无锡地铁隧道测量方案(最新2011.6.6)

无锡地铁1号线GD01TJ-13B标 盾构测量方案

无锡地铁1号线GD01TJSG-13标

（新光路站~金城路站、金城路站~清名路站）

区间隧道盾构推进施工

测量方案

编制：

审核：

审定：

上海市机械施工有限公司 无锡地铁1号线13标项目部

2011-5-28

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无锡地铁1号线GD01TJ-13B标 盾构测量方案

目录

一、工程概况 .................................................................... 3 二、测量依据 .................................................................... 5 三、前期准备 .................................................................... 6 四、盾构测量 .................................................................... 8 五、提高贯通精度的方法和测量复核 .............................. 14 六、特殊保障措施 ........................................................... 17 七、隧道变形测量 ........................................................... 18 八、 隧道内部沉降监测方案 ........................................... 18 九、安全、文明施工措施 ................................................ 19 十、人员及仪器配备 ....................................................... 20

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一、工程概况

1.1工程简述

新光路站～金城路站区间隧道新光路站起始里程SK18+216.853，金城路站终点里程SK17+194.774，为了满足区间紧急疏散的要求及区间排水要求，在里程SK17+700处设置1个联络通道及泵房。左线长度为1022.069米，右线长度为1022.079米，总长度为2044.148米，衬砌管片总环数为1705环，盾构最大覆土约为14.887米，最小覆土约为8.817米，最大纵坡24.45‰，最小转弯半径r=1000米。

金城路站～清名路站区间隧道金城路站起始里程SK16+902.774，清名路站终点里程SK16+066.811，为了满足区间紧急疏散的要求及区间排水要求，在里程SK16+480.15处设置1个联络通道及泵房。左线长度为835.963米，右线长度为835.963米，总长度为1671.913米，衬砌管片总环数为1394环，盾构最大覆土约为13.921米，最小覆土约为8.65米，最大纵坡22‰，最小转弯半径r=3000米。

1.2工程规模 1.2.1工程规模

隧道内径 Φ5500mm 隧道外径 Φ6200mm 隧道长度 总计：3862.384.m

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1.2.2轴线描述

区间隧道 起～终点里程 新光路站～金城路站 区间长度（米） 最小平曲线最大纵坡 埋深范围 半径（米） （‰） （米） 8.817～14.887 金城路站～清名站 SK18+216.853 左线～1023.073 SK17+194.77右线（左长链1022.079 0.994m） SK16+902.774 左线～835.950 SK16+066.811 右线（左短链835.963 0.013m） 999.952 24.45 2999.982 22 8.65～13.921 新光路站～金城路站线路设计线形见下表:（表1、表2） 表1：左行线隧道平曲线线型划分如下：

起始里程 SK18+216.853 SK18+137.320 SK18+092.320 SK18+028.986 SK17+983.986 SK17+686.989 SK17+666.989 SK17+627.646 SK17+607.646

终点里程 SK18+137.320 SK18+092.320 SK18+028.986 SK17+983.986 SK17+686.989 SK17+666.989 SK17+627.646 SK17+607.646 SK17+194.774 长度（米） 79.533 45 63.334 45 296.997 20 39.343 20 412.872 线形 直线 缓和曲线 圆曲线 缓和曲线 直线 缓和曲线 圆曲线 缓和曲线 直线 半径（米） 999.952 999.952 999.952 1999.970 1999.970 1999.970 表2：右行线隧道平曲线线型划分如下：

起始里程 终点里程 长度（米） 78.828 45 63.334 线形 直线 缓和曲线 圆曲线 半径 999.958 999.958 SK18+216.853 SK18+138.025 SK18+138.025 SK18+093.025 SK18+093.025 SK18+029.691 4

