市政隧道施工測(cè)量的任務(wù)誤差及控制[優(yōu)質(zhì)工程范文]

1、,市政隧道施工測(cè)量的任務(wù)、誤差及控制,1 隧道施工的特點(diǎn)及 施工測(cè)量的任務(wù)和內(nèi)容,2 隧道貫通誤差,3 隧道洞外控制測(cè)量,4 進(jìn)洞關(guān)系計(jì)算和進(jìn)洞測(cè)量,5 隧道洞內(nèi)控制測(cè)量,6 隧道施工中線測(cè)設(shè),13-1 隧道施工的特點(diǎn)及施工測(cè)量的任務(wù)和內(nèi)容,一、隧道施工的特點(diǎn),為了保證工期，常利用增加開挖面的方法，將整個(gè)隧道分成若干段同時(shí)施工；,開挖順著中線不斷地向洞內(nèi)延伸，襯砌和洞內(nèi)建筑物（避車洞、排水溝、電纜槽等）的施工緊跟其后，不等貫通，隧道內(nèi)的大部分建筑物已經(jīng)建成；,增加開挖面的主要方法有：設(shè)置平行導(dǎo)坑或在隧道中部設(shè)置橫洞、斜井或豎井。,二、隧道施工測(cè)量的主要任務(wù),（2）保證洞內(nèi)各項(xiàng)建筑物以規(guī)定的精度

2、按照設(shè)計(jì)位置修建，不得侵入建筑限界。,（1）保證相向開挖的工作面，按照規(guī)定的精度在預(yù)定位置貫通；,兩個(gè)開挖面相向開挖，在預(yù)定位置挖通稱為貫通。貫通后， 由兩端分別引進(jìn)的線路中線，應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定的精度正確銜接。,三、隧道施工測(cè)量的特點(diǎn),1.洞外總體控制 作為指導(dǎo)隧道施工的測(cè)量工作，在隧道開挖前一般要建立 具有必要精度的、獨(dú)立的隧道洞外施工控制網(wǎng)，作為引測(cè)進(jìn) 洞的依據(jù)；對(duì)于較短的隧道，可不必單獨(dú)建立洞外施工控制 網(wǎng)，而以經(jīng)隧道施工復(fù)測(cè)、調(diào)整后并確認(rèn)的洞外線路中線控 制樁為引測(cè)進(jìn)洞的依據(jù)。,2. 洞內(nèi)分級(jí)控制 洞內(nèi)控制點(diǎn)控制正式中線點(diǎn)（正式中線點(diǎn)是洞內(nèi)襯砌和洞內(nèi)建筑物施工放樣的依據(jù)） ，正式中線點(diǎn)控制

3、臨時(shí)中線點(diǎn)；臨時(shí)中線點(diǎn)控制掘進(jìn)方向。,洞內(nèi)高程控制與平面相仿，臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)控制開挖面的高低，正式水準(zhǔn)點(diǎn)控制洞內(nèi)襯砌和洞內(nèi)建筑物的高程位置。,對(duì)于采用全斷面開挖法開挖的隧道，其測(cè)量過程與先挖導(dǎo)坑后 擴(kuò)大成型開挖的隧道基本一樣，不同的是對(duì)臨時(shí)中線點(diǎn)、臨時(shí) 水準(zhǔn)點(diǎn)的測(cè)設(shè)精度要求較高，或者是直接測(cè)設(shè)正式中線點(diǎn)、正 式水準(zhǔn)點(diǎn)。,3.開挖方法影響測(cè)量方式 先導(dǎo)坑后擴(kuò)大成型法對(duì)隧道的位置還有一定的糾正余地，隧道施工測(cè)量可先粗后精；,全斷面開挖法一次成型，隧道施工測(cè)量必須一次到位。,4. 隧道施工的特殊環(huán)境對(duì)控制點(diǎn)布設(shè)提出特殊要求 隧道貫通前，洞內(nèi)平面控制測(cè)量只能采用支導(dǎo)線的形式， 測(cè)量誤差隨著開挖的延伸而積累

4、。洞外控制網(wǎng)和洞內(nèi)施工控 制測(cè)量應(yīng)保證必要的精度。 控制點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在不易被破壞的位置處。,四、隧道施工測(cè)量的主要內(nèi)容,洞外平面控制測(cè)量；,洞外高程控制測(cè)量；,洞內(nèi)平面控制測(cè)量；,洞內(nèi)高程控制測(cè)量；,進(jìn)洞測(cè)量；,洞內(nèi)中線測(cè)設(shè)；,貫通誤差調(diào)整；,竣工測(cè)量。,7-2 隧道貫通誤差,一、貫通誤差及其對(duì)隧道貫通的影響,相向開挖的兩條施工中線上，具有貫通面里程的中線點(diǎn) 不重合，兩點(diǎn)連線的空間線段稱為貫通誤差。,實(shí)際的貫通誤差只有在貫通后才能確定！,1. 貫通誤差的分類,貫通誤差在水平面上的正射投影稱為平面貫通誤差； 在鉛垂面上的正射投影稱為高程貫通誤差，簡(jiǎn)稱高程誤差。,貫通面,平面貫通誤差在水平面內(nèi)可分解為

5、兩個(gè)分量：,與貫通面平行的分量，稱為橫向貫通誤差，簡(jiǎn)稱橫向誤差； 與貫通面垂直的分量，稱為縱向貫通誤差，簡(jiǎn)稱縱向誤差。,貫通面,2. 貫通誤差對(duì)隧道貫通的影響,高程誤差主要影響線路坡度。,縱向誤差影響隧道中線的長(zhǎng)度和線路的設(shè)計(jì)坡度。,橫向誤差影響線路方向，如果超過一定的范圍，就會(huì)引起隧道幾何形狀的改變，甚至造成侵入建筑限界而迫使大段襯砌拆除重建，既給工程造成重大經(jīng)濟(jì)損失又延誤了工期。因此，必須對(duì)橫向誤差加以限制。,3.橫向誤差和高程誤差的限差,4. 影響貫通誤差的主要因素及其分解,由于洞外控制測(cè)量、洞內(nèi)外聯(lián)系測(cè)量、洞內(nèi)控制測(cè)量和洞內(nèi)中線放樣等項(xiàng)誤差的共同影響。,一般將洞外平面控制測(cè)量的誤差作為

