任务104：隧道洞内施工测量测量课件

1、高速铁路施工测量 项目10：隧道施工测量 任务10.4 隧道洞内施工测量1、中线放样 2、坡度放样 3、断面放样 4、隧道贯通误差的测定与调整 在隧道施工过程中，根据洞内布设的地下导线点，经坐标推算而确定隧道中心线方向上有关点位，以准确知道较长隧道的开挖方向和便于日常施工放样。为了控制隧道坡度和高程的正确性，通常在隧道岩壁上每隔510m，标出比洞底地坪高出1m的抄平线，又称腰线，腰线与洞底地坪的设计高程线是平行的。施工人员根据腰线可以很快地放样出坡度和各部位高程。一、隧道洞内施工测量任务2.洞内中线放样 隧道施工时通常用中线确定掘进方向。先用全站仪根据洞内已敷设的导线点设置中线点。P3、P4为

2、已敷设导线点，i为待定中线点，已知P3、P4的实测坐标、i点的设计坐标和隧道中线的设计方位角，即可推算出放样中线点所需的数据4 、i 和Li。iP3P4Lii+1i-1 置镜P4点，测设4角和Li，便可标定i。在Pi点埋设标志并安置仪器，后视P4 点，拨角i 角即得中线方向。随着开挖面向前推进 ，便需要将中线点向前延伸,埋设新的中线点，如图中i+1 点。由此构成施工控制点，各施工控制点间的距离不宜超过50m。iP3P4Li操作过程180oi+1三、临时中线点测设 为了知道隧道洞内开挖方向，随着向前掘进的深入，平面测量的控制工作和中线工作也需紧随其后。 当掘进的延伸长度不足一个永久中线点的间距时

3、，应先测设临时中线点。如图中1、2等。 当延伸长度大于永久中线点的间距时，就可以建立一个新的永久中线点，如图中的e。 永久中线点应根据导线或用独立中线法测设，然后根据新设的永久中线点继续向前测设临时中线点。当掘进长度距最新的导线点B大于一个导线的设计边长时 ，就可以建立一个新的导线点C，然后根据C点继续向前测设中线点。当采用全断面法开挖时，导线点和永久中线点都应紧跟临时中线点。这时临时中线点要求的精度也较高。 四、导坑延伸测量 当导坑从最前面一个临时中线点继续向前掘进时，在直线上延伸不超过30m，曲线上不超过20m的范围内，可采用“串线法”延伸中线。用串线法延伸中线时，应在临时中线点前或后用仪

4、器再设置两个中线点。 BDC5m工作面0欠挖D0超挖九、中线侧移计算和测设 施测双线隧道中部导坑中线、侧壁导坑中线、平行导坑中线，以及线路中线上遇到溶洞、流沙等不良地质条件时，都有将线路中线平行侧移的问题。 1.中线侧移后曲线要素的计算 平行侧移后的中线与原线路中线，在直线地段要求严格平行，在圆曲线地段要求按照同心圃关严格平行，在缓和曲线地段极近似的平行。 侧移后两切线平行且相距S米;两圆曲线为同心圆，半径之差为S;在缓和曲线地段，因切线间距和半径之差均为S米 ，两两缓和曲线要素间必有如下关系: (1)两缓和曲线长度之比等于各自圆曲线半径平方根之比 圆曲线半径大的，其缓和曲线较长。 曲线的内移

5、距亦必须相等，即P1 = P2.按p值相等的前提，(2)缓和曲线角与圆曲线半径的平方根成反比 半径大的、角较小。 (3)切线增长值m 与圆曲线半径的平方 根成正比 半径大的、m值也较大。 根据以上公式，只要已知线路中线的缓和曲线要素、设计半径和要求的平移距，即可计算侧移中线缓和曲线的要素。 2.侧移中线的测设(1)直线 原中线为直线，侧移间距为S时，可在原中线桩上作垂线，测设距离S定侧移中线点，按需要和条件间隔一定距离测设三点，以资检核。 (2)圆曲线 圆曲线侧移后为同心圆、间距为s，但圆心角已有改变。如图所示关系有侧移后圆曲线所对应的圆心角为: 侧移后的圆曲线长度: 式中： ，向外侧移时S取

6、+，向内侧移时取一” 一一侧移前的曲线转角(与侧移后相等); 一一侧移后的缓和曲线螺旋角。 (3）缓和曲线 侧移后缓和曲线的长度和角均有改变。侧移后缓和曲线起点的定位 如图所示，算出侧移后的缓和曲线要素，在侧移中线上按原ZH及纵向移动距离(m1- m2，)，即定出侧移中线的ZH点。 侧移后缓和曲线的测设 置镜侧移后的ZH，即可用偏角法等弦进测。所不同的是:侧移后的缓和曲线长，一般已不是10m的整倍数，故等弦长C不再为10m而是一个零数、 大于或小于10m，施测时要根据第一等分点的偏角 :两缓和曲线间点位关系的确定 及缓和曲线偏角乘率，计算各等分点的偏角。 为了适应洞内设置临时侧移中线或利用侧移

7、中线放样的需要，要求明确两条缓和曲线上任何点与点的关系。 如图所示，要确定第一条缓和曲线上的 J点与第二条缓和曲线上 K点的关系。只要求出Jk的距离和K-J的方位角,那么有其中一点即可测设另一点。 两缓和曲线各自的切线支距坐标 如求和来。当统一的坐标用第二条缓和曲线的坐标时即以ZH2为原点),第二条缓和曲线上任何点的坐标均按上式计算. 而第一条缓和曲线上任何点的统一支距坐标应按下式计算: 使用上式时，属于那一条缓和曲线就代入各自的加以计算. 须将两缓和曲线的切线支距坐标统一起 在两曲线间，有了任何两点的统一坐标后，通过坐标反算求出 ，即可根据其中一点的位置测设另和一点的位置。须注意的是:洞外控

8、测 坐标系不一定与上述切线支距坐标系一致，如果不一致，则应进行坐标轴的旋转和平移，换算为同一坐标系。 3.缓和曲线侧移计算示例 设已知曲线的R1= 500m， = 100m，要求侧移曲线内移 S=20m，并用偏角法测设侧移的缓和曲线。 经计算得=54346 =49.983m, 由 R1 = 500m， = 100m，算得: R2=500-20=480m 原曲线按10m等分点测设，分10段N=10; 侧移的缓和曲线仍按N=10，则每段曲线长为第一等分点的偏角: 侧移缓和曲线的偏角: 并按15657检核相符。 施测时，在平移切线上按ZH点的纵移距(m1-m2)定出侧移曲线的ZH2;再置镜ZH2 用偏角乘率公式计算各点的偏角，即可进行测设. 按算得的 (3)边墙衬砌的施工放样，若为直墙式衬砌，从校准的 中线按规定尺寸放出支距，即可安装模板 ；若为曲墙式衬 砌 ，则从中线按计算好的支距安设带有曲面的模板，并加 以支撑固定，即可开始衬砌施工。十、 衬砌放样(1)以中线点和水准点为依据，控制其平面位置和高程。 (2)放样建筑物的部位分别有边墙角、边墙基础、边墙 身线、起拱线等位置。拱顶内沿、拱脚、边墙脚等设