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SK18+029.691 SK17+984.691 SK17+984.691 SK17+619.795 SK17+619.795 SK17+599.795 SK17+599.795 SK17+560.453 SK17+560.453 SK17+540.453 SK17+540.453 SK17+194.774 45 364.896 20 39.342 20 345.679 缓和曲线 直线 缓和曲线 圆曲线 缓和曲线 直线 999.958 1999.970 1999.970 1999.970 金城路站～清名路站线路设计线形见下表:（表3、表4）

表3：左行线隧道平曲线线型划分如下：

起始里程 SK16+902.774 终点里程 SK16+066.811 长度（米） 835.950 线形 直线 坡度/半径 表4：右行线隧道平曲线线型划分如下：

起始里程 SK16+902.774 SK16+286.206 SK16+241.694 SK16+151.406 SK16+106.894 终点里程 SK16+286.206 SK16+241.694 SK16+151.406 SK16+106.894 SK16+066.811 长度（米） 616.568 44.512 90.288 44.512 40.083 线形 直线 圆曲线 直线 圆曲线 直线 坡度/半径 2999.982 2999.988 二、测量依据

? 业主提供的区间隧道平面和高程控制点及定期复测调整成果表。

? 铁道第四堪察设计院提供的区间圆形隧道及衬砌圆环布置图。 ? 中华人民共和国国家标准《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》GB50308-2008。

? 中华人民共和国国家标准《地下铁道工程施工及验收规范》

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GB50299-1999。

? 中华人民共和国国家标准《工程测量规范》GB50026-2007。 ? 中华人民共和国国家标准《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T 18314-2001。

? 《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-2006）。

三、前期准备

1、资料准备

对于甲方提供的控制点桩位应认真确认，并做好测量桩位交接手续，同时，还应对测量桩位进行复核，要熟悉设计单位提供的设计图纸，对相关数据应予复核，如有问题及时上报分公司测量队，并与业主测量队积极联系。

2、仪器准备

在开工前应对即将使用的仪器进行检查，所有需计量的仪器都必须满足计量核定要求，如发现存在影响测量精度的问题，应及时上报，只有当确定仪器无问题时，才可使用。

3、建立平面控制网

为确保隧道顺利贯通,并满足工程施工及放样的需求，根据甲方提供的平面控制点进行加密，建立两井之间互相通视且直接可以到达端头井的平面控制点，组成区间隧道的平面控制网。

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根据业主提供的平面控制点和井口控制点组成区间隧道平面控制网，按业主和监理的规定对该控制网进行定期复测，地上导线点的坐标互差≤±12mm，地下导线起始边（基线边）的方位角互差≤±16″，边长最大误差≤±8mm，地上高程点的高程互差≤±3mm，地下高程点的高程互差≤±5mm，经竖井悬挂钢尺传递高程的互差≤±3mm。

从1G19、1G32控制点引点至井口，此点作为井下施工导线直传的起始点。观测时采用LeicaTCA1800全站仪及配套棱镜，每站六测回，测回差≤8″（最大角与最小角差值）,2C差≤16″（正镜与倒镜差值），根据实际情况选用适当的控制点标志。

4、高程传递

按甲方提供的城市Ⅱ等水准点，在每个端头井的井上，井下建立固定水准点（整个施工期间不得破坏）根据国家城市Ⅲ等水准规范，水准尺双面读数，往返测量，定期与甲方提供的Ⅱ等水准点联测，以检核水准点是否有波动。

在高程传递上采用竖井钢尺悬挂，在井边悬挂鉴定过的钢尺，钢尺末端挂一定的重物，在井上与井下分别用水准仪对钢尺进行读数，观测时独立测三测回，每测回变动仪器的高度，同时应加入温度改正。

5、洞门圈及盾构基座放样

利用在井口的控制点用导线直传的方法，在井底设临时点位，以此

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点设站测洞门圈的横径和平面坐标，并求出洞门圈的平面中心坐标，计算洞门圈的平面偏差值。

