《隧道施工測量方案》PPT課件課件

1、第七章第七章 隧道施工測量隧道施工測量 7-1 7-1 隧道施工的特點及隧道施工的特點及 施工測量的任務(wù)和內(nèi)容施工測量的任務(wù)和內(nèi)容 7-2 7-2 隧道貫通誤差隧道貫通誤差 7-3 7-3 隧道洞外控制測量隧道洞外控制測量 7-4 7-4 進洞關(guān)系計算和進洞測量進洞關(guān)系計算和進洞測量 7-5 7-5 隧道洞內(nèi)控制測量隧道洞內(nèi)控制測量 7-6 7-6 隧道施工中線測設(shè)隧道施工中線測設(shè) 7-17-1 隧道施工的特點及隧道施工的特點及 施工測量的任務(wù)和內(nèi)容施工測量的任務(wù)和內(nèi)容 為了保證工期，常利用增加開挖面的方為了保證工期，常利用增加開挖面的方 法，將整個隧道分成若干段同時施工；法，將整個隧道分成若

2、干段同時施工； 一、隧道施工的特點一、隧道施工的特點 開挖順著中線不斷地向洞內(nèi)延伸，襯砌和開挖順著中線不斷地向洞內(nèi)延伸，襯砌和 洞內(nèi)建筑物（避車洞、排水溝、電纜槽等）洞內(nèi)建筑物（避車洞、排水溝、電纜槽等） 的施工緊跟其后，不等貫通，隧道內(nèi)的大的施工緊跟其后，不等貫通，隧道內(nèi)的大 部分建筑物已經(jīng)建成；部分建筑物已經(jīng)建成； 增加開挖面的主要方法有：設(shè)置平行導(dǎo)坑或在增加開挖面的主要方法有：設(shè)置平行導(dǎo)坑或在 隧道中部設(shè)置橫洞、斜井或豎井。隧道中部設(shè)置橫洞、斜井或豎井。 二、隧道施工測量的主要任務(wù)二、隧道施工測量的主要任務(wù) 保證洞內(nèi)各項建筑物以規(guī)定的精度按照保證洞內(nèi)各項建筑物以規(guī)定的精度按照 設(shè)計位置修

3、建，不得侵入建筑限界。設(shè)計位置修建，不得侵入建筑限界。 保證相向開挖的工作面，按照規(guī)定的精保證相向開挖的工作面，按照規(guī)定的精 度在預(yù)定位置貫通；度在預(yù)定位置貫通； 兩個開挖面相向開挖，在預(yù)定位置挖通稱兩個開挖面相向開挖，在預(yù)定位置挖通稱 為貫通。貫通后，由兩端分別引進的線路為貫通。貫通后，由兩端分別引進的線路 中線，應(yīng)按設(shè)計規(guī)定的精度正確銜接。中線，應(yīng)按設(shè)計規(guī)定的精度正確銜接。 洞外總體控制洞外總體控制 作為指導(dǎo)隧道施工的測量工作，在隧道開作為指導(dǎo)隧道施工的測量工作，在隧道開 挖前一般要建立具有必要精度的、獨立的挖前一般要建立具有必要精度的、獨立的 隧道洞外施工控制網(wǎng)，作為引測進洞的依隧道洞外

4、施工控制網(wǎng)，作為引測進洞的依 據(jù)；對于較短的隧道，可不必單獨建立洞據(jù)；對于較短的隧道，可不必單獨建立洞 外施工控制網(wǎng)，而以經(jīng)隧道施工復(fù)測、調(diào)外施工控制網(wǎng)，而以經(jīng)隧道施工復(fù)測、調(diào) 整后并確認的洞外線路中線控制樁為引測整后并確認的洞外線路中線控制樁為引測 進洞的依據(jù)。進洞的依據(jù)。 三、隧道施工測量的特點三、隧道施工測量的特點 2. 2. 洞內(nèi)分級控制洞內(nèi)分級控制 洞內(nèi)控制點控制正式中線點（正式中線點洞內(nèi)控制點控制正式中線點（正式中線點 是洞內(nèi)襯砌和洞內(nèi)建筑物施工放樣的依是洞內(nèi)襯砌和洞內(nèi)建筑物施工放樣的依 據(jù)）據(jù)） ，正式中線點控制臨時中線點；臨時，正式中線點控制臨時中線點；臨時 中線點控制掘進方向

