全站仪中在测距时实时改正。
（9） 观测时转动仪器应平稳、匀速，并按规定方向旋转。在每半测回中仪器照准部转动方向应始终保持一致。若视线超过目标时，应继续按原方向旋转一周，再重新照准目标。
（10） 观测中可采取仪器和棱镜多次对中整平（每次转动仪器基座120º，然后对中整平）的方法，以减弱置镜误差的影响。
5.4.2导线测量
（1）左右角观测法
左右角观测法适用于观测两个方向的水平角观测方法如下：

图5-6 左右角观测法简图
将仪器架设于0点，A点为后视点，B点为前视点。盘左位置：精确瞄准后视觇牌A（注意消除视差，前后视以导线前进方向为准），测角、测距；顺时针方向转动照准部，瞄准前视觇牌B，测角、测距，完成盘左半测回（上半测回）；盘右位置：逆时针旋转照准部1~2周，精确瞄准前视觇牌B，测角、测距；逆时针转动照准部，瞄准后视觇牌A，测角、测距，完成盘右半测回（下半测回）。至此，完成水平左角一测回的观测；盘左位置：将前、后视对调一下，按上述方法完成水平右角的观测，即观测顺序为：（盘左）B→A→(盘右）A→B；重复以上步骤，完成全部测回。
（2）方向观测法
方向观测法—适用于观测三个及其以上方向的水平角

图5-7 测回法简图
将仪器架设于0点，A点为后视点，B、C点为前视点。盘左位置：精确瞄准选定的起始方向A，测角、测距；然后按顺时针方向依次观测B、C。此为盘左半测回（上半测回）。盘右位置：精确瞄准A，测角、测距；然后按逆时针方向依次观测C、B。此为盘右半测回（下半测回）。上、下半测回合称为一测回。盘左位置：精确瞄准A，配置角度,重复以上步骤完成全部测回的观测。
5.4.3高程测量
洞内高程控制测量使用苏一光DSZ2水准仪、5m铝合金普通塔尺，采用中丝读数法进行往返测量，测量等级为四等，观测顺序为：后—后—前—前。观测限差及数值取位精度要求见5.4.4标准。
5.4.4导线观测限差
表5-8 水平角观测限差

仪器
型号
水平角观测限差（"）
测距限差（mm）
半测回归零差
各测回同方向两倍视轴差 （2C)互差
各测回同方向互差
圆周角闭合差
同测回各次读数互差
测回间读数较差
往返平距较差
DJ2
8
13
10
3.6
5
7
2mD

表 5-9 水准测量观测限差（m）
等 级
最大视线长度
前后视距差
前后视距
累计差
视线高度
黑红面
读数差
往返测
不符值
四
100
3.0
10.0
三丝能读数
3.0mm
20√R
表5-10 测量成果数值取位
项 目
平面
高程
角值（"）
边长及坐标（mm）
手 薄
0.1
0.1
1.0
计 算
0.01
0.1
0.1
成 果
0.1
0.1
1.0
5.5 水平角观测超限处理
水平角观测中，各项限差超过上述规定时，应在原测位置上进行重测，并遵守下列规定：
（1） 测错方向、读记错误或中途发现观测条件不佳而放弃的测回，重新观测时不计重测数。
（2） 2C互差或方向值互差超限时，应重测超限方向，并联测零方向。
（3） 半测回归零差超限，应立即重测该半测回。计重测数为（n-1)个方向测回（即重测一个方向算作一个方向测回，n为包括零方向在内的方向总数）。
（4） 测回中重测的方向数超过方向总数的1/3时，该测回应重测，但重测数只计超限方向数。
（5） 测站中重测的方向测回数，超过全部方向测回的1/3时，该测站全部成果应重测。测站全部方向数为（n-1)*m，其中m为基本测回数。
5.6平面控制网平差
5.6.1 平差计算
多边形闭合环的平差计算采用近似平差法—解析法。当仅形成一个闭合环时，平差方法与普通闭合导线相同。当形成两个及以上的闭合环时，采用如下方法平差：首先计算各闭合环的角度闭合差，列出角度误差方程组，求出联系数，据此求得各导线环内角改正数；然后计算坐标增量闭合差，同理求得各导线边坐标增量改正值；最后计算出各导线点平差坐标。以三个导线环为例，具体介绍如下：
（1） 检查、复核外业测量数据。
（2） 边长改正计算。边长对向观测结果分别进行仪器加、乘常数改正，当满足“往返测平距较差≦2mD”时取平均值。

