市政工程地鐵隧道貫通測(cè)量方法及技術(shù)課件

市政工程地鐵隧道貫通測(cè)量方法及技術(shù)

市政工程地鐵隧道貫通測(cè)量方法及技術(shù)15.1概述5.1.1貫通測(cè)量的概念和方法所謂貫通測(cè)量，就是采用兩個(gè)或多個(gè)相向或同向掘進(jìn)的工作面，同時(shí)掘進(jìn)同一巷道，使其按照設(shè)計(jì)要求在預(yù)定地點(diǎn)正確接通而進(jìn)行的測(cè)量工作。5.1概述5.1.1貫通測(cè)量的概念和方法2巷道貫通常用形式有如下三種(圖5-1)：1)兩個(gè)工作面相向掘進(jìn)，叫做相向貫通，見圖5-1(a)；2)從巷道的一端向另一端的指定地點(diǎn)掘進(jìn)，叫做單向貫通，見圖5-1(b)；3)兩個(gè)工作面同向掘進(jìn)，叫做同向貫通或追隨貫通，見圖5-1(c)。圖5-1巷道貫通的形式(c)同向貫通(b)單向貫通(a)相雙向貫通巷道貫通常用形式有如下三種(圖5-1)：圖5-1巷道貫通的3市政工程地鐵隧道貫通測(cè)量方法及技術(shù)課件4市政工程地鐵隧道貫通測(cè)量方法及技術(shù)課件5貫通測(cè)量工作中一般應(yīng)當(dāng)遵循下列原則：(1)要在確定測(cè)量方案和測(cè)量方法時(shí)，保證貫通所必須的精度，既不能因精度過(guò)低而使巷道不能正確貫通，也不能因盲目追求過(guò)高精度而增加測(cè)量工作量和成本。(2)對(duì)所完成的每一步測(cè)量工作都應(yīng)當(dāng)有客觀獨(dú)立的檢查校核，尤其要杜絕粗差。貫通測(cè)量工作中一般應(yīng)當(dāng)遵循下列原則：65.1.2貫通測(cè)量的種類和容許偏差井巷貫通一般分為一井內(nèi)巷道貫通、兩井之間的巷道貫通和立井貫通三種類型。凡是由井下一條導(dǎo)線起算邊開始，能夠敷設(shè)井下導(dǎo)線到達(dá)貫通巷道兩瑞的，均屬于一井內(nèi)的巷道貫道。兩井間的巷道貫通，是指在巷道貫通前不能由井下的一條起算邊向貫通巷道的兩端敷設(shè)井下導(dǎo)線，而只能由兩個(gè)井口，通過(guò)地面連測(cè)、聯(lián)系測(cè)量，再布設(shè)井下導(dǎo)線到待貫通巷道兩端的貫通。立井貫通主要包括從地面及井下相向開鑿的立井貫通和延深立井時(shí)的貫通。5.1.2貫通測(cè)量的種類和容許偏差井巷貫通一般分為一井內(nèi)巷7貫通巷道接合處的偏差值，可能發(fā)生在三個(gè)方向上：1、水平面內(nèi)沿巷道中線方向上的長(zhǎng)度偏差。2、水平面內(nèi)垂直于巷道中線的左、右偏差。見圖5-2（a）。3、豎直面內(nèi)垂直于巷道腰線的上、下偏差。見圖5-2（b）。中線中線腰線腰線（a）巷道平面圖（b）巷道剖面圖圖5-2貫通容許偏差圖貫通巷道接合處的偏差值，可能發(fā)生在三個(gè)方向上：中線中線腰線腰8對(duì)于立井貫通來(lái)說(shuō)，影響貫通質(zhì)量的是平面位置偏差，即上、下兩段待貫通的井筒中心線之間在水平面內(nèi)投影的偏差(見圖5-3)。水平投影上段井筒下段井筒豎直投影圖5-3立井貫通偏差圖對(duì)于立井貫通來(lái)說(shuō)，影響貫通質(zhì)量的是平面位置偏差，即上、下兩段9市政工程地鐵隧道貫通測(cè)量方法及技術(shù)課件10市政工程地鐵隧道貫通測(cè)量方法及技術(shù)課件11市政工程地鐵隧道貫通測(cè)量方法及技術(shù)課件125.1.3貫通測(cè)量工作的步驟貫通測(cè)量工作通常依照以下的工作步驟(1)調(diào)查了解待貫通巷道的實(shí)際情況，根據(jù)貫通的容許偏差，選擇合理的測(cè)量方案與測(cè)量方法。對(duì)重要的貫通工程，要編制貫通測(cè)量設(shè)計(jì)書，進(jìn)行貫通測(cè)量誤差預(yù)計(jì)，以驗(yàn)證所選擇的測(cè)量方案、測(cè)量?jī)x器和方法的合理性。關(guān)于貫通測(cè)量設(shè)計(jì)書的編制及貫通測(cè)量誤差預(yù)計(jì)見第十章。5.1.3貫通測(cè)量工作的步驟貫通測(cè)量工作通常依照以下的工作13(2)依據(jù)選定的測(cè)量方案和方法，進(jìn)行施測(cè)和計(jì)算，每一施測(cè)和計(jì)算環(huán)節(jié)，均須有獨(dú)立可靠的檢核，并要將施測(cè)的實(shí)際測(cè)量精度與原設(shè)計(jì)書中要求的精度進(jìn)行比較。若發(fā)現(xiàn)實(shí)測(cè)精度低于設(shè)計(jì)中所要求的精度時(shí)，應(yīng)當(dāng)分析其原因，并采取提高實(shí)測(cè)精度的相應(yīng)措施，返工重測(cè)。(3)根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算貫通巷道的標(biāo)定幾何要素，并實(shí)地標(biāo)定巷道的中線和腰線。(2)依據(jù)選定的測(cè)量方案和方法，進(jìn)行施測(cè)和計(jì)算，每一施測(cè)和計(jì)14(4)根據(jù)掘進(jìn)巷道的需要，及時(shí)延長(zhǎng)巷道的中線和腰線，定期進(jìn)行檢查測(cè)量和填圖，并按照測(cè)量結(jié)果及時(shí)調(diào)整中線和腰線。

