隧道工程测量-地面控制与联系测量-（工程测量）

地面控制与联系测量《工程测量》CONTENTS目录地面GNSS测量01地面导线测量02地面高程测量03竖井定向04高程联系测量05概述概述：地面的控制测量，应在施工开始前布测，结合隧道的长度和平面形状以及路线通过地区的地形情况，目前常采用GNSS测量、导线测量等方法。高程控制一般采用水准测量或光电测距三角高程测量，目前《公路工程测量规范》中规定光电测距三角高程测量可以满足三等及以下水准测量精度的要求。隧道分级特长隧道长隧道中隧道短隧道直线形隧道长度（m）L>30003000≥L＞10001500≥L＞500L≤500曲线形隧道长度（m）L>15001500≥L＞500500≥L＞250L≤250概述导线测量的优点是选点布网比较自由、灵活，对地形的适应性较好，工作量少。近年来，GNSS定位技术已广泛地应用于测量领域，对于隧道平面控制来说，它是一种更加高效便捷的方法，对于长度大于4km的隧道优先选择GNSS进行控制测量。隧道分级特长隧道长隧道中隧道短隧道直线形隧道长度（m）L>30003000≥L＞10001500≥L＞500L≤500曲线形隧道长度（m）L>15001500≥L＞500500≥L＞250L≤250地面GNSS测量01一、地面GNSS测量GNSS法控制测量具有全天候、相对精度高、没有误差累积等优点，特别适合特长隧道和通视条件较差的山岭隧道。一、地面GNSS测量布设方法：GNSS控制网由主网和洞口子网构成。GNSS主网应布设成三角形或大地四边形，且在不同时段观测。隧道每个开挖洞口的子网一般布设四个稳定可靠的GNSS控制点并互相通视组成大地四边形，控制点与洞口投点的高差不宜过大。GNSS控制网施测完成后，应用高精度全站仪检核洞口子网控制点间的距离和角度。地面导线测量02任务：地面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。二、地面导线测量等级测角中误差（"）测距相对中误差方位角闭合差（"）二等11/250000±2.0三等1.81/150000±3.6四等2.51/100000±5.0精密导线一般采用正、副导线组成多个导线环构成控制网。主导线应沿两洞口连线方向布设，并于副导线联测。二、地面导线测量等级测角中误差（"）测距相对中误差方位角闭合差（"）二等11/250000±2.0三等1.81/150000±3.6四等2.51/100000±5.0导线边长一般不宜短于300m，且相邻边长不宜相差过大。地面高程测量03任务：地面高程控制测量的任务，是按照规定的精度，施测隧道洞口（包括隧道的进出口、竖井口、斜井口和坑道口等）附近水准点的高程，作为高程引测进洞的依据。高程控制采用二、三、四等水准测量。三、地面高程测量水准测量等级每千米水准测量偶然中误差MΔ（mm）两开挖洞口间高程路线长度（km）二≤±1.0＞36三≤±3.013~36四≤±5.05~13水准路线应选择在连接两端洞口最平坦和最短的地段，每一洞口埋设的水准点应不少于两个。三、地面高程测量当布设地面导线时，若使用光电测距仪，则采用三角高程测量较为方便。水准测量等级每千米水准测量偶然中误差MΔ（mm）两开挖洞口间高程路线长度（km）二≤±1.0＞36三≤±3.013~36四≤±5.05~13竖井定向04概念：在隧道施工中，可以用开挖竖井的方法来增加工作面，将整个隧道分成若干段，实行分段开挖，提高施工进度。为了保证地下各开挖面能准确贯通，必须将地面控制网中的点位坐标、方位角和高程经过竖井传递到井下，建立地面和井下统一的工程控制网三维坐标系统。四、竖井定向目的：竖井定向就是通过竖井将地面控制点的坐标和直线的方位角传递到地下，井口附近地面上导线点的坐标和导线边的方位角，将作为地下导线测量的起始数据。方法：竖井定向的方法一般采用连接三角形法。在竖井中悬挂两根细钢丝，为减小钢丝的振幅，需在钢丝下挂重锤，并将重锤浸在液体中以获得阻尼。当钢丝静止时，同一钢丝上的各点平面坐标相同，据此推算地下控制点的坐标。四、竖井定向如右图所示，A、S为地面控制点，其坐标是已知的，B、T为地下控制点，为求B、T两点的坐标，在竖井上方O1、O2处悬挂两条细钢丝，由于悬挂钢丝点O1、O2不能安置仪器，因此选定井上、井下的连接点A和B，从而在井上、井下组成了以O1-O2为公用边的三角形△O1-O2-A、△O1-O2-B，这样的三角形称为连接三角形。四、竖井定向下图所示是井上、井下联系三角形的平面投影。当已知S、A点的坐标时，即可推算出SA边的方位角，若测出地面上△O1-O2-A中∠O1-A-O2=α和三边长a、b、c及连接角∠S-A-O1=δ，便可用三角形的边角关系和导线测量计算的方法，计算出O1、O2两点的平面坐标及其连线的方位角。同样在井下，根据已求得的O1、O2坐标及其连线方位角和测得井下△O1-O2-B的么∠O1-B-O2=α′，及三边长a′、b′、c′，井在B点测出∠