隧道施工測(cè)量方法ppt課件

1、第七章第七章 隧道施工測(cè)量隧道施工測(cè)量7-1 7-1 隧道施工的特點(diǎn)及隧道施工的特點(diǎn)及 施工測(cè)量的任務(wù)和內(nèi)容施工測(cè)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(cè)量隧道洞外控制測(cè)量7-4 7-4 進(jìn)洞關(guān)系計(jì)算和進(jìn)洞測(cè)量進(jìn)洞關(guān)系計(jì)算和進(jìn)洞測(cè)量7-5 7-5 隧道洞內(nèi)控制測(cè)量隧道洞內(nèi)控制測(cè)量7-6 7-6 隧道施工中線測(cè)設(shè)隧道施工中線測(cè)設(shè)7-1 7-1 隧道施工的特點(diǎn)及隧道施工的特點(diǎn)及施工測(cè)量的任務(wù)和內(nèi)容施工測(cè)量的任務(wù)和內(nèi)容 為了保證工期，常利用增加開(kāi)挖面的方為了保證工期，常利用增加開(kāi)挖面的方法，將整個(gè)隧道分成若干段同時(shí)施工；法，將整個(gè)隧道分成若干段同時(shí)施工；

2、一、隧道施工的特點(diǎn)一、隧道施工的特點(diǎn) 開(kāi)挖順著中線不斷地向洞內(nèi)延伸，襯砌和開(kāi)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(kāi)挖面的主要方法有：設(shè)置平行導(dǎo)坑或在增加開(kāi)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(cè)量的主要任務(wù)二、隧道施工測(cè)量的主要任務(wù)保證洞內(nèi)各項(xiàng)建筑物以規(guī)定的精度按照保證洞內(nèi)各項(xiàng)建筑物以規(guī)定的精度按照設(shè)計(jì)位置修建，不得侵入建筑限界。設(shè)計(jì)位置修建，不

3、得侵入建筑限界。保證相向開(kāi)挖的工作面，按照規(guī)定的精保證相向開(kāi)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(gè)開(kāi)挖面相向開(kāi)挖，在預(yù)定位置挖通稱兩個(gè)開(kāi)挖面相向開(kāi)挖，在預(yù)定位置挖通稱為貫通。貫通后，由兩端分別引進(jìn)的線路為貫通。貫通后，由兩端分別引進(jìn)的線路中線，應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定的精度正確銜接。中線，應(yīng)按設(shè)計(jì)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(cè)量工作，在隧作為指導(dǎo)隧道施工的測(cè)量工作，在隧道開(kāi)挖前一般要建立具有必要精度的、獨(dú)道開(kāi)挖前一般要建立具有必要精度的、獨(dú)立的隧道洞外施工控制網(wǎng)，作為引測(cè)進(jìn)洞立的隧道洞外施工控制網(wǎng)，作為引測(cè)進(jìn)洞的依據(jù)；對(duì)于較短的隧道，可不必單

4、獨(dú)建的依據(jù)；對(duì)于較短的隧道，可不必單獨(dú)建立洞外施工控制網(wǎng)，而以經(jīng)隧道施工復(fù)測(cè)、立洞外施工控制網(wǎng)，而以經(jīng)隧道施工復(fù)測(cè)、調(diào)整后并確認(rèn)的洞外線路中線控制樁為引調(diào)整后并確認(rèn)的洞外線路中線控制樁為引測(cè)進(jìn)洞的依據(jù)。測(cè)進(jìn)洞的依據(jù)。三、隧道施工測(cè)量的特點(diǎn)三、隧道施工測(cè)量的特點(diǎn)2. 2. 洞內(nèi)分級(jí)控制洞內(nèi)分級(jí)控制 洞內(nèi)控制點(diǎn)控制正式中線點(diǎn)正式中線點(diǎn)洞內(nèi)控制點(diǎn)控制正式中線點(diǎn)正式中線點(diǎn)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(diǎn)控制臨時(shí)中線點(diǎn)；臨時(shí)，正式中線點(diǎn)控制臨時(shí)中線點(diǎn)；臨時(shí)中線點(diǎn)控制掘進(jìn)方向。中線點(diǎn)控制掘進(jìn)方向。 洞內(nèi)高程控制與平面相仿，臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)洞內(nèi)高程控制與平