(5)巷道貫通之后，應(yīng)立即測(cè)量出實(shí)際的貫通偏差值，并將兩端的導(dǎo)線連接起來(lái)，計(jì)算各項(xiàng)閉合差。此外，還應(yīng)對(duì)最后一段巷道的中腰線進(jìn)行調(diào)整。(6)重大貫通工程完成后，應(yīng)對(duì)貫通測(cè)量工作進(jìn)行精度分析與精度評(píng)定，寫出總結(jié)。(4)根據(jù)掘進(jìn)巷道的需要，及時(shí)延長(zhǎng)巷道的中線和腰線，定期進(jìn)行15（二）貫通測(cè)量設(shè)計(jì)書的編制編制測(cè)量設(shè)計(jì)書，主要任務(wù)是選擇合理的測(cè)量方案和測(cè)量方法。貫通測(cè)量設(shè)計(jì)書可參照下列提綱編寫。1.井巷貫通工程概述包括井巷貫通工程的目的、任務(wù)和要求，貫通容許偏差值的確定，并附比例尺不小于1：2000的井巷貫通工程圖。2.貫通測(cè)量方案的選定包括地面控制測(cè)量、礦井聯(lián)系測(cè)量及井下控制測(cè)量的方案，并要說(shuō)明所采用的測(cè)量起始數(shù)據(jù)的情況。（二）貫通測(cè)量設(shè)計(jì)書的編制163.貫通測(cè)量方法包括所采用的儀器、測(cè)量方法及其限差規(guī)定。4.貫通測(cè)量誤差設(shè)計(jì)繪制比例尺不小于1：2000的貫通測(cè)量設(shè)計(jì)平面圖，在圖上繪出與工程有關(guān)的巷道和地面及井下測(cè)量控制點(diǎn)，確定測(cè)量誤差參數(shù)，并進(jìn)行誤差預(yù)計(jì)。采用兩倍的中誤差作為預(yù)計(jì)誤差，預(yù)計(jì)誤差不應(yīng)超過(guò)規(guī)定的容許偏差值。5、貫通測(cè)量中應(yīng)注意的問題和應(yīng)采取的相應(yīng)措施3.貫通測(cè)量方法175.2一井內(nèi)巷道貫通測(cè)量由井下一條導(dǎo)線起算邊開始，能夠敷設(shè)井下導(dǎo)線到達(dá)貫通巷道兩瑞的，均屬于一井內(nèi)的巷道貫道。不論何種貫通，均需事先求算出貫通巷道中心線的坐標(biāo)方位角、腰線的傾角(坡度)、貫通距離和巷道兩端點(diǎn)處的指向角等要素，這些要素統(tǒng)稱為貫通測(cè)量的幾何要素，它們是標(biāo)定巷道中、腰線所必需的數(shù)據(jù)，需要正確計(jì)算。5.2一井內(nèi)巷道貫通測(cè)量由井下一條導(dǎo)線起算邊開始，能夠敷設(shè)185.2.1一井內(nèi)相向貫通如圖5-4中，假設(shè)要在上、下平巷的A點(diǎn)與B點(diǎn)之間貫通二號(hào)下山，圖中用虛線所表示的巷道。其測(cè)量和計(jì)算工作如下：上平巷下平巷一號(hào)下山二號(hào)下山ACDB圖5-4一井內(nèi)相向貫通5.2.1一井內(nèi)相向貫通如圖5-4中，假設(shè)要在上、下平巷的19(1)根據(jù)設(shè)計(jì)，從井下某一條導(dǎo)線邊開始，測(cè)設(shè)經(jīng)緯儀導(dǎo)線到待貫通巷道的兩端處，并進(jìn)行井下高程測(cè)量，然后計(jì)算出A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)及高程，以及CA、BD兩條導(dǎo)線邊的坐標(biāo)方位角aCA和aBD。(2)計(jì)算標(biāo)定數(shù)據(jù)：貫通巷道中心線AB的坐標(biāo)方位角(1)根據(jù)設(shè)計(jì)，從井下某一條導(dǎo)線邊開始，測(cè)設(shè)經(jīng)緯儀導(dǎo)線到待20計(jì)算AB邊的水平長(zhǎng)度計(jì)算指向角計(jì)算貫通巷道的坡度計(jì)算AB邊的水平長(zhǎng)度21計(jì)算貫通巷道的斜長(zhǎng)(實(shí)際貫通長(zhǎng)度)計(jì)算貫通巷道的斜長(zhǎng)(實(shí)際貫通長(zhǎng)度)22[例5-1]

如圖5-4，為貫通巷道AB，在上、下平巷及一號(hào)上山內(nèi)布設(shè)經(jīng)緯儀導(dǎo)線，設(shè)已求得A、B兩點(diǎn)坐標(biāo)為（395293.580，78284.723）和（395157.435，78325.314），且AC、BD邊的坐標(biāo)方位角分別為

和

A點(diǎn)高程為-121.931m，B點(diǎn)高程為-92.225m，試計(jì)算貫通幾何要素？[例5-1]如圖5-4，為貫通巷道AB，在上、下平巷及一號(hào)23解：貫通巷道中線的方位角貫通巷道的水平長(zhǎng)度貫通巷道的斜長(zhǎng)解：貫通巷道中線的方位角24貫通巷道的坡度A、B點(diǎn)處的指向角分別為根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)，便可以在待貫通巷道兩端A、B兩點(diǎn)處分別標(biāo)定巷道掘進(jìn)的中、腰線，指使巷道向前掘進(jìn)。貫通巷道的坡度255.2.2一井內(nèi)的單向貫通及開切位置的確定圖5-5一井內(nèi)單向貫通A113254678上平巷下平巷一號(hào)下山二號(hào)下山1B121095.2.2一井內(nèi)的單向貫通及開切位置的確定圖5-5一井內(nèi)26①計(jì)算A點(diǎn)的平面坐標(biāo)xA及yA，可列出11-12邊和A-B邊兩條直線的方程式：聯(lián)立解此方程式，可得P點(diǎn)平面坐標(biāo)(xA,yA)。為了檢核，可再求算A點(diǎn)到12點(diǎn)的平距SA-12并檢查是否滿足S11-A+SA-12=S11-12