注：图中数字方向为导线计算方向
图5-11 导线环平差计算示意图
（3） 计算各闭合环的角度闭合差ωβ1、ωβ2、ωβ3。角度闭合差≦2mβ√n
（其中：mβ—设计的测角精度，n—内角的个数）
（4） 角度闭合差平差计算
假设导线环各水平角为等精度观测，则环闭合差平均分配到各水平角上，设三个导线环内角改正值分别为νβ1、νβ2、νβ3，导线环边数分别为n1、n2、n3，根据方向平差原理可得到下列条件方程组，方程中本环改正值的系数就是本环的导线边数，相邻环改正值的系数是两个环的公共边数，并取负号。
n1νβ1—νβ1+ωβ1=0
-νβ1+n2νβ2—νβ3+ωβ2=0 解方程组得： νβ1、νβ2、νβ3
-νβ2+n3νβ3+ωβ3=0
分配角度改正值时，公共边两端的内角应考虑相邻环的影响，其角度改正值=本环内角改正值—相邻环内角改正值的一半，而其余内角的改正值就是本环的改正值，即：
环I中：ν5=ν6=νβ1—νβ2
环II中：ν12=ν13=νβ2—νβ3
环III中：ν18=ν19=νβ3—νβ2
（5） 坐标增量闭合差平差
根据角度闭合差平差结果，从第一个环的已知边开始按逆时针方向依次计算各导线边的方位角： ɑ=ɑ0+ βs+ νβs—180º；
从第一个环的已知点开始，按逆时针方向依次计算各导线边的坐标增量及各环的坐标增量闭合差。
假设导线环X、Y方向坐标增量闭合差及其改正值分别为f（ν）、f（ν）、f（ν）、f（ν）、f（ν）、f（ν），按照上述角度闭合差改正的方法列、解方程组。
同理，分配坐标增量闭合差改正值时，公共边坐标增量改正值应考虑相邻环的影响，其改正值=本环的改正值—相邻环的改正值，而其余各边的改正值就是本环的改正值。
(6)导线点平差坐标计算
5.6.2控制网精度评定
(1) 实际测角中误差
mβ测= ≦mβ
其中：N—导线环个数，n—各个导线环内角个数
(2) 测距精度
往返平均值中误差：=（其中d—往返测平距较差，n—较差个数）
6 .测量复核制
6.1控制网复测规定
随着隧道施工进洞，每次的导线延伸测的边长较短，增加了方位角传递误差，造成误差累积，导线点精度不足。为了提高控制网精度，所以，根据掘进进度，每3~4个月应进行一次从洞外GPS点开始的导线复测，进行整体严密平差，以控制导线方向。导线复测采用两组人员，使用不同仪器进行测量，以便复核。在隧道施工进行到中期间段，应及时对导线网贯通误差进行估算，以便掌握现控制网是否符合隧道贯通要求，并可及时调整控制方案，以使隧道顺利贯通。在隧道贯通前应组织一次贯通测量。以使在贯通前及时调整导线方向。必要时适当扩大断面，保证隧道建筑界限。
6.2测量成果复核
（1） 控制测量由各隧道技术组负责组织施测并计算，由工区总工复核后报项目部工程部；项目部工程部组织对控制网进行复核测量，并将复核情况报公司工程部；公司工程部根据情况组织复核。
（2） 每次往前延伸导线时，应通过同精度测角、测边检测原有导线最前端相邻三个点的点位。如果边、角的差值均在精度允许范围内，则可认为原导线点可信，可以进行延伸测量。否则，应沿着原有导线一次倒退检测，直至合格为止。如果检测结果虽未超过限差，但其差值已经大于较差的中误差而接近限差时，亦应一次倒退多检测几个角和几条边，以判明原有成果的可靠性。
（3）检测时测角精度的评定：可按各测站两次测角结果的差值来评定；按左、右角观测时，按各测站左、右角平均值的差值评定，计算式如下：
= ± （其中n为测站数）