5、面相仿，臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)控制開(kāi)挖面的高低，正式水準(zhǔn)點(diǎn)控制洞內(nèi)控制開(kāi)挖面的高低，正式水準(zhǔn)點(diǎn)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(duì)于采用全斷面開(kāi)挖法開(kāi)挖的隧道，其測(cè)對(duì)于采用全斷面開(kāi)挖法開(kāi)挖的隧道，其測(cè)量過(guò)程與先挖導(dǎo)坑后擴(kuò)大成型開(kāi)挖的隧道量過(guò)程與先挖導(dǎo)坑后擴(kuò)大成型開(kāi)挖的隧道基本一樣，不同的是對(duì)臨時(shí)中線點(diǎn)、臨時(shí)基本一樣，不同的是對(duì)臨時(shí)中線點(diǎn)、臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)的測(cè)設(shè)精度要求較高，或者是直接水準(zhǔn)點(diǎn)的測(cè)設(shè)精度要求較高，或者是直接測(cè)設(shè)正式中線點(diǎn)、正式水準(zhǔn)點(diǎn)。測(cè)設(shè)正式中線點(diǎn)、正式水準(zhǔn)點(diǎn)。3. 3. 開(kāi)挖方法影響測(cè)量方式開(kāi)挖方法影響測(cè)量方式 先導(dǎo)坑后擴(kuò)大成型法對(duì)隧道的位置還有一先導(dǎo)坑后擴(kuò)大成型法

6、對(duì)隧道的位置還有一定的糾正余地，隧道施工測(cè)量可先粗后精；定的糾正余地，隧道施工測(cè)量可先粗后精；全斷面開(kāi)挖法一次成型，隧道施工測(cè)量必須全斷面開(kāi)挖法一次成型，隧道施工測(cè)量必須一次到位。一次到位。4. 4. 隧道施工的特殊環(huán)境對(duì)控制點(diǎn)布設(shè)提出特隧道施工的特殊環(huán)境對(duì)控制點(diǎn)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(cè)量只能采隧道貫通前，洞內(nèi)平面控制測(cè)量只能采用支導(dǎo)線的形式，測(cè)量誤差隨著開(kāi)挖的延用支導(dǎo)線的形式，測(cè)量誤差隨著開(kāi)挖的延伸而積累。洞外控制網(wǎng)和洞內(nèi)施工控制測(cè)伸而積累。洞外控制網(wǎng)和洞內(nèi)施工控制測(cè)量應(yīng)保證必要的精度。量應(yīng)保證必要的精度。 控制點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在不易被破壞的位置處?？刂泣c(diǎn)應(yīng)設(shè)置在不易被破壞

7、的位置處。四、隧道施工測(cè)量的主要內(nèi)容四、隧道施工測(cè)量的主要內(nèi)容 洞外平面控制測(cè)量；洞外平面控制測(cè)量； 洞外高程控制測(cè)量；洞外高程控制測(cè)量； 洞內(nèi)平面控制測(cè)量；洞內(nèi)平面控制測(cè)量； 洞內(nèi)高程控制測(cè)量；洞內(nèi)高程控制測(cè)量； 進(jìn)洞測(cè)量；進(jìn)洞測(cè)量； 洞內(nèi)中線測(cè)設(shè)；洞內(nèi)中線測(cè)設(shè)； 貫通誤差調(diào)整；貫通誤差調(diào)整； 竣工測(cè)量。竣工測(cè)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(duì)隧道貫通的影響一、貫通誤差及其對(duì)隧道貫通的影響 相向開(kāi)挖的兩條施工中線上，具有貫通相向開(kāi)挖的兩條施工中線上，具有貫通面里程的中線點(diǎn)不重合，兩點(diǎn)連線的空間線面里程的中線點(diǎn)不重合，兩點(diǎn)連線的空間線段稱為貫通誤差。段稱為貫通誤差

8、。實(shí)際的貫通誤差實(shí)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(jiǎn)稱高程誤差。簡(jiǎn)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(gè)分量：平面貫通誤差在水平面內(nèi)可分解為兩個(gè)分量： 與貫通面平行的分量，稱為橫向貫通誤差，與貫通面平行的分量，稱為橫向貫通誤差，簡(jiǎn)稱橫向誤差；簡(jiǎn)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(jiǎn)稱

9、縱向誤差。簡(jiǎn)稱縱向誤差。貫貫通通面面2. 貫通誤差對(duì)隧道貫通的影響貫通誤差對(duì)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(zhǎng)度和線路的設(shè)縱向誤差影響隧道中線的長(zhǎng)度和線路的設(shè)計(jì)坡度。計(jì)坡度。 橫向誤差影響線路方向，如果超過(guò)一定的橫向誤差影響線路方向，如果超過(guò)一定的范圍，就會(huì)引起隧道幾何形狀的改變，甚范圍，就會(huì)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襯砌拆除重建，既給工程造成重大經(jīng)濟(jì)損失又延誤重建，既給工程造成重大經(jīng)濟(jì)損失又延誤了工期。因此，必須對(duì)橫向誤差加以限制。了工期。因此，必須對(duì)橫向誤差加以限制。

