地下工程测量

19一月2023第1页，共99页19一月2023地下工程的种类地下工程根据工程建设的特点可分为三大类:一.地下通道工程，如隧道工程(包括铁路隧道、公路隧道以及输水隧洞)、城市地下铁道工程等;二.地下建(构)筑物，如地下工厂、仓库、影剧院、游乐场、舞厅、餐厅、医院、图书室、地下商业街、人防工程以及军事设施等;三.为开采各种矿产而建设的地下采矿工程。8.地下工程测量

UndergroundEngineeringSurveying19一月2023第2页，共99页19一月2023与地面工程测量相比，地下工程测量具有以下特点：(1)地下工程施工面黑暗潮湿，环境较差，经常需进行点下对中，有时边长较短，因此测量精度难以提高；(2)地下工程的坑道往往采用独头掘进，洞室之间互不相通，不便组织校核，出现错误不能及时发现。随着坑道的进展，点位误差的累积越来越大；8.地下工程测量

UndergroundEngineeringSurveying19一月2023第3页，共99页19一月2023(3)地下工程施工面狭窄，并且坑道往往只能前后通视，造成控制测量形式比较单一，仅适合布设导线；(4)测量工作随着坑道工程的掘进，而不间断的进行。一般先以低等级导线指示坑道掘进，而后布设高级导线进行检核；(5)由于地下工程的需要，往往采用一些特殊或特定的测量方法（如为保证地下和地面采用统一的坐标系统，需进行联系测量）和仪器。8.地下工程测量

UndergroundEngineeringSurveying19一月2023第4页，共99页8.地下工程测量

UndergroundEngineeringSurveying19一月20238.1概述8.2地面控制测量8.3地下控制测量8.4竖井联系测量8.5贯通误差预计8.6地下工程施工测量与竣工测量8.7贯通误差的测定与调整19一月2023第5页，共99页19一月20238.1概述1.隧道工程测量综述隧道可分为超长隧道、长隧道和短隧道。对于直线隧道，其长度在3000m以上的属超长隧道；长度在1000～3000m的属长隧道；长度在500～1000m的属中长隧道；长度在500m以下的属短隧道。对于同等级的曲线隧道，其长度界限为直线形隧道的一半。开挖顺着中线不断地向洞内延伸，衬砌和洞内建筑物（避车洞、排水沟、电缆槽等）的施工紧跟其后，不等贯通，隧道内的大部分建筑物已经建成；特点：19一月2023第6页，共99页19一月20238.1概述2.隧道工程测量的任务勘测设计阶段是提供选址地形图和地质填图所需的测绘资料，以及定测时将隧道线路测设在地面上，即在洞门前后标定线路中线控制桩及洞身顶部地面上的中线桩；施工阶段是保证隧道相向开挖时，能按规定的精度正确贯通，并使建筑物的位置符合规定，不侵入建筑限界，以确保运营安全。19一月2023第7页，共99页19一月20238.1概述3.隧道工程测量的内容及作用

洞外平面控制测量；

洞外高程控制测量；

洞内平面控制测量；

洞内高程控制测量；

进洞测量；

洞内中线测设；

贯通误差调整；

竣工测量。19一月2023第8页，共99页19一月20238.1概述3.隧道工程测量的内容及（1）在地下标定出地下工程建筑物的设计中心线和高程，为开挖、衬砌和施工指定方向和位置；（2）保证在两个相向开挖面的掘进中，施工中线在平面和高程上按设计的要求正确贯通，保证开挖不超过规定的界线，保证所有建筑物在贯通前能正确地修建；（3）保证各种设备的正确安装；（4）为设计和管理部门提供竣工测量资料等。作用19一月2023第9页，共99页19一月20238.1概述4.隧道贯通误差的测量要求在隧道施工中，由于地面控制测量、联系测量、地下控制测量以及细部放样的误差，使得两个相向开挖的工作面的施工中线，不能理想地衔接，而产生错开现象，即所谓贯通误差，其在线路中线方向的投影长度称为纵向贯通误差（简称纵向误差），其允许值一般为±20cm。在垂直于中线方向的投影长度称为横向贯通误差（简称横向误差），其允许值一般为±10cm。在高程方向的投影长度称为高程贯通误差（简称高程误差），其允许值一般为±5cm。

