大学工程测量经典课件第章桥隧测量

第15章隧道与桥梁测量

§15.1隧道测量概述隧道施工中，为加快工程进度，一般由隧道两端洞口进行相向开挖。长大隧道施工时，还要在两洞口间增加平峒、斜井或竖井，以增加掘进工作面，加快工程进度。贯通——隧道自两端洞口相向开挖，在洞内预定位置挖通，隧道测量也称贯通测量。隧道测量任务——准确测设出洞口、井口、坑口的平面位置和高程；隧道开挖时，测设隧道中线的方向和高程，指示掘进方向，保证隧道按要求的精度正确贯通；放样洞室各细部的平面位置与高程，放样衬砌的位置等。

隧道测量示意图隧道施工的掘进方向在贯通之前无法通视，只能完全依据沿隧道中线布设的支导线来指导施工。因支导线无外部检核条件，隧道内光线暗淡，工作环境较差，测量时极易产生疏忽或错误，造成相向开挖隧道的方向偏离设计方向，使隧道不能正确贯通，后果是必须部分拆除已经做好的衬砌，削帮后重新衬砌，或采取其它补救措施，从而产生巨大的经济损失，并延误工期。隧道测量时，应十分认真细致，除按规范的要求严格检验与校正仪器外，还应注意采取多种有效措施削弱误差，避免发生错误。在洞内支导线测量中，因测量误差的积累，使两个相向开挖的隧道中线不能准确衔接，错位距离δ——贯通误差，分解为纵向贯通误差——δt；横向贯通误差——δu

；高程贯通误差——δh

。δt只影响隧道的长度，与工程质量的关系不大，不考虑δt时，隧道贯通相遇于一垂直于中线的平面——贯通面，规范只规定了贯通面上δu与δh的限差。《铁路测量技术规则》规定长度小于4km的铁路隧道，δu≤100mm，δt≤50mm《公路隧道勘测规程》规定长度小于3km的公路隧道，δu≤150mm，δh≤70mm3km~6km的公路隧道，δu≤200mm，δu≤70mm。隧道测量工作内容洞外控制测量、洞内控制测量、洞内中线测设和洞内构筑物放样等。§15.2洞外控制测量

控制测量中误差指由测量误差引起在贯通面上产生的贯通误差，取上述容许误差的一半，如3km公路隧道的横向中误差为75mm，高程中误差为35mm。贯通误差来源于洞外和洞内控制测量两个方面，进行洞外控制测量精度设计时，应将贯通误差按误差传播定律分解为洞外和洞内的横向误差和高程误差，此过程称为贯通误差影响值的分配。《公路隧道勘测规程》规定的贯通误差分配方案见表。(1)洞外平面控制测量任务——测定各洞口控制点的相对位置，做为引测进洞和测设洞内中线的依据。要求洞外平面控制网应包括洞口控制点。建立洞外平面控制的方法有：敷设中线法、精密导线法、三角锁法和GPS法等。下面介绍精密导线法与GPS法。①精密导线法在洞外沿隧道线形布设精密光电测距导线来测定各洞口控制点的平面坐标。导线采用正、副导线组成的若干个导线环构成控制网，主导线沿两洞口联线方向敷设，须同时观测水平角边长副导线只测水平角，水平角观测宜用不低于DJ6级经纬仪，②GPS法用GPS测定各洞口控制点的平面坐标，控制点间可以互不通视，没有测量误差积累，适合于特长隧道及通视条件较差的山岭隧道。(2)洞外高程控制测量按测量设计中规定的精度要求，施测隧道洞口附近水准点的高程。包括隧道进出口、竖井口、斜井口和坑道口作为高程引测进洞的依据。一般采用三、四等水准测量，当两洞口之间的距离大于1km时，应在中间增设临时水准点。隧道不长，高程控制测量等级在四等以下时，也可采用光电测距三角高程测量的方法进行观测。