利用高程传递至井底的临时水准点，测量洞门圈的圈底高程，圈顶高程，求出洞门圈直径和高程偏差值。

盾构基座的放样是很重要的，这关系到盾构出洞后轴线的控制，因此，在放样前应根据轴线的要求，与项目工程师商讨放样的具体要求并征得其认可。在放样过程中，采用将洞门圈的中心和盾构基座的前后中心三点在同一竖直面上的方法安放基座，同时根据设计坡度和出洞后的盾构坡度，适当对盾构基座放坡。安放时，基座平面位置根据事先计算的洞门圈中心，盾构基座前中心和盾构基座后中心的这三点的坐标，用仪器实测它们的值，计算这三点实测坐标值与理论值的偏差，逐步调整偏离值直至满足设计轴线要求。高程位置，根据事先计算好的基座各主要点的高程，利用水准仪对其进行高程放样。

四、盾构测量

1、前期测量

前期测量主要指从开始施工到隧道推进至200米左右的这段时间内，利用在井口设定的导线点以导线直传的方式将方位及坐标传递至井下，以指导推进。

导线直传以莱佧TCA1800放样观测。每站四测回,测回差≤8″ （最大角与最小角差值）,2C差≤16″ （正镜与倒镜差值）,往返测

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边，并以莱卡同精度仪器复测，在井下设立导线点。以该点为井下施工导线的起始点，建立为方便指导掘进的精度较低、边长较短的导线，在前期的推进中以该导线指导盾构的掘进。

2、盾构日常测量

盾构日常测量主要是对盾构机每环推进的三维姿态进行测量同时测量已成形的管片姿态，对于海瑞克盾构一般有六个原始数据： ? 环号 ? 转角、坡度 ? 水平角 ? 竖直角 ? 水平距离 ? 千斤顶行程

根据这些原始数据利用海瑞克自身的测量程序计算出盾构机切口及盾尾的平面与高程偏值以及盾构机的掘进里程，并报出报表。其测量计算的原理如下：

（1）平面偏差的测定

将测量仪器安置在控制台上，采用强制对中盘（以消除对中误差对测角的影响），安置后按测量步骤来测定盾构上前后两标的坐标，必须进行两步归算：

第一步：根据轴线上的前后标坐标归算至盾构轴线的切口和盾尾坐标，与相应设计的切口坐标和盾尾坐标进行比较，得出切口平面

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偏离和盾尾平面偏离，最后将切口平面偏离和盾尾平面偏离加上盾构转角改正后，即为盾构实际的平面姿态，盾构前进方向左偏“－”，右偏“+”，在报表上表示。

盾构转角平面改正：

?I?(L1?L2)/2*sina

式中：a——盾构转角 左转?I为“－”，右转“+”

D2D0D1L2L1aL2aL1

（2）高程偏离的测定

在控制观测台上测定前标高程，加上盾构转角改正后的标高归算前标处盾构中心高程，按盾构实际坡度i归算切口中心标高及盾尾中心标高，再与设计的切口里程标高、盾尾里程标高进行比较，得出切口中心高程偏离、盾尾中心高程偏离，即为盾构实际的高程姿态，上为“+”，下为“－”，在报表上报出。

盾构转角高程改正?h：

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?h?L2(1?cosa)

L2a

式中：a—盾构转角（无论盾构右转还是左转，改正数均为正值）

除了对盾构的姿态进行测量外，还要对管片测量，根据对应环的盾构姿态及测得的管片与盾构的间隙变化，盾构采集管片左右两腰、左右管底及左右管顶的管片间隙，求出管片姿态（包括平面、高程偏差值，管片里程以及管片水平直径和竖直直径），并报出报表，其测量计算的原理如下：

1、盾构轴线上管片拼装位置的偏离值计算 平面使用公式：(L?S)/L*b平式中：L——盾构总长

S——管片前端到盾尾的距离

a——盾构切口偏离值

b?S/L*a平

——盾构盾尾偏离值

平——表示平面 高程使用公式：

(L?S)/L*b高?S/L*a高

其中：高——表示高程 2、管片偏离盾构轴线计算

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平面必须测定拼装完成的管片与盾壳内壁左右两侧的间隙（L左与L右）（用带有毫米刻度的钢直尺），如果L左?右，则存在偏离（管片中心偏离盾构中心），其偏离值用下式计算：S平＝(L左?L右)/2