，有了S11-A和SA-12

，即可在上平巷中標(biāo)定出二號(hào)下山的開切點(diǎn)A。①計(jì)算A點(diǎn)的平面坐標(biāo)xA及yA，可列出11-12邊和A-B邊27③計(jì)算AB間的平距④計(jì)算A點(diǎn)處的指向角⑤計(jì)算AB的坡度⑥計(jì)算貫通巷道的斜長(zhǎng)(實(shí)際貫通長(zhǎng)度)③計(jì)算AB間的平距28市政工程地鐵隧道貫通測(cè)量方法及技術(shù)課件295.3兩井間巷道貫通測(cè)量?jī)删g的巷道貫通，是指在巷道貫通前不能由井下的一條起算邊向貫通巷道的兩端敷設(shè)井下導(dǎo)線，只能在兩井間通過(guò)地面連測(cè)、聯(lián)系測(cè)量，再在井下布設(shè)導(dǎo)線至待貫通巷道兩端的貫通。為保證兩井之間巷道的正確貫通，兩井的測(cè)量數(shù)據(jù)必須采用統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)。5.3兩井間巷道貫通測(cè)量?jī)删g的巷道貫通，是指在巷道貫通前30市政工程地鐵隧道貫通測(cè)量方法及技術(shù)課件31兩井間巷道貫通一般包含以下幾個(gè)步驟:1、兩井間的地面連測(cè)兩井間地面連測(cè)的目的是為了確定兩井近井點(diǎn)的坐標(biāo)和高程。地面連測(cè)的方式可以采用導(dǎo)線測(cè)量、三角網(wǎng)插點(diǎn)或GPS測(cè)量，同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的水準(zhǔn)測(cè)量。

2、兩井分別進(jìn)行聯(lián)系測(cè)量

對(duì)兩井分別進(jìn)行聯(lián)系測(cè)量的目的是為了將地面的坐標(biāo)、方位和高程傳遞到井下去，以確定井下導(dǎo)線起始邊的方位角以及井下定向基點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程。兩井間巷道貫通一般包含以下幾個(gè)步驟:323、井下導(dǎo)線測(cè)量和高程測(cè)量

井下導(dǎo)線測(cè)量和高程測(cè)量從由地面?zhèn)鬟f到井下的井下基準(zhǔn)點(diǎn)和起始邊開始。

4、計(jì)算巷道貫通幾何要素并進(jìn)行實(shí)地標(biāo)定

根據(jù)井下導(dǎo)線測(cè)量和水準(zhǔn)測(cè)量求得的待貫通巷道兩端處在中線點(diǎn)上的坐標(biāo)和高程，按照一井內(nèi)貫通的計(jì)算方法，計(jì)算出待貫通巷道的掘進(jìn)方向和坡度等貫通幾何要素，并在實(shí)地進(jìn)行標(biāo)定，在掘進(jìn)過(guò)程中應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢查和調(diào)整巷道的掘進(jìn)方向和坡度，直到巷道完全貫通為止。3、井下導(dǎo)線測(cè)量和高程測(cè)量33市政工程地鐵隧道貫通測(cè)量方法及技術(shù)課件34市政工程地鐵隧道貫通測(cè)量方法及技術(shù)課件35市政工程地鐵隧道貫通測(cè)量方法及技術(shù)課件36市政工程地鐵隧道貫通測(cè)量方法及技術(shù)課件37市政工程地鐵隧道貫通測(cè)量方法及技術(shù)課件385.4豎（立）井貫通測(cè)量豎（立）井貫通有兩種最常見的情況，一種是從地面及井下相向開鑿的豎井貫通；另一種是延深豎井時(shí)的貫通。下面分別加以介紹。井底車場(chǎng)副井一號(hào)立井主井運(yùn)輸大巷圖5-6立井相向開鑿圖OP5.4豎（立）井貫通測(cè)量豎（立）井貫通有兩種最常見的情況，395.4.1從地面和井下相向開鑿的立井貫通如圖5-6所示，在距離主、副井較遠(yuǎn)處的井田邊界附近要新開鑿一號(hào)立井，并決定采用相向開鑿方式貫通。一方面從地面向下開鑿，另一方面同時(shí)由原運(yùn)輸大巷繼續(xù)向三號(hào)井方向掘進(jìn)，開鑿?fù)耆?hào)立井的井底車場(chǎng)后，在井底車場(chǎng)巷道中標(biāo)定出三號(hào)井筒的中心位置，由此位置以小斷面向上開鑿反井，待與上部貫通后，再按設(shè)計(jì)的全斷面刷大成井，當(dāng)然也可以全斷面相向貫通，但這樣會(huì)對(duì)貫通精度要求更高，從而增大測(cè)量的工作量和難度。5.4.1從地面和井下相向開鑿的立井貫通如圖5-6所示，在40這時(shí)的測(cè)量工作內(nèi)容簡(jiǎn)述如下：(1)進(jìn)行地面連測(cè)，建立主、副井和三號(hào)井的近井點(diǎn)。地面連測(cè)方案可視兩井間的距離、地形情況以及礦上現(xiàn)有儀器設(shè)備條件而定。(2)以一號(hào)立井的近井點(diǎn)為依據(jù)，實(shí)地標(biāo)出井簡(jiǎn)中心(井中)的位置，指示井簡(jiǎn)由地面向下開鑿。(3)通過(guò)主副井進(jìn)行聯(lián)系測(cè)量，確定井下導(dǎo)線起始邊的坐標(biāo)方位角及起始點(diǎn)的坐標(biāo)。(4)在井下沿運(yùn)輸大巷測(cè)設(shè)導(dǎo)線，直到三號(hào)井的井底車場(chǎng)出口P點(diǎn)。(5)根據(jù)三號(hào)井的井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)的巷道布置圖，編制井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)導(dǎo)線。

這時(shí)的測(cè)量工作內(nèi)容簡(jiǎn)述如下：415.4.2延深立井時(shí)的貫通圖5-7立井延伸貫通圖一號(hào)立井大下山輔助下山一水平二水平5.4.2延深立井時(shí)的貫通圖5-7立井延伸貫通圖一號(hào)立井42

