隧道工程測(cè)量畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、目錄摘要I第一章 緒論11.1 引言11.2 工程概況1第二章 隧洞施工測(cè)量的相關(guān)理論基礎(chǔ)22.1 隧洞施工測(cè)量的目的及任務(wù)22.2 施工控制測(cè)量的概況22.2.1 施工控制測(cè)量基本概念22.2.2 施工控制測(cè)量分類22.2.3 控制測(cè)量應(yīng)遵循的原則22.2.4 控制測(cè)量實(shí)施步驟22.3 隧洞施工控制測(cè)量3 洞外控制測(cè)量3 洞內(nèi)控制測(cè)量62.4 洞外、內(nèi)的三角高程測(cè)量82.5 水準(zhǔn)測(cè)量的技術(shù)要求及注意事項(xiàng)102.6 進(jìn)洞關(guān)系計(jì)算和進(jìn)洞測(cè)量的主要任務(wù)13第三章 所在工程引水隧洞控制測(cè)量的大體設(shè)計(jì)143.1 控制點(diǎn)布設(shè)143.2 選點(diǎn)143.3 控制點(diǎn)標(biāo)石143.4 邊、角及水準(zhǔn)觀測(cè)14 邊、角觀

2、測(cè)14 水準(zhǔn)觀測(cè)15第四章 如何進(jìn)行斷面測(cè)量164.1 工程作業(yè)情況164.2 斷面測(cè)量16第五章 貫通測(cè)量及精度分析185.1 貫通測(cè)量的介紹185.2 影響貫通誤差的主要因素及其分解185.3 貫通誤差對(duì)隧道貫通的影響185.4 主要的貫通橫向中誤差分析195.5貫通橫向中誤差的計(jì)算公式195.6 洞內(nèi)導(dǎo)線貫通誤差估算示例20第六章 隧道測(cè)量工作中需要注意的幾個(gè)問題246.1 洞內(nèi)導(dǎo)線應(yīng)注意的問題246.2 在洞內(nèi)進(jìn)行平面控制時(shí)的注意事項(xiàng)24總結(jié)25參考文獻(xiàn)26致謝27摘 要隧道工程測(cè)量是在隧道工程的規(guī)劃、勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工建造和運(yùn)營(yíng)管理的各個(gè)階段進(jìn)行的測(cè)量。錦屏引水隧洞埋深大，洞群并行、洞徑

3、大、洞線長(zhǎng)，地質(zhì)條件復(fù)雜，巖爆、突發(fā)性涌水多，通風(fēng)排煙難度大，施工交叉干擾大，各種工序銜接緊湊，平行作業(yè)，洞內(nèi)排風(fēng)不暢，空氣質(zhì)量差，導(dǎo)致紅外線測(cè)量?jī)x器反射信號(hào)弱，往往無法進(jìn)行測(cè)量工作。測(cè)量工作在隧道開挖施工中非常重要，它控制著隧道開挖的平面、高程和斷面幾何尺寸，關(guān)系到隧道的貫通。為滿足測(cè)量工作需要，需選擇關(guān)鍵工序工作面污染小的時(shí)間，停止一些次要工序,提前加大排風(fēng)來滿足測(cè)量工作條件。若測(cè)量工作占用時(shí)間過長(zhǎng)，將直接影響工程進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)效益。為節(jié)省投資施工測(cè)量時(shí)可采用全站儀配隧道斷面測(cè)量軟件來完成。用全站儀進(jìn)行外業(yè)數(shù)據(jù)采集后，再對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。數(shù)據(jù)分析可用臺(tái)式、便攜電腦，也可用可編程計(jì)算器進(jìn)行。

4、關(guān)鍵詞： 施工測(cè)量；引水隧洞；斷面測(cè)量；貫通；精度第一章 緒論1.1 引言引水隧洞(diversion tunnel)在山體內(nèi)開挖成的引水道。按洞內(nèi)水流有無自由水面，引水隧洞分無壓和有壓兩種。選擇洞線時(shí)一般要求便于上下游水流銜接，洞線短，轉(zhuǎn)彎少，并便于布置施工支洞，同時(shí)盡可能地要求其通過的巖體地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，巖體完整 穩(wěn)定，地下水位低。為綜合滿足以上要求，洞線常為曲 折狀。其斷面尺寸由技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較決定。一般，先假定幾個(gè)隧洞斷面尺寸，計(jì)算 其水頭損失、出力損失和年電損失。將各方案的一次投資和正常運(yùn)行期的年運(yùn)行費(fèi)按復(fù)利折算到某以基準(zhǔn)年，選用計(jì)算期內(nèi)總費(fèi)用最小的方案。其縱向坡度一般在1%-5%編范圍內(nèi)