测边精度的评定：测边结果取往返对向观测的平均值，注意全站仪测量结果中应加入气压、温度、仪器常数改正后再取平均值。精度评定时按往返对向观测值较差来评定，计算式如下：
= ± （其中n为测边数）
检测时边、角差值的限差按下式计算：
= ±2
每次使用水准点进行放样或往前延伸高程控制点时，应复核最近一对水准点间的高差，差值满足限差（2倍中误差）要求时才能使用，否则应倒退一对水准点，直至满足要求为止。
7. 标段内各隧道控制概述
本标段结构物密集，桥隧比例达99.6%。路基土石方54520断面方，大中桥1074.7m/7座，桥位制梁23孔，1联32+48+32m连续梁， 2联2*40m T构，隧道27055.8m/6.5座，无砟轨道道床56.344km，桥隧比例大、专业类型多，施工管理组织协调难度大，本标段正线隧道全长27.055km，占标段全长的96.02%，隧道施工组织是标段施工的核心。全标段大中桥7座、共长1074.7m，桥梁结构类型多，桥梁施工工艺复杂，全标段简支箱梁23孔，均位于桥隧相间的沟谷地段，设计为移动模架法施工，T构、连续梁采用悬臂灌注法施工。其中马棕山沟大桥、大水沟中桥、长沟中桥均两端桥台进洞，施工干扰大。标段隧道长，地形陡峻，作业面狭窄，施工难度较大。隧道工点概况见表7-1。
表7-1 隧道工点表
序号
隧道名称及 中心里程
起讫里程
长度m
围岩分级
1
太宁隧道DK658+397.5
DK655+448～DK661+347
5899
Ⅴ级161m，Ⅳ级1280m，Ⅲ级1060m，Ⅱ级3370m，明洞28m
2
晁峪隧道DK665+410.5
DK661+600～DK669+221
7621
Ⅴ级231m，Ⅳ级640m，Ⅲ级1540m，Ⅱ级5156m，明洞54m
3
安平隧道DK672+841
DK669+688.35～DK675+994.05
6305.7
Ⅴ级76m，Ⅳ级270m，Ⅲ级1870m，Ⅱ级4020m，明洞69.7m
4
林光村隧道DK678+015
DK676+150～DK679+880.9
3730.9
Ⅴ级99.5m，Ⅳ级330m，Ⅲ级700m，Ⅱ级2564m，明洞37.4m
5
南马棕山隧道DK680+649
DK679+987.6～DK681+311
1323.4
Ⅴ级27.71m，Ⅳ级65m，Ⅲ级354m，Ⅱ级838m，明洞38.69m
6
千家沟隧道DK681+590.5
DK681+370～DK681+811
441
Ⅴ级30m，Ⅳ级84m，Ⅲ级116m，Ⅱ级200m，明洞11m
7
牛背隧道DK685+100
DK681+885.2～DK688+315
1734.8
Ⅴ级13.9m，Ⅳ级130m，Ⅲ级700m，Ⅱ级880m，明洞10.9m
根据相关规范要求，标段内隧道控制网技术标准见表7-2
表7-2 隧道洞内平面控制网基本技术要求
隧道名称
等级
测角精度
边长相对 中 误 差
全站仪
精度
水平角观测测回数
距离观测 测 回 数
太宁隧道
隧道二等
1.3"
1/100000
2"
6
往返各4
晁峪隧道
隧道二等
1.3"
1/100000
2"
6
往返各4
安平隧道
隧道二等
1.3"
1/100000
2"
6
往返各4
林光村隧道
三等
1.8"
1/50000
2"
6
往返各4
南马棕山
隧道
一级
4.0"
1/20000
2"
4
往返各2
千家沟隧道
一级
4.0"
1/20000
2"
4
往返各2
牛背隧道
隧道二等
1.3"