用途：现有《高速铁路工程测量规范》中对特长隧道（20公里及以上）贯通误差未做明确规定，需要进一步研究论证贯通误差的大小，提出贯通误差允许值，以便采取有效的措施进行控制。铁路特长隧道越来越多，如何进行20公里及以上特长隧道控制网的设计，如何估算其贯通误差影响值的大小，需要研究出一个切实可行、操作简便的方法。研究成果达到较好地解决特长隧道贯通误差预计以及贯通误差控制的目的。     原理：结合目前高速铁路特长隧道的施工方法，研究特长隧道的贯通精度及允许限差，特长隧道的贯通精度估算数学模型和模拟计算方法。通过计算机编程实现贯通误差的计算，根据网点的近似坐标、观测方案和设计的观测精度，进行洞外GPS网和洞内导线网模拟和平差，并估算一个或多个贯通面情况下，任意洞外GPS网测量误差所引起的贯通误差和洞内导线网测量误差所引起的隧道贯通误差。指导特长隧道控制网的设计，从而达到对隧道贯通误差进行有效控制，保证特长隧道准确贯通。     关键技术：     (1)通过对国内外现有隧道贯通误差理论和方法的比较分析，确定20公里及以上特长隧道洞外、洞内控制网测量误差引起的隧道贯通中误差的计算方法。提出一种洞内导线测量误差所引起的隧道横向贯通误差模拟计算坐标差统计法。在过去的严密估算方法即权函数法的基础上，进行改进和扩展，提出一种适合20km及以上特长隧道横向贯通误差估算的方法，即微分公式法，可扩展到GPS网。     (2)确定20公里及以上特长隧道贯通误差计算的数学模型，通过计算机编程，实现洞外GPS网和洞内导线网模拟和平差，并估算一个或多个贯通面情况下，任意洞外GPS网测量误差所引起的贯通误差和洞内导线网测量误差所引起的隧道贯通误差值。     (3)提出相向开挖特长隧道以及"长隧短打"多个开挖面特长隧道贯通误差允许值，填补《高速铁路工程测量规范》中对特长隧道（20公里及以上）贯通误差未做规定的空白。     (4)针对目前特长隧道施工方法，研究特长隧道贯通误差的控制理论和方法，进行隧道洞外、洞内测量技术设计，建立特长隧道贯通误差最小的保障体系，并进行多个开挖面特长隧道贯通误差的控制。     (5)结合目前国内建成以及在建特长隧道控制测量，进行隧道模拟平差计算和贯通误差预计，采用隧道实测数据进行比较分析，验证计算方法的正确性及研究成果的可靠性。     主要技术指标：    （1）研究提出一种洞内导线测量误差所引起的隧道横向贯通误差模拟计算坐标差统计法。在过去的严密估算方法即权函数法的基础上，进行改进和扩展，提出一种适合20km及以上特长隧道横向贯通误差估算的方法，即微分公式法。    （2）确定出20公里及以上特长隧道贯通误差计算的数学模型，通过计算机编程，实现大量模拟测量数据的自动处理。通过统计分析，确定出特长隧道贯通误差的影响值大小以及贯通误差允许值。    （3）研制的数据处理软件具有工程测量控制网数据处理和平差通用软件包的一切功能，可用于20公里及以上特长隧道洞内外控制网的设计计算、贯通误差影响值估算和平差计算。    （4）针对"长隧短打"的特长隧道施工方法，研究特长隧道贯通误差的控制理论和方法，对不同观测精度、观测方案比较，可通过模拟计算实现洞外、洞内隧道测量控制网的优化设计，从而建立特长隧道贯通误差最小的保障体系。    推广应用前景及效益预测：    （1）本课题针对20公里及以上特长隧道贯通误差进行研究，通过研究可以确定特长隧道贯通误差的影响值大小以及贯通误差允许值。研究成果经大量工程项目验证后，可以作为将来制定规范或修订规范时的参考依据。    （2）本课题重点针对"长隧短打"的特长隧道施工方法，研究特长隧道贯通误差的控制理论和方法，进行隧道洞外、洞内测量技术设计，建立特长隧道贯通误差最小的保障体系。研究成果达到较好地解决特长隧道贯通误差预计以及贯通误差控制的目的。    （3）随着高标准大规模铁路建设的不断推进，出现了很多特长隧道，如已建成通车的石太客专太行山隧道，全长27.839公里，是目前国内建成通车的最长铁路隧道。正在修建的兰渝线西秦岭特长隧道是目前国内第二长大铁路山岭隧道，隧道全长28.2km、西格二线关角特长隧道是目前国内最长的铁路山岭隧道，隧道全长32.645km，其横向贯通误差特别值得关注、研究。研究成果对当前在建特长隧道工程具有重要的指导作用和实用的参考价值。随着特长隧道项目的持续增加，推广应用前景将非常广泛，产生的经济和社会效益十分巨大。