10、 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(kāi)挖洞兩開(kāi)挖洞口間長(zhǎng)度口間長(zhǎng)度（km）448810101313171720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）504. 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(cè)量、洞內(nèi)外聯(lián)系測(cè)量、洞內(nèi)由于洞外控制測(cè)量、洞內(nèi)外聯(lián)系測(cè)量、洞內(nèi)控制測(cè)量和洞內(nèi)中線放樣等項(xiàng)誤差的共同影控制測(cè)量和洞內(nèi)中線放樣等項(xiàng)誤差的共同影響。響。 一般將洞外平面控制測(cè)量的誤差做為影響隧一般將洞外平面控制測(cè)量的誤差做為影響隧道橫向貫通誤差的一個(gè)獨(dú)立的因素，將兩相道橫向貫通誤差

11、的一個(gè)獨(dú)立的因素，將兩相向開(kāi)挖的洞內(nèi)導(dǎo)線測(cè)量的誤差各為一個(gè)獨(dú)立向開(kāi)挖的洞內(nèi)導(dǎo)線測(cè)量的誤差各為一個(gè)獨(dú)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(cè)量中，洞內(nèi)、洞外高程測(cè)量的誤高程控制測(cè)量中，洞內(nèi)、洞外高程測(cè)量的誤差對(duì)高程貫通誤差的影響，按相等原則分配。差對(duì)高程貫通誤差的影響，按相等原則分配。5. 控制測(cè)量對(duì)貫通精度影響的限值控制測(cè)量對(duì)貫通精度影響的限值測(cè)量部位橫 向 中 誤 差 （mm）高 程中誤差mm相 鄰 兩 開(kāi) 挖 洞 口 間 長(zhǎng) 度（km）4488101013 1317 1720洞 外3045609012015018洞 內(nèi)406

12、08012016020017洞外、洞內(nèi)總影響507510015020025025二、貫通誤差估算二、貫通誤差估算1. 1. 導(dǎo)線測(cè)量誤差對(duì)橫向貫通精度的影響導(dǎo)線測(cè)量誤差對(duì)橫向貫通精度的影響（mm） 2XyRmm 測(cè)角誤差的影響測(cè)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為導(dǎo)線環(huán)在隧道兩洞口連線的一列邊上的各點(diǎn)至貫通面的垂直距離上的各點(diǎn)至貫通面的垂直距離m），則導(dǎo)），則導(dǎo)線的測(cè)角中誤差線的測(cè)角中誤差m （）對(duì)橫向貫通中誤）對(duì)橫向貫通中誤差的影響為：差的影響為：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RX1RX2RX3RX4RX5RX6RX7RX

13、812345678（mm） 2XyRmmxy貫通面貫通面 測(cè)距誤差的影響測(cè)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(cè)邊設(shè)導(dǎo)線環(huán)在鄰近隧道兩洞口連線的一列測(cè)邊上的各邊對(duì)貫通面上的投影長(zhǎng)度為上的各邊對(duì)貫通面上的投影長(zhǎng)度為 dy (m)，導(dǎo)線邊長(zhǎng)測(cè)量的相對(duì)中誤差為導(dǎo)線邊長(zhǎng)測(cè)量的相對(duì)中誤差為 ml / l ，則由于，則由于測(cè)距誤差對(duì)貫通面上橫向中誤差的影響為：測(cè)距誤差對(duì)貫通面上橫向中誤差的影響為：2ylyldlmmdy2dy412345678dy1貫通面貫通面dy5dy72ylyldlmm22ylymmm 受角度測(cè)量誤差和距離測(cè)量誤差的共同影受角度測(cè)量誤差和距離測(cè)量誤差的共同影響，導(dǎo)線測(cè)量誤差對(duì)

14、貫通面上橫向貫通中誤響，導(dǎo)線測(cè)量誤差對(duì)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(yán)密公式計(jì)算按照嚴(yán)密公式計(jì)算( (公式與方法見(jiàn)公式與方法見(jiàn) 新新建鐵路測(cè)量規(guī)范條文說(shuō)明）建鐵路測(cè)量規(guī)范條文說(shuō)明）) )2.2.三角測(cè)量誤差對(duì)橫向貫通精度的影響估算三角測(cè)量誤差對(duì)橫向貫通精度的影響估算12345678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(cè)量對(duì)高程貫通誤差的影響高程控制測(cè)量對(duì)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(cè)量在貫通面上，受洞外或洞內(nèi)高程控制測(cè)量誤差影響而產(chǎn)生的高程中誤差為：誤差影響而產(chǎn)生