19一月2023第10页，共99页19一月20238.1概述4.隧道贯通误差的测量要求横向贯通误差高程贯通误差纵向贯通误差01一一月月2023第11页，，共共99页01一一月月2023※影响贯贯通误误差的的主要要因素素及其其分解解8.1概述4.隧道贯通误误差的测量量要求由于洞外控控制测量、、洞内外联联系测量、、洞内控制制测量和洞洞内中线放放样等项误误差的共同同影响。一般将洞外平面控控制测量的误差做为为影响隧道道横向贯通通误差的一一个独立的的因素，将两相向开开挖的洞内内导线测量量的误差各各为一个独独立的因素素，按照等影影响原则确确定相应的的横向贯通通误差。洞外（内））平面控制制测量的误误差所引起起的横向贯贯通误差的的允许值：：01一月2023第12页，共99页01一月2023高程控制测量量中，洞内、、洞外高程测测量的误差对对高程贯通误误差的影响，，按相等原则则分配。洞外（内）高高程测量的误误差对高程贯贯通误差的允允许值：8.1概述4.隧道贯通误差差的测量要求求对于纵向贯通通精度而言，，它主要影响响隧道中线的的长度，只要要求满足定测测中线的精度度，即：01一一月月2023第13页，，共共99页01一一月月20238.1概述4.隧道贯贯通误误差的的测量量要求求测量部位横向中误差（mm）高程中误差mm相邻两开挖洞口间长度（km）＜44~88~1010~1313~1717~20洞外30456090120150±18洞内406080120160200±17洞外、洞内总影响5075100150200250±25无竖井井公路路铁路路隧道道控制制测量量的误误差对对于贯贯通误误差所所容许许的影影响值值01一月月2023第14页，共99页01一月2023横向误差17.3毫米高程误差4.6毫米大瑶山隧道(14.3公里)隧道工程举例例8.1概述4.隧道贯通误差差的测量要求求01一月月2023第15页，共99页01一月月20238.1概述4.隧道贯通误误差的测量量要求西康铁路秦秦岭特特长隧道(18.4公里)纵向误差125毫米横向误差12毫米高程误差1毫米01一月2023第16页，共99页01一一月月20238.2地面面控控制制测测量量对于于直直线线隧隧道道，，洞洞外外平平面面控控制制测测量量的的目的主要是是获取取两端端洞口口较为为精确确的点点的平平面位位置和和引测测进洞洞的方方向；；对于曲曲线隧隧道，，洞外外平面面控制制测量量除具具有与与直线线隧道道相同同的目目的外外，还还在于于间接求求算隧隧道所所在曲曲线的的转向向角及及两端端洞口口控制制桩与与交点点的相相对位位置，，进而而按设设计选选配的的圆曲曲线半半径和和缓和和曲线线长重重新确确定隧隧道中中线的的位置置。01一月月2023第17页，共99页01一一月20238.2地面控制制测量直线隧道道长度大大于1000m，曲线隧隧道长度度大于500m，均应根根据横向向贯通精精度要求求进行隧隧道平面面控制测测量设计计。两相邻开开挖洞口口（包括括横洞口口、斜井井口）高高程路线线长度大大于5000m，应根据据高程贯贯通精度度要求进进行隧道道高程控控制测量量设计。。01一月2023第18页，共99页01一一月月20238.2地面控控制测测量1.中线法法（现现场标标定法法）中线法法一般般只能能用于于短于于1000m的直线线隧道道和短短于500m的曲线线隧道道的洞洞外平平面控控制。。建立洞洞外平平面控控制的的常用用的方方法有有：中线法法、精精密导导线法法、三三角网网和GPS网等。先将洞洞内线线路中中线点点的平平面位位置测测设于于地面面，经经检核核确认认该段段中线线与两两端相相邻线线路中中线能能够正正确衔衔接后后，方方可以以此作作为依依据，，进行行引测测进洞洞和洞洞内中中线测测设。。01一一月月2023第19页，，共共99页01一一月月20238.2地面控控制测测量假设A、D两点为为隧道道中线线在洞洞口处处的已已知点点，由由于不不能通通视，，因此此要在在中间间定出出B、C两点，，作为为向洞洞内引引线的的依据据。标标定时时可按设设计图图纸求求得AD的概略略方位位角，，然后后在现现场按按此方方向用用经纬纬仪以以正倒倒镜延延长直直线的的方法法，将将中线线从A点延长长至B、C′，最后后至D′′点，并并量出出DD′′间的距距离。。另外用用视距距法求求得AB′、B′C′、C′D′等距离离，这这时CC′的距离离可用用下式式求得得：1.中线法法01一一月2023第20页，共99页01一月20238.2地面控制测量量1.中线法中线法简单、、直观，但其其精度不太高高。然后将经纬仪仪移到C，后视D点，再用上法法延长直线至A，若直线不通通过A点，再按上述述方法计算在在B点的偏距，并并将仪器移至至B点，依此方法法，直至使B、C二点都在AD直线上为止。。最后将B、C二点在地面上上标定出来，，作为向洞内内引线的依据据。若用于曲线隧隧道，则应首首先精确标出出两切线方向向，然后精确确测出转向角角，将切线长长度正确地标标定在地表上上，以切线上上的控制点为为准，将中线线引入洞内。。