式中：S平为“+”，表示管片中心在盾构中心轴线右 S平为“－”，表示管片中心在盾构中心轴线左

同理，高程也必须测定拼装完成的管片与盾壳内壁上下两侧的间隙（L上与L下）（用带有毫米刻度的钢直尺），若L上?下，则存在偏离（管片中心偏离盾构中心），其偏离值：

S高＝(L下?L上)/2高

式中：S为“+”，表示管片中心高于盾构中心 S为“－”，表示管片中心低于盾构中心

高管片姿态＝盾构轴线上管片拼装位置的偏离值计算+管片偏离盾构轴线计算的叠加

3、后期竣工测量

（1）盾构隧道贯通后进行贯通误差测量，贯通误差测量是在接收井的贯通面设置贯通相遇点，利用接收井传递下来的地下控制点和指导贯通的地下控制点分别测定贯通相遇点三维坐标，贯通误差归化到线路纵向、横向和高程各方向上的数值。

（2）隧道贯通后进行贯通隧道内导线的附合路线测量，并重新平差作为以后测量依据。

3）竣工测量内容包括成型管片的横向偏差值、高程偏差值、水

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平直径和竖直直径等。

根据惯例对已成隧道进行竣工测量，一般直线段每10环一点，曲线段每5环一点。测出三维坐标报出偏值，沿里程桩号增大方向平面位置，偏右为“+”，偏左为“－”，竖直方向偏上为“+”，偏下为“－”。

①平面测量方法：采用4米铝合金刮尺在中心处贴好反射片，再用一把水平尺固定在刮尺中间控制刮尺是否水平。把刮尺放在所要测环的底部，使用刮尺水平放置，全站仪安置在井下控制导线点上直接测量这环的中心平面坐标。

②高程测量方法：测量所要测环的中心底部和顶部的实测高程，计算平均值。

③管片横竖直径测量方法：用手持测距仪分别放在管片底部和腰侧来测得管片的横竖直径，通常取2-3次测量结果的平均值。管片竣工测量方法如图1所示。

4）竣工测量完成后，按监理工程师要求填写测量成果数据。 5）对竣工测量数据妥善保存，最后作为竣工资料归档。

铝合金尺O（X，Y，Z）RA

管片竣工测量示意图8图1管片竣工测量示意图

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五、提高贯通精度的方法和测量复核

1、精度估算

1.1平面控制测量的误差分配

根据地下铁道盾构施工的实际情况，横向贯通误差主要由地面控制测量误差，盾构出洞处实际联系测量误差、盾构进洞处洞门中心坐标测量误差、地下导线测量及盾构姿态的定位测量误差等影响因素。其他因素影响较小可以忽略不计。设各项误差影响相互独立，有：

mQ?mq1?mq2?mq3?mq4?mq5mQ222222

式中：

——地下铁道平面贯通的横向中误差；

mq1mq2mq3mq4mq5——地面控制测量引起的横向中误差； ——盾构出洞竖井联系测量中误差； ——盾构进洞处洞门中心坐标测量中误差； ——地下导线测量中误差； ——盾构姿态的定位测量中误差。

结合我施工单位和其他单位对已建隧道测量的实际经验，各种误差对横向贯通精度的影响，采用不等精度分配原则，计算出影响横向贯通误差的各种测量误差的中误差，通过控制各分项误差的中误差来达到控制隧道横向贯通的精度。

取值如下：

mq1?1.0mmq2?2.0mmq3?1.0mmq4?4.0mmq5?2.0m

代入上式中有：

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mQ?mq1?mq2?mq3?mq4?mq5?5.099m22222