5、。無壓引水隧洞斷面形狀多為圓拱直墻型或馬蹄型。其斷面高寬比一般為1-1.5.在巖石側(cè)壓力或水位變化較大時(shí)，可選擇較高的斷面。水面至洞頂要留一定的空間，以避免、明、滿流交替。中國(guó)白山水電站1號(hào)引水隧洞洞徑8.6m，首次采用了灌漿式預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌，已安全運(yùn)行了16年。隔河巖水電站引水隧洞洞徑9m，采用了后張法預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌，運(yùn)行情況良好。小浪底工程的排沙洞洞徑6.6m，最大運(yùn)行水頭123m，也采用了后張法預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌。襯砌常設(shè)縱橫縫，縱縫一般都設(shè)鍵槽和插筋，橫縫通常只設(shè)施工縫，在地質(zhì)條件明顯變化處宜設(shè)伸縮縫。襯砌與巖石之間必須做回填灌漿?？勺雠潘?。圍巖中是否要做固結(jié)灌泉，視其地質(zhì)條件和運(yùn)行

6、條件確定。1.2 工程概況錦屏二級(jí)水電站位于四川省涼山彝族自治州木里、鹽源、冕寧三縣交界處的雅礱江干流錦屏大河彎上，是雅礱江干流上的重要梯級(jí)電站1。錦屏二級(jí)水電站利用雅礱江下游河段150m長(zhǎng)大河灣的天然落差，通過長(zhǎng)約16.67km的引水隧洞，截彎曲直，獲得水頭約310m。西起雅礱江右岸景峰橋上游（海拔高程約1658 m），東至大水溝下游（海拔高程約1560 m），大致沿東西向穿越錦屏山，引水系統(tǒng)采用4洞8機(jī)布置形式，從進(jìn)水口至上游調(diào)壓室的平均洞線長(zhǎng)度約16.67km，各引水洞洞中心距60m，洞凈高13m，成洞寬13m，襯砌厚度為0.6m，襯砌后凈高11.8m，成洞寬11.8m。2#、4#洞間每

7、隔1000m設(shè)一條橫向通道，供兩洞交通轉(zhuǎn)化使用。4#引水隧洞立面為緩坡布置，底坡3.65，由進(jìn)口底板高程1618.00m降至高程1564.70m與上游調(diào)壓室相接。貫通面在C3標(biāo)和C5標(biāo)的交界處,里程在K4+700處,本標(biāo)段業(yè)主招標(biāo)時(shí)要求貫通橫向中誤差250mm,高程貫通中誤差25mm。我標(biāo)段到貫通面的距離是11.7km。第二章 隧洞施工測(cè)量的相關(guān)理論基礎(chǔ)2.1 隧洞施工測(cè)量的目的及任務(wù)進(jìn)行隧道（洞）的控制測(cè)量工作的主要目的：是保證隧道2個(gè)或2個(gè)以上開挖面相向施工后，施工中線在貫通面處能夠按照設(shè)計(jì)規(guī)定的精度正確地銜接，并保證各結(jié)構(gòu)物及隧道（洞）凈空在施工過程中及竣工后，以設(shè)計(jì)精度按照設(shè)計(jì)位置修建

8、，不會(huì)侵入限界。其任務(wù)是：把圖紙上設(shè)計(jì)好的建筑物的平面位置和高程，按設(shè)計(jì)精度要求標(biāo)定在地面上，這項(xiàng)工作也成為施工放樣。2.2 施工控制測(cè)量的概況2.2.1 施工控制測(cè)量基本概念 （1）控制測(cè)量是針對(duì)碎部測(cè)量而言的，研究如何測(cè)定控制點(diǎn)的精確位置，并以控制點(diǎn)的位置來確定碎部點(diǎn)的位置。 （2）目的是為地形圖測(cè)繪和各種工程測(cè)量提供控制基礎(chǔ)和起算基準(zhǔn)； （3）作用是在全國(guó)范圍內(nèi)提供具有統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)的控制點(diǎn)坐標(biāo)和高程，其成果具有通用性和共享性，使全國(guó)各局部地區(qū)的測(cè)量工作得以分期分批進(jìn)行，所測(cè)地形圖可以相互拼接共同使用。（4）意義是控制測(cè)量在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中具有重要作用，它為地學(xué)科學(xué)研究、空間技術(shù)及