01一月2023第21页，共99页01一一月月2023隧道洞洞外导导线测测量和和经纬纬仪（（或全全站仪仪）导导线测测量方方法相相同，，但它它的精度要要求较较高，所以以测角角和量量边均均用较较精密密的仪仪器和和方法法。8.2地面控控制测测量2.导线法法（1）在直直线隧隧道的的设计计中，，导线线应尽尽量沿沿两洞洞口连连接的的方向向布设设成直伸形形式。因为直直伸导导线量量距误误差只只影响响隧道道的长长度，，而对对垂直直隧道道中线线方向向上的的误差差（即即横向向贯通通误差差）影影响较较小。。01一月月2023第22页，共99页01一月月2023（2）在曲线隧道的测设当中中，当两端端洞口附近近为曲线而而中部为直直线的隧道道，两端曲曲线部分可可沿切线、、中部直线线部分沿中中线布设导导线点；当整个隧道道在曲线上上时，宜沿沿两端洞口口的连接线线布设导线线点，如受地形形地物限制制，可离开开中线或两两洞口的连连接线，但但不宜过远远。同时，，曲线隧道的的导线还应应尽可能通通过洞外曲曲线起讫点点或交点桩桩，这样曲曲线交点上上的总偏角角可根据导导线测量结结果计算出出来，据此可将定定测时所测测得的总偏偏角加以修修正，用得得到的较精精确的数值值来求算曲曲线元素。。8.2地面控制测测量2.导线法01一月2023第23页，共99页01一一月月2023（3）导线线应应尽尽可可能能通通过过隧隧道道两两端端洞洞口口及及各各辅辅助助坑坑道道口口的的进进洞洞点点，，使使这这些些点点能能够够成成为为主主导导线线点点。。有时时受受条条件件限限制制，，辅辅助助坑坑道道口口的的进进洞洞点点不不便便直直接接联联系系为为主主导导线线点点时时，，可可作作为为支支导导线线点点，，这这些些点点至至少少与与两两个个主主导导线线点点联联测测，，以以保保证证其其精精度度。。8.2地面面控控制制测测量量（4）在在确确定定控控制制点点位位置置时时，，应应使使每个个洞洞口口不不少少于于三三个个能能彼彼此此联联系系的的平平面面控控制制点点（包括洞口口插点及附附近的三角角点，导线线点）。以以便于进洞洞时进行检检测，或某某个点在施施工过程中中被破坏后后，便于补补测。2.导线法01一一月月2023第24页，，共共99页01一一月月2023（5）为了了提高高导线线测量量的精精度和和增加加校核核条件件，一一般都都将导导线布布置成成多边形形闭合合环。当量量距困困难时时，可可布设设成主主副导导线闭闭合环环，副副导线线只测测其转转角而而不量量距。。8.2地面控控制测测量（6）导线线最短短边长长不应小小于300m，相邻边边长的的比不不应小小于1：3，并尽尽量采采用长长边，，以减小测测角误误差对对导线线横向向误差差的影响响。2.导线法法01一一月2023第25页，共99页01一一月月2023（7）隧隧道道洞洞外外导导线线应应组组成成闭闭合合环环，，一一个个控控制制网网中中导导线线环环的的个个数数应应不不少少于于4个；每个个环的边边数约为为4~6条，应尽尽可能将将两端洞洞口控制制点纳入入到导线线网中。。8.2地面控制制测量2.导线法01一一月2023第26页，共99页01一月月2023（8）导线的水水平角一般般采用方向观测法法。当水平角角只有两个个方向时，，可按总测测回数的奇数和偶数数测回分别别观测导线线的左角和和右角，以检查测测角错误；；将它们换换算为左角角或右角后后再取平均均值，可以以提高测角角精度。2.导线法8.2地面控制测测量导线测量的的优点是选点布网网较自由、、灵活，对对地形的适适应性较好好。目前光光电测距导导线已成为为隧道平面面控制测量量的主要布布设方案之之一。光电电测距导线线的布设形形式可分为为附合导线线、闭合导导线和直伸伸形多环导导线锁等。。01一一月月2023第27页，，共共99页01一一月月2023三角角测测量量的的方方向向控控制制较较中中线线法法、、导导线线法法都都高高，，如果果仅仅从从横横向向贯贯通通精精度度的的观观点点考考虑虑，，则则它它是是最最理理想想的的隧隧道道平平面面控控制制方方法法。。三角角测测量量除除采采用用测测角角三三角角锁锁外外，，还还可可采采用用变变角角网网和和三三边边网网。。但但从从精精度度、、工工作作量量、、经经济济方方面面综综合合考考虑虑，，以以测测角角三三角角锁锁为为好好。。8.2地面面控控制制测测量量3.三角角网网法法01一一月2023第28页，共99页01一月2023直线隧道以单单锁为主，三角点尽量靠靠近中线，条条件许可时，，可利用隧道道中线三角锁锁的一边，以以减少测量误误差对横向贯贯通的影响。。