6、影響隧道橫向貫通誤差的一個(gè)獨(dú)立的因素，將兩相向開挖的洞內(nèi)導(dǎo)線測(cè)量的誤差各為一個(gè)獨(dú)立的因素，按照等影響原則確定相應(yīng)的橫向貫通誤差。,高程控制測(cè)量中，洞內(nèi)、洞外高程測(cè)量的誤差對(duì)高程貫通誤差的影響，按相等原則分配。,5. 控制測(cè)量對(duì)貫通精度影響的限值,二、貫通誤差估算,1. 導(dǎo)線測(cè)量誤差對(duì)橫向貫通精度的影響,（mm）,測(cè)角誤差的影響 設(shè)RX 為導(dǎo)線環(huán)在隧道兩洞口連線的一列邊上的各點(diǎn)至貫通面的垂直距離（m），則導(dǎo)線的測(cè)角中誤差m （）對(duì)橫向貫通中誤差的影響為：,貫通誤差估算的方法因控制網(wǎng)的形式不同而異,（mm）,推導(dǎo)：如圖，當(dāng)在A點(diǎn)測(cè)角時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)測(cè)角中誤差mA，因此使導(dǎo)線在貫通面上的尺點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)位移

7、值(誤差值)KK，而移至K點(diǎn)，這個(gè)位移值在貫通面上的投影(亦即對(duì)于橫向貫通誤差的影響)為,上面分析的是在導(dǎo)線點(diǎn)A上的測(cè)角中誤差對(duì)橫向貫通的影響。實(shí)際測(cè)量過程中，每個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)上都有測(cè)角中誤差m”，都可以得出公式。應(yīng)用誤差傳播定律，就得出公式,（mm）,測(cè)距誤差的影響 設(shè)導(dǎo)線環(huán)在鄰近隧道兩洞口連線的一列測(cè)邊上的各邊對(duì)貫通面上的投影長(zhǎng)度為 dy (m)，導(dǎo)線邊長(zhǎng)測(cè)量的相對(duì)中誤差為 ml / l ，則由于測(cè)距誤差對(duì)貫通面上橫向中誤差的影響為：,推導(dǎo)：如果在測(cè)量導(dǎo)線邊l時(shí)產(chǎn)生了誤差ml，從圖中可以看出，這一誤差所引起的橫向貫通誤差為：,式中：l為導(dǎo)線邊長(zhǎng)度。,由誤差傳播率得上式。,受角度測(cè)量誤差和距離測(cè)量

8、誤差的共同影響，導(dǎo)線測(cè)量誤差對(duì)貫通面上橫向貫通中誤差的影響為：,2.三角測(cè)量誤差對(duì)橫向貫通精度的影響估算,方法1. 按照嚴(yán)密公式計(jì)算(公式與方法見新建鐵路測(cè)量規(guī) 范（條文說明）),方法2. 按導(dǎo)線估算（偏于安全，目前不提倡）,3. 高程控制測(cè)量對(duì)高程貫通誤差的影響估算,在貫通面上，受洞外或洞內(nèi)高程控制測(cè)量誤差影響而產(chǎn)生的高程中誤差為：,式中，M為每千米水準(zhǔn)測(cè)量的偶然中誤差，以mm計(jì)；L為洞外或洞內(nèi)兩開挖洞口間高程路線長(zhǎng)度的公里數(shù)。,例7-1某鐵路隧道為直線隧道，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為L(zhǎng) = 1136. 29m，洞外平面控制設(shè)計(jì)為單導(dǎo)線，其布設(shè)如圖。試確定測(cè)量等級(jí)并判定該設(shè)計(jì)方案能否滿足貫通的精度要求。,算

9、 例,解,（1）圖解相關(guān)數(shù)據(jù) A、F為導(dǎo)線的始、終點(diǎn)，亦為隧道洞口控制點(diǎn)。 以洞外導(dǎo)線的始點(diǎn)A做為坐標(biāo)系原點(diǎn)，以隧道中線按里程增加方向?yàn)閄 軸正向，建立測(cè)量坐標(biāo)系。在地形圖上，各導(dǎo)線點(diǎn)A、B、C、D、E、F在貫通面方向上的垂足分別為A、B，C、D、E、F，量算出各導(dǎo)線點(diǎn)的垂距 RX 及各導(dǎo)線邊在貫通面方向上的投影長(zhǎng)度 dy，其結(jié)果于表7-3 中。,（2）確定隧道洞外平面控制測(cè)量等級(jí) 本例隧道長(zhǎng)度小于 2 km，根據(jù)表7-5 洞外導(dǎo)線測(cè)量適用 長(zhǎng)度知，洞外導(dǎo)線可布設(shè)為五等，即: 導(dǎo)線測(cè)角中誤差為 m=4.0， 邊長(zhǎng)相對(duì)中誤差為 ml / l =1/20000。,（3）估算洞外導(dǎo)線測(cè)量誤差對(duì)貫通的