5、。中線點控制掘進方向。 洞內(nèi)高程控制與平面相仿，臨時水準點洞內(nèi)高程控制與平面相仿，臨時水準點 控制開挖面的高低，正式水準點控制洞內(nèi)控制開挖面的高低，正式水準點控制洞內(nèi) 襯砌和洞內(nèi)建筑物的高程位置。襯砌和洞內(nèi)建筑物的高程位置。 對于采用全斷面開挖法開挖的隧道，其測對于采用全斷面開挖法開挖的隧道，其測 量過程與先挖導(dǎo)坑后擴大成型開挖的隧道量過程與先挖導(dǎo)坑后擴大成型開挖的隧道 基本一樣，不同的是對臨時中線點、臨時基本一樣，不同的是對臨時中線點、臨時 水準點的測設(shè)精度要求較高，或者是直接水準點的測設(shè)精度要求較高，或者是直接 測設(shè)正式中線點、正式水準點。測設(shè)正式中線點、正式水準點。 3. 3. 開挖方法

6、影響測量方式開挖方法影響測量方式 先導(dǎo)坑后擴大成型法對隧道的位置還有一先導(dǎo)坑后擴大成型法對隧道的位置還有一 定的糾正余地，隧道施工測量可先粗后精；定的糾正余地，隧道施工測量可先粗后精； 全斷面開挖法一次成型，隧道施工測量必須全斷面開挖法一次成型，隧道施工測量必須 一次到位。一次到位。 4. 4. 隧道施工的特殊環(huán)境對控制點布設(shè)提出特隧道施工的特殊環(huán)境對控制點布設(shè)提出特 殊要求殊要求 隧道貫通前，洞內(nèi)平面控制測量只能采隧道貫通前，洞內(nèi)平面控制測量只能采 用支導(dǎo)線的形式，測量誤差隨著開挖的延用支導(dǎo)線的形式，測量誤差隨著開挖的延 伸而積累。洞外控制網(wǎng)和洞內(nèi)施工控制測伸而積累。洞外控制網(wǎng)和洞內(nèi)施工控制

7、測 量應(yīng)保證必要的精度。量應(yīng)保證必要的精度。 控制點應(yīng)設(shè)置在不易被破壞的位置處。控制點應(yīng)設(shè)置在不易被破壞的位置處。 四、隧道施工測量的主要內(nèi)容四、隧道施工測量的主要內(nèi)容 洞外平面控制測量；洞外平面控制測量； 洞外高程控制測量；洞外高程控制測量； 洞內(nèi)平面控制測量；洞內(nèi)平面控制測量； 洞內(nèi)高程控制測量；洞內(nèi)高程控制測量； 進洞測量；進洞測量； 洞內(nèi)中線測設(shè)；洞內(nèi)中線測設(shè)； 貫通誤差調(diào)整；貫通誤差調(diào)整； 竣工測量?？⒐y量。 7-2 7-2 隧道貫通誤差隧道貫通誤差 一、貫通誤差及其對隧道貫通的影響一、貫通誤差及其對隧道貫通的影響 相向開挖的兩條施工中線上，具有貫通相向開挖的兩條施工中線上，具有貫

8、通 面里程的中線點不重合，兩點連線的空間線面里程的中線點不重合，兩點連線的空間線 段稱為貫通誤差。段稱為貫通誤差。 實際的貫通誤差實際的貫通誤差 只有在貫通后才只有在貫通后才 能確定！能確定！ 貫貫 通通 面面 1. 貫通誤差的分類貫通誤差的分類 貫通誤差在水平面上的正射投影稱為平面貫通誤差在水平面上的正射投影稱為平面 貫通誤差；貫通誤差； 在鉛垂面上的正射投影稱為高程貫通誤差，在鉛垂面上的正射投影稱為高程貫通誤差， 簡稱高程誤差。簡稱高程誤差。 貫貫 通通 面面 平面貫通誤差在水平面內(nèi)可分解為兩個分量：平面貫通誤差在水平面內(nèi)可分解為兩個分量： 與貫通面平行的分量，稱為橫向貫通誤差，與貫通面平

9、行的分量，稱為橫向貫通誤差， 簡稱橫向誤差；簡稱橫向誤差； 與貫通面垂直的分量，稱為縱向貫通誤差，與貫通面垂直的分量，稱為縱向貫通誤差， 簡稱縱向誤差。簡稱縱向誤差。 貫貫 通通 面面 2. 貫通誤差對隧道貫通的影響貫通誤差對隧道貫通的影響 高程誤差主要影響線路坡度。高程誤差主要影響線路坡度。 縱向誤差影響隧道中線的長度和線路的設(shè)縱向誤差影響隧道中線的長度和線路的設(shè) 計坡度。計坡度。 橫向誤差影響線路方向，如果超過一定的橫向誤差影響線路方向，如果超過一定的 范圍，就會引起隧道幾何形狀的改變，甚范圍，就會引起隧道幾何形狀的改變，甚 至造成侵入建筑限界而迫使大段襯砌拆除至造成侵入建筑限界而迫使大段