9、宇宙航行以及測(cè)圖和各項(xiàng)工程提供了控制基礎(chǔ)。 2.2.2 施工控制測(cè)量分類 控制測(cè)量分為平面控制測(cè)量和高程控制測(cè)量?？刂茰y(cè)量按精度分為不同等級(jí)，各個(gè)等級(jí)有不同的技術(shù)指標(biāo)。 （1）平面控制測(cè)量：在某地區(qū)或全國(guó)布設(shè)平面控制網(wǎng)，精密測(cè)定控制點(diǎn)的平面位置，分為一、二、三、四四個(gè)等級(jí)。直接服務(wù)于大比例尺測(cè)圖和工程測(cè)量的平面控制測(cè)量等級(jí)有一、二、三級(jí)導(dǎo)線測(cè)量，一、二級(jí)小三角測(cè)量。 （2）高程控制測(cè)量：在某一地區(qū)或全國(guó)布設(shè)高程控制網(wǎng)，精密測(cè)定點(diǎn)的高程位置，國(guó)家高程控制測(cè)量也分成一、二、三、四四個(gè)等級(jí)。直接服務(wù)于大比例尺測(cè)圖和工程測(cè)量的高程控制測(cè)量包括等外水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量。 2.2.3 控制測(cè)量應(yīng)遵循的原

10、則 測(cè)量規(guī)范規(guī)定，測(cè)量控制網(wǎng)應(yīng)由高級(jí)向低級(jí)分級(jí)布設(shè)。如平面三角控制網(wǎng)是按一等、二等、三等、四等、5、10和圖根網(wǎng)的級(jí)別布設(shè)，城市導(dǎo)線網(wǎng)是在國(guó)家一等、二等、三等或四等控制網(wǎng)下按一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和圖根網(wǎng)的級(jí)別布設(shè)。一等網(wǎng)的精度最高，圖根網(wǎng)的精度最低?？刂凭W(wǎng)的等級(jí)越高，網(wǎng)點(diǎn)之間的距離就越大、點(diǎn)的密度也越稀、控制的范圍就越大；控制網(wǎng)的等級(jí)越低，網(wǎng)點(diǎn)之間的距離就越小、點(diǎn)的密度也越密、控制的范圍就越小?？刂茰y(cè)量是先布設(shè)能控制大范圍的高級(jí)網(wǎng)，再逐級(jí)布設(shè)次級(jí)網(wǎng)加密，通常稱這種測(cè)量控制網(wǎng)的布設(shè)原則為“從整體到局部”。因此測(cè)量工作的原則可以歸納為“從整體到局部，先控制后碎部”?？刂茰y(cè)量應(yīng)遵循從整體到局部，由高級(jí)到

11、低級(jí)，逐級(jí)控制，逐級(jí)控制的原則。2.2.4 控制測(cè)量實(shí)施步驟 （1）技術(shù)設(shè)計(jì) （2）選點(diǎn) （3）造標(biāo)埋石 （4）觀測(cè) （5）數(shù)據(jù)處理 （6）成果驗(yàn)收與上交 2.3 隧洞施工控制測(cè)量 洞外控制測(cè)量（一）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點(diǎn)的平面位置和引測(cè)進(jìn)洞的方向；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GPS網(wǎng)等。隨著電測(cè)波測(cè)距技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)線測(cè)量已成為建立工程控制網(wǎng)的主要方法。1）中線法（1）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)。 （2）中線法

12、一般只能用于短于1000 m的直線隧道和短于500 m的曲線隧道的洞外平面控制。 2） 精密導(dǎo)線法（1）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)沿兩端洞口的連線布設(shè)。（2）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)合地形條件和儀器測(cè)程選擇。 （3）導(dǎo)線最短邊長(zhǎng)不應(yīng)小于300m，相鄰邊長(zhǎng)的比不應(yīng)小于1：3，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。（4）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)可以較大程度地消除此項(xiàng)誤差的影響。（5）導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算一般采用嚴(yán)密平差法

13、，對(duì)于四、五等導(dǎo)線也可采用近似平差計(jì)算 （6）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 4 個(gè)；每個(gè)環(huán)的邊數(shù)約為 46 條，應(yīng)盡可能將兩端洞口控制點(diǎn)納入到導(dǎo)線網(wǎng)中。3）三角網(wǎng)法（1）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。（2）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)。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)為直伸三角鎖。以減小邊長(zhǎng)誤差對(duì)橫向貫通的影響。（3）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)橫向貫通的影響。 4）主要測(cè)量的技術(shù)要求見下表2.1：表2.1 洞外控制網(wǎng)等級(jí)選擇隧洞相向開挖長(zhǎng)度（含支洞在內(nèi)）Km平面、

