地下工程测量

会计学1地下工程测量直线隧道地面控制网第2页/共76页第1页/共76页曲线隧道地面控制网第3页/共76页第2页/共76页

（b）联系测量

第4页/共76页第3页/共76页第5页/共76页第4页/共76页

（c）地下控制测量第6页/共76页第5页/共76页8-2隧道贯通误差8-2-1贯通误差分类和限差分类：横向贯通误差；纵向贯通误差；高程贯通误差。第7页/共76页第6页/共76页限差：（1）纵向贯通误差限差第8页/共76页第7页/共76页

（2）横向、高程贯通误差限差隧道长度(km)<44~88~1010~1313~1717~20横向贯通限差(mm)100150200300400500高程贯通限差(mm)50第9页/共76页第8页/共76页8-2-1贯通误差来源和分配1横向贯通误差来源和分配

第10页/共76页第9页/共76页开挖方式误差来源影响值分配洞口—洞口地面控制，地下导线1，地下导线2。洞口—竖井地面控制，联系测量，地下导线1，地下导线2。竖井--竖井地面控制，联系测量1，联系测量2，地下导线1，地下导线2。第11页/共76页第10页/共76页2高程贯通误差来源与分配

第12页/共76页第11页/共76页例1某隧道长8km,采用洞口—洞口相向开挖，求地面控制测量误差所引起的横向贯通误差中误差的允许值（“影响值”）。

第13页/共76页第12页/共76页2某隧道长10km,隧道中部开挖竖井，将隧道分两段开挖，求地面测量误差对横向贯通误差的影响值。第14页/共76页第13页/共76页8－3隧道控制测量误差对横向贯通精度的影响8－3－1导线测量误差对横向贯通精度的影响测角误差所引起的横向贯通误差

第15页/共76页第14页/共76页第16页/共76页第15页/共76页2.测边误差所引起的横向贯通误差第17页/共76页第16页/共76页3.导线测量误差所引起的横向贯通误差第18页/共76页第17页/共76页

等边直伸导线的测量误差所引起的横向贯通误差第19页/共76页第18页/共76页8－3－2地面控制测量误差对横向贯通误差影响值的严密估算方法1.按方向间接平差法

第20页/共76页第19页/共76页第21页/共76页第20页/共76页

“零点误差椭圆”法求出Pj和Pc的相对误差椭圆，进而求出影响值。第22页/共76页第21页/共76页8-4地面控制测量8-4-1布网的工作步骤和布网方案

1.工作步骤（1）收集资料

地形图；线路平面图、纵断面图隧道施工设计图；设备、房屋布置总平面图；勘测单位施测的资料第23页/共76页第22页/共76页（2）踏勘交桩（3）选点布网

洞口附近平面控制点数>=3洞口附近高程控制点数>=2隧道地面施工控制网可采用导线网或GPS网第24页/共76页第23页/共76页错对第25页/共76页第24页/共76页8－4－3地面导线测量

地面导线通常布设成闭合环或主副导线闭合环形式。闭合环与闭合环之间以一公共边邻接，确保导线的测角都得到检核。主副导线点之间一般靠得较近（1～5m），两点之间的距离可用钢尺或全站仪精确测定，以增加检核条件。第26页/共76页第25页/共76页l2.612m1.822m3.302m副导线主导线第27页/共76页第26页/共76页我国某长14.3公里隧道地面施工控制网采用主副导线闭合环形式。第28页/共76页第27页/共76页8－4－4GPS控制测量近洞口点数>=3,

进洞口处与出洞口处GPS控制点有3条以上的基线相联。

第29页/共76页第28页/共76页8－4－5地面水准测量等级水准路线长度(km)水准仪型号标尺类型二>36S0.5,S1因瓦水准尺三13－36S1因瓦水准尺S3区格水准尺四5－13S3区格水准尺第30页/共76页第29页/共76页8－6地下控制测量8－6－1地下导线的特点和布设（a）特点

只能敷设成支导线形式，且随隧道的开挖而逐渐延伸。导线的形状完全取决隧道的形状。一般采用分级布设的方法。第31页/共76页第30页/共76页地下导线敷设第32页/共76页第31页/共76页8－6－2地下导线测量的精度设计

1直线隧道地下导线的精度设计直线隧道的地下导线为等边直伸导线，导线测边误差对横向贯通误差不产生影响。地下导线测量误差对横向贯通误差的影响为第33页/共76页第32页/共76页该值应小于或等于“影响值”。若为“洞口－－洞口”相向开挖，则导线测角中误差的设计值为：第34页/共76页第33页/共76页2曲线隧道地下导线的精度设计一般可按等影响原则设计测角、量边精度