就圖5-7所示的立井延深貫通測(cè)量來(lái)說(shuō)，其主要測(cè)量工作包括；(1)在一水平測(cè)出一號(hào)井井簡(jiǎn)底部在該水平的實(shí)際中心O1點(diǎn)的坐標(biāo)，而不能采用地面井中的坐標(biāo)，更不能采用原來(lái)的設(shè)計(jì)井中坐標(biāo)作為貫通的依據(jù)。因?yàn)榫膊豢赡芡耆U直而且有可能變形，而延深的井簡(jiǎn)是要和一水平的一號(hào)井井簡(jiǎn)底部相接的。就圖5-7所示的立井延深貫通測(cè)量來(lái)說(shuō)，其主要測(cè)量工作43(2)從一水平井底車場(chǎng)中的起始導(dǎo)線邊開始，沿大巷和大下山測(cè)設(shè)導(dǎo)線到二水平，直到一號(hào)井井簡(jiǎn)的下方，并在二水平標(biāo)定出井筒中心O3點(diǎn)，指示井簡(jiǎn)由下向上開鑿。(3)從一水平井底車場(chǎng)中的起始導(dǎo)線邊開始，沿大巷和輔助下山測(cè)設(shè)導(dǎo)線到達(dá)一號(hào)井巖柱下方，標(biāo)定出井簡(jiǎn)中心O2點(diǎn)，指示井簡(jiǎn)由上向下掘進(jìn)。(4)一號(hào)井簡(jiǎn)延深部分的上、下兩端相向掘進(jìn)到只剩下10-15m時(shí)，要書面通知有關(guān)單位，停止一端的掘進(jìn)作業(yè)，采取相應(yīng)安全措施。上、下兩端貫通后，再去掉巖柱。最終使一號(hào)井由一水平延深到二水平。(2)從一水平井底車場(chǎng)中的起始導(dǎo)線邊開始，沿大巷和大下山測(cè)445.5貫通實(shí)際偏差的測(cè)定及調(diào)整巷道貫通后，實(shí)際偏差的測(cè)定是一項(xiàng)重要的工作，它具有以下意義。(1)對(duì)巷道貫通的結(jié)果作出最后的評(píng)定；(2)用實(shí)際數(shù)據(jù)檢查測(cè)量工作的成果，從而驗(yàn)證貫通測(cè)量誤差預(yù)計(jì)的正確程度，以豐富貫通測(cè)量的理論和經(jīng)驗(yàn)；(3)通過(guò)貫通后的連測(cè)，可使兩端原來(lái)沒有形成閉合或附合條件的井下測(cè)量控制網(wǎng)有了可靠的檢核，并可以進(jìn)行平差和精度評(píng)定，以確定實(shí)測(cè)的精度；(4)作為巷道中腰線最后調(diào)整的依據(jù)。5.5貫通實(shí)際偏差的測(cè)定及調(diào)整巷道貫通后，實(shí)際偏差的測(cè)定是455.5.1貫通后實(shí)際偏差的測(cè)定1.平斜巷貫通時(shí)水平面內(nèi)偏差的測(cè)定(1)用全站儀或經(jīng)緯儀把兩端巷道的中心線都延長(zhǎng)到巷道貫通接合面上，量出兩中心線之間的距離d，其大小就是貫通巷道在水平面內(nèi)的實(shí)際偏差，如圖5-8所示。

(2)將巷道兩端的導(dǎo)線進(jìn)行連測(cè)，求出閉合邊的坐標(biāo)方位角的差值和坐標(biāo)閉合差，這些差值實(shí)際上也反映了貫通平面測(cè)量的精度。中線中線圖5-8水平偏差測(cè)定5.5.1貫通后實(shí)際偏差的測(cè)定1.平斜巷貫通時(shí)水平面內(nèi)偏462.平斜巷貫通時(shí)豎立面內(nèi)偏差的測(cè)定(1)用水準(zhǔn)儀測(cè)出或用小鋼尺直接量出兩端腰線在貫通接合面處的差值，其大小就是貫通在豎直面內(nèi)的實(shí)際偏差。(2)用水準(zhǔn)測(cè)量或經(jīng)緯儀三角高程測(cè)量方法，連測(cè)兩端巷道中的已知高程控制點(diǎn)(水準(zhǔn)點(diǎn)或經(jīng)緯儀導(dǎo)線點(diǎn))，求出高程閉合差，它也實(shí)際上反映了貫通高程測(cè)量的精度。2.平斜巷貫通時(shí)豎立面內(nèi)偏差的測(cè)定473.立井貫通后井中實(shí)際偏差的測(cè)定立井貫通后，可由地面上或由上水平的井中處掛中心垂球線到下水平，直接丈量出井筒中心之間的偏差值，即為立井貫通的實(shí)際偏差值。有時(shí)也可測(cè)繪出貫通接合處上、下兩段井筒的橫斷面圖，從圖上量出兩中心之間的距離，就是立井貫通的實(shí)際偏差。3.立井貫通后井中實(shí)際偏差的測(cè)定485.5.2貫通后巷道中腰線的調(diào)整測(cè)定巷道貫通后的實(shí)際偏差后，還需對(duì)中腰線進(jìn)行調(diào)整。1.中線的調(diào)整d中線2中線1圖5-9中線調(diào)整AB5.5.2貫通后巷道中腰線的調(diào)整d中線2中線1圖5-9中492.腰線的調(diào)整若實(shí)際的貫通高程偏差很小時(shí)，可按實(shí)測(cè)高差和距離算出最后一段巷道的坡度，重新標(biāo)定出新的腰線。在平巷中，如果貫通的高程偏差較大時(shí)，可適當(dāng)延長(zhǎng)調(diào)整坡度的距離，再根據(jù)高差和距離計(jì)算最后一段的坡度，重新標(biāo)定新腰線。在斜巷口，通常對(duì)腰線的調(diào)整要求不十分嚴(yán)格，可由掘進(jìn)入員自行掌握調(diào)整。2.腰線的調(diào)整505.6提高貫通測(cè)量精度的技術(shù)措施貫通結(jié)果的好壞，固然取決于所選擇的貫通測(cè)量方案和測(cè)量方法是否正確。然而，還有很重要的一方面便是實(shí)際施測(cè)工作的質(zhì)量。因此，我們需要在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，根據(jù)實(shí)測(cè)成果衡量評(píng)定所達(dá)到的精度，進(jìn)行可靠的檢核，及時(shí)填圖，并經(jīng)常檢查和調(diào)整貫通巷道的方向和坡度。必要時(shí)可以采取某些施工上的措施，盡量減少測(cè)量誤差對(duì)工程的影響，保證巷道能按設(shè)計(jì)要求準(zhǔn)確貫通。5.6提高貫通測(cè)量精度的技術(shù)措施貫通結(jié)果的好壞，固然取決于515.6.1貫通測(cè)量施測(cè)中應(yīng)注意的問題(1)注意原始資料的可靠性，起算數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確無(wú)誤。