14、高程控制網(wǎng)等級(jí)5三等、四等510二等、三等（1） 測(cè)角網(wǎng)、測(cè)邊網(wǎng)、邊角組合網(wǎng)、GPS網(wǎng)的等級(jí)確定后，控制測(cè)量的技術(shù)要求要按照平面控制測(cè)量的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行?？刂凭W(wǎng)邊長(zhǎng)應(yīng)投影到隧洞進(jìn)、出口的平均高程面上。如我在的隧洞工程是投影在1600m高程上。（2）應(yīng)在每個(gè)洞口（進(jìn)洞口、出洞口、支洞口）附設(shè)埋設(shè)至少2個(gè)洞外高程控制點(diǎn)。高程控制測(cè)量技術(shù)要求按高程控制測(cè)量的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。（3）宜選擇洞口附近的控制點(diǎn)作為進(jìn)洞的洞口控制點(diǎn)（或進(jìn)洞控制點(diǎn)），或者宜用圖形強(qiáng)度較好的圖形加密 控制點(diǎn)。布設(shè)洞口控制點(diǎn)是時(shí)應(yīng)考慮有利于施工放樣和便于向洞內(nèi)傳遞等因素。（4）進(jìn)洞控制點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)混凝土觀測(cè)墩，洞外其他控制點(diǎn)可因地址宜埋設(shè)簡(jiǎn)

15、易標(biāo)石（5）洞外光電測(cè)距基本導(dǎo)線技術(shù)要求見表2.2：表2.2 洞外光電測(cè)距基本導(dǎo)線技術(shù)相向開挖長(zhǎng)度km貫通橫向中誤差mm導(dǎo)線全長(zhǎng) km最短平均長(zhǎng)邊m測(cè)角中誤差()測(cè)距中誤差mm全長(zhǎng)相對(duì)閉合差方位角閉合差()5303.0351.851:350003.6502.51:315005.05.42002.551:515001201.81:535003.610.07701.851:9500068021:910005104511.23751.851:675003.634021:6550014.08251.851:8600078021:850002301.051:860002.019021:8050016.4

16、3651.051:10000032021:9550021.07801.051125000注1：導(dǎo)線按直伸符合導(dǎo)線的形式，并以其中中點(diǎn)（最弱點(diǎn)）的點(diǎn)位中誤差作為“要求的橫向中誤差”。注2：本表數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)在綜合取舍時(shí)考慮的事目前生產(chǎn)單位中的普遍情況，不符合本表情況可自行計(jì)算。（二）洞外高程控制測(cè)量（1）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。（2）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)一的高程系統(tǒng)，又使之與相鄰線路正確銜接，從而保證隧道按規(guī)

17、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。（3）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)距三角高程測(cè)量。 （4）洞外高程測(cè)量的等級(jí)劃分見下表2.3表2.3 洞外高程測(cè)量的等級(jí)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）兩開挖洞口間高程路線長(zhǎng)度（km）水準(zhǔn)儀等級(jí) /測(cè)距儀等級(jí)水準(zhǔn)尺類型洞外二1.036DS0.5、DS1因瓦水準(zhǔn)尺三3.01336DS1因瓦水準(zhǔn)尺DS3區(qū)格式水準(zhǔn)尺四5.0513DS3 / I、II區(qū)格式水準(zhǔn)尺五7.55DS3 / I、II區(qū)格式水準(zhǔn)尺 洞內(nèi)控制測(cè)量（一）洞內(nèi)平面控制測(cè)量（1）洞內(nèi)平面控制通常有兩種形式，即

18、中線形式和導(dǎo)線形式。（2）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)隧道中線。這種方法只適用于短隧道。（3）洞內(nèi)導(dǎo)線主要有以下幾種形式： 單導(dǎo)線圖2.1 單導(dǎo)線示意圖導(dǎo)線環(huán)圖2.2 導(dǎo)線環(huán)示意圖主副導(dǎo)線環(huán)圖2.3 主副導(dǎo)線環(huán)示意圖交叉導(dǎo)線圖2.4 交叉導(dǎo)線示意圖旁點(diǎn)導(dǎo)線圖2.5 旁點(diǎn)導(dǎo)線示意圖（二）洞內(nèi)高程控制測(cè)量（1）洞內(nèi)高程控制測(cè)量的目的，是由洞口高程控制點(diǎn)向洞內(nèi)傳遞高程，即測(cè)定洞內(nèi)各高程控制點(diǎn)的高程，做為洞內(nèi)施工高程放樣的依據(jù)。（2）洞內(nèi)應(yīng)每隔200500m設(shè)立一對(duì)高程控制點(diǎn)。高程控制點(diǎn)可選在導(dǎo)線點(diǎn)上，也可根據(jù)情況埋設(shè)在隧道的頂板、底板或邊墻上。（3）三等及以上的