10、影響 洞外導(dǎo)線測(cè)量誤差對(duì)貫通的影響列表計(jì)算如下,表7-3 洞外導(dǎo)線測(cè)量誤差對(duì)橫向貫通影響,= 13.4（mm）,= 13.1（mm）,= 18.7（mm）,洞外導(dǎo)線測(cè)量中誤差對(duì)隧道的影響預(yù)計(jì)是18.7mm，其允許值是30mm，顯然該洞外導(dǎo)線測(cè)量設(shè)計(jì)可行。,13-3 隧道洞外控制測(cè)量,直線隧道長(zhǎng)度大于1000m，曲線隧道長(zhǎng)度大于 500 m，均應(yīng)根據(jù)橫向貫通精度要求進(jìn)行隧道平面控制測(cè)量設(shè)計(jì)。,兩相鄰開挖洞口（包括橫洞口、斜井口）高程路線長(zhǎng)度大于5000m，應(yīng)根據(jù)高程貫通精度要求進(jìn)行隧道高程控制測(cè)量設(shè)計(jì)。,所謂中線法，就是將隧道線路中線的平面位置，按定測(cè)的方法先測(cè)設(shè)在地表上，經(jīng)反復(fù)核對(duì)無誤后，才能

11、把地表控制點(diǎn)確定下來，施工時(shí)就以這些控制點(diǎn)為準(zhǔn)，將中線引入洞內(nèi)。 一般在直線隧道短于1000m，曲線隧道短于500m時(shí)，可以采用中線作為控制。,中線法,如圖141所示，A、C、D、B作為在A、B之間修建隧道定測(cè)時(shí)所定中線上的直線轉(zhuǎn)點(diǎn)。由于定測(cè)精度較低，在施工之前要進(jìn)行復(fù)測(cè)，其方法為：以A、B作為隧道方向控制點(diǎn)，將經(jīng)緯儀安置在C點(diǎn)上，后視A點(diǎn)，正倒鏡分中定出D點(diǎn)；在置鏡D點(diǎn)，正倒鏡分中定出B點(diǎn)。若B與B不重合，可量出BB的距離，則,3.三角網(wǎng)法,三角測(cè)量建立隧道洞外平面控制時(shí)，一般是布設(shè)成單三角鎖的形式。,對(duì)于直線隧道，一排三角點(diǎn)應(yīng)盡量沿線路中線布設(shè)。條件許可時(shí)，可將線路中線做為三角鎖的一條基本

12、邊，布設(shè)為直伸三角鎖。以減小邊長(zhǎng)誤差對(duì)橫向貫通的影響。,對(duì)于曲線隧道，應(yīng)盡量沿著兩洞口的連線方向布設(shè)，以減弱邊長(zhǎng)誤差對(duì)橫向貫通的影響。,二、洞外高程控制測(cè)量,洞外高程控制測(cè)量的任務(wù)，是按照測(cè)量設(shè)計(jì)中規(guī)定的精度要求，以洞口附近一個(gè)線路定測(cè)點(diǎn)的高程為起算高程，測(cè)量并傳算到隧道另一端洞口與另一個(gè)定測(cè)高程點(diǎn)閉合。,閉合的高程差應(yīng)設(shè)斷高，或推算到路基段調(diào)整。這樣，既使整座隧道具有統(tǒng)一的高程系統(tǒng)，又使之與相鄰線路正確銜接，從而保證隧道按規(guī)定精度在高程方面正確貫通，保證各項(xiàng)建筑物在高程方面按規(guī)定限界修建。,洞外高程測(cè)量的等級(jí)劃分,隧道高程控制測(cè)量一般采用水淮測(cè)量，對(duì)于四、五等高程控制測(cè)量也可采用光電測(cè)距三角

13、高程測(cè)量。,高程控制測(cè)量誤差對(duì)高程貫通精度的影響,受洞外或洞內(nèi)高程控制測(cè)量的誤差影響，貫通面上所產(chǎn)生的高程中誤差按下式估算：,式中： m為每千米水準(zhǔn)測(cè)量高差中數(shù)的偶然中誤差，以mm計(jì)； L為洞外或洞內(nèi)兩開挖洞口間水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度，以km計(jì)。,每千米水準(zhǔn)測(cè)量高差中數(shù)的偶然中誤差計(jì)算,例72 某鐵路直線隧道，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為5246m，分別由兩端洞口相向開挖。兩端洞口分別埋設(shè)四個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)：BM23、BM231和BM24、BM241，其中BM23和BM24 為定測(cè)線路水準(zhǔn)點(diǎn)。洞外高程控制測(cè)量設(shè)計(jì)為四等水準(zhǔn)測(cè)量，布設(shè)六個(gè)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)。各測(cè)段水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度、往返測(cè)高差觀測(cè)值及高程計(jì)算列于表中，試計(jì)算每千米水準(zhǔn)測(cè)量高差中

14、數(shù)的偶然中誤差m，并估算mh。,表 711往返測(cè)高差觀測(cè)值及高程計(jì)算,每千米水準(zhǔn)測(cè)量高差中數(shù)的偶然中誤差計(jì)算,高程貫通中誤差為：,可見，該項(xiàng)洞外高程控制測(cè)量對(duì)貫通面上所產(chǎn)生的高程貫通 中誤差的影響滿足精度要求。,7-4 進(jìn)洞關(guān)系計(jì)算和進(jìn)洞測(cè)量,控制測(cè)量確認(rèn)了隧道兩端線路中線控制樁與洞外平面控制點(diǎn)的相對(duì)位置關(guān)系。 根據(jù)洞外控制測(cè)量成果，計(jì)算由洞外控制點(diǎn)引測(cè)進(jìn)洞測(cè)設(shè)數(shù)據(jù)，據(jù)此指導(dǎo)隧道的進(jìn)洞及洞內(nèi)開挖，稱為進(jìn)洞關(guān)系計(jì)算 。,進(jìn)洞關(guān)系的計(jì)算和進(jìn)洞測(cè)量,洞外控制測(cè)量完成以后，應(yīng)把各洞口的線路中線控制樁 和洞外控制網(wǎng)聯(lián)系起來。由于控制網(wǎng)和線路中線兩者的坐標(biāo)系 不一致，應(yīng)首先把洞外控制點(diǎn)和中線控制樁的坐標(biāo)納