取mQ=±25mm，有m=±25/5.099=±4.90mm。从而可以求得每一测量工作的测量中误差如下：

地面控制测量引起的横向中误差 mq1=±4.9mm； 盾构出洞竖井联系测量中误差mq2=±9.8mm； 盾构进洞处洞门中心坐标测量中误差mq3=±4.9mm； 地下导线测量中误差mq4=±19.6mm； 盾构姿态的定位测量中误差mq5=±9.8mm。

通过控制上述各项分误差，从而达到控制总误差的目的。 1.2高程控制测量的误差分配

隧道高程控制测量既是控制隧道的竖向误差，相对于横向误差来说，隧道的竖向误差容易控制些。为了达到控制的目的，我们必须清楚影响竖向误差的主要因素。

mH——地铁隧道高程贯通测量中误差。

mh1mh2

mh4——地面高程控制测量中误差；

——盾构出洞处通过竖井传递高程的测量中误差；

mh3——盾构进洞处洞门中心高程测量中误差；

——由盾构出洞处至隧道贯通处地下水准测量中误差；

设各项误差影响相互独立，高程测量的误差计算公式如下：

mH?mh1?mh2?mh3?mh422222

根据地铁施工经验，采取不等分配原则，计算出各种测量误差的

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中误差，通过控制各分项测量中误差来达到设计要求的竖向贯通误差。

地面高程控制测量中误差mh1=±10mm；盾构出洞处通过竖井传递高程的测量中误差mh2=±10mm；盾构进洞处洞门中心高程测量中误差mh3=±10mm；由盾构出洞处至隧道贯通处地下水准测量中误差mh4=±18mm。

通过控制上述各项分误差，从而达到控制总误差的目的。

2、提高贯通精度的方法和测量复核

影响贯通精度的主要是横向贯通误差，横向误差估算公式如下：

L?MQ?(n?1.5)?m??32?m?2?????

式中：n为设站数，L为隧道总长，mβ为测角中误差，ρ为常数，mα为起始方向中误差。

由上式可看出，为了减少横向贯通误差，必须采取如下测量措施： （1）提高定向边的精度，即减少mα的值。测量时采取各种措施减少因仪器对中误差和因边长短、竖直角大而引起的测角误差。如采用强制对中标志，尽可能拉长定向边的距离，用联系三角形定向时因尽可能按照联系三角形的最佳形状进行布设，并至少进行三次，并根据每次测量情况取加权平均值，尽量避免竖直角大的短边情况发生，对联系测量的方案进行多研究，多实践，定期对地表导线点进行测量复核，提高联系测量的精度。定向边精度每提高1″，将极大提

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高贯通精度。

（2）提高测角精度，即减少mβ的值。控制测角中误差，所有标志采用强制对中标志。

（3）减少测站数n的值，即增大施工控制导线的平均边长。 只要做到上述三点的要求，保证隧道贯通是完全可以做到的。

六、特殊保障措施

为了保证本工程顺利贯通，在实施过程中，还需要采取有效的保障措施，具体要求如下：

（1） 所有控制导线的观测点必须采用强制归心的观测墩，具体做法按现场测量负责人要求加工，并安排专人对所有控制测量点进行保护，对发现有破环或变动的点要及时报告，由专门测量人员进行恢复并重新复测。

（2） 加强上、下行线的里程复测，确保上、下行线旁通道里程误差在规范要求范围内。

（3） 所有观测墩必须采用灯光照明，以增加测量的精度。 （4） 根据现场工况，尽量拉长联系测量的导线边长，在盾构进洞100环左右时要加强复测，确保盾构顺利进洞。

（5） 在导线观测前，确保隧道内通风，以免起雾，影响观测成果

质量。

（6） 盾构掘进过程中要加强人工盾构姿态的复核工作，避免由于自动测量系统出现问题而引起盾构姿态的偏差。

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七、隧道变形测量

正在建设中或刚建成的隧道，因周围的土体受盾构机的扰动，管片的外围充满浆液在凝固阶段，周围土体尚不够稳定，再加上盾构机的反作用力的影响，易产生位移或沉降。因此，刚拼装成形的隧道至铺轨前对隧道的变形观测是必要的。因铺轨后还要对隧道进行定期变形观测，所以要求我们布设的观测点不但要牢固，而且能在铺轨后继续使用，这要求我们布点的位置要考虑周到。具体按照无锡轨道办的要求进行。