19、高程控制測(cè)量應(yīng)采用水準(zhǔn)測(cè)量，四、五等可采用水準(zhǔn)測(cè)量或光電測(cè)距三角高程測(cè)量;（4）當(dāng)采用水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，應(yīng)進(jìn)行往返觀測(cè)；采用光電測(cè)距三角高程測(cè)量時(shí)，應(yīng)進(jìn)行對(duì)向觀測(cè);（5）高程導(dǎo)線宜構(gòu)成閉合環(huán)。（三）注意事項(xiàng)（1）洞內(nèi)平面控制測(cè)量宜布設(shè)光電測(cè)距導(dǎo)線， 導(dǎo)線分為基本導(dǎo)線和施工導(dǎo)線。（2）由洞口控制點(diǎn)向洞內(nèi)測(cè)設(shè)導(dǎo)線時(shí) 起始方向連接角測(cè)角中誤差不應(yīng)超過1.8。（3）施工導(dǎo)線點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)滿足施工放樣的需要，宜50m左右埋設(shè)一點(diǎn) 并每隔數(shù)點(diǎn)與基導(dǎo)線附合。（4）光電測(cè)距基本導(dǎo)線和施工導(dǎo)線宜沿洞壁兩側(cè)布設(shè)，主要拐角點(diǎn)可埋設(shè)觀測(cè)墩或插入洞壁的金屬觀測(cè)架，并及時(shí)算出各導(dǎo)線點(diǎn)的里程、高程以及偏離軸線的數(shù)值。（5）導(dǎo)線邊長(zhǎng)應(yīng)

20、進(jìn)行投影改正。洞內(nèi)基本導(dǎo)線宜進(jìn)行兩組獨(dú)立觀測(cè)，導(dǎo)線點(diǎn)的兩組坐標(biāo)值較差不得大于中誤差的2合格后取兩組的平均值為最后成果 若只進(jìn)行一組觀測(cè) 則應(yīng)同時(shí)觀測(cè)導(dǎo)線的左右角或組成閉合線路。（6）洞內(nèi)光電測(cè)距基本導(dǎo)線的測(cè)量技術(shù)要求見下表2.5：表2.5 洞內(nèi)光電測(cè)距基本導(dǎo)線技術(shù)要求相向開挖長(zhǎng)度km支導(dǎo)線端點(diǎn)橫向中誤差mm導(dǎo)線全長(zhǎng)km最短平均邊長(zhǎng)m測(cè)邊中誤差 mm測(cè)角中誤差（）5401.05052.51.618052.52.033552.518551.82.5236051.831531.8510603.022031.825051.87031.05.033551.031531.0注 1：本表數(shù)據(jù)是按支導(dǎo)線端點(diǎn)的

21、點(diǎn)位中誤差計(jì)算的。注 2：實(shí)際情況與本表不符的 可具體計(jì)算。2.4 洞外、內(nèi)的三角高程測(cè)量（1）三角高程測(cè)量的簡(jiǎn)述觀測(cè)兩個(gè)地面點(diǎn)間的豎直角，量取儀器高和覘標(biāo)高，并利用以其他方式獲得的兩點(diǎn)間平距，應(yīng)用三角學(xué)公式計(jì)算兩點(diǎn)間的高差，通過已知點(diǎn)的高程，推算未知點(diǎn)高程的方法稱為三角高程路線。三角高程測(cè)量作業(yè)簡(jiǎn)單，布設(shè)靈活，不受地形條件的限制。其缺點(diǎn)是：由于大氣垂直折光的影響，垂直角觀測(cè)值含有較大的誤差，使得測(cè)定的高差或高程精度較低。因此，三角高程雖然在高程控制中得到大量應(yīng)用，但必須有足夠數(shù)量的直接高程點(diǎn)（即幾何水準(zhǔn)測(cè)量法測(cè)定其高程的點(diǎn)）作為其高程起算點(diǎn)，以滿足測(cè)繪國(guó)家基本比例尺地形圖對(duì)高程控制的精度要求

22、。近年來，隨著電磁波測(cè)距儀的完善與普及，電磁波測(cè)距三角高程測(cè)量和電磁波測(cè)距高程導(dǎo)線已經(jīng)引起測(cè)量界的重視，并得到了初步的應(yīng)用。電磁波測(cè)距三角高程導(dǎo)線的精度可以達(dá)到四等水準(zhǔn)的精度。（2） 三角高程測(cè)量原理A、B兩點(diǎn)高差HAB=Dtan+i-v （2.1）B點(diǎn)高程HB=HA+HAB （2.2）圖2.6 三角高程測(cè)量原理（3） 當(dāng)兩點(diǎn)距離較大（大于300m）時(shí)： 圖2.7 三角高差計(jì)算采用三角高程測(cè)量的方法確定地面上A、B兩點(diǎn)間的高差hAB,首先要在A點(diǎn)安置經(jīng)緯儀 ，在B點(diǎn)豎立覘標(biāo)，量得儀器高i和覘標(biāo)高v，用經(jīng)緯儀望遠(yuǎn)鏡的中絲照準(zhǔn)覘標(biāo)頂部，觀測(cè)垂直角，若已知A、B兩點(diǎn)間的水平距離為D，則從圖中可以看出

