某待建隧道长约10 km，设计单位向施工单位提供的前期测绘成果和设计资料包括：
1．进、出洞口各4个C级精度的GPS控制点，基准采用2000国家大地坐标系(CGCS2000)，中央子午线×××°50'00"，投影面正常高为500m。
2．进、出洞口各两个二等水准点，采用1985国家高程基准。
3．隧道的设计坐标、高程、里程桩等。
4．……
由于现场地形条件的限制，该隧道未设计斜井，拟采用双向开挖施工，贯通面位于隧道的中部。隧道主体为南北偏西走向的直线隧道，隧道坡度一致，施工区中央子午线为×××°10'00"，纬度为40°，进口施工面正常高为750 m，出口施工面正常高为850 m。
施工单位在施工前对已有成果进行了复测，并进行了中央子午线平移和旋工坐标系建立等工作。施工坐标系的X轴为进、出洞口中线点连线的水平投影方向，并重新选择投影面。
洞内平面控制采用双导线分期布设，全站仪的测角精度不低于1''，导线边长控制在200-600m之间，角度观测6测回，导线在隧道内向前每推进2 km加测一条高精度陀螺定向边，高程控制按二等水准测量的精度要求施测。
[问题]
1．说明施工单位在隧道施工前应复测的内容及复测方法。
2．说明建立施工坐标系时重新选择投影面的理由，并指出所选最佳投影面的正常高。
3．说明隧道内加测高精度陀螺定向边的目的和基本作业步骤。
正确答案及解析
正确答案
解析
1.
分析：本题考查线路复测的内容及方法。
(1)复测内容。对进、出洞口各四个C级精度的GPS控制点进行复测；对进、出洞口各两个二等水准点进行复测。
(2)复测方法。
隧道洞外平面控制网宜采用GPS方法进行复测，测量的有关技术要求，应符合GB 50026-2007《工程测量规范》第3章的有关规定；洞外高程控制测量，宜采用水准测量方法进行复测。隧道两端的洞口水准点和必要的洞外水准点应组成闭合或往返水准路线。隧道高程控制测量的有关技术要求，应符合GB 50026-2007《工程测量规范》第4章的有关规定。
2.
--本项目施工区的平均高程为800 m，与原控制测量成果的投影面高程相差300 m，差距较大，在实际施工中，会造成实测边长与根据坐标反算边长相差较大。
--在高精度的施工测量中，建立施工坐标系时都应重新选择投影面，而隧道控制网的投影面一般选在贯通平面上。
--上述理由，并顾及本项目隧道坡度一致，且贯通面位于隧道的中部，所以，施工区最佳投影面的正常高应为施工区的平均高程800 m。
3.
本题考查仪器作用及其使用方法：隧道内加测高精度陀螺定向边的目的及基本作业步骤。
(1)隧道内加测高精度陀螺定向边的目的。导线在隧道内向前每推进2 km加测一条高精度陀螺定向边，其目的是：①控制横向误差的累积，提高贯通精度；②检核导线测量成果，提高导线的精度。
(2) 基本作业步骤：
根据GB 50308-2008《城市轨道交通工程测量规范》的规定，地下定向边陀螺方位角测量应采用“地面巳知边一地下定向边一地面已知边”的测量程序。
陀螺经纬仪定向的作业过程：
①在地面已知边上测定仪器常数；
②在待定边上测定陀螺方位角；
③在地面已知边上重新测定仪器常数，求算仪器常数最或是值；④求算子午线收敛角；⑤求算待定边的坐标方位角。
陀螺方位角一次测定的作业过程：
①在测站上安置陀螺经纬仪，以一个测回测定待定边或已知边的方向值，然后将仪器大致对正北方；
②粗略定向；
③测前悬带零位观测；
④精密定向，精密测定陀螺北方向；
⑤测后悬带零位观测；
⑥测定待定边（或已知边）的方向值。
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