(2)各項(xiàng)測(cè)量工作都要有可靠的獨(dú)立檢核。(3)精度要求很高的重要貫通，要采取相應(yīng)的提高精度的措施。

(4)對(duì)施測(cè)成果要及時(shí)進(jìn)行精度分析，并與原貫通誤差預(yù)計(jì)的精度要求進(jìn)行對(duì)比，各個(gè)環(huán)節(jié)均不能低于原設(shè)計(jì)精度要求，必要時(shí)要進(jìn)行返工重測(cè)。5.6.1貫通測(cè)量施測(cè)中應(yīng)注意的問題52(5)利用測(cè)量成果計(jì)算標(biāo)定要素時(shí)，注意不要抄錯(cuò)或用錯(cuò)已知數(shù)據(jù)資料。實(shí)地標(biāo)定時(shí)，注意不要用錯(cuò)測(cè)點(diǎn)。井下測(cè)點(diǎn)的標(biāo)志編號(hào)要醒目、清晰。(6)貫通巷道掘進(jìn)過(guò)程中，要及時(shí)進(jìn)行測(cè)量和填圖，并根據(jù)測(cè)量成果及時(shí)調(diào)整巷道掘進(jìn)的方向和坡度。如采用全斷面一次成巷施工，則在貫通前的一段巷道內(nèi)可采用臨時(shí)支護(hù)，鋪設(shè)臨時(shí)簡(jiǎn)易軌道，以減少巷道貫通后的整修工作量。(5)利用測(cè)量成果計(jì)算標(biāo)定要素時(shí)，注意不要抄錯(cuò)或用錯(cuò)已知數(shù)據(jù)535.6.2貫通工程施工中可采取的一些技術(shù)措施測(cè)量工作要盡一切努力來(lái)滿足施工的要求，但當(dāng)某些長(zhǎng)距離重要貫通的精度要求很高，而測(cè)量的儀器設(shè)備和人員等條件又不十分完備時(shí)，為避免測(cè)量誤差對(duì)工程質(zhì)量的影響，可以在施工上采取一些相應(yīng)的技術(shù)措施。5.6.2貫通工程施工中可采取的一些技術(shù)措施54市政工程地鐵隧道貫通測(cè)量方法及技術(shù)

市政工程地鐵隧道貫通測(cè)量方法及技術(shù)555.1概述5.1.1貫通測(cè)量的概念和方法所謂貫通測(cè)量，就是采用兩個(gè)或多個(gè)相向或同向掘進(jìn)的工作面，同時(shí)掘進(jìn)同一巷道，使其按照設(shè)計(jì)要求在預(yù)定地點(diǎn)正確接通而進(jìn)行的測(cè)量工作。5.1概述5.1.1貫通測(cè)量的概念和方法56巷道貫通常用形式有如下三種(圖5-1)：1)兩個(gè)工作面相向掘進(jìn)，叫做相向貫通，見圖5-1(a)；2)從巷道的一端向另一端的指定地點(diǎn)掘進(jìn)，叫做單向貫通，見圖5-1(b)；3)兩個(gè)工作面同向掘進(jìn)，叫做同向貫通或追隨貫通，見圖5-1(c)。圖5-1巷道貫通的形式(c)同向貫通(b)單向貫通(a)相雙向貫通巷道貫通常用形式有如下三種(圖5-1)：圖5-1巷道貫通的57市政工程地鐵隧道貫通測(cè)量方法及技術(shù)課件58市政工程地鐵隧道貫通測(cè)量方法及技術(shù)課件59貫通測(cè)量工作中一般應(yīng)當(dāng)遵循下列原則：(1)要在確定測(cè)量方案和測(cè)量方法時(shí)，保證貫通所必須的精度，既不能因精度過(guò)低而使巷道不能正確貫通，也不能因盲目追求過(guò)高精度而增加測(cè)量工作量和成本。(2)對(duì)所完成的每一步測(cè)量工作都應(yīng)當(dāng)有客觀獨(dú)立的檢查校核，尤其要杜絕粗差。貫通測(cè)量工作中一般應(yīng)當(dāng)遵循下列原則：605.1.2貫通測(cè)量的種類和容許偏差井巷貫通一般分為一井內(nèi)巷道貫通、兩井之間的巷道貫通和立井貫通三種類型。凡是由井下一條導(dǎo)線起算邊開始，能夠敷設(shè)井下導(dǎo)線到達(dá)貫通巷道兩瑞的，均屬于一井內(nèi)的巷道貫道。兩井間的巷道貫通，是指在巷道貫通前不能由井下的一條起算邊向貫通巷道的兩端敷設(shè)井下導(dǎo)線，而只能由兩個(gè)井口，通過(guò)地面連測(cè)、聯(lián)系測(cè)量，再布設(shè)井下導(dǎo)線到待貫通巷道兩端的貫通。立井貫通主要包括從地面及井下相向開鑿的立井貫通和延深立井時(shí)的貫通。5.1.2貫通測(cè)量的種類和容許偏差井巷貫通一般分為一井內(nèi)巷61貫通巷道接合處的偏差值，可能發(fā)生在三個(gè)方向上：1、水平面內(nèi)沿巷道中線方向上的長(zhǎng)度偏差。2、水平面內(nèi)垂直于巷道中線的左、右偏差。見圖5-2（a）。3、豎直面內(nèi)垂直于巷道腰線的上、下偏差。見圖5-2（b）。中線中線腰線腰線（a）巷道平面圖（b）巷道剖面圖圖5-2貫通容許偏差圖貫通巷道接合處的偏差值，可能發(fā)生在三個(gè)方向上：中線中線腰線腰62對(duì)于立井貫通來(lái)說(shuō)，影響貫通質(zhì)量的是平面位置偏差，即上、下兩段待貫通的井筒中心線之間在水平面內(nèi)投影的偏差(見圖5-3)。水平投影上段井筒下段井筒豎直投影圖5-3立井貫通偏差圖對(duì)于立井貫通來(lái)說(shuō)，影響貫通質(zhì)量的是平面位置偏差，即上、下兩段63市政工程地鐵隧道貫通測(cè)量方法及技術(shù)課件64市政工程地鐵隧道貫通測(cè)量方法及技術(shù)課件65市政工程地鐵隧道貫通測(cè)量方法及技術(shù)課件665.1.3貫通測(cè)量工作的步驟貫通測(cè)量工作通常依照以下的工作步驟(1)調(diào)查了解待貫通巷道的實(shí)際情況，根據(jù)貫通的容許偏差，選擇合理的測(cè)量方案與測(cè)量方法。對(duì)重要的貫通工程，要編制貫通測(cè)量設(shè)計(jì)書，進(jìn)行貫通測(cè)量誤差預(yù)計(jì)，以驗(yàn)證所選擇的測(cè)量方案、測(cè)量?jī)x器和方法的合理性。關(guān)于貫通測(cè)量設(shè)計(jì)書的編制及貫通測(cè)量誤差預(yù)計(jì)見第十章。5.1.3貫通測(cè)量工作的步驟貫通測(cè)量工作通常依照以下的工作67(2)依據(jù)選定的測(cè)量方案和方法，進(jìn)行施測(cè)和計(jì)算，每一施測(cè)和計(jì)算環(huán)節(jié)，均須有獨(dú)立可靠的檢核，并要將施測(cè)的實(shí)際測(cè)量精度與原設(shè)計(jì)書中要求的精度進(jìn)行比較。若發(fā)現(xiàn)實(shí)測(cè)精度低于設(shè)計(jì)中所要求的精度時(shí)，應(yīng)當(dāng)分析其原因，并采取提高實(shí)測(cè)精度的相應(yīng)措施，返工重測(cè)。(3)根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算貫通巷道的標(biāo)定幾何要素，并實(shí)地標(biāo)定巷道的中線和腰線。(2)依據(jù)選定的測(cè)量方案和方法，進(jìn)行施測(cè)和計(jì)算，每一施測(cè)和計(jì)68(4)根據(jù)掘進(jìn)巷道的需要，及時(shí)延長(zhǎng)巷道的中線和腰線，定期進(jìn)行檢查測(cè)量和填圖，并按照測(cè)量結(jié)果及時(shí)調(diào)整中線和腰線。