23、有如下關(guān)系：HB+v=HA+i+Dtan （2.3）移項(xiàng) HB-HA=Dtan+i-v （2.4）由高差的定義知，得 HB-HA =hAB，得hAB= Dtan+i-v （2.5）若已知A點(diǎn)高程為HA，則待定點(diǎn)B的高程為 HB=HA+Dtan+i-v （2.6）式中，是仰角時(shí)取正號(hào)，相應(yīng)的Dtan為正；為俯角時(shí)取負(fù)號(hào)，相應(yīng)的Dtan為負(fù)。在計(jì)算中要注意正負(fù)號(hào)。 在已知高程點(diǎn)A上設(shè)站，觀測(cè)該點(diǎn)至待定點(diǎn)B間的高差稱直覘；反之，儀器安置在未知高程的B點(diǎn)上，確定B點(diǎn)至A點(diǎn)間的高程差稱為反覘。 2.5 水準(zhǔn)測(cè)量的技術(shù)要求及注意事項(xiàng)（一）水準(zhǔn)測(cè)量的技術(shù)要求如下表所示：表2.6 各等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量的技術(shù)要求等級(jí)

24、偶然中誤差Mmm/km全中誤差Mmm/km儀標(biāo)稱精度mm/km水準(zhǔn)標(biāo)尺類型觀測(cè)方法往返觀測(cè)次數(shù)次觀測(cè)順序往返測(cè)較差和線路閉合差往測(cè)返測(cè)平丘地山地一等120.51因瓦尺光學(xué)測(cè)微法1奇數(shù)站后前前后偶數(shù)站前后后前奇數(shù)站前后后前偶數(shù)站后前前后40.6三等3613因瓦尺或黑紅面尺光學(xué)測(cè)微法或中絲讀數(shù)法1后前前后123四等5103紅面尺中絲讀數(shù)法1后后前前205注 ：為水準(zhǔn)路線單程測(cè)站數(shù)，每千米多于16站時(shí)按山地計(jì)算閉合差限差；L 為閉合或符合線路長(zhǎng)度，km；儀器標(biāo)稱精度為每千米水準(zhǔn)測(cè)量高差中數(shù)的偶然中誤差。表2.7 各等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)站的主要技術(shù)要求等級(jí)儀器標(biāo)稱精度mm/Mm視線長(zhǎng)度m前后視距較差m前后視

25、距累積較差m視線離地最低高度m基輔分劃或黑紅面讀數(shù)較差mm基輔分劃或黑紅面所測(cè)高差較差mm上下絲讀數(shù)之平均值與中絲讀之較差mm二等0.515013下絲讀數(shù)0.30.40.61cm刻劃尺3.05mm刻劃尺1.5三等110025三絲能讀數(shù)光學(xué)測(cè)微法1.0中絲讀數(shù)法2.0光學(xué)測(cè)微法1.5中絲讀數(shù)法3.0375四等3100310三絲能讀數(shù)35注 ：使用雙擺位自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀時(shí)不計(jì)算基輔分劃讀數(shù)差。表2.8 水準(zhǔn)測(cè)量所使用的儀器及水準(zhǔn)尺的技術(shù)要求儀器標(biāo)稱精度mm/km視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸夾角()自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀安平精度 (絕對(duì)值)()水準(zhǔn)尺類型每米間隔平均長(zhǎng)與名義長(zhǎng)之較差mm0.5,1150.2因瓦尺0.132

26、00.5黑紅面尺0.5水準(zhǔn)測(cè)量路線跨越江河、湖泊、洼地 、山谷，當(dāng)測(cè)站視線長(zhǎng)度超過表2.8要求時(shí)，按表2.9的要求執(zhí)行。當(dāng)超過此表的要求時(shí)按GB12897和GB12898的規(guī)定執(zhí)行表2.9 跨河水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)站的技術(shù)要求等 級(jí)儀器標(biāo)稱精度視線長(zhǎng)度儀器高變換次數(shù)次兩次高差較差二等0.5,110011.5三等1，320016四等330017（二）水準(zhǔn)測(cè)量應(yīng)注意下列事項(xiàng)：（1）水準(zhǔn)觀測(cè)應(yīng)在標(biāo)尺成像清晰 、穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行，并用測(cè)傘遮陽，避免儀器被曝曬 。因瓦水準(zhǔn)尺應(yīng)使用尺撐固定 ，不宜用手扶代替尺撐。（2）應(yīng)將尺墊安置穩(wěn)妥，防止碰動(dòng) ，測(cè)站通知遷站時(shí)，后尺尺墊才能移動(dòng) 。嚴(yán)禁將尺墊安置在溝邊或壕坑中。（3）一