八、 隧道内部沉降监测方案

1. 监测项目的设置

在盾构法隧道施工的过程中，隧道内部可能产生沉降。为随时了解隧道的沉降情况，保证隧道的施工质量，确保隧道后期的设备安装，对隧道内部进行布点监测。

2. 沉降监测的高程控制

沉降监测利用在井口的高程点作为高程起始点，采用绝对高程，随隧道的推进，监测路线向隧道内部延伸，通过左右两条隧道与起始点连成水准闭合路线。

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3. 沉降监测点的布置

用冲击钻在隧道管片落地耳朵打入道钉，每五环管片布设一个沉降测点，每点都编上点号。（见下图）

4. 沉降监测的实施办法

使用三等水准观测，首先对刚成形的管片进行监测，以此作为沉降点的初始高程，然后在该点出车架后，进行第二次监测，以后每一周后进行一次监测，当隧道基本稳定一个月后，再进行每两月一次的监测。其后，根据其沉降变形的速率酌情延长观测的周期，最后在隧道全线贯通后对隧道进行一次完整的监测以此作为最后的累计沉降数据。

九、安全、文明施工措施

? 现场所有测量人员必须持证上岗，并在接受相关的安全教育和针对性的安全技术交底后方可上岗；

隧道管片标道钉准块隧道管片落地块

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? 凡进入现场的测量人员，均要戴安全帽，正确使用施工安全“三宝”，在隧道及地面道路等场所作业时，必须穿反光衣； ? 严格执行各项安全操作规程，施工测量前要进行安全交底，每月定期进行安全教育，以加强测量人员的安全意识教育。 ? 所有使用的测量点要安置牢稳，测量点尽量安放在不易碰到的位置。所有测量人员都有对测量点的保护和监督职责，严禁任何人以任何理由去碰撞、踩压和破坏测量点。

十、人员及仪器配备

我项目经理部根据实际需要，特配置了相应的测量人员和测量仪器。测量人员为测量专业毕业有丰富测量经验的工程师担任，测量仪器均达到规范和招标文件的精度要求，均由国家计量局授权的测量仪器检定单位进行鉴定并出具检定报告。

测量人员配置表

工作年姓名 王斌 俞靓 陈跃 王敬波 学历 本科 本科 本科 中专 专业 工程测量 工程测量 工程测量 工程测量

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职务/职称 限 测量工程师 测量工程师 助理工程师 技工 13 5 2 3 备注 测量总负责 测量负责人 现场负责人 测量技术员 无锡地铁1号线GD01TJ-13B标 盾构测量方案

测量仪器配置表

仪器名称 全站仪 精密水准仪 普通水准仪 经纬仪 铟钢尺 水准尺 水准尺 50m钢尺 对讲机 计算器 备注

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型号 TCA2003 NA2+GPM3 DS3 J2 2m 5m 3m 精度 0.5”(1 mm+1ppm) 0.7mm/km 3mm/km 2’’ 所有仪器设备均鉴定合格 数量 1台 1台 2台 1台 1副 1副 1副 2把 5只 1台

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测量仪器配置表

仪器名称 全站仪 精密水准仪 普通水准仪 经纬仪 铟钢尺 水准尺 水准尺 50m钢尺 对讲机 计算器 备注

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型号 TCA2003 NA2+GPM3 DS3 J2 2m 5m 3m 精度 0.5”(1 mm+1ppm) 0.7mm/km 3mm/km 2’’ 所有仪器设备均鉴定合格 数量 1台 1台 2台 1台 1副 1副 1副 2把 5只 1台

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/e776.html