15、的高程中誤差為：）（47 LMmh式中，式中，M為每千米水準(zhǔn)測(cè)量的偶然中誤差，為每千米水準(zhǔn)測(cè)量的偶然中誤差，以以mm計(jì)；計(jì)；L為洞外或洞內(nèi)兩開(kāi)挖洞口間高為洞外或洞內(nèi)兩開(kāi)挖洞口間高程路線長(zhǎng)度的公里數(shù)。程路線長(zhǎng)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(jì)長(zhǎng)某鐵路隧道為直線隧道，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為度為L(zhǎng) = 1136. 29mL = 1136. 29m，洞外平面控制設(shè)計(jì)為，洞外平面控制設(shè)計(jì)為單導(dǎo)線，其布設(shè)如圖。試確定測(cè)量等級(jí)并單導(dǎo)線，其布設(shè)如圖。試確定測(cè)量等級(jí)并判定該設(shè)計(jì)方案能否滿足貫通的精度要求。判定該設(shè)計(jì)方案能否滿足貫通的精度要求。ABBCEDFDEFCYX貫通面圖7隧道洞外導(dǎo)線布

16、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 A、F F為導(dǎo)線的始、終點(diǎn)，亦為隧道洞口控制為導(dǎo)線的始、終點(diǎn)，亦為隧道洞口控制點(diǎn)。點(diǎn)。以洞外導(dǎo)線的始點(diǎn)以洞外導(dǎo)線的始點(diǎn)A A做為坐標(biāo)系原點(diǎn)，以隧道做為坐標(biāo)系原點(diǎn)，以隧道中線按里程增加方向?yàn)橹芯€按里程增加方向?yàn)閄 X 軸正向，建立測(cè)軸正向，建立測(cè)量坐標(biāo)系。在地形圖上，各導(dǎo)線點(diǎn)量坐標(biāo)系。在地形圖上，各導(dǎo)線點(diǎn)A A、B B、C C、D D、E E、F F在貫通面方向上的垂足分別為在貫通面方向上的垂足分別為AA、BB，CC、DD、EE、FF，量算出各導(dǎo)線，量算出各導(dǎo)線點(diǎn)的垂距點(diǎn)的垂距 RX RX 及各導(dǎo)線邊在貫通面方向上及各導(dǎo)線邊在貫通面方向上的投影長(zhǎng)度的

17、投影長(zhǎng)度 dydy，其結(jié)果于表，其結(jié)果于表7-3 7-3 中。中。解解（2確定隧道洞外平面控制測(cè)量等級(jí)確定隧道洞外平面控制測(cè)量等級(jí) 本例隧道長(zhǎng)度小于本例隧道長(zhǎng)度小于 2 km，根據(jù)表，根據(jù)表7-5 洞外洞外導(dǎo)線測(cè)量適用長(zhǎng)度知，洞外導(dǎo)線可布設(shè)為導(dǎo)線測(cè)量適用長(zhǎng)度知，洞外導(dǎo)線可布設(shè)為五等，即五等，即導(dǎo)線測(cè)角中誤差為導(dǎo)線測(cè)角中誤差為 m=4.0，邊長(zhǎng)相對(duì)中誤差為邊長(zhǎng)相對(duì)中誤差為 ml / l =1/20000。（3估算洞外導(dǎo)線測(cè)量誤差對(duì)貫通的影響估算洞外導(dǎo)線測(cè)量誤差對(duì)貫通的影響 洞外導(dǎo)線測(cè)量誤差對(duì)貫通的影響列表計(jì)洞外導(dǎo)線測(cè)量誤差對(duì)貫通的影響列表計(jì)算如下算如下表7-3 洞外導(dǎo)線測(cè)量誤差對(duì)橫向貫通影響各導(dǎo)

18、線點(diǎn)至貫通面的垂距各導(dǎo)線點(diǎn)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(zhǎng)度影長(zhǎng)度dy點(diǎn)點(diǎn) 名名RX（m）RX2（m2） 導(dǎo)導(dǎo) 線線 邊邊dy（m） dy2（m2）B400160000AB14019600C15025500BC401600D25062500CD16025600E480230400DE704900EF1301690047540068600 200001 0 .4 lmml= 13.4mm） 2XyRmm2ylyldlmm= 13.1mm）22ylymmm= 18.7mm） 洞外導(dǎo)線測(cè)量中誤差對(duì)隧道的影響預(yù)計(jì)是洞外導(dǎo)線測(cè)量中誤差對(duì)隧道的影響預(yù)計(jì)是18.7mm，