(5)巷道貫通之后，應(yīng)立即測(cè)量出實(shí)際的貫通偏差值，并將兩端的導(dǎo)線連接起來(lái)，計(jì)算各項(xiàng)閉合差。此外，還應(yīng)對(duì)最后一段巷道的中腰線進(jìn)行調(diào)整。(6)重大貫通工程完成后，應(yīng)對(duì)貫通測(cè)量工作進(jìn)行精度分析與精度評(píng)定，寫出總結(jié)。(4)根據(jù)掘進(jìn)巷道的需要，及時(shí)延長(zhǎng)巷道的中線和腰線，定期進(jìn)行69（二）貫通測(cè)量設(shè)計(jì)書的編制編制測(cè)量設(shè)計(jì)書，主要任務(wù)是選擇合理的測(cè)量方案和測(cè)量方法。貫通測(cè)量設(shè)計(jì)書可參照下列提綱編寫。1.井巷貫通工程概述包括井巷貫通工程的目的、任務(wù)和要求，貫通容許偏差值的確定，并附比例尺不小于1：2000的井巷貫通工程圖。2.貫通測(cè)量方案的選定包括地面控制測(cè)量、礦井聯(lián)系測(cè)量及井下控制測(cè)量的方案，并要說(shuō)明所采用的測(cè)量起始數(shù)據(jù)的情況。（二）貫通測(cè)量設(shè)計(jì)書的編制703.貫通測(cè)量方法包括所采用的儀器、測(cè)量方法及其限差規(guī)定。4.貫通測(cè)量誤差設(shè)計(jì)繪制比例尺不小于1：2000的貫通測(cè)量設(shè)計(jì)平面圖，在圖上繪出與工程有關(guān)的巷道和地面及井下測(cè)量控制點(diǎn)，確定測(cè)量誤差參數(shù)，并進(jìn)行誤差預(yù)計(jì)。采用兩倍的中誤差作為預(yù)計(jì)誤差，預(yù)計(jì)誤差不應(yīng)超過(guò)規(guī)定的容許偏差值。5、貫通測(cè)量中應(yīng)注意的問題和應(yīng)采取的相應(yīng)措施3.貫通測(cè)量方法715.2一井內(nèi)巷道貫通測(cè)量由井下一條導(dǎo)線起算邊開始，能夠敷設(shè)井下導(dǎo)線到達(dá)貫通巷道兩瑞的，均屬于一井內(nèi)的巷道貫道。不論何種貫通，均需事先求算出貫通巷道中心線的坐標(biāo)方位角、腰線的傾角(坡度)、貫通距離和巷道兩端點(diǎn)處的指向角等要素，這些要素統(tǒng)稱為貫通測(cè)量的幾何要素，它們是標(biāo)定巷道中、腰線所必需的數(shù)據(jù)，需要正確計(jì)算。5.2一井內(nèi)巷道貫通測(cè)量由井下一條導(dǎo)線起算邊開始，能夠敷設(shè)725.2.1一井內(nèi)相向貫通如圖5-4中，假設(shè)要在上、下平巷的A點(diǎn)與B點(diǎn)之間貫通二號(hào)下山，圖中用虛線所表示的巷道。其測(cè)量和計(jì)算工作如下：上平巷下平巷一號(hào)下山二號(hào)下山ACDB圖5-4一井內(nèi)相向貫通5.2.1一井內(nèi)相向貫通如圖5-4中，假設(shè)要在上、下平巷的73(1)根據(jù)設(shè)計(jì)，從井下某一條導(dǎo)線邊開始，測(cè)設(shè)經(jīng)緯儀導(dǎo)線到待貫通巷道的兩端處，并進(jìn)行井下高程測(cè)量，然后計(jì)算出A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)及高程，以及CA、BD兩條導(dǎo)線邊的坐標(biāo)方位角aCA和aBD。(2)計(jì)算標(biāo)定數(shù)據(jù)：貫通巷道中心線AB的坐標(biāo)方位角(1)根據(jù)設(shè)計(jì)，從井下某一條導(dǎo)線邊開始，測(cè)設(shè)經(jīng)緯儀導(dǎo)線到待74計(jì)算AB邊的水平長(zhǎng)度計(jì)算指向角計(jì)算貫通巷道的坡度計(jì)算AB邊的水平長(zhǎng)度75計(jì)算貫通巷道的斜長(zhǎng)(實(shí)際貫通長(zhǎng)度)計(jì)算貫通巷道的斜長(zhǎng)(實(shí)際貫通長(zhǎng)度)76[例5-1]