15、入同一坐 標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)，故必須先進(jìn)行坐標(biāo)變換計(jì)算，得到控制點(diǎn)在變換后 的新坐標(biāo)。其坐標(biāo)變換計(jì)算公式可以采用解析幾何中的坐標(biāo)轉(zhuǎn) 軸和移軸計(jì)算公式。一般在直線段以線路中線作為x軸；曲線 上則以一條切線方向作為x軸。用線路中線點(diǎn)和控制點(diǎn)的坐標(biāo)， 反算兩點(diǎn)的距離和方位角，從而確定進(jìn)洞測(cè)量的數(shù)據(jù)。把中線 引入洞內(nèi)，可按下列方法進(jìn)行： 直線隧道 曲線隧道,直線隧道,1移樁法 如圖142所示，洞口兩端線路控制點(diǎn)A、B、C、D是按定測(cè)精度測(cè)設(shè)的，它們并不是嚴(yán)格位于同一條直線上。經(jīng)精測(cè)A、B、C、D后，可以A為原點(diǎn)，AB方向?yàn)榭v軸，計(jì)算出C、D兩點(diǎn)相應(yīng)的偏離值yc、yd和角，將經(jīng)緯儀分別安置在C和D上，拔角量出垂線

16、yc和yd，即可移樁定出C和D點(diǎn)，再將經(jīng)緯儀安置于D點(diǎn)，照準(zhǔn)C即得進(jìn)洞方向。當(dāng)偏移量較大時(shí)，為保持原設(shè)計(jì)的線路平面位置和方向的一致性，可用洞口兩端的A、D兩點(diǎn)連線作縱軸，將B、C移至中線上。,2拔角法 如圖143，當(dāng)以AD為坐標(biāo)縱軸時(shí)，可根據(jù)A、B及C、D點(diǎn)的坐標(biāo)，反算出水平角和，即可得到進(jìn)洞方向。通常為了施工測(cè)量方便，亦可將B、C兩點(diǎn)移到中線上的B、C點(diǎn)上。,曲線隧道,曲線隧道兩端洞口的每條切線上已有兩個(gè)投點(diǎn)的坐標(biāo)在控制網(wǎng)中得到，如圖144中的A、G和D、E。經(jīng)坐標(biāo)變換后，以A點(diǎn)為坐標(biāo)系原點(diǎn)，AG的切線方向?yàn)閥軸，其進(jìn)洞關(guān)系的計(jì)算步驟如下：,1坐標(biāo)變換后，得到A、G、D、E各點(diǎn)的新坐標(biāo)。根據(jù)

17、這些新坐標(biāo)反算得到AG、DE的方位角；兩方位角相減得到曲線精測(cè)的轉(zhuǎn)向角，它的精度較之定測(cè)角值精確，并與各點(diǎn)的坐標(biāo)相一致。 2計(jì)算交點(diǎn)的坐標(biāo) 因?yàn)锳G切線與y軸重合或平行，故JD的x坐標(biāo)為零或選定值，它是已知的；只需計(jì)算出JD的y坐標(biāo)值即可。 （144） 3根據(jù)精測(cè)算得的和選定的曲線半徑R和緩和曲線長(zhǎng) ，計(jì)算出曲線要素 。,4選定洞口外面一個(gè)中線控制樁的里程，使其和定測(cè)里程一致，例如選定A點(diǎn)。由此從A推算隧道范圍內(nèi)其它中線控制點(diǎn)的里程，到隧道另一端洞口外的中線控制點(diǎn)上出現(xiàn)斷鏈，這是由于精測(cè)長(zhǎng)度和定測(cè)長(zhǎng)度不一致所致，這種里程稱為隧道施工里程。 5計(jì)算任一中線點(diǎn)的坐標(biāo) 要想在洞中測(cè)設(shè)出任一中線點(diǎn)的位

18、置，必須先知道該點(diǎn)的施工里程，使它與曲線控制樁的施工里程相比較，才能確定該點(diǎn)是在直線上，還是在曲線上，并且知道該點(diǎn)距中線控制樁有多遠(yuǎn)。由于任一中線點(diǎn)的位置不同，所以計(jì)算坐標(biāo)的方法也不同，現(xiàn)分別說明如下：,(1)中線點(diǎn)在直線上 如圖144所示，進(jìn)口洞門在一直線上，而N1點(diǎn)在出口端的另一直線上。在已知各點(diǎn)的施工里程DK進(jìn)口、DKN1（不能用定測(cè)里程）的情況下，則 x進(jìn)口0 y進(jìn)口DK進(jìn)口DKA （145）,(2)中線點(diǎn)在緩和曲線上 首先計(jì)算出它們的切線坐標(biāo)（計(jì)算到mm或0.1mm），然后將切線坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一坐標(biāo)。,例如在圖145中，統(tǒng)一坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸為x、y軸；ZH端的切線坐標(biāo)系為x、y軸；HZ端