19、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(cè)量設(shè)計(jì)可行。線測(cè)量設(shè)計(jì)可行。 留意：留意： 計(jì)算洞外導(dǎo)線測(cè)角誤差影響值時(shí)，不應(yīng)計(jì)算洞外導(dǎo)線測(cè)角誤差影響值時(shí)，不應(yīng)計(jì)入始、終點(diǎn)即洞口控制樁）。但在引計(jì)入始、終點(diǎn)即洞口控制樁）。但在引入洞內(nèi)導(dǎo)線時(shí)，兩洞口控制樁上需測(cè)角，入洞內(nèi)導(dǎo)線時(shí)，兩洞口控制樁上需測(cè)角，故其測(cè)角誤差應(yīng)計(jì)入洞內(nèi)的測(cè)量誤差。故其測(cè)角誤差應(yīng)計(jì)入洞內(nèi)的測(cè)量誤差。7-3 7-3 隧道洞外控制測(cè)量隧道洞外控制測(cè)量 直線隧道長(zhǎng)度大于直線隧道長(zhǎng)度大于1000m，曲線隧道長(zhǎng)度大，曲線隧道長(zhǎng)度大于于 500 m，均應(yīng)根據(jù)橫向貫通精度要求進(jìn)行，均應(yīng)根據(jù)橫向貫通精度要求進(jìn)行隧道平面控制測(cè)量設(shè)

20、計(jì)。隧道平面控制測(cè)量設(shè)計(jì)。 兩相鄰開(kāi)挖洞口包括橫洞口、斜井口兩相鄰開(kāi)挖洞口包括橫洞口、斜井口高程路線長(zhǎng)度大于高程路線長(zhǎng)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(jìn)行隧道高程控制測(cè)量設(shè)計(jì)。精度要求進(jìn)行隧道高程控制測(cè)量設(shè)計(jì)。一、洞外平面控制測(cè)量一、洞外平面控制測(cè)量 對(duì)于直線隧道，洞外平面控制測(cè)量的對(duì)于直線隧道，洞外平面控制測(cè)量的目的主要是獲取兩端洞口較為精確的目的主要是獲取兩端洞口較為精確的點(diǎn)的平面位置和引測(cè)進(jìn)洞的方向；點(diǎn)的平面位置和引測(cè)進(jìn)洞的方向；對(duì)于曲線隧道，洞外平面控制測(cè)量除具對(duì)于曲線隧道，洞外平面控制測(cè)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

21、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(diǎn)的相對(duì)位置，進(jìn)而按設(shè)口控制樁與交點(diǎn)的相對(duì)位置，進(jìn)而按設(shè)計(jì)選配的圓曲線半徑和緩和曲線長(zhǎng)重新計(jì)選配的圓曲線半徑和緩和曲線長(zhǎng)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

22、路中線點(diǎn)的平面位置測(cè)設(shè)于地先將洞內(nèi)線路中線點(diǎn)的平面位置測(cè)設(shè)于地面，經(jīng)檢核確認(rèn)該段中線與兩端相鄰線路中面，經(jīng)檢核確認(rèn)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(jìn)線能夠正確銜接后，方可以此作為依據(jù)，進(jìn)行引測(cè)進(jìn)洞和洞內(nèi)中線測(cè)設(shè)。行引測(cè)進(jìn)洞和洞內(nèi)中線測(cè)設(shè)。 2. 2. 精密導(dǎo)線法精密導(dǎo)線法 導(dǎo)線最短邊長(zhǎng)不應(yīng)小于導(dǎo)線最短邊長(zhǎng)不應(yīng)小于300m，相鄰邊長(zhǎng)的，相鄰邊長(zhǎng)的比不應(yīng)小于比不應(yīng)小于1：3，并盡量采用長(zhǎng)邊，以減小，并盡量采用長(zhǎng)邊，以減小測(cè)角誤差對(duì)導(dǎo)線橫向誤差的影響。測(cè)角誤差對(duì)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(shí)，導(dǎo)用導(dǎo)線方式建立隧道洞外平面控制時(shí)，導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)沿兩端洞口的