27、測(cè)站觀測(cè)時(shí)，不得再次調(diào)焦，旋轉(zhuǎn)儀器的傾斜螺旋和測(cè)微螺旋時(shí)，其最后均為旋進(jìn)方向。（4）測(cè)段的往測(cè)與返測(cè)，測(cè)站數(shù)均應(yīng)為偶數(shù) ，否則應(yīng)加入標(biāo)尺零點(diǎn)差改正。由往測(cè)轉(zhuǎn)向返測(cè)時(shí)，兩標(biāo)尺必須互換位置，并重新安置儀器。（5）因測(cè)站觀測(cè)限差超限 ，在遷站前發(fā)現(xiàn)可立即重測(cè) 。若遷站后發(fā)現(xiàn) ，則應(yīng)從水準(zhǔn)點(diǎn)或間歇點(diǎn) （須經(jīng)檢測(cè)符合限差） 起始，重新觀測(cè)。（6）往返測(cè)高差較差超限時(shí)應(yīng)重測(cè)二等水準(zhǔn)重測(cè)后，應(yīng)選用兩次異向合格的結(jié)果 。等水準(zhǔn)重測(cè)后，也可選用兩次異向合格的結(jié)果。重測(cè)結(jié)果與原往返測(cè)量結(jié)果分別比較 ，其較差均不超限時(shí)，應(yīng)取三次結(jié)果的平均數(shù)。（7）使用自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀時(shí)，讀數(shù)前應(yīng)按一下自動(dòng)擺的按鈕。（三） 水準(zhǔn)測(cè)量外

28、業(yè)觀測(cè)應(yīng)注意的事項(xiàng)（1）儀器和水準(zhǔn)標(biāo)尺應(yīng)符合測(cè)量等級(jí)的要求，使用前、使用中和使用后按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行各項(xiàng)檢驗(yàn)，每天開始工作時(shí)應(yīng)進(jìn)行例行檢查。（2）水準(zhǔn)測(cè)量采用光學(xué)測(cè)微法，進(jìn)行往返觀測(cè)，不應(yīng)在規(guī)范規(guī)定的不利情況下觀測(cè)。（3）觀測(cè)的視線長(zhǎng)度、前后視距差、視線高度以及測(cè)站觀測(cè)限差，均按規(guī)范規(guī)定執(zhí)行。（4）根據(jù)水面寬度選擇跨河水準(zhǔn)測(cè)量方法和儀器設(shè)備。（5）聯(lián)測(cè)有聯(lián)系的地鐵（輕軌）工程、其他工程的相關(guān)水準(zhǔn)點(diǎn)，為與相關(guān)工程在高程上的協(xié)調(diào)一致提供基礎(chǔ)資料。2.6 進(jìn)洞關(guān)系計(jì)算和進(jìn)洞測(cè)量的主要任務(wù)（1）確定隧道中線與平面控制網(wǎng)之間的關(guān)系；（2）在洞內(nèi)控制建立之前，指導(dǎo)中線進(jìn)洞和洞內(nèi)開挖。 （3）隧道進(jìn)洞測(cè)設(shè)的主要

29、方法極坐標(biāo)法將隧道的中線控制樁納入洞外平面控制網(wǎng)，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)據(jù)，進(jìn)而現(xiàn)場(chǎng)測(cè)設(shè)。圖2.6 直線隧道進(jìn)洞關(guān)系示意圖圖2.7 曲線隧道進(jìn)洞關(guān)系示意圖第三章 所在工程引水隧洞控制測(cè)量的大體設(shè)計(jì)3.1 控制點(diǎn)布設(shè)以東端錦屏二級(jí)水電站引水洞B級(jí)GPS網(wǎng)（2009年11月實(shí)測(cè)）成果。監(jiān)理和我們各施工單位聯(lián)合用全站儀以三角網(wǎng)形復(fù)測(cè)GPS點(diǎn)（JP129、JP129、JP129）。并以JP146、JP129做起算點(diǎn)，向2#施工支洞引測(cè)點(diǎn)EDB01、EDB05。4#引水洞控制點(diǎn)在落底段布設(shè)雙導(dǎo)線點(diǎn)，分主副導(dǎo)線，主導(dǎo)線點(diǎn)