19、的切線坐標(biāo)系為x”、y”軸。假設(shè)統(tǒng)一坐標(biāo)系的y軸平行于x軸，則中線點(diǎn)N2、N3的統(tǒng)一坐標(biāo)推算如下： （146） （147） 式中 、 N2點(diǎn)的切線坐標(biāo)； 、 N3點(diǎn)的切線坐標(biāo)。,(3)中線點(diǎn)在圓曲線上 當(dāng)中線點(diǎn)位于圓曲線上時(shí)，最好通過圓心來計(jì)算它們的坐標(biāo)。 如圖146中，N4點(diǎn)在圓曲線上，則圓心O的統(tǒng)一坐標(biāo)為： （148） 而ON4的坐標(biāo)方位角為： （149） （1410）,按上述方法計(jì)算出測(cè)設(shè)中線點(diǎn)的坐標(biāo)后，再根據(jù)控制網(wǎng)點(diǎn)的坐標(biāo)，反算出兩點(diǎn)間的距離和方位角，利用極坐標(biāo)法即可確定洞口的位置和進(jìn)洞方向。如圖147，H為出口洞門的設(shè)計(jì)位置，D、E為切線方向的控制點(diǎn)，根據(jù)D、H點(diǎn)坐標(biāo)可以算出距離SD

20、H及方位角DH；根據(jù)D、E坐標(biāo)可以算出方位角DE，根據(jù)兩方位角之差可以求得水平角。將經(jīng)緯儀按在D點(diǎn)，后視E點(diǎn)，轉(zhuǎn)一角度，沿此方向丈量距離SDH，即可定出洞門出口位置H點(diǎn)。,由洞外向洞內(nèi)傳遞方向和坐標(biāo),為了加快施工進(jìn)度，隧道施工中除了進(jìn)出洞口之外，還會(huì)用斜井、橫洞或豎井來增加施工開挖面。為此就要經(jīng)由它們布設(shè)導(dǎo)線，把洞外導(dǎo)線的方向和坐標(biāo)傳遞給洞內(nèi)導(dǎo)線，構(gòu)成一個(gè)洞內(nèi)、外統(tǒng)一的控制系統(tǒng)，這種導(dǎo)線稱為聯(lián)系導(dǎo)線，如圖148。聯(lián)系導(dǎo)線屬支導(dǎo)線性質(zhì)，其測(cè)角誤差和邊長(zhǎng)誤差直接影響隧道的橫向貫通精度，故使用中必須多次精密測(cè)定、反復(fù)校核，確保無誤。 當(dāng)由豎井進(jìn)行聯(lián)系測(cè)量時(shí)，可以采用垂準(zhǔn)儀光學(xué)投點(diǎn)、陀螺經(jīng)緯儀定向的方

21、法，來傳遞坐標(biāo)和方位。,豎井聯(lián)系測(cè)量的任務(wù)和內(nèi)容,為了保證各相向開挖面能正確貫通，就必須將地面控制網(wǎng)中的坐標(biāo)、方向及高程，經(jīng)由豎并傳遞到地下去。這些傳遞工作稱為豎井聯(lián)系測(cè)量。其中坐標(biāo)和方向的傳遞，稱為堅(jiān)井定向測(cè)量。通過定向測(cè)量，使地下平面控制網(wǎng)與地面上有統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)。 而通過高程傳遞則使地下高程系統(tǒng)獲得與地面統(tǒng)一的起算數(shù)據(jù)。,按照地下控制網(wǎng)與地面上聯(lián)系的形式不同，定向的方法可分為下列四種： 1經(jīng)過一個(gè)豎井定向(簡(jiǎn)稱一井定向)； 2經(jīng)過兩個(gè)豎井定向(簡(jiǎn)稱兩井定向)； 3經(jīng)過橫洞(平坑)與斜井的定向； 4應(yīng)用陀螺經(jīng)緯儀定向。,一、一井定向,通過一個(gè)豎井進(jìn)行定向，就是在井筒內(nèi)掛兩條吊錘線，在地面上

22、根據(jù)控制點(diǎn)來測(cè)定兩吊錘線的坐標(biāo)x和y，以及其連線的方向角。在井下，根據(jù)投影點(diǎn)的坐標(biāo)及其連線的方向角，確定地下導(dǎo)線的起算坐標(biāo)及方向角。,一井定向測(cè)量工作分為兩部分 1由地面用吊錘線向隧道內(nèi)投點(diǎn)。 2地面和地下控制點(diǎn)與吊錘線的連接測(cè)量。 通過豎井用吊錘線投點(diǎn)，通常采用單荷重穩(wěn)定投點(diǎn)法。吊錘的重量與鋼絲的直徑隨井深而不同(例如當(dāng)井深為100m 時(shí)，錘重為60kg，鋼絲直徑為0.7mm)。為了使吊錘較快地穩(wěn)定下來，可將其放入盛有油類液體的平靜器中。,投點(diǎn)時(shí)，首先在鋼絲上掛以較輕的荷重(例如2kg)，用絞車將鋼絲導(dǎo)入豎井中，然后，在井底換上作業(yè)重錘，并使它自由地放在平靜器中，不與容器壁及豎并中的物體接觸

23、。,二、聯(lián)系測(cè)量的任務(wù)： 由地面上距離豎井最近的控制點(diǎn)敷設(shè)導(dǎo)線直至豎井附近，而設(shè)立近井點(diǎn)，由它用適當(dāng)?shù)膸缀螆D形與吊錘線連結(jié)起來，這樣便可確定兩吊錘線的坐標(biāo)及其連線的方向角。在井下的隧道中，將地下導(dǎo)線點(diǎn)連結(jié)到吊錘線上，以便求得地下導(dǎo)線起始點(diǎn)的坐標(biāo)以及起始邊的方向角。,在連接測(cè)量中，常采用的幾何圖形為聯(lián)系三角形(上圖)，圖中A為地面上的近井點(diǎn)，O1、O2為兩吊錘線，Al為地下的近井點(diǎn)，即為地下導(dǎo)線起點(diǎn)。待兩吊錘線穩(wěn)定之后，即可開始聯(lián)系三角形的測(cè)量工作。這時(shí)在地面上觀測(cè)角及連接角，并丈量三角形的邊長(zhǎng)a、b及c，在并下觀測(cè)角及連接角。并丈量邊長(zhǎng)a、b和c。,觀測(cè)之后， 聯(lián)系三角形中的 和角可由計(jì)算求得