23、連線布設(shè)。線點(diǎn)應(yīng)沿兩端洞口的連線布設(shè)。 導(dǎo)線點(diǎn)的位置應(yīng)根據(jù)隧道的長(zhǎng)度和輔助坑導(dǎo)線點(diǎn)的位置應(yīng)根據(jù)隧道的長(zhǎng)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(cè)程選擇。器測(cè)程選擇。 導(dǎo)線的水平角一般采用方向觀測(cè)法。當(dāng)水導(dǎo)線的水平角一般采用方向觀測(cè)法。當(dāng)水平角只有兩個(gè)方向時(shí)，可按奇數(shù)和偶數(shù)測(cè)回平角只有兩個(gè)方向時(shí)，可按奇數(shù)和偶數(shù)測(cè)回分別觀測(cè)導(dǎo)線的左角和右角，這樣可以檢查分別觀測(cè)導(dǎo)線的左角和右角，這樣可以檢查出測(cè)角儀器的帶動(dòng)誤差，數(shù)據(jù)處理時(shí)可以較出測(cè)角儀器的帶動(dòng)誤差，數(shù)據(jù)處理時(shí)可以較大程度地消除此項(xiàng)誤差的影響。大程度地消除此項(xiàng)誤差的影響。 導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算一般采用嚴(yán)密平

24、差法，對(duì)導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算一般采用嚴(yán)密平差法，對(duì)于四、五等導(dǎo)線也可采用近似平差計(jì)算于四、五等導(dǎo)線也可采用近似平差計(jì)算 隧道洞外導(dǎo)線應(yīng)組成閉合環(huán)，一個(gè)控制網(wǎng)中隧道洞外導(dǎo)線應(yīng)組成閉合環(huán)，一個(gè)控制網(wǎng)中導(dǎo)線環(huán)的個(gè)數(shù)應(yīng)不少于導(dǎo)線環(huán)的個(gè)數(shù)應(yīng)不少于 4 個(gè)；每個(gè)環(huán)的邊數(shù)約個(gè)；每個(gè)環(huán)的邊數(shù)約為為 46 條，應(yīng)盡可能將兩端洞口控制點(diǎn)納入到條，應(yīng)盡可能將兩端洞口控制點(diǎn)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(cè)量建立隧道洞外平面控制時(shí)，一般三角測(cè)量建立隧道洞外平面控制時(shí)，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(duì)于直線隧道，一排三角點(diǎn)應(yīng)盡量沿線路對(duì)于直線隧道，一排三角點(diǎn)應(yīng)盡量沿線路中線布設(shè)

25、。條件許可時(shí)，可將線路中線做中線布設(shè)。條件許可時(shí)，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(zhǎng)誤差對(duì)橫向貫通的影響。鎖。以減小邊長(zhǎng)誤差對(duì)橫向貫通的影響。 對(duì)于曲線隧道，應(yīng)盡量沿著兩洞口的連線對(duì)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(zhǎng)誤差對(duì)橫向貫通的方向布設(shè)，以減弱邊長(zhǎng)誤差對(duì)橫向貫通的影響。影響。 二、洞外高程控制測(cè)量二、洞外高程控制測(cè)量 洞外高程控制測(cè)量的任務(wù)，是按照測(cè)量設(shè)計(jì)洞外高程控制測(cè)量的任務(wù)，是按照測(cè)量設(shè)計(jì)中規(guī)定的精度要求，以洞口附近一個(gè)線路定中規(guī)定的精度要求，以洞口附近一個(gè)線路定測(cè)點(diǎn)的高程為起算高程，測(cè)量并傳算到隧道

26、測(cè)點(diǎn)的高程為起算高程，測(cè)量并傳算到隧道另一端洞口與另一個(gè)定測(cè)高程點(diǎn)閉合。另一端洞口與另一個(gè)定測(cè)高程點(diǎn)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(xiàng)建筑物在高程方面按規(guī)定限界修建。各項(xiàng)建筑物在高程方面按規(guī)定限界修建。洞外高程測(cè)量的等級(jí)劃分測(cè)量 部位 測(cè)量 等級(jí) 每千米水準(zhǔn)測(cè)量 偶然中誤差 M（mm） 兩開(kāi)挖洞口間 高程路線長(zhǎng)度 （