10、襯砌拆除 重建，既給工程造成重大經(jīng)濟損失又延誤重建，既給工程造成重大經(jīng)濟損失又延誤 了工期。因此，必須對橫向誤差加以限制。了工期。因此，必須對橫向誤差加以限制。 3. 橫向誤差和高程誤差的限差橫向誤差和高程誤差的限差 兩開挖洞兩開挖洞 口間長度口間長度 （km） 4 4 8 8 10 10 13 13 17 17 20 橫向貫通橫向貫通 誤差（誤差（mm） 100150200300400 500 高程貫通高程貫通 誤差（誤差（mm） 50 4. 影響貫通誤差的主要因素及其分解影響貫通誤差的主要因素及其分解 由于洞外控制測量、洞內(nèi)外聯(lián)系測量、洞內(nèi)由于洞外控制測量、洞內(nèi)外聯(lián)系測量、洞內(nèi) 控制測量和

11、洞內(nèi)中線放樣等項誤差的共同影控制測量和洞內(nèi)中線放樣等項誤差的共同影 響。響。 一般將洞外平面控制測量的誤差做為影響隧一般將洞外平面控制測量的誤差做為影響隧 道橫向貫通誤差的一個獨立的因素，將兩相道橫向貫通誤差的一個獨立的因素，將兩相 向開挖的洞內(nèi)導(dǎo)線測量的誤差各為一個獨立向開挖的洞內(nèi)導(dǎo)線測量的誤差各為一個獨立 的因素，按照等影響原則確定相應(yīng)的橫向貫的因素，按照等影響原則確定相應(yīng)的橫向貫 通誤差。通誤差。 高程控制測量中，洞內(nèi)、洞外高程測量的誤高程控制測量中，洞內(nèi)、洞外高程測量的誤 差對高程貫通誤差的影響，按相等原則分配。差對高程貫通誤差的影響，按相等原則分配。 5. 控制測量對貫通精度影響的限

12、值控制測量對貫通精度影響的限值 測量部位 橫 向 中 誤 差 （mm） 高 程 中 誤 差 mm 相 鄰 兩 開 挖 洞 口 間 長 度（km） 4488101013 1317 1720 洞 外30456090120150 1 8 洞 內(nèi)406080120160200 1 7 洞外、洞 內(nèi)總影響 5075100150200250 2 5 二、貫通誤差估算二、貫通誤差估算 1. 1. 導(dǎo)線測量誤差對橫向貫通精度的影響導(dǎo)線測量誤差對橫向貫通精度的影響 （mm） 2 Xy R m m 測角誤差的影響測角誤差的影響 設(shè)設(shè)RX 為導(dǎo)線環(huán)在隧道兩洞口連線的一列邊上為導(dǎo)線環(huán)在隧道兩洞口連線的一列邊上 的各點

13、至貫通面的垂直距離（的各點至貫通面的垂直距離（m），則導(dǎo)線），則導(dǎo)線 的測角中誤差的測角中誤差m （）對橫向貫通中誤差的）對橫向貫通中誤差的 影響為：影響為： 貫通誤差估算的方法因控制網(wǎng)的形式不同而異貫通誤差估算的方法因控制網(wǎng)的形式不同而異 RX1 RX2 RX3 RX4 RX5 RX6 RX7 RX8 1 2 3 4 5 67 8 （mm） 2 Xy R m m x y 貫通面貫通面 測距誤差的影響測距誤差的影響 設(shè)導(dǎo)線環(huán)在鄰近隧道兩洞口連線的一列測邊上設(shè)導(dǎo)線環(huán)在鄰近隧道兩洞口連線的一列測邊上 的各邊對貫通面上的投影長度為的各邊對貫通面上的投影長度為 dy (m)，導(dǎo)線，導(dǎo)線 邊長測量的相對

14、中誤差為邊長測量的相對中誤差為 ml / l ，則由于測距，則由于測距 誤差對貫通面上橫向中誤差的影響為：誤差對貫通面上橫向中誤差的影響為： 2 y l yl d l m m dy2 dy4 1 2 3 4 5 67 8 dy1 貫通面貫通面 dy5 dy7 2 y l yl d l m m 22 yly mmm 受角度測量誤差和距離測量誤差的共同影受角度測量誤差和距離測量誤差的共同影 響，導(dǎo)線測量誤差對貫通面上橫向貫通中誤響，導(dǎo)線測量誤差對貫通面上橫向貫通中誤 差的影響為：差的影響為： 方法方法1. 1. 按照嚴密公式計算按照嚴密公式計算( (公式與方法見公式與方法見 新建鐵路測量規(guī)范（條文