24、。根據(jù)這些觀測(cè)成果和通過聯(lián)系三角形的解算，便可得到地下導(dǎo)線起始點(diǎn)A1的坐標(biāo)，及地下導(dǎo)線起始邊A1M的方向角。,二、兩井定向,兩井定向時(shí)外業(yè)工作包括：投點(diǎn)、地面與地下連接測(cè)量。,1投點(diǎn)，投點(diǎn)所用設(shè)備與一并定向相同。兩豎井則設(shè)點(diǎn)與連測(cè)工作可以同時(shí)進(jìn)行或單獨(dú)進(jìn)行。,2地面連接測(cè)量：根據(jù)地面已知控制點(diǎn)的分布情況，可采用導(dǎo)線測(cè)量或插點(diǎn)的方法建立近井點(diǎn)，由近井點(diǎn)開始布設(shè)導(dǎo)線與兩豎井中的A、B吊錘線連接(見圖99)。,3地下連接測(cè)量：在地下沿兩豎井之間的坑道布設(shè)導(dǎo)線。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況盡可能地布設(shè)長(zhǎng)邊導(dǎo)線，減少導(dǎo)線點(diǎn)數(shù)，以減小測(cè)角誤差的影響。作連接測(cè)量時(shí)，先將吊錘線懸掛好，然后在地面與地下導(dǎo)線點(diǎn)上分別與吊錘線連測(cè)

25、。地面與地下導(dǎo)線中的角度與邊長(zhǎng)可在另外的時(shí)間進(jìn)行測(cè)量。,由洞外向洞內(nèi)傳遞高程,經(jīng)由斜井或橫洞向洞內(nèi)傳遞高程時(shí)，一般均采用往返水準(zhǔn)測(cè)量，當(dāng)高差較差合限時(shí)取平均值的方法。由于斜井坡度較陡，視線很短，測(cè)站很多，加之照明條件差，故誤差積累較大，每隔10站左右應(yīng)在斜井邊腳設(shè)一臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)，以便往返測(cè)量時(shí)校核。近年來用光電測(cè)距三角高程測(cè)量的方法來傳遞高程，已得到愈來愈廣泛的應(yīng)用，大大提高了工作效率，但應(yīng)注意洞中溫度的影響，以及應(yīng)采用對(duì)向觀測(cè)的方法。 經(jīng)由豎井傳遞高程時(shí)，過去一直采用懸掛鋼尺的方法，即在井上懸掛一根經(jīng)過檢定的鋼尺（或鋼絲），尺零點(diǎn)下端掛一標(biāo)準(zhǔn)拉力的重錘，如圖149所示，在井上、井下各安置一臺(tái)水

26、準(zhǔn)儀，同時(shí)讀取鋼尺讀數(shù)l1和l2，然后再讀取井上、井下水準(zhǔn)點(diǎn)的尺讀數(shù)a、b，由此可求得井下水準(zhǔn)點(diǎn)B的高程：,HB=HA+a-(l1-l2)+t+k-b （1411） 式中 HA井上水準(zhǔn)點(diǎn)A的高程； a、b井上、井下水準(zhǔn)尺讀數(shù)； l1、l2井上、井下鋼尺讀數(shù)，Ll1-l2； t鋼尺溫度改正數(shù)，tL（t均-t0）； 鋼尺膨脹系數(shù)，取1.2510-5/； t均井上、井下平均溫度； t0鋼尺檢定時(shí)的溫度； k鋼尺尺長(zhǎng)改正數(shù)，k=(Ll)l ； l和l分別是鋼尺的名義長(zhǎng)度和它的尺長(zhǎng)改正數(shù)。,如果在井上裝配一托架，安裝上光電測(cè)距儀，使照準(zhǔn)頭向下直接瞄準(zhǔn)井底的反光鏡測(cè)出井深Dh，然后在井上、井下用兩臺(tái)水準(zhǔn)儀

27、，同時(shí)分別測(cè)定井上水準(zhǔn)點(diǎn)A與測(cè)距儀照準(zhǔn)頭轉(zhuǎn)動(dòng)中心的高差（a上b上）、井下水準(zhǔn)點(diǎn)B與反射鏡轉(zhuǎn)動(dòng)中心的高差（b下a下），即可求得井下水準(zhǔn)點(diǎn)B的高程HB，如圖1410所示。 HB=HA+（a上b上）+（b下a下） （1412） 式中HA為井上水準(zhǔn)點(diǎn)A的已知高程。 用光電測(cè)距儀測(cè)井深的方法遠(yuǎn)比懸掛鋼尺的方法快速、準(zhǔn)確，尤其是對(duì)于50m以上的深井測(cè)量，更顯現(xiàn)出其優(yōu)越性。,13-5 隧道洞內(nèi)控制測(cè)量,洞內(nèi)控制測(cè)量起始于兩端洞口處的洞外控制點(diǎn)，隨著隧道的開挖而向前延伸。,因此，只能敷設(shè)成支線形式，其形狀完全取決于隧道的形狀；,只能用重復(fù)觀測(cè)的方法進(jìn)行檢核。,一、洞內(nèi)平面控制測(cè)量,洞內(nèi)平面控制通常有兩種形式，