27、km） 水準(zhǔn)儀等級(jí) / 測(cè)距儀等級(jí) 水準(zhǔn)尺類型 二 1.0 36 DS0.5、DS1 因瓦水準(zhǔn)尺 DS1 因瓦水準(zhǔn)尺 三 3.0 1336 DS3 區(qū)格式水準(zhǔn)尺 四 5.0 513 DS3 / I、II 區(qū)格式水準(zhǔn)尺 洞 外 五 7.5 5 DS3 / I、II 區(qū)格式水準(zhǔn)尺 隧道高程控制測(cè)量一般采用水淮測(cè)量，對(duì)隧道高程控制測(cè)量一般采用水淮測(cè)量，對(duì)于四、五等高程控制測(cè)量也可采用光電測(cè)距于四、五等高程控制測(cè)量也可采用光電測(cè)距三角高程測(cè)量。三角高程測(cè)量。 高程控制測(cè)量誤差對(duì)高程貫通精度的影響高程控制測(cè)量誤差對(duì)高程貫通精度的影響 受洞外或洞內(nèi)高程控制測(cè)量的誤差影響，貫受洞外或洞內(nèi)高程控制測(cè)量的誤差影

28、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(zhǔn)測(cè)量高差中數(shù)的偶然中誤差，為每千米水準(zhǔn)測(cè)量高差中數(shù)的偶然中誤差，以以mm計(jì)；計(jì)；L為洞外或洞內(nèi)兩開(kāi)挖洞口間水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度，為洞外或洞內(nèi)兩開(kāi)挖洞口間水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度，以以km計(jì)。計(jì)。Lmmh每千米水準(zhǔn)測(cè)量高差中數(shù)的偶然中誤差計(jì)算每千米水準(zhǔn)測(cè)量高差中數(shù)的偶然中誤差計(jì)算例例72 某鐵路直線隧道，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為某鐵路直線隧道，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為5246m，分別由兩端洞口相向開(kāi)挖。兩端洞口分別埋分別由兩端洞口相向開(kāi)挖。兩端洞口分別埋設(shè)四個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)：設(shè)四個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)：BM23、BM231和和BM24、BM241，其中，其中BM

29、23和和BM24 為定測(cè)線路水為定測(cè)線路水準(zhǔn)點(diǎn)。洞外高程控制測(cè)量設(shè)計(jì)為四等水準(zhǔn)測(cè)準(zhǔn)點(diǎn)。洞外高程控制測(cè)量設(shè)計(jì)為四等水準(zhǔn)測(cè)量，布設(shè)六個(gè)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)。各測(cè)段水準(zhǔn)路線量，布設(shè)六個(gè)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)。各測(cè)段水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度、往返測(cè)高差觀測(cè)值及高程計(jì)算列于表長(zhǎng)度、往返測(cè)高差觀測(cè)值及高程計(jì)算列于表中，試計(jì)算每千米水準(zhǔn)測(cè)量高差中數(shù)的偶然中，試計(jì)算每千米水準(zhǔn)測(cè)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(cè)高差觀測(cè)值及高程計(jì)算 實(shí)實(shí) 測(cè)測(cè) 高高 差差（m） 點(diǎn)點(diǎn) 號(hào)號(hào) 往往 測(cè)測(cè) 返返 測(cè)測(cè) 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.

30、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 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 56

31、6.0045 定定測(cè)測(cè)為為 66.003m -3.755 3.756 -3.7555 斷斷高高為為 0.0015m 每千米水準(zhǔn)測(cè)量高差中數(shù)的偶然中誤差計(jì)算高高差差不不符符值值(mm) 點(diǎn)點(diǎn) 號(hào)號(hào) 測(cè)測(cè)段段長(zhǎng)長(zhǎng)度度 R (km) 實(shí)實(shí)測(cè)測(cè) 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

32、1RnM 達(dá)達(dá)到到四四等等水水準(zhǔn)準(zhǔn)測(cè)測(cè)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(jiàn)，該項(xiàng)洞外高程控制測(cè)量對(duì)貫通面上所產(chǎn)生的可見(jiàn)，該項(xiàng)洞外高程控制測(cè)量對(duì)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。高程貫通中誤差的影響滿足精度要求。mmmmmmLmmh187 . 54 . 71 . 27-4 7-4 進(jìn)洞關(guān)系計(jì)算和進(jìn)洞測(cè)量進(jìn)洞關(guān)系計(jì)算和進(jìn)洞測(cè)量控制測(cè)量確認(rèn)了隧道兩端線路中線控制測(cè)量確認(rèn)了隧道兩端線路中線控制樁與洞外平面控制點(diǎn)的相對(duì)位控制樁與洞外平面控制點(diǎn)的相對(duì)位置關(guān)系。置關(guān)系。根據(jù)洞外控制測(cè)量成果，計(jì)算由洞根據(jù)洞外控制測(cè)量成果，計(jì)算由洞外控制點(diǎn)引測(cè)進(jìn)洞測(cè)設(shè)數(shù)據(jù)，據(jù)此外