第35页/共76页第34页/共76页

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在实际工作中，也可预先给出地下导线的测角量边精度指标，然后估计地下导线的测量误差对横向贯通误差的影响，若估算值小于并接近允许值（“影响值”），则认为预设的精度指标可行。第37页/共76页第36页/共76页3地下导线加测陀螺方位角的设计地下导线加测陀螺方位角有利于提高导线的横向精度。当时，加测1～2条陀螺边，对导线的精度有较大增益。当时，加测陀螺边对导线的精度影响甚微。

第38页/共76页第37页/共76页

4地下水准测量

第39页/共76页第38页/共76页8-7隧道施工中的测量工作8-7-1隧道开挖中的测量

1.开挖中的指向方法

中线法；串线法；激光指向。第40页/共76页第39页/共76页a.中线法第41页/共76页第40页/共76页b.串线法第42页/共76页第41页/共76页c.激光指向第43页/共76页第42页/共76页2线路中线平移及计算

需要做平移计算的情形：

通过平行导坑开挖时，侧壁导坑的中线是隧道中线的平移线；双线隧道的中部导坑的中线是隧道中线的平移线；有时为了避免施工干扰，将线路中线偏移一定距离。第44页/共76页第43页/共76页

平移计算公式

第45页/共76页第44页/共76页证明：第46页/共76页第45页/共76页3隧道坡度的放样第47页/共76页第46页/共76页8-8新技术在隧道施工中的应用1TBM的自动导向系统

TBM（TunnelBoringMachine，隧道掘进机）。近代掘进机的最大特点是广泛使用电子、信息技术对全部作业进行制导和监控,使掘进过程始终处于最佳状态。其速度一般为常规钻爆法的8～10倍,最佳日进尺可达150m。除速度快以外,还有优质、安全、经济,有利于环境保护和劳动力保护的优点。微型掘进机的直径一般为25～200cm,巨型掘进机的直径近15m。第48页/共76页第47页/共76页第49页/共76页第48页/共76页TBM的自动导向系统第50页/共76页第49页/共76页8-9贯通误差的测定和调整1贯通误差的测定方法贯通面贯通面第51页/共76页第50页/共76页第九章竖井联系测量与陀螺经纬仪测量9-1竖井联系测量的误差对横向贯通误差的影响1.坐标传递误差对横向贯通误差的影响第52页/共76页第51页/共76页

坐标传递误差对横向贯通误差的影响为是一个常数，它不随地下导线的长度而增大。第53页/共76页第52页/共76页

2方位传递误差对横向贯通误差的影响第54页/共76页第53页/共76页

方位传递误差对横向贯通误差的影响：其中l0为竖井到贯通面的距离。

第55页/共76页第54页/共76页

竖井定向的必要精度：

第56页/共76页第55页/共76页9－2一井定向1一井定向的原理第57页/共76页第56页/共76页2一井定向的观测

第58页/共76页第57页/共76页

3一井定向观测的检核内容量边的检核：

井上、井下同一距离的差值；用余弦定理计算的吊锤距离与实际量测边长的差值。第59页/共76页第58页/共76页

测角的检核：吊锤在三个不同位置上所测的角度之差与其应有值比较。第60页/共76页第59页/共76页9－3联系三角形最有利的形状

最有利形状：联系三角形应为伸展形状，、应接近于0，<3o。b/a大约等于1.5。两吊锤线之间的距离a，应尽可能选择最大的数值。当联系三角形未平差时，传递方向应选择经过小角的路线。第61页/共76页第60页/共76页9-5两井定向第62页/共76页第61页/共76页1.两井定向外业

投点；地上连接测量；地下连接测量。第63页/共76页第62页/共76页1.两井定向内业

地下导线按无定向导线进行平差计算。计算时，要考虑是否需要将地下导线的边长投影到地面控制网的高程投影面问题。第64页/共76页第63页/共76页9－6通过竖井传递高程1利用钢高程尺传递第65页/共76页第64页/共76页2利用测距仪传递高程第66页/共76页第65页/共76页9-7陀螺仪指北原理1陀螺仪的结构第67页/共76页第66页/共76页

三自由度陀螺；二自由度陀螺。第68页/共76页第67页/共76页2陀螺仪的基本特性定轴性

---在没有外力矩作用时，陀螺仪转子的方向保持不变。进动性

进动现象。

---在外力矩作用时，陀螺仪转子产生进动现象。

第69页/共76页第68页/共76页进动现象y

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