三角高程测量中，光电测距的最大边长不应超过600m，每条边均应进行对向观测。高差计算时，应加入地球曲率改正。§15拍.3隧道见施工坑测量内容——隧道堡正式近开挖沟之前忙测设贫掘进捷方向躬；开挖靠过程垃中，屡测设窗隧道蝇中线聋和腰消线，采指示铁掘进传方向粗；隧道挺开挖泥到一捆定的拨距离楚后，恒进行愉洞内票控制西测量牙；如要商在隧军道中吼间开牲挖竖声井，即还需滋进行辨竖井杠联系全测量役。(1葵)隧道尚掘进奇方向包的测糕设与斜标定根据权洞外澡控制减点的习坐标砖和路毁线交立点JD的设蒸计坐授标，算出幸进洞症点处用的隧息道掘拼进夹低角βA，按βA定出A—JD方向逼；计算替出进耻洞点B处的词隧道定掘进而夹角βB，按βB定出B—JD方向蒙。隧道包掘进镜方向尸的测输设与浴标定将定洪出的疾掘进今方向非标定漏在地秒面上册的方波法在掘陕进方夏向上岔埋设而并标府定出A1，A2，A3，A4桩，在垂硬直于扒掘进跟方向征埋设嫩并标悬定出A5，A6，A7，A8桩，桩位始埋设温混凝陡土桩僻或石构桩，点位住的选殿取应毅注意愈在施盆工过级程中巴不被乒破坏崇和扰鸽动，测量探进洞株点A至A2，A3，A6，A7点的逢距离理，以便枕在施晓工过闸程中听随时塔检查隶和恢倘复洞搁口点厦的位皇置。(2菌)开挖农施工识测量1)隧道催中线孕和腰笛线测桐设逐步番往洞裳内引岛测隧揭道中延线和彼腰线常。中线——控制麻掘进醉方向丈，腰线——控制抹掘进社高程脑和坡粥度。①警中线拴测设隧道火每掘峡进20练m左右搏测设生一个具中线蜻桩，微将中控线向太前延还伸。中线驼桩可虫同时亡埋设积在顶义部和仿底部句，测设佛隧道若曲线耐段中案线桩梯时，淋因为疮洞内盛工作醋面狭架小，不可壶能使隐用切寇线支苹距法微或偏情角法闷测设既中线侮桩，一般木使用问逐点徐搬移暴测站盒的偏境角法镇进行的测设喷。也可蜘计算者加桩开点的奏坐标茄，用嘉全站孤仪坐何标放物样。逐点害搬移淋测站铸的偏幼角法升测设岁隧道肢曲线②腰线乓测设高程脖由洞贞口水健准点窝引入荒，随着子隧道究掘进寄的延套伸，每隔10拢m应在铸岩壁冷上设鉴置一脾个临唉时水粗准点召，每隔50梯m设置碑一个红固定淹水准饼点，保证器隧道思顶部温和底牺部按妻设计誉纵坡竟开挖碧和衬走砌正邪确放床样。水准誉测量饲均应蛇往返罪观测纳。根据遍洞内债水准猎点的偶高程瓶，沿仅中线令方向馒每隔5m草~1新0m，在洞溉壁上攻高出请隧道怨底设是计地丘坪高1m的高狡度标究定抄趴平线柳，称为娱腰线第。2)掘进版方向牛指示使用嘉带激标光指词向功良能全谊站仪——拓普遍康GP些T-旱30劝00吉LN激光谈经纬宿仪——磁ET哀-0市2激光笑电子袄经纬危仪防爆馋型激盟光指拌向仪——造JZ隶Y-观3来指炒示掘同进方块向。光电神跟踪美靶安母装在侍掘进伞机器嗽上，激光奔指向伯仪安粒置于泉工作音点并遍调整氏好视压准轴涨方向状和坡拔度，发射效的激侵光束事照射买在光彻电跟依踪靶零上，当掘泻进方左向发沃生偏耀差，安装垫在掘鸡进机恭上的因光电叛跟踪膨靶输铜出偏污差信帽号给部掘进疲机，掘进蠢机通帜过液洁压控传制系尚统自巾动纠捡偏，使掘咱进机桶沿着治激光奖束指垦引的蔑方向际和坡如度正陈确掘度进。3)开挖欠断面柱放样用盾嘱构机煎掘进岸，盾构绞机的介钻头率架是其根据票隧道篮断面姜专门禽设计捡的，可以达保证讲隧道环断面窄在掘课进时芝一次擦成形稀，混凝转土预盒制衬进砌块没的组呢装一返般与份掘进揉同步孤或交周替进恋行，所以屋，不俗需要棋测量顶人员炒放样散断面叛。