33、控制點(diǎn)引測(cè)進(jìn)洞測(cè)設(shè)數(shù)據(jù)，據(jù)此指導(dǎo)隧道的進(jìn)洞及洞內(nèi)開(kāi)挖，稱為指導(dǎo)隧道的進(jìn)洞及洞內(nèi)開(kāi)挖，稱為進(jìn)洞關(guān)系計(jì)算進(jìn)洞關(guān)系計(jì)算 。進(jìn)洞關(guān)系計(jì)算和進(jìn)洞測(cè)量的主要任務(wù)進(jìn)洞關(guān)系計(jì)算和進(jìn)洞測(cè)量的主要任務(wù) 1. 1.確定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(jìn)洞和洞內(nèi)開(kāi)挖。線進(jìn)洞和洞內(nèi)開(kāi)挖。 隧道進(jìn)洞測(cè)設(shè)的主要方法隧道進(jìn)洞測(cè)設(shè)的主要方法極坐標(biāo)法極坐標(biāo)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(cè)量完成后，即可求得它們的精確坐控制測(cè)量完成后，即可求得它們的精確坐標(biāo)。根據(jù)這些點(diǎn)的坐標(biāo)和洞

34、口或洞內(nèi)標(biāo)。根據(jù)這些點(diǎn)的坐標(biāo)和洞口或洞內(nèi)中線點(diǎn)的坐標(biāo)，反算出極坐標(biāo)法的放樣數(shù)中線點(diǎn)的坐標(biāo)，反算出極坐標(biāo)法的放樣數(shù)據(jù)，進(jìn)而現(xiàn)場(chǎng)測(cè)設(shè)。據(jù)，進(jìn)而現(xiàn)場(chǎng)測(cè)設(shè)。ABCDDABXPY圖7極坐標(biāo)法進(jìn)洞測(cè)量原理圖7-5 7-5 隧道洞內(nèi)控制測(cè)量隧道洞內(nèi)控制測(cè)量洞內(nèi)控制測(cè)量起始于兩端洞口處的洞外洞內(nèi)控制測(cè)量起始于兩端洞口處的洞外控制點(diǎn)，隨著隧道的開(kāi)挖而向前延伸。控制點(diǎn)，隨著隧道的開(kāi)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(cè)的方法進(jìn)行檢核。只能用重復(fù)觀測(cè)的方法進(jìn)行檢核。一、洞內(nèi)平面控制測(cè)量一、洞內(nèi)平面控制測(cè)量 洞內(nèi)平面控制

35、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(cè)精度或稍高于定測(cè)精中線形式就是以定測(cè)精度或稍高于定測(cè)精度，在洞內(nèi)按中線測(cè)量的方法測(cè)設(shè)隧道中度，在洞內(nèi)按中線測(cè)量的方法測(cè)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O1234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)O123612346455圖7洞內(nèi)導(dǎo)線環(huán)布置示意圖O113223665445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O113223

36、665445圖7洞內(nèi)交叉導(dǎo)線布置示意圖4O13256ABC圖7洞內(nèi)旁點(diǎn)導(dǎo)線布置示意圖5.旁點(diǎn)導(dǎo)線旁點(diǎn)導(dǎo)線洞內(nèi)導(dǎo)線應(yīng)注意的問(wèn)題洞內(nèi)導(dǎo)線應(yīng)注意的問(wèn)題 導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)盡量布設(shè)在施工干擾小、通視良好、導(dǎo)線點(diǎn)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(diǎn)間視線應(yīng)離開(kāi)洞內(nèi)設(shè)施點(diǎn)間視線應(yīng)離開(kāi)洞內(nèi)設(shè)施0.2 m 以上；以上； 導(dǎo)線的邊長(zhǎng)在直線地段不宜短于導(dǎo)線的邊長(zhǎng)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(zhǎng)邊和接，并盡量選擇長(zhǎng)邊和接近等邊；近等邊； 導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)埋于坑道底板面以下導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)埋于坑道底板面以下1020cm，上，上面蓋鐵板以保護(hù)樁面及標(biāo)志中心不受損壞，面蓋鐵板以保護(hù)樁面及標(biāo)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(biāo)注；為便于尋找，應(yīng)在邊墻上用紅油漆預(yù)以標(biāo)注； 采用雙照準(zhǔn)法測(cè)角，測(cè)回間要重新對(duì)中儀器采用雙照準(zhǔn)法測(cè)角，