28、即中線形式和導(dǎo)線形式。,（一）中線形式 中線形式 是指洞內(nèi)布設(shè)導(dǎo)線，用中線控制點(diǎn)直接進(jìn)行施工放樣。一般以定測(cè)精度測(cè)設(shè)出新點(diǎn)，測(cè)設(shè)中線點(diǎn)的距離和角度數(shù)據(jù)由理論坐標(biāo)值反算，這種方法一般用于較短的隧道。若將上述測(cè)設(shè)的新點(diǎn)，再以高精度測(cè)角、量距，算出實(shí)際的新點(diǎn)精確點(diǎn)位，再和理論坐標(biāo)相比較，若有差異，應(yīng)將新點(diǎn)移到正確的中線位置上，這種方法可以用于曲線隧道500m、直線隧道1000m以上的較長(zhǎng)隧道。,（二）導(dǎo)線形式 導(dǎo)線形式 是指洞內(nèi)控制依靠導(dǎo)線進(jìn)行，施工放樣用的正式中線點(diǎn)由導(dǎo)線測(cè)設(shè)，中線點(diǎn)的精度能滿足局部地段施工要求即可。導(dǎo)線控制的方法較中線形式靈活，點(diǎn)位易于選擇，測(cè)量工作也較簡(jiǎn)單，而且具有多種檢核方法

29、；當(dāng)組成導(dǎo)線閉合環(huán)時(shí)，角度經(jīng)過平差，還可提高點(diǎn)位的橫向精度。導(dǎo)線控制方法適用于長(zhǎng)隧道。 洞內(nèi)導(dǎo)線與洞外導(dǎo)線比較，具有以下特點(diǎn)：洞內(nèi)導(dǎo)線是隨著隧道的開挖逐漸向前延伸，故只能敷設(shè)支導(dǎo)線或狹長(zhǎng)形導(dǎo)線環(huán)，而不可能將全部導(dǎo)線一次測(cè)完；導(dǎo)線的形狀完全取決于坑道的形狀；導(dǎo)線點(diǎn)的埋石頂面應(yīng)比洞內(nèi)地面低2030cm，上面加設(shè)護(hù)蓋、填平地面，以免施工中遭受破壞。,1. 單導(dǎo)線,洞內(nèi)導(dǎo)線主要有以下幾種形式：,單導(dǎo)線 半數(shù)測(cè)回測(cè)左角，半數(shù)測(cè)回測(cè)右角。,2.導(dǎo)線環(huán),導(dǎo)線環(huán) 如圖1411所示，每測(cè)一對(duì)新點(diǎn)，如5和5，可按兩點(diǎn)坐標(biāo)反算55的距離，然后與實(shí)地丈量的55距離比較，這樣每前進(jìn)一步均有檢核。,3.主副導(dǎo)線環(huán),主副導(dǎo)

30、線環(huán) 如圖1412所示，雙線為主導(dǎo)線，單線為副導(dǎo)線。副導(dǎo)線只測(cè)角不量距離，主導(dǎo)線既測(cè)角又量距離。按虛線形成第二閉合環(huán)時(shí)，主導(dǎo)線在3點(diǎn)處能以平差角傳算34邊的方位角；以后均仿此法形成閉合環(huán)。閉合環(huán)角度平差后，對(duì)提高導(dǎo)線端點(diǎn)的橫向點(diǎn)位精度很有利；并可對(duì)角度測(cè)量加以檢查，同時(shí)根據(jù)角度閉合差還可以評(píng)定測(cè)角精度；另一方面又節(jié)省了副導(dǎo)線大量的測(cè)邊工作。主副導(dǎo)線環(huán)在洞內(nèi)控制中應(yīng)推廣使用。,4.交叉導(dǎo)線,交叉導(dǎo)線 如圖1413所示，并行導(dǎo)線每前進(jìn)一段交叉一次，每一個(gè)新點(diǎn)由兩條路線傳算坐標(biāo)（如5點(diǎn)坐標(biāo)由4和4兩點(diǎn)傳算），最后取平均值；亦可以實(shí)量55的距離，來檢核5和5的坐標(biāo)值。交叉導(dǎo)線不作角度平差,旁點(diǎn)閉合環(huán)

31、如圖1414所示，A、B為旁點(diǎn)。旁點(diǎn)閉合環(huán)一般測(cè)內(nèi)角，作角度平差；旁點(diǎn)兩側(cè)的邊長(zhǎng)，可測(cè)可不測(cè)。,5.旁點(diǎn)導(dǎo)線,當(dāng)有平行導(dǎo)坑時(shí)，還可利用橫通道將正洞和導(dǎo)坑聯(lián)系起來，形成導(dǎo)線閉合環(huán)。 無論是采用中線形式，還是采用導(dǎo)線形式作洞內(nèi)控制，在測(cè)量時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1每次在建立新點(diǎn)之前，必須檢測(cè)前一個(gè)老點(diǎn)的穩(wěn)定性，只有在確認(rèn)老點(diǎn)沒有發(fā)生變動(dòng)時(shí)，才能用它來發(fā)展新點(diǎn)。 2盡量形成閉合環(huán)、兩條路線的坐標(biāo)比較、實(shí)量距離與反算距離的比較等檢查條件，以免發(fā)生錯(cuò)誤。 3導(dǎo)線應(yīng)盡量布設(shè)為長(zhǎng)邊或等邊，一般直線地段不短于200m，曲線地段不宜短于70m。 4洞內(nèi)丈量工具，在使用前應(yīng)與洞外控制網(wǎng)丈量工具比長(zhǎng)。,5以導(dǎo)線形式作為

32、洞內(nèi)平面控制時(shí)，正式中線點(diǎn)由臨近的導(dǎo)線點(diǎn)以極坐標(biāo)法測(cè)設(shè)在地面上之后，應(yīng)在中線點(diǎn)上安置經(jīng)緯儀，以任何兩個(gè)已知坐標(biāo)的點(diǎn)為目標(biāo)測(cè)其角度。用實(shí)測(cè)角值與坐標(biāo)反算的角值比較，以檢查中線點(diǎn)測(cè)設(shè)的正確性，如圖1415，中線點(diǎn)5由導(dǎo)線點(diǎn)C測(cè)設(shè)出來之后，將經(jīng)緯儀安置在5點(diǎn)上，測(cè)出檢查角和坐標(biāo)反算出的角值比較。,洞內(nèi)導(dǎo)線應(yīng)注意的問題,導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)盡量布設(shè)在施工干擾小、通視良好、地層穩(wěn)固的地方；,點(diǎn)間視線應(yīng)離開洞內(nèi)設(shè)施0.2 m 以上；,導(dǎo)線的邊長(zhǎng)在直線地段不宜短于200m，在曲線地段不宜短于70 m，并盡量選擇長(zhǎng)邊和接近等邊；,導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)埋于坑道底板面以下1020cm，上面蓋鐵板以保護(hù)樁面及標(biāo)志中心不受損壞，為便于尋找，