用凿毅岩爆染破法仅施工掩，每爆萄破一秋次后博，应黄将设烦计隧午道断准面放叹样到膛开挖恰面上猪，以供驾施工未人员元安排绸炮眼绵，准附备下槽一次抽爆破侮。开挖超断面久的放锁样在桶中垂馅线和驰腰线养的基忌础上蜻进行俯，包括鄙两边逢倒墙喊和拱难顶两泼部分羊的放纳样工萝作。在设约计图该纸上虏一般袭都给愧出断瞧面的肯宽度铺、拱状脚和拱携顶的榨标高缠、拱席曲线断半径脖等数滋据。侧墙疤的放镰样是秀以中幅垂线劫为准炊，向两罢边量佩取开屠挖宽臂度的棚一半农，用兰红漆锻或白仁灰标铺出，即是省侧墙罚线。拱形飞部分蹲可根忆据计慕算或框在Au骄to运CA谦D上标畏注的五尺寸放出余圆周宝上的1’，2’，3’等点捷，然鬼后连驻成圆纲弧。拱顶单放样盾构剑机掘卸进§15乳.4洞内再控制厦测量平面吨控制——导线愚，高捏程控寸制——水准扁。目的嘱是为朴隧道理施工圈测量错提供孤依据导。(1贼)洞内乎导线林测量洞内烂导线尺是支厉导线眨，不擦可能夫一次贤测完极，每掘局进一利段距痛离后菊才可悠以增肆设一繁个新净点。布设互一个葡新点抄就需筒要进本行测升量，每掘闸进20糟m~妨50掩m就应井增设拳一个角新点准。为防阻止错览误和楼提高移支导筹线的立精度杠，每埋虫设一漠个新登点，应从夸支导袄线的仇起点都开始诉全面齿重复色测量构。复测更还可派发现岂已建纳成的良隧道沃是否霸存在典变形船，点位而是否嚼被碰担动过冬。对于阴直线矮隧道捧，一吨般只花复测悼水平财角。长大怨隧道焦，还协需要凳加测染陀螺极导线烂边，员以控饰制方往向误烈差。(2犯)洞内敏水准叠测量每掘枣进20吉m~豆50预m就应劈燕增设剩一个挡新水斩准点月。洞内槽水准洗点可吸以埋似设在掏洞顶咬、洞杏底或完洞壁怖上，但必售须稳局固和糕便于智观测酬。可用紫洞内凭导线械点标笨志作盆为洞统内水原准点贿标志衫，也可过每隔20蔬0m烈~5不00桃m设置筑一个叔较好附的专丹用水童准点结。每新翼埋设裳一个贱水准法点后踢，都应努从洞抬外水凯准点赚开始厨至新顶点重览复往晒返观毯测。重复添水准误测量推还可包以监沾测已盾建成馋隧道斯的沉熟降情颂况，这对雨在软开土中掌修建捎的隧鞋道特欲别重文要。§15直.5竖井钳联系买测量长大只隧道弊施工任中，搂为增样加隧据道掘炊进的牢工作非面，加快德工程照进度企，通也常在职其中邮部开仙挖竖污井。竖井嗽联系遗测量——将地渔面控扶制点监坐标肤、方沟位角跌、高寒程，通过勒竖井笨传递复到地蔬下，以保堤证新朴增工冷作面篇隧道行开挖忧的正互确贯允通。根据针地面撕已有割控制腰点测福设竖谋井的晚开挖匙位置竹，竖井趁开挖岂过程隆中，碧其垂挡直度患靠悬蒙挂重摧锤的奔铅垂许线来众控制塑，开挖忽深度漫可用姨长钢庙尺丈欲量。竖井稼开挖许到设糕计深叛度，并根独据概雾略掘较进的薪中线桑方向绣向左喜右两件翼掘丑进约10俩m后，就应急通过坛竖井钓联系骑测量将地系面控务制点暗的坐井标、努方位贵角、默高程精确亏地传桶递到抬井下产，为垦隧道剖施工鹅测量给提供食依据安。方向亿法一汗井定赔向用陀牲螺经驼纬仪军传递芬方位沙角高程保传递§1晕5.碎6桥位描控制宪测量桥梁读按其沃轴线块长度俩分为驶四类特大(>王50讯0m偷)，大(1坚00固m~巧50狠0m普)，中(3括0m渗~1语00旨m)，小(<稿30址m)，平面退形状席可分腊为直板线桥侧和曲夫线桥签两种冬，按结默构形己式——简支雾梁桥亮、连员续梁逆桥、拱桥崖、斜编拉桥始、悬盲索桥小等。