曲线隧道三角角锁以沿两端端洞口的连线线方向布设较较为有利，较短的曲线隧隧道可布设成成中点多边形形锁，长的曲线隧道道，包括一部部分直线，一一部分曲线的的隧道可布设设成任意三角角形锁。8.2地面控制测量量3.三角网法01一一月月2023第29页，，共共99页01一月月20238.2地面控制测测量3.三角网法01一月2023第30页，共99页01一一月月2023三角角锁锁一一般般布布置置一一条条高精精度度的的基基线线作为为起起始始边边，，并并在在三三角角锁锁另另一一端端增增设设一一条条基基线线，，以以资资检检核核；；其其余余仅仅只只有有测测角角工工作作，，按按正正弦弦定定理理推推算算边边长长，，经经过过平平差差计计算算可可求求得得三三角角点点和和隧隧道道轴轴线线上上控控制制点点的的坐坐标标，，然然后后以以控控制制点点为为依依据据，，确确定定进进洞洞方方向向。。8.2地面面控控制制测测量量3.三角角网网法法三角角锁锁的的优优点点是图图形形结结构构坚坚强强、、布布点点少少、、推推进进快快、、精精度度高高、、多多余余观观测测数数据据较较多多，，可可以以检检查查判判断断明明显显的的粗粗差差和和系系统统误误差差，，其缺缺点点是测测角角工工作作量量大大，，受受图图形形传传距距角角大大小小的的限限制制以以及及基基线线丈丈量量困困难难。。但但目目前前由由于于高高精精度度光光电电测测距距仪仪的的应应用用，，测测量量边边长长已已不不再再困困难难。。所所测测边边长长根根据据其其测测距距精精度度的的高高低低，，可可作作为为基基线线使使用用也也可可当当作作观观测测值值参参与与平平差差。。01一一月月2023第31页，共共99页01一8.2地面控制制测量4.GPS法用全球定定位系统统GPS技术作洞洞外平面面控制时时，只需在洞洞口处布布点，对于直直线隧道道，洞口口点选在在线路中中线上，，另外再再布设两两个定向向点，除除要求洞洞口点与与定向点点通视外外，定向向点之间间不要求求通视。。对于曲线线隧道01一一月月2023第32页，，共共99页01一一月2023由上述各各种方法法比较看看出：8.2地面控制制测量中线法控制形式式最简单单，但由由于方向向控制较较差，故故只能用用于较短短的隧道道；三角测量量方法其方向控控制精度度最高，，故在光光电测距距仪未广广泛使用用之前，，是隧道道控制最最主要的的形式，，但其三三角点的的布设要要受到地地形、地地物条件件的限制制，而且且基线边边要求精精度高，，使丈量量工作复复杂，平平差计算算工作量量大；精密导线线法，在光电电测距仪仪的测程程和精度度不断提提高的今今天，由由于布设设简单、、灵活、、地形适适应性强强、外业业工作量量少，因因而逐渐渐成为隧隧道控制制的主要要形式，，只要在在水平角角测量时时适当增增加测回回数，就就可弥补补其方向向控制不不如三角角测量之之不足。。而且光光电测距距导线和和光电测测距三角角高程可可以同时时进行，，大大减减少了野野外工作作量，是是隧道控控制中应应首选的的方案之之一；GPS测量是目前的一一种全新控控制形式，，随着其价价格的降低低、精度的的提高、理理论的完善善，已经成成为使用最最广、效率率最高的控控制形式。。01一月2023第33页，共99页01一月20238.2地面控制测量量5.高程控制测量量洞外高程控制制测量的任务，是按照设计计精度施测两两相向开挖洞洞口附近水准准点之间的高高差，以便将将整个隧道的的统一高程系系统引入洞内内，同时在每每一个洞口应埋设不少于于2个水准点，两水准点之之间的高差，，以安置一次次水准仪即可可测出为宜。。保证按规定定精度在高程程方面正确贯贯通，并使隧隧道工程在高高程方面按要要求的精度正正确修建。隧道高程控制制测量一般采采用水淮测量量，对于四、、五等高程控控制测量也可可采用光电测测距三角高程程测量。01一月2023第34页，共99页01一月月20238.2地面控制测测量测量部位测量等级每公里高差中数的偶然中误差(mm)两开挖洞口间的水准路线长度(km)水准仪等级水准尺类型洞外二≤1.0＞36S0.5、S1线条式因瓦水准尺三≤3.013～36S1线条式因瓦水准尺S3区格式水准尺四≤5.05～13S3区格式水准尺洞内二≤1.0＞32S1线条式因瓦水准尺三≤3.011～32S3区格式水准尺四≤5.05～11S3区格式水准尺等级水准测测量的路线线长度和仪仪器精度5.高程控制测测量01一月月2023第35页，共99页01一一月2023洞外控制制测量完完成以后后，应把各洞口口的线路路中线控控制桩和和洞外控控制网联联系起来来。