15、說明）新建鐵路測量規(guī)范（條文說明）) ) 2.2.三角測量誤差對橫向貫通精度的影響估算三角測量誤差對橫向貫通精度的影響估算 1 2 3 4 5 67 8 方法方法2. 2. 按導(dǎo)線估算（偏于安全，目前不提倡）按導(dǎo)線估算（偏于安全，目前不提倡） 3. 高程控制測量對高程貫通誤差的影響高程控制測量對高程貫通誤差的影響 估算估算 在貫通面上，受洞外或洞內(nèi)高程控制測量在貫通面上，受洞外或洞內(nèi)高程控制測量 誤差影響而產(chǎn)生的高程中誤差為：誤差影響而產(chǎn)生的高程中誤差為： ）（47 LMm h 式中，式中，M 為每千米水準測量的偶然中誤差，為每千米水準測量的偶然中誤差， 以以mm計；計；L為洞外或洞內(nèi)兩開挖洞

16、口間高為洞外或洞內(nèi)兩開挖洞口間高 程路線長度的公里數(shù)。程路線長度的公里數(shù)。 算算 例例 例例7-17-1某鐵路隧道為直線隧道，設(shè)計長某鐵路隧道為直線隧道，設(shè)計長 度為度為L L = 1136. 29m = 1136. 29m，洞外平面控制設(shè)計為，洞外平面控制設(shè)計為 單導(dǎo)線，其布設(shè)如圖。試確定測量等級并單導(dǎo)線，其布設(shè)如圖。試確定測量等級并 判定該設(shè)計方案能否滿足貫通的精度要求。判定該設(shè)計方案能否滿足貫通的精度要求。 A B B C E D F D E F C Y X 貫通面 圖7隧道洞外導(dǎo)線布置示意圖 （ 1 1）圖解相關(guān)數(shù)據(jù)）圖解相關(guān)數(shù)據(jù) A、F為導(dǎo)線的始、終點，亦為隧道洞口控 制點。 以洞外

17、導(dǎo)線的始點A做為坐標系原點，以隧 道中線按里程增加方向為X 軸正向，建立測 量坐標系。在地形圖上，各導(dǎo)線點A、B、 C、D、E、F在貫通面方向上的垂足分別為 A、B，C、D、E、F，量算出各導(dǎo)線點 的垂距 RX 及各導(dǎo)線邊在貫通面方向上的投 影長度 dy，其結(jié)果于表7-3 中。 解解 （2）確定隧道洞外平面控制測量等級）確定隧道洞外平面控制測量等級 本例隧道長度小于 2 km，根據(jù)表7-5 洞外 導(dǎo)線測量適用長度知，洞外導(dǎo)線可布設(shè)為 五等，即 導(dǎo)線測角中誤差為導(dǎo)線測角中誤差為 m=4.0， 邊長相對中誤差為邊長相對中誤差為 ml / l =1/20000。 （3）估算洞外導(dǎo)線測量誤差對貫通的影

18、響）估算洞外導(dǎo)線測量誤差對貫通的影響 洞外導(dǎo)線測量誤差對貫通的影響列表計 算如下 表7-3 洞外導(dǎo)線測量誤差對橫向貫通影響 各導(dǎo)線點至貫通面的垂距各導(dǎo)線點至貫通面的垂距RX 各導(dǎo)線邊在貫通面方向的投各導(dǎo)線邊在貫通面方向的投 影長度影長度dy 點點 名名 RX（m）RX2（m2） 導(dǎo)導(dǎo) 線線 邊邊dy（m） dy2（m2） B400160000AB14019600 C15025500BC401600 D25062500CD16025600 E480230400DE704900 EF13016900 47540068600 20000 1 0 .4 l m m l = 13.4（mm） 2 Xy

19、R m m 2 y l yl d l m m= 13.1（mm） 22 yly mmm = 18.7（mm） 洞外導(dǎo)線測量中誤差對隧道的影響預(yù)計是洞外導(dǎo)線測量中誤差對隧道的影響預(yù)計是 18.7mm，其允許值是，其允許值是30mm，顯然該洞外導(dǎo)，顯然該洞外導(dǎo) 線測量設(shè)計可行。線測量設(shè)計可行。 注意：注意： 計算洞外導(dǎo)線測角誤差影響值時，不應(yīng)計算洞外導(dǎo)線測角誤差影響值時，不應(yīng) 計入始、終點（即洞口控制樁）。但在引計入始、終點（即洞口控制樁）。但在引 入洞內(nèi)導(dǎo)線時，兩洞口控制樁上需測角，入洞內(nèi)導(dǎo)線時，兩洞口控制樁上需測角， 故其測角誤差應(yīng)計入洞內(nèi)的測量誤差。故其測角誤差應(yīng)計入洞內(nèi)的測量誤差。 7-3