桥梁舌施工彩测量内的方贺法及职精度押要求遗随桥葡梁轴恶线长瞎度而娘定，内容好有平陵面控修制测专量、捕高程能控制补测量率、墩台债定位况和墩剂台基话础及蜘其顶歪部放尼样等撞。(1焦)桥位掉平面法控制樱测量在桥被址两粥岸的原路线桶中线诵上埋添设控灰制桩址。两岸弄控制境桩的婚连线壳称为写桥轴拖线，两控丹制桩准之间恭的水匠平距追离，量称为右桥轴俯线长烧度。桥位臣平面钳控制古可以肤采用村三角旱测量壶、边乒角测亩量或GP拳S测量议的方壁法建污立，常用仇桥位织控制帮网的碌图形彻为双殃三角昂形大地篮四边诉形和蓬双大留地四砌边形以。网酷形要壮求如眨下：①乱桥轴盏线与愿基线膜一端殊连接猾，成没为三柱角网捆的一沫条边港，桥轴谅线与蜓基线探交角诸尽量铃近于陡垂直描，基线堂长度汪一般液不小烧于桥痛轴线长长度复的0.佳7倍；②所三角蒙网的滔传距魂角应葡尽量覆接近60历°，一般行不宜枕小于30刘°，困祝难情步况下揉应不蛮小于25避°；③貌三角兰点应帝选在笋不被属水掩遮、不弟受施希工干煮扰的累地方枝。桥位维控制烤网图菌形——双三尾角形微与决大地鸡四边恨形桥位斑控制手网图际形——双大亦地四将边形(2拿)高程嚷控制握测量采用抚水准片测量户的方划法建多立。水准附点应音埋设犁在桥炒址附略近安寻全稳找固、锦便于府观测凤的位荷置，桥址侄两岸级至少障应各划设一溉个水竿准点症；引桥炊较长乳时，摧应适铸当增我设。对于粘地质举条件呢较差薯或易有受破券坏的泊地段轰，应加域设辅改助水队准点贺或明近、暗昌标志株。桥位佩水准纱点应帜与路友线水痒准点珠联测斑，必要厕时应团与桥弟位附恒近其晚它单朵位的敬水准史点或盆工程泪设施腹联测推。水准谦点的马高程键一般荐采用区国家丑水准钞点高猾程，如相片距太骗远，翠联测吐有困蚕难时姐，可引道用桥环位附拴近其指它单懂位的劣水准抵点，烫亦可芬使用予假定丝式高程桥梁蝇施工剃要求锤在河远流两恒岸建皇立统爽一的桌高程弟系统崇，需要涂进行功跨河绕水准震测量剧。如在侄桥位贡上、不下游祥不远鞋处，国家谈测绘起部门溉或其态它单掉位进遭行过讨跨河低水准统测量观测史方法凝和成态果精托度符涝合要断求的诉则可权利用盏，否则朱需要睁自行鸣测量姥。跨河族水准弟测量浙的地斑点应尽早量选承择在进桥渡澡附近珠河宽涨最窄页处，两岸蜜测站冠点和某立尺询点可尾布成贷对称懒图形长。图中1，2为测岸站点酸，A，B为立刮尺点认，要求1与2，1与2距离脖尽量虏相等波，并仙使1，2大于10作m，观测涉时，钢视线脂距水内面的筝高度僻宜大回于3m。跨河掀水准马测量抱视线昂较长俊，读数采困难镇，在岩水准明尺上安装亩一块轮可以史沿尺若上下骂移动卖的觇蔑板觇板翻用铝打或金令属或徐有机去玻璃唱制造根，背面葛设有丘夹具派，可沿嫂水准色标尺派面滑浙动，并能剪用固惧定螺现丝控浑制，将觇毙板固诊定于疲标尺恳任一绢位置需；觇板规中央匙开一嗽小窗刻，小窗击中央童安一杂水平短指标独线。由观笛测者角指挥抢立尺荷员上下滥移动使觇板黑，使觇工板上际的水俗平指烦标线粥落在水宪准仪转十字昨丝横疑丝上严，立尺珍员在帮水准划尺上乖读取箭标尺景读数蛾。§15哈.7桥墩税的测炕设桥墩束测设冻应进追行两躬次。水中村桥墩短基础(墩底)采用声浮运插法施回工时推，目标铁处于腹浮动哪中的缴不稳香定状邮态，其上吹无法池安置听测量标仪器忽，因此牛墩底浇测设秃一般旅采用毅方向司交会妈法；在已领经稳伞固的积墩台霉基础括上定血位时桂