由于控控制网和和线路中中线两者者的坐标标系不一一致，应应首先把把洞外控控制点和和中线控控制桩的的坐标纳纳入同一一坐标系系统内，，故必须须先进行行坐标变变换计算算，得到到控制点点在变换换后的新新坐标。。一般在直直线段以以线路中中线作为为x轴；曲线线上则以以一条切切线方向向作为x轴。用线路中中线点和和控制点点的坐标标，反算算两点的的距离和和方位角角，即洞内中中线点与与洞口控控制点之之间的距距离、角角度和高高差关系系。测设洞内内中线点点位。从从而确定定进洞测测量的数数据。把中线引引入洞内内。8.3进洞关系系计算和和进洞测测量01一月2023第36页，共99页01一一月月2023进洞关关系计计算和和进洞洞测量量的主主要任任务：：1.确定隧隧道中中线与与平面面控制制网之之间的的关系系；2.在洞内内控制制建立立之前前，指指导中中线进进洞和和洞内内开挖挖。8.3进洞关关系计计算和和进洞洞测量量01一月月2023第37页，共99页01一月20231.直线隧道8.3进洞关系计算算和进洞测量量如图所示一直直线隧道的平平面控制网，，A、B、C、…、G为地面平面控控制点。其中中A、G为洞口点，Sl、S2为设计进洞的的第1、第2个中线里程桩桩。为了求得得A点洞口中线掘掘进方向及掘掘进后测设中中线里程桩S1，用坐标反算算公式求测设设数据。01一月2023第38页，共99页01一一月月20232.曲线隧隧道8.3进洞关关系计计算和和进洞洞测量量对于中中间具具有曲曲线的的隧道道，如如图所所示，，隧道道中线线转折折点C的坐标标和曲曲线半半径已已由设设计文文件给给定。。因此此，可可以计计算两端进进洞中中线的的方向向和里程程并测测设。。当掘掘进达达到曲曲线段段的里里程以以后，，按照照测设设线路路工程程平面面圆曲曲线的的方法法测设设曲线线上的的里程程桩。。01一一月月2023第39页，共共99页01一一月月20233.洞口口掘掘进进方方向向的的标标定定8.3进洞洞关关系系计计算算和和进进洞洞测测量量隧道道贯贯通通的的横横向向误误差差主主要要由由隧隧道道中中线线方方向向的的测测设设精精度度所所决决定定，而而进进洞洞时时的的初初始始方方向向尤尤为为重重要要。。因因此此，，在在隧隧道道洞洞口口，，要要埋埋设设若若干干个个固固定定点点，，将将中中线线方方向向标标定定于于地地面面，，作作为为开开始始掘掘进进及及以以后后与与洞洞内内控控制制点点联联测测的的依依据据。。如如图图所所示示，，用用1、2、3、4标定定掘掘进进方方向向，，再再在在洞洞口口与与中中线线垂垂直直方方向向上上埋埋设设5、6、7、8桩。。所所有有固固定定点点应应埋埋设设在在不不易易受受施施工工影影响响的的地地方方，，并并测测定定A点至至2、3、6、7点的的平平距距。。这这样样，，在在施施工工过过程程中中可可以以随随时时检检查查或或恢恢复复洞洞口口控控制制点点的的位位置置和和进进洞洞中中线线的的方方向向及及里里程程。。01一一月月2023第40页，共共99页01一月20238.4竖井联系测量量在隧道施工中中，除了通过过开挖平洞、、斜井以增加加工作面外，，还可以采用用开挖竖井的的方法来增加加工作面，将将整个隧道分分成若干段，，实行分段开开挖。例如，，城市地下铁铁道的建造，，每个地下站站是一个大型型竖井，在站站与站之间用用盾构进行开开挖，并不受受城市地面密密集的建筑物物和繁忙交通通的影响。01一一月月2023第41页，，共共99页为了了保保证证地地下下各各方方向向的的开开挖挖面面能能准准确确贯贯通通，，必必须须将将地面面控控制制网网中中的的点点位位坐坐标标、、方方位位和和高高程程，，通通过过竖竖井井传传递递到到地地下下，这这项项工工作作称称为为竖井井联联系系测测量量。01一一月月20238.4竖井联联系测测量按照地地下控控制网网与地地面上上联系系的形形式不不同，，定向向的方方法可可分为为下列列四种种：经过一一个竖竖井定定向（（简称称一井井定向向）经过两两个竖竖井定定向（（简称称两井井定向向）经过横横洞（（平坑坑）与与斜井井的定定向；；应用陀陀螺经经纬仪仪定向向。01一月月2023第42页，共99页01一一月20238.4竖井联系系测量abca′b′c′(1)投点及连连接测量量方法O1O2ABA′B′O1O2联系三角角形1、一井定定向目的：将将地面点点坐标和和方位角角传递到到地下01一一月2023第43页，共99页01一一月月20238.4竖井井联联系系测测量量(2)联系系三三角角形形平平差差计计算算bcaO1O2A边长长检检核核要要求求在在地地面面及及地地下下所所量量得得的的吊吊锤锤线线间间距距离离之之差差不不超超过过2mm（1）计计算算两两吊吊垂垂线线间间距距。。