如圖5-4，為貫通巷道AB，在上、下平巷及一號(hào)上山內(nèi)布設(shè)經(jīng)緯儀導(dǎo)線，設(shè)已求得A、B兩點(diǎn)坐標(biāo)為（395293.580，78284.723）和（395157.435，78325.314），且AC、BD邊的坐標(biāo)方位角分別為

和

A點(diǎn)高程為-121.931m，B點(diǎn)高程為-92.225m，試計(jì)算貫通幾何要素？[例5-1]如圖5-4，為貫通巷道AB，在上、下平巷及一號(hào)77解：貫通巷道中線的方位角貫通巷道的水平長(zhǎng)度貫通巷道的斜長(zhǎng)解：貫通巷道中線的方位角78貫通巷道的坡度A、B點(diǎn)處的指向角分別為根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)，便可以在待貫通巷道兩端A、B兩點(diǎn)處分別標(biāo)定巷道掘進(jìn)的中、腰線，指使巷道向前掘進(jìn)。貫通巷道的坡度795.2.2一井內(nèi)的單向貫通及開切位置的確定圖5-5一井內(nèi)單向貫通A113254678上平巷下平巷一號(hào)下山二號(hào)下山1B121095.2.2一井內(nèi)的單向貫通及開切位置的確定圖5-5一井內(nèi)80①計(jì)算A點(diǎn)的平面坐標(biāo)xA及yA，可列出11-12邊和A-B邊兩條直線的方程式：聯(lián)立解此方程式，可得P點(diǎn)平面坐標(biāo)(xA,yA)。為了檢核，可再求算A點(diǎn)到12點(diǎn)的平距SA-12并檢查是否滿足S11-A+SA-12=S11-12

，有了S11-A和SA-12

，即可在上平巷中標(biāo)定出二號(hào)下山的開切點(diǎn)A。①計(jì)算A點(diǎn)的平面坐標(biāo)xA及yA，可列出11-12邊和A-B邊81③計(jì)算AB間的平距④計(jì)算A點(diǎn)處的指向角⑤計(jì)算AB的坡度⑥計(jì)算貫通巷道的斜長(zhǎng)(實(shí)際貫通長(zhǎng)度)③計(jì)算AB間的平距82市政工程地鐵隧道貫通測(cè)量方法及技術(shù)課件835.3兩井間巷道貫通測(cè)量?jī)删g的巷道貫通，是指在巷道貫通前不能由井下的一條起算邊向貫通巷道的兩端敷設(shè)井下導(dǎo)線，只能在兩井間通過(guò)地面連測(cè)、聯(lián)系測(cè)量，再在井下布設(shè)導(dǎo)線至待貫通巷道兩端的貫通。為保證兩井之間巷道的正確貫通，兩井的測(cè)量數(shù)據(jù)必須采用統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)。5.3兩井間巷道貫通測(cè)量?jī)删g的巷道貫通，是指在巷道貫通前84市政工程地鐵隧道貫通測(cè)量方法及技術(shù)課件85兩井間巷道貫通一般包含以下幾個(gè)步驟:1、兩井間的地面連測(cè)兩井間地面連測(cè)的目的是為了確定兩井近井點(diǎn)的坐標(biāo)和高程。地面連測(cè)的方式可以采用導(dǎo)線測(cè)量、三角網(wǎng)插點(diǎn)或GPS測(cè)量，同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的水準(zhǔn)測(cè)量。

2、兩井分別進(jìn)行聯(lián)系測(cè)量

對(duì)兩井分別進(jìn)行聯(lián)系測(cè)量的目的是為了將地面的坐標(biāo)、方位和高程傳遞到井下去，以確定井下導(dǎo)線起始邊的方位角以及井下定向基點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程。兩井間巷道貫通一般包含以下幾個(gè)步驟:863、井下導(dǎo)線測(cè)量和高程測(cè)量