20、 7-3 隧道洞外控制測量隧道洞外控制測量 直線隧道長度大于直線隧道長度大于1000m，曲線隧道長度大，曲線隧道長度大 于于 500 m，均應(yīng)根據(jù)橫向貫通精度要求進行，均應(yīng)根據(jù)橫向貫通精度要求進行 隧道平面控制測量設(shè)計。隧道平面控制測量設(shè)計。 兩相鄰開挖洞口（包括橫洞口、斜井口）兩相鄰開挖洞口（包括橫洞口、斜井口） 高程路線長度大于高程路線長度大于5000m，應(yīng)根據(jù)高程貫通，應(yīng)根據(jù)高程貫通 精度要求進行隧道高程控制測量設(shè)計。精度要求進行隧道高程控制測量設(shè)計。 一、洞外平面控制測量一、洞外平面控制測量 對于直線隧道，洞外平面控制測量的對于直線隧道，洞外平面控制測量的 目的主要是獲取兩端洞口較為精

21、確的目的主要是獲取兩端洞口較為精確的 點的平面位置和引測進洞的方向；點的平面位置和引測進洞的方向； 對于曲線隧道，洞外平面控制測量除具對于曲線隧道，洞外平面控制測量除具 有與直線隧道相同的目的外，還在于間有與直線隧道相同的目的外，還在于間 接求算隧道所在曲線的轉(zhuǎn)向角及兩端洞接求算隧道所在曲線的轉(zhuǎn)向角及兩端洞 口控制樁與交點的相對位置，進而按設(shè)口控制樁與交點的相對位置，進而按設(shè) 計選配的圓曲線半徑和緩和曲線長重新計選配的圓曲線半徑和緩和曲線長重新 確定隧道中線的位置。確定隧道中線的位置。 1. 1. 中線法中線法 中線法一般只能用于短于中線法一般只能用于短于1000 m1000 m的直線隧的直線

22、隧 道和短于道和短于500 m500 m的曲線隧道的洞外平面控制。的曲線隧道的洞外平面控制。 建立洞外平面控制的常用的方法有：中線法、建立洞外平面控制的常用的方法有：中線法、 精密導(dǎo)線法、三角網(wǎng)和精密導(dǎo)線法、三角網(wǎng)和GPSGPS網(wǎng)等。網(wǎng)等。 先將洞內(nèi)線路中線點的平面位置測設(shè)于地先將洞內(nèi)線路中線點的平面位置測設(shè)于地 面，經(jīng)檢核確認該段中線與兩端相鄰線路中面，經(jīng)檢核確認該段中線與兩端相鄰線路中 線能夠正確銜接后，方可以此作為依據(jù)，進線能夠正確銜接后，方可以此作為依據(jù)，進 行引測進洞和洞內(nèi)中線測設(shè)。行引測進洞和洞內(nèi)中線測設(shè)。 2. 2. 精密導(dǎo)線法精密導(dǎo)線法 導(dǎo)線最短邊長不應(yīng)小于導(dǎo)線最短邊長不應(yīng)小于

23、300m，相鄰邊長的，相鄰邊長的 比不應(yīng)小于比不應(yīng)小于1：3，并盡量采用長邊，以減小，并盡量采用長邊，以減小 測角誤差對導(dǎo)線橫向誤差的影響。測角誤差對導(dǎo)線橫向誤差的影響。 用導(dǎo)線方式建立隧道洞外平面控制時，導(dǎo)用導(dǎo)線方式建立隧道洞外平面控制時，導(dǎo) 線點應(yīng)沿兩端洞口的連線布設(shè)。線點應(yīng)沿兩端洞口的連線布設(shè)。 導(dǎo)線點的位置應(yīng)根據(jù)隧道的長度和輔助坑導(dǎo)線點的位置應(yīng)根據(jù)隧道的長度和輔助坑 道的數(shù)量及分布情況，并結(jié)合地形條件和儀道的數(shù)量及分布情況，并結(jié)合地形條件和儀 器測程選擇。器測程選擇。 導(dǎo)線的水平角一般采用方向觀測法。當水導(dǎo)線的水平角一般采用方向觀測法。當水 平角只有兩個方向時，可按奇數(shù)和偶數(shù)測回平角只