（2）检检核核计计算算。。（4）计计算算β角和和γ角。。（5）求求闭闭合合差差并并进进行行改改正正。。（3）计计算算三三角角形形边边长长改改正正数数。。01一月2023第44页，共99页01一一月月2023(3)地下下导导线线起起始始边边方方位位角角推推算算BAA′B′O1O2O1O2BA8.4竖井井联联系系测测量量01一一月月2023第45页，共共99页01一一月2023O1O2A′B′C′D′mqmo(4)方位角传传递的误误差8.4竖井联系系测量01一一月2023第46页，共99页01一月月20238.4竖井联系测测量(5)联系三角形形的最有利利形状AO1O2baBAA′B′O1O201一月月2023第47页，共99页01一月2023AO1O2（1）两垂线之间间距离尽可能能远。（2）应为伸展形状，不能大于3°。O1O2O1O2（3）b/a的数数值值应应大大约约等等于于1.5。Aab测距精度的影响测角精度的影响(5)联系系三三角角形形的的最最有有利利形形状状8.4竖井井联联系系测测量量01一一月2023第48页，共99页01一一月2023(5)联系三角角形的最最有利形形状b＜cO1O2Abca8.4竖井联系系测量01一一月2023第49页，共99页01一一月月2023O1O2（4）传传递递方方向向应应经经过过小小角角。。BAA′B′路线对应的角度1234√(5)联系三三角形形的最最有利利形状状8.4竖井联联系测测量01一月月2023第50页，共99页01一一月2023第51页，共99页01一一月2023第52页，共99页01一月2023第53页，共99页01一一月月2023第54页，，共共99页01一一月月2023第55页，共共99页01一一月月2023第56页，共共99页01一月月20238.4竖井联系测测量M2、两井定向向通风井竖井abcO1231O2无定向导线线PQN(1)投点及联系系测量BA01一一月2023第57页，共99页无定向导线:是没有方向检检核的导线，，即为从一条条已知边出发发而闭合到一一个已知点上上，但有时在在导线的一端端只有一个已已知点,没有定向点，，另一端也可可能是一个点点。这种导线线就不能用常常规的计算方方法来推算坐坐标，因为起起算时没有定定向点，所以以称为无定向向导线。由于没有方向向检核精度比比附合导线要要低。闭合到到一个已知点点上只有一个个坐标检核条条件，但比支支导线精度要要高。01一月月2023第58页，共99页无定向导线线近似平差差步骤01一一月月2023第59页，，共共99页01一一月月2023第60页，，共共99页01一一月月2023第61页，共共99页01一月月2023第62页，共99页01一月月2023第63页，共99页01一月月2023第64页，共99页01一月月20238.4竖井联系测测量(2)内业计算①计算两吊锤锤线在地面面坐标系的的方向角与与距离01一一月月2023第65页，共共99页01一一月月20238.4竖井井联联系系测测量量②计算算地地下下导导线线点点在在假假定定坐坐标标系系中中的的坐坐标标设A点为为原原点点，，A1边为为X’’轴方方向向Ax123ByX’Y’i=（1，2，………，n－1）式中中：：01一一月月2023第66页，，共共99页01一一月20238.4竖井联系系测量B点的坐标标为：由A、B两点在假假定坐标标系中坐坐标，反反算其假假定方位位角与距距离为：：01一一月2023第67页，共99页01一一月20238.4竖井联系系测量③计算地下下导线各各点在地地面坐标标系中的的坐标Ax123ByX’Y’A.计算井下下起始边边在地面面坐标系系统中的的方位角角B.根据A点的坐标标和计算算出的A1边的方位位角计算算出井下下导线各各点在地地面坐标标系统中中的坐标标和方位位角。01一一月月2023第68页，共共99页01一一月月20238.4竖井联系测测量④两竖井间地地下导线的的平差坐标闭合差差由于全长相对闭闭合差为01一月月2023第69页，共99页01一一月月20238.4竖井井联联系系测测量量（4）铅铅垂垂仪仪与与全全站站仪仪联联合合定定向向法法通风风井井竖井井TD1TD2W1W2`BCPQ01一一月月2023第70页，共99页01一一月20238.4竖井联系系测量aPbQ水准点1水准点23、竖井井高程传传递（1）钢尺尺传递法法l01一一月2023第71页，共99页01一一月20238.4竖井联系测测量②检核水准点1水准点2注意事项①钢尺改正01一月月2023第72页，共99页01一一月月20238.4竖井井联联系系测测量量（2）测测距距仪仪传传递递法法ab水准点1水准点2mnD01一一月月2023第73页，，共共99页01一一月月2023莫找借借口失失败，，只找找理由由成功功！