33、應(yīng)在邊墻上用紅油漆預(yù)以標(biāo)注；,采用雙照準(zhǔn)法測(cè)角，測(cè)回間要重新對(duì)中儀器和覘標(biāo)，以減小對(duì)中誤差和對(duì)點(diǎn)誤差的影響；,由洞外引向洞內(nèi)的測(cè)角工作，宜在夜晚或陰天進(jìn)行，以減小折光差的影響；,洞內(nèi)導(dǎo)線應(yīng)重復(fù)觀測(cè)，定期檢查；,設(shè)立新點(diǎn)前必須檢查與之相關(guān)的既有導(dǎo)線點(diǎn)，在對(duì)既有導(dǎo)線點(diǎn)確認(rèn)的基礎(chǔ)上測(cè)量新點(diǎn);,應(yīng)構(gòu)成多邊形閉合導(dǎo)線或主副導(dǎo)線環(huán)；,當(dāng)有平行導(dǎo)坑時(shí)，應(yīng)利用橫向通道，使平行導(dǎo)坑的單導(dǎo)線與正洞的導(dǎo)線聯(lián)測(cè)，以資檢核。,二、洞內(nèi)高程控制測(cè)量,洞內(nèi)高程控制測(cè)量的目的，是由洞口高程控制點(diǎn)向洞內(nèi)傳遞高程，即測(cè)定洞內(nèi)各高程控制點(diǎn)的高程，做為洞內(nèi)施工高程放樣的依據(jù)。,洞內(nèi)應(yīng)每隔200500m設(shè)立一對(duì)高程控制點(diǎn)。高程控制點(diǎn)可

34、選在導(dǎo)線點(diǎn)上，也可根據(jù)情況埋設(shè)在隧道的頂板、底板或邊墻上。,當(dāng)采用水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，應(yīng)進(jìn)行往返觀測(cè)；采用光電測(cè)距三角高程測(cè)量時(shí)，應(yīng)進(jìn)行對(duì)向觀測(cè);,三等及以上的高程控制測(cè)量應(yīng)采用水準(zhǔn)測(cè)量，四、五等可采用水準(zhǔn)測(cè)量或光電測(cè)距三角高程測(cè)量;,高程導(dǎo)線宜構(gòu)成閉合環(huán)。,洞內(nèi)高程控制測(cè)量采用水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，除采用常規(guī)的方法外，有時(shí)為避免施工干擾還采用倒尺法傳遞高程。,應(yīng)用倒尺法傳遞高程時(shí)，規(guī)定倒尺的讀數(shù)為負(fù)值，則高差的計(jì)算與常規(guī)水準(zhǔn)測(cè)量方法相同： hAB = a - b,計(jì)算檢核：,隧道洞內(nèi)中線測(cè)量,洞內(nèi)中線測(cè)量 洞內(nèi)臨時(shí)中線的測(cè)設(shè),洞內(nèi)中線測(cè)量,隧道洞內(nèi)施工，是以中線為依據(jù)來進(jìn)行。當(dāng)洞內(nèi)敷設(shè)導(dǎo)線之后，導(dǎo)線點(diǎn)不一定恰

35、好在線路中線上，更不可能恰好在隧道的結(jié)構(gòu)中線上（即隧道軸線上）。而隧道襯砌后兩個(gè)邊墻間隔的中心即為隧道中心，在直線部分則與線路中線重合；曲線部分由于隧道襯砌斷面的內(nèi)外側(cè)加寬不同，所以線路中心線就不是隧道中心線，如圖1416所示。隧道中線的測(cè)設(shè)方法有下列兩種：,（一）由導(dǎo)線測(cè)設(shè)中線 用精密導(dǎo)線進(jìn)行洞內(nèi)隧道控制測(cè)量時(shí)，為便于施工，應(yīng)根據(jù)導(dǎo)線點(diǎn)位的實(shí)際坐標(biāo)和中線點(diǎn)的理論坐標(biāo)，反算出距離和角度，利用極坐標(biāo)法，根據(jù)導(dǎo)線點(diǎn)測(cè)設(shè)出中線點(diǎn)。一般直線地段150200 m；曲線地段60100m，應(yīng)測(cè)設(shè)一個(gè)永久的中線點(diǎn)。 由導(dǎo)線建立新的中線點(diǎn)之后，還應(yīng)將經(jīng)緯儀安置在已測(cè)設(shè)的中線點(diǎn)上，測(cè)出中線點(diǎn)之間的夾角，如圖1417所示，將實(shí)測(cè)的檢查角與理論值相比較；另外實(shí)量45點(diǎn)的距離，亦可與理論值比較，作為另一種檢核，確認(rèn)無誤即可挖坑埋入帶金屬標(biāo)志的混凝土樁。,（二）獨(dú)立的中線法 若用獨(dú)立的中線法測(cè)設(shè)，在直線上應(yīng)采用正倒鏡分中法延伸直線；在曲線上一般采用弦線偏角法。測(cè)規(guī)要求采用獨(dú)立中線法時(shí)，永久中線點(diǎn)間距離：直線上不小于100m，曲線上不小于50m。