井下導(dǎo)線測(cè)量和高程測(cè)量從由地面?zhèn)鬟f到井下的井下基準(zhǔn)點(diǎn)和起始邊開始。

4、計(jì)算巷道貫通幾何要素并進(jìn)行實(shí)地標(biāo)定

根據(jù)井下導(dǎo)線測(cè)量和水準(zhǔn)測(cè)量求得的待貫通巷道兩端處在中線點(diǎn)上的坐標(biāo)和高程，按照一井內(nèi)貫通的計(jì)算方法，計(jì)算出待貫通巷道的掘進(jìn)方向和坡度等貫通幾何要素，并在實(shí)地進(jìn)行標(biāo)定，在掘進(jìn)過(guò)程中應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢查和調(diào)整巷道的掘進(jìn)方向和坡度，直到巷道完全貫通為止。3、井下導(dǎo)線測(cè)量和高程測(cè)量87市政工程地鐵隧道貫通測(cè)量方法及技術(shù)課件88市政工程地鐵隧道貫通測(cè)量方法及技術(shù)課件89市政工程地鐵隧道貫通測(cè)量方法及技術(shù)課件90市政工程地鐵隧道貫通測(cè)量方法及技術(shù)課件91市政工程地鐵隧道貫通測(cè)量方法及技術(shù)課件925.4豎（立）井貫通測(cè)量豎（立）井貫通有兩種最常見的情況，一種是從地面及井下相向開鑿的豎井貫通；另一種是延深豎井時(shí)的貫通。下面分別加以介紹。井底車場(chǎng)副井一號(hào)立井主井運(yùn)輸大巷圖5-6立井相向開鑿圖OP5.4豎（立）井貫通測(cè)量豎（立）井貫通有兩種最常見的情況，935.4.1從地面和井下相向開鑿的立井貫通如圖5-6所示，在距離主、副井較遠(yuǎn)處的井田邊界附近要新開鑿一號(hào)立井，并決定采用相向開鑿方式貫通。一方面從地面向下開鑿，另一方面同時(shí)由原運(yùn)輸大巷繼續(xù)向三號(hào)井方向掘進(jìn)，開鑿?fù)耆?hào)立井的井底車場(chǎng)后，在井底車場(chǎng)巷道中標(biāo)定出三號(hào)井筒的中心位置，由此位置以小斷面向上開鑿反井，待與上部貫通后，再按設(shè)計(jì)的全斷面刷大成井，當(dāng)然也可以全斷面相向貫通，但這樣會(huì)對(duì)貫通精度要求更高，從而增大測(cè)量的工作量和難度。5.4.1從地面和井下相向開鑿的立井貫通如圖5-6所示，在94這時(shí)的測(cè)量工作內(nèi)容簡(jiǎn)述如下：(1)進(jìn)行地面連測(cè)，建立主、副井和三號(hào)井的近井點(diǎn)。地面連測(cè)方案可視兩井間的距離、地形情況以及礦上現(xiàn)有儀器設(shè)備條件而定。(2)以一號(hào)立井的近井點(diǎn)為依據(jù)，實(shí)地標(biāo)出井簡(jiǎn)中心(井中)的位置，指示井簡(jiǎn)由地面向下開鑿。(3)通過(guò)主副井進(jìn)行聯(lián)系測(cè)量，確定井下導(dǎo)線起始邊的坐標(biāo)方位角及起始點(diǎn)的坐標(biāo)。(4)在井下沿運(yùn)輸大巷測(cè)設(shè)導(dǎo)線，直到三號(hào)井的井底車場(chǎng)出口P點(diǎn)。(5)根據(jù)三號(hào)井的井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)的巷道布置圖，編制井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)導(dǎo)線。

這時(shí)的測(cè)量工作內(nèi)容簡(jiǎn)述如下：955.4.2延深立井時(shí)的貫通圖5-7立井延伸貫通圖一號(hào)立井大下山輔助下山一水平二水平5.4.2延深立井時(shí)的貫通圖5-7立井延伸貫通圖一號(hào)立井96

就圖5-7所示的立井延深貫通測(cè)量來(lái)說(shuō)，其主要測(cè)量工作包括；(1)在一水平測(cè)出一號(hào)井井簡(jiǎn)底部在該水平的實(shí)際中心O1點(diǎn)的坐標(biāo)，而不能采用地面井中的坐標(biāo)，更不能采用原來(lái)的設(shè)計(jì)井中坐標(biāo)作為貫通的依據(jù)。因?yàn)榫膊豢赡芡耆U直而且有可能變形，而延深的井簡(jiǎn)是要和一水平的一號(hào)井井簡(jiǎn)底部相接的。就圖5-7所示的立井延深貫通測(cè)量來(lái)說(shuō)，其主要測(cè)量工作97(2)從一水平井底車場(chǎng)中的起始導(dǎo)線邊開始，沿大巷和大下山測(cè)設(shè)導(dǎo)線到二水平，直到一號(hào)井井簡(jiǎn)的下方，并在二水平標(biāo)定出井筒中心O3點(diǎn)，指示井簡(jiǎn)由下向上開鑿。(3)從一水平井底車場(chǎng)中的起始導(dǎo)線邊開始，沿大巷和輔助下山測(cè)設(shè)導(dǎo)線到達(dá)一號(hào)井巖柱下方，標(biāo)定出井簡(jiǎn)中心O2點(diǎn)，指示井簡(jiǎn)由上向下掘進(jìn)。(4)一號(hào)井簡(jiǎn)延深部分的上、下兩端相向掘進(jìn)到只剩下10-15m時(shí)，要書面通知有關(guān)單位，停止一端的掘進(jìn)作業(yè)，采取相應(yīng)安全措施。上、下兩端貫通后，再去掉巖柱。最終使一號(hào)井由一水平延深到二水平。(2)從一水平井底車場(chǎng)中的起始導(dǎo)線邊開始，沿大巷和大下山測(cè)985.5貫通實(shí)際偏差的測(cè)定及調(diào)整巷道貫通后，實(shí)際偏差的測(cè)定是一項(xiàng)重要的工作，它具有以下意義。(1)對(duì)巷道貫通的結(jié)果作出最后的評(píng)定；(2)用實(shí)際數(shù)據(jù)檢查測(cè)量工作的成果，從而驗(yàn)證貫通測(cè)量誤差預(yù)計(jì)的正確程度，以豐富貫通測(cè)量的理論和經(jīng)驗(yàn)；(3)通過(guò)貫通后的連測(cè)，可使兩端原來(lái)沒有形成閉合或附合條件的井下測(cè)量控制網(wǎng)有了可靠的檢核，并可以進(jìn)行平差和精度評(píng)定，以確定實(shí)測(cè)的精度；(4)作為巷道中腰線最后調(diào)整的依據(jù)。5.5貫通實(shí)際偏差的測(cè)定及調(diào)整巷道貫通后，實(shí)際偏差的測(cè)定是995.5.1貫通后實(shí)際偏差的測(cè)定1.平斜巷貫通時(shí)水平面內(nèi)偏差的測(cè)定(1)用全站儀或經(jīng)緯儀把兩端巷道的中心線都延長(zhǎng)到巷道貫通接合面上，量出兩中心線之間的距離d，其大小就是貫通巷道在水平面內(nèi)的實(shí)際偏差，如圖5-8所示。