思考题题：01一一月月2023第74页，共共99页01一一月月20238.5地下控控制测测量地下控控制测测量的的目的是以必必要的的精度度，按按照与与洞外外控制制测量量统一一的坐坐标系系统，，建立立洞内内的控控制系系统。。根据据洞内内导线线的坐坐标，，就可可以放放样出出隧道道中线线及其其衬砌砌的位位置，，指出出隧道道开挖挖的方方向，，保证相相向开开挖的的隧道道在所所要求求的精精度范范围内内贯通通。01一一月月2023第75页，共99页01一月20231、地下平面控控制测量6.5地下控制测量量网形：导线(网）地下导线系随随着隧道的开开挖而向前延延伸，因此只只能敷设支导线（导线线环），而不是将整整条导线一次次测完。支导导线只能用重复观测的方方法进行检核核。应考虑的因素素：1）在贯通面处处，其横向误误差不能超过过容许的数值值2）地下导线点点的位置应保保持在隧道内内能以必要的的精度进行放放样01一月2023第76页，共99页01一月20236.5地下控制测量量采用分级布设设的方法解决办法：（1）施工导线：：在开挖面向前前推进时，用用以进行放样样而指导开挖挖的导线测量量，一部分施施工导线的点点，将作为以以后敷设基本本导线的点，，施工导线的的边长为25~50m。（2）基本导线：：当掘进100~300m时，为了检查查坑道的方向向是否与设计计的相符合，，就要选择一一部分施工导导线点敷设边边长较长（50~100m）精度要求较较高的基本导导线。（3）主要导线：：当坑道掘进大大于1km时，基本导线线将不能保证证应有的贯通通精度，这时时就要选择一一部分基本导导线点来敷设设主要导线，，主要导线的的边长为150~800m。为了改善通通视条件，主主要导线点应应尽量靠近隧隧道中线。01一月月2023第77页，共99页01一一月月20236.5地下控控制测测量01一月月2023第78页，共99页01一月月20232、地下高程程控制测量量6.5地下控制测测量洞内应每隔隔200~500m设立一对高高程控制点点（永久））。高程控控制点可选选在导线点点上，也可可根据情况况埋设在隧隧道的顶板板、底板或或边墙上。。洞内高程程控制测测量的目的，是由洞洞口高程程控制点点向洞内内传递高高程，即即测定洞洞内各高高程控制制点的高高程，做做为洞内内施工高高程放样样的依据据。三等及以以上的高高程控制制测量应应采用水水准测量量，四、、五等可可采用水水准测量量或光电电测距三三角高程程测量;01一一月2023第79页，共99页01一月20236.5地下控制测量量有时由于隧道道内施工场地地狭小，工种种繁多，干扰扰较大，所以以洞内水准测测量还常使用用倒尺法传递高程。对于倒尺的读读数应作为负值计算01一月2023第80页，共99页01一一月月20236.6隧道开开挖中中的测测量工工作在隧道道施工工过程程中，，测量量人员员的主要任任务是是随时时确定定开挖挖的方方向，此外外还要要定期期检查查工程程进度度（进进尺））及计计算完完成的的土石石方数数量。。在隧隧道竣竣工后后，还还要进进行竣竣工测测量。。01一一月月2023第81页，共共99页01一一月月20236.6隧道道开开挖挖中中的的测测量量工工作作1、中中线线放放样样2、坡坡度度放放样样3、断断面面放放样样在隧隧道道施施工工过过程程中中，，根根据据洞洞内内布布设设的的地地下下导导线线点点，，经经坐坐标标推推算算而而确确定定隧隧道道中中心心线线方方向向上上有有关关点点位位，，以以准准确确知知道道较较长长隧隧道道的的开开挖挖方方向向和和便便于于日日常常施施工工放放样样。。为了了控控制制隧隧道道坡坡度度和和高高程程的的正正确确性性，，通通常常在在隧隧道道岩岩壁壁上上每每隔隔5~10m，标标出出比比洞洞底底地地坪坪高高出出1m的抄抄平平线线，，又又称称腰线线，腰腰线线与与洞洞底底地地坪坪的的设设计计高高程程线线是是平平行行的的。。施施工工人人员员根根据据腰腰线线可可以以很很快快地地放放样样出出坡坡度度和和各各部部位位高高程程。。