24、有兩個方向時，可按奇數(shù)和偶數(shù)測回 分別觀測導(dǎo)線的左角和右角，這樣可以檢查分別觀測導(dǎo)線的左角和右角，這樣可以檢查 出測角儀器的帶動誤差，數(shù)據(jù)處理時可以較出測角儀器的帶動誤差，數(shù)據(jù)處理時可以較 大程度地消除此項誤差的影響。大程度地消除此項誤差的影響。 導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計算一般采用嚴密平差法，對導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計算一般采用嚴密平差法，對 于四、五等導(dǎo)線也可采用近似平差計算于四、五等導(dǎo)線也可采用近似平差計算 隧道洞外導(dǎo)線應(yīng)組成閉合環(huán)，一個控制網(wǎng)中隧道洞外導(dǎo)線應(yīng)組成閉合環(huán)，一個控制網(wǎng)中 導(dǎo)線環(huán)的個數(shù)應(yīng)不少于導(dǎo)線環(huán)的個數(shù)應(yīng)不少于 4 個；每個環(huán)的邊數(shù)約個；每個環(huán)的邊數(shù)約 為為 46 條，應(yīng)盡可能將兩端洞口控制點納入到

25、條，應(yīng)盡可能將兩端洞口控制點納入到 導(dǎo)線網(wǎng)中。導(dǎo)線網(wǎng)中。 3.3.三角網(wǎng)法三角網(wǎng)法 三角測量建立隧道洞外平面控制時，一般三角測量建立隧道洞外平面控制時，一般 是布設(shè)成單三角鎖的形式。是布設(shè)成單三角鎖的形式。 對于直線隧道，一排三角點應(yīng)盡量沿線路對于直線隧道，一排三角點應(yīng)盡量沿線路 中線布設(shè)。條件許可時，可將線路中線做中線布設(shè)。條件許可時，可將線路中線做 為三角鎖的一條基本邊，布設(shè)為直伸三角為三角鎖的一條基本邊，布設(shè)為直伸三角 鎖。以減小邊長誤差對橫向貫通的影響。鎖。以減小邊長誤差對橫向貫通的影響。 對于曲線隧道，應(yīng)盡量沿著兩洞口的連線對于曲線隧道，應(yīng)盡量沿著兩洞口的連線 方向布設(shè)，以減弱邊長誤

26、差對橫向貫通的方向布設(shè)，以減弱邊長誤差對橫向貫通的 影響。影響。 二、洞外高程控制測量二、洞外高程控制測量 洞外高程控制測量的任務(wù)，是按照測量設(shè)計洞外高程控制測量的任務(wù)，是按照測量設(shè)計 中規(guī)定的精度要求，以洞口附近一個線路定中規(guī)定的精度要求，以洞口附近一個線路定 測點的高程為起算高程，測量并傳算到隧道測點的高程為起算高程，測量并傳算到隧道 另一端洞口與另一個定測高程點閉合。另一端洞口與另一個定測高程點閉合。 閉合的高程差應(yīng)設(shè)斷高，或推算到路基段調(diào)閉合的高程差應(yīng)設(shè)斷高，或推算到路基段調(diào) 整。這樣，既使整座隧道具有統(tǒng)一的高程系整。這樣，既使整座隧道具有統(tǒng)一的高程系 統(tǒng)，又使之與相鄰線路正確銜接，從

27、而保證統(tǒng)，又使之與相鄰線路正確銜接，從而保證 隧道按規(guī)定精度在高程方面正確貫通，保證隧道按規(guī)定精度在高程方面正確貫通，保證 各項建筑物在高程方面按規(guī)定限界修建。各項建筑物在高程方面按規(guī)定限界修建。 洞外高程測量的等級劃分 測量 部位 測量 等級 每千米水準測量 偶然中誤差 M（mm） 兩開挖洞口間 高程路線長度 （km） 水準儀等級 / 測距儀等級 水準尺類型 二 1.0 36 DS0.5、DS1 因瓦水準尺 DS1 因瓦水準尺 三 3.0 1336 DS3 區(qū)格式水準尺 四 5.0 513 DS3 / I、II 區(qū)格式水準尺 洞 外 五 7.5 5 DS3 / I、II 區(qū)格式水準尺 隧道高

28、程控制測量一般采用水淮測量，對隧道高程控制測量一般采用水淮測量，對 于四、五等高程控制測量也可采用光電測距于四、五等高程控制測量也可采用光電測距 三角高程測量。三角高程測量。 高程控制測量誤差對高程貫通精度的影響高程控制測量誤差對高程貫通精度的影響 受洞外或洞內(nèi)高程控制測量的誤差影響，貫受洞外或洞內(nèi)高程控制測量的誤差影響，貫 通面上所產(chǎn)生的高程中誤差按下式估算：通面上所產(chǎn)生的高程中誤差按下式估算： 式中：式中： m為每千米水準測量高差中數(shù)的偶然中誤差，為每千米水準測量高差中數(shù)的偶然中誤差， 以以mm計；計； L為洞外或洞內(nèi)兩開挖洞口間水準路線長度，為洞外或洞內(nèi)兩開挖洞口間水準路線長度， 以以k