01一一月月2023第82页，共共99页01一一月月20231、中线线放样样ADP4P5L（1）中线法法6.6隧道开开挖中中的测测量工工作01一月2023第83页，共99页01一月20236.6隧道开挖中的的测量工作ADP4P5L操作过程标定中线上的的点A;标定开挖方向向(定D点)中线点向前延延伸180o01一月2023第84页，共99页01一月2023（2）串线法BDC>5m工作面<30m6.6隧道开挖中的的测量工作01一一月月2023第85页，，共共99页01一一月月20236.6隧道道开开挖挖中中的的测测量量工工作作2、坡坡度度放放样样洞底底地地坪坪腰线线NHN=172.76mi=+5‰1maa=1.437mA’’B’’C’’D’’5m01一月月2023第86页，共99页01一月月20236.6隧道开挖中中的测量工工作3、断面放样样每次开挖钻钻爆前，应应在开挖断断面上根据据中线和规规定高程标标出预计开开挖断面轮轮廓线。BC工作面BBlb1b2l支距法测量量断面原理理01一月月2023第87页，共99页01一一月2023半径法放放样断面面6.6隧道开挖挖中的测测量工作作01一一月2023第88页，共99页01一一月20234、隧道竣竣工测量量8.6隧道开挖挖中的测测量工作作隧道竣工工后，为为检查主主要结构构及线路路位置是是否符合合设计要要求，应应进行竣竣工测量量。该项项工作包包括，隧道净空断面面测量、永久久中线点及水水准点的测设设。01一一月月2023第89页，共共99页01一一月月2023隧道净净空断断面测测量时时，应应在直直线地地段每每50m、曲线线地段段每20m或需要要加测测断面面处测测绘隧隧道的的实际际净空空。测量时时均以以线路路中线线为准准，包包括测测量隧隧道的的拱顶高高程、、起拱拱线宽宽度等。。近年年来许许多施施工单单位已已开始始应用用便携式式断面面仪进行隧隧道的的净空空断面面测量量，该该种仪仪器可可进行行自动动扫描描、跟跟踪和和测量量，并并可立立即显显示面面积、、高度度和宽宽度等等测量量结果果，测测量速速度快快、精精度高高。6.6隧道开开挖中中的测测量工工作01一一月月2023第90页，，共共99页01一一月月2023隧道道施施工工时时基基本本上上都都是是采采用用边开开挖挖、、边边衬衬砌砌的方方法法，，等等到到隧隧道道贯贯通通时时，，未未衬衬砌砌部部分分也也所所剩剩不不多多，，故故可可进进行行中中线线调调整整的的地地段段有有限限。。于于是是，，如何何保保证证隧隧道道在在贯贯通通时时（（包包括括横横向向、、纵纵向向、、高高程程方方向向）），，两两相相向向开开挖挖施施工工中中线线的的相相对对错错位位不不超超过过规规定定的的限限值值，，是是隧隧道道施施工工测测量量的的关键问题。6.7贯通误差的测测定与调整01一一月月2023第91页，共共99页01一一月月20236.7贯通误误差的的测定定与调调整（1）高程程贯通通误差差mh1、分类类使用一一般水水准测测量方方法即即可满满足01一一月2023第92页，共99页01一一月20236.7贯通误差差的测定定与调整整（2）纵向贯贯通误差差ml一般对隧道道施工和隧隧道质量不不产生影响响，一般不不超过±320mm01一一月月2023第93页，，共共99页01一一月月20236.7贯通通误误差差的的测测定定与与调调整整（3）横横向向贯贯通通误误差差mq直接接影影响响隧隧道道的的施施工工质质量量，，严严重重者者甚甚至至会会导导致致隧隧道道报报废废01一一月2023第94页，共99页01一一月2023横向误差差17.3毫米高程误差差4.6毫米大瑶山隧隧道(14.3公里)隧道工程程举例6.7贯通误差差的测定定与调整整01一一月2023第95页，共99页01一月月20236.7贯通误差的的测定与调调整西康铁路秦秦岭特特长隧道(18.4公里)纵向误差125毫米横向误差12毫米高程误差1毫米01一月月2023第96页，共99页01一一月月20236.7贯通误误差的的测定定与调调整2、贯通通误差差的估估算影响横横向贯贯通误误差的的主要要因素素有：：洞外和和洞内内平面面控制制测量量误差差、洞洞外与与洞内内之间间联系系测量量误差差。一般将将洞外外平面面控制制测量量的误误差作作为影影响隧隧道横横向贯贯通误误差的的一个个独立立的因因素，，将两两相向向开挖挖的洞洞内导导线测测量的的误差差各为为一个个独立立的因因素，，按照照等影影响原原则确确定相相应的的横向向贯通通误差差。01一月月2023第97页，共99页01一月月20236.7贯通误差的的测定与调调整1.地面（下））控制测量量误差对横横向贯通精精度的影响响测角误差的的影响设RX为导线环上上的各点至至贯通面的的垂直距离离（m），则导线线的测角中中误差m（″）对横向贯贯通中误差差的影响为为：（mm）01一月