29、m計。計。 Lmm h 每千米水準測量高差中數(shù)的偶然中誤差計算每千米水準測量高差中數(shù)的偶然中誤差計算 例例72 某鐵路直線隧道，設(shè)計長度為某鐵路直線隧道，設(shè)計長度為5246m， 分別由兩端洞口相向開挖。兩端洞口分別埋分別由兩端洞口相向開挖。兩端洞口分別埋 設(shè)四個水準點：設(shè)四個水準點：BM23、BM231和和BM24、 BM241，其中，其中BM23和和BM24 為定測線路水為定測線路水 準點。洞外高程控制測量設(shè)計為四等水準測準點。洞外高程控制測量設(shè)計為四等水準測 量，布設(shè)六個臨時水準點。各測段水準路線量，布設(shè)六個臨時水準點。各測段水準路線 長度、往返測高差觀測值及高程計算列于表長度、往返測高差

30、觀測值及高程計算列于表 中，試計算每千米水準測量高差中數(shù)的偶然中，試計算每千米水準測量高差中數(shù)的偶然 中誤差中誤差m，并估算，并估算mh。 表 711往返測高差觀測值及高程計算 實實 測測 高高 差差（m） 點點 號號 往往 測測 返返 測測 平平 均均 高高 差差 （m） 高高 程程 （m） 備備 注注 BM23 569.760 起起算算高高程程 -2.345 2.347 -2.346 BM23-1 567.414 -6.299 6.302 -6.3005 P1 561.1135 -19.326 19.322 -19.324 P2 541.7895 23.632 -23.626 23.629

31、 P3 565.4185 17.423 -17.427 17.425 P4 582.8435 -27.576 27.580 -27.578 P5 555.2655 -9.048 9.045 -9.0465 P6 546.219 21.072 -21.074 21.073 BM24-1 567.292 -1.288 1.287 -1.2875 BM24 566.0045 定定測測為為 66.003m -3.755 3.756 -3.7555 斷斷高高為為 0.0015m 每千米水準測量高差中數(shù)的偶然中誤差計算 高高差差不不符符值值 (mm) 點點 號號 測測段段長長 度度 R (km) 實實測測

32、 限限差差 /R 備備 注注 BM23 0.9 +5 19 27.78 P1 1.1 -4 21 14.55 P2 0.9 +6 19 40.00 P3 1.3 -4 23 12.31 P4 1.0 +4 20 16.00 P5 1.0 -3 20 9.0 P6 1.2 -3 22 7.50 BM24 7.4 +1 127.14 mm0 . 5mm1 . 2 4 1 Rn M 達達到到四四等等水水準準測測量量的的精精度度要要 求求。 高程貫通中誤差為：高程貫通中誤差為： 可見，該項洞外高程控制測量對貫通面上所產(chǎn)生的可見，該項洞外高程控制測量對貫通面上所產(chǎn)生的 高程貫通中誤差的影響滿足精度要求。

33、高程貫通中誤差的影響滿足精度要求。 mmmm mmLmm h 187 . 5 4 . 71 . 2 7-4 7-4 進洞關(guān)系計算和進洞測量進洞關(guān)系計算和進洞測量 控制測量確認了隧道兩端線路中線控制測量確認了隧道兩端線路中線 控制樁與洞外平面控制點的相對位控制樁與洞外平面控制點的相對位 置關(guān)系。置關(guān)系。 根據(jù)洞外控制測量成果，計算由洞根據(jù)洞外控制測量成果，計算由洞 外控制點引測進洞測設(shè)數(shù)據(jù)，據(jù)此外控制點引測進洞測設(shè)數(shù)據(jù)，據(jù)此 指導(dǎo)隧道的進洞及洞內(nèi)開挖，稱為指導(dǎo)隧道的進洞及洞內(nèi)開挖，稱為 進洞關(guān)系計算進洞關(guān)系計算 。 進洞關(guān)系計算和進洞測量的主要任務(wù)進洞關(guān)系計算和進洞測量的主要任務(wù) 1. 1.確定

34、隧道中線與平面控制網(wǎng)確定隧道中線與平面控制網(wǎng) 之間的關(guān)系；之間的關(guān)系； 2. 2.在洞內(nèi)控制建立之前，指導(dǎo)中在洞內(nèi)控制建立之前，指導(dǎo)中 線進洞和洞內(nèi)開挖。線進洞和洞內(nèi)開挖。 隧道進洞測設(shè)的主要方法隧道進洞測設(shè)的主要方法極坐標法極坐標法 將隧道的中線控制樁納入洞外平面控制網(wǎng)，將隧道的中線控制樁納入洞外平面控制網(wǎng)， 控制測量完成后，即可求得它們的精確坐控制測量完成后，即可求得它們的精確坐 標。根據(jù)這些點的坐標和洞口（或洞內(nèi)）標。根據(jù)這些點的坐標和洞口（或洞內(nèi)） 中線點的坐標，反算出極坐標法的放樣數(shù)中線點的坐標，反算出極坐標法的放樣數(shù) 據(jù)，進而現(xiàn)場測設(shè)。據(jù)，進而現(xiàn)場測設(shè)。 A B C D D A B

35、 X P Y 圖7極坐標法進洞測量原理圖 7-5 7-5 隧道洞內(nèi)控制測量隧道洞內(nèi)控制測量 洞內(nèi)控制測量起始于兩端洞口處的洞外洞內(nèi)控制測量起始于兩端洞口處的洞外 控制點，隨著隧道的開挖而向前延伸?？刂泣c，隨著隧道的開挖而向前延伸。 因此，只能敷設(shè)成支線形式，其形狀完因此，只能敷設(shè)成支線形式，其形狀完 全取決于隧道的形狀；全取決于隧道的形狀； 只能用重復(fù)觀測的方法進行檢核。只能用重復(fù)觀測的方法進行檢核。 一、洞內(nèi)平面控制測量一、洞內(nèi)平面控制測量 洞內(nèi)平面控制通常有兩種形式，即中線形洞內(nèi)平面控制通常有兩種形式，即中線形 式和導(dǎo)線形式。式和導(dǎo)線形式。 中線形式就是以定測精度或稍高于定測精中線形式就是

36、以定測精度或稍高于定測精 度，在洞內(nèi)按中線測量的方法測設(shè)隧道中度，在洞內(nèi)按中線測量的方法測設(shè)隧道中 線。這種方法只適用于短隧道。線。這種方法只適用于短隧道。 洞內(nèi)導(dǎo)線主要有以下幾種形式：洞內(nèi)導(dǎo)線主要有以下幾種形式： 1. 單導(dǎo)線單導(dǎo)線 O 1 2 3 4 圖70洞 內(nèi) 單 導(dǎo) 線 布 置 示 意 圖 2.導(dǎo)線環(huán)導(dǎo)線環(huán) O 12 3 6 1 2 34 6 45 5 圖7洞內(nèi)導(dǎo)線環(huán)布置示意圖 O 1 1 3 2 2 3 6 6 54 45 圖7洞內(nèi)主副導(dǎo)線環(huán)布置示意圖 3.主副導(dǎo)線環(huán)主副導(dǎo)線環(huán) 4.交叉導(dǎo)線交叉導(dǎo)線 O 1 1 3 2 23 6 6 54 4 5 圖7洞內(nèi)交叉導(dǎo)線布置示意圖 4 O

37、 132 5 6 AB C 圖7洞內(nèi)旁點導(dǎo)線布置示意圖 5.旁點導(dǎo)線旁點導(dǎo)線 洞內(nèi)導(dǎo)線應(yīng)注意的問題洞內(nèi)導(dǎo)線應(yīng)注意的問題 導(dǎo)線點應(yīng)盡量布設(shè)在施工干擾小、通視良好、導(dǎo)線點應(yīng)盡量布設(shè)在施工干擾小、通視良好、 地層穩(wěn)固的地方；地層穩(wěn)固的地方； 點間視線應(yīng)離開洞內(nèi)設(shè)施點間視線應(yīng)離開洞內(nèi)設(shè)施0.2 m 以上；以上； 導(dǎo)線的邊長在直線地段不宜短于導(dǎo)線的邊長在直線地段不宜短于200m，在曲，在曲 線地段不宜短于線地段不宜短于70 m，并盡量選擇長邊和接，并盡量選擇長邊和接 近等邊；近等邊； 導(dǎo)線點應(yīng)埋于坑道底板面以下導(dǎo)線點應(yīng)埋于坑道底板面以下1020cm，上，上 面蓋鐵板以保護樁面及標志中心不受損壞，面蓋鐵板以保護樁面及標志中心不受損壞， 為便于尋找，應(yīng)在邊墻上用紅油漆預(yù)以標注；為便于尋找，應(yīng)在邊墻上用紅油漆預(yù)以標注； 采用雙照準法測角