30、以砼墩為主（邊為400m），副導(dǎo)線點(diǎn)以地標(biāo)為主。副導(dǎo)線點(diǎn)是用來和主導(dǎo)線點(diǎn)形成閉合環(huán)，或者形成分段閉合環(huán)。閉合環(huán)檢查測(cè)角閉合角大小，進(jìn)行平差分配。上導(dǎo)掌子面施工導(dǎo)線：布設(shè)以邊長(zhǎng)為250m左右的支導(dǎo)線，導(dǎo)線點(diǎn)用墩砼的強(qiáng)制對(duì)中。以二等導(dǎo)線精度觀測(cè)且進(jìn)行200%測(cè)量，指導(dǎo)掌子面開挖和驗(yàn)收。主導(dǎo)線網(wǎng)進(jìn)行不定期的覆蓋掌子面的導(dǎo)線點(diǎn)，等條件成熟時(shí)將納入導(dǎo)線網(wǎng)中進(jìn)行統(tǒng)一平差。3.2 選點(diǎn)4#引水洞洞內(nèi)導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)選在不易破壞，利于保存和加密使用的位置，導(dǎo)線邊長(zhǎng)一般控制在350m以上，相鄰邊長(zhǎng)應(yīng)保持基本一致，長(zhǎng)度比不得小于1：3，避免長(zhǎng)短邊過渡。選定時(shí)應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行選定，選定的導(dǎo)線點(diǎn)之間無折光，且盡量避免存放空

31、壓機(jī)、涌水和有水蒸氣的地段。所有點(diǎn)位高度應(yīng)高出地面1.2m，控制點(diǎn)的編號(hào)以“ED4墩”或者以“ED4地”順序編號(hào)，利用原有標(biāo)墩編號(hào)不變。水準(zhǔn)高程引在導(dǎo)線墩上，和三角高程形成互檢。3.3 控制點(diǎn)標(biāo)石洞內(nèi)導(dǎo)線點(diǎn)均應(yīng)埋設(shè)砼標(biāo)石，埋設(shè)高出實(shí)際路面1.2m的觀測(cè)墩標(biāo)，洞內(nèi)觀測(cè)墩底盤尺寸為：120cm120cm，高度應(yīng)視開挖基礎(chǔ)而定，底盤與基巖設(shè)4根插筋錨固，標(biāo)頂面設(shè)不銹鋼歸心標(biāo)盤，其中孔直徑為16mm,中心應(yīng)與儀器中心應(yīng)嚴(yán)格一致?？刂泣c(diǎn)標(biāo)墩的開挖、澆筑必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求執(zhí)行，澆筑分兩期進(jìn)行，先澆筑基礎(chǔ)和底盤，待底盤凝固后再澆筑標(biāo)墩和安置不銹鋼強(qiáng)制歸心盤，盤面不水平度應(yīng)小于4。標(biāo)墩表面應(yīng)涂刷紅油漆，標(biāo)明

32、點(diǎn)號(hào)、保護(hù)等字樣，粘貼反光紙，防止車輛碰撞。3.4 邊、角及水準(zhǔn)觀測(cè) 邊、角觀測(cè)二等邊角觀測(cè)采用TCRA1201全站儀（標(biāo)稱精度為1/2mm2ppm）進(jìn)行觀測(cè)。邊角觀測(cè)按水電水利工程施工測(cè)量規(guī)范DL/T51732003和國(guó)家三角測(cè)量規(guī)范GB/T17942-2000中有關(guān)二等精度規(guī)定要求進(jìn)行。邊長(zhǎng)觀測(cè)進(jìn)行對(duì)向往返觀測(cè)，每個(gè)站測(cè)4測(cè)回，方向觀測(cè)按二等三角測(cè)量要求進(jìn)行，方向觀測(cè)先驗(yàn)中誤差0.7。主要的技術(shù)要求見表3.1和3.2：表3.1 二等測(cè)距限差表三角網(wǎng)等級(jí)測(cè)距儀標(biāo)稱精度mm/km氣象數(shù)據(jù)測(cè)定一測(cè)回讀數(shù)較差限差mm測(cè)回間較差限差mm往返測(cè)較差限差溫度最小讀數(shù)氣壓最小讀數(shù)測(cè)定時(shí)間間隔數(shù)據(jù)取用二20

33、.250Pa每邊觀測(cè)始末每邊兩端平均值232(a+bD)表3.2 觀測(cè)、記錄、計(jì)算取位要求等級(jí)觀測(cè)方向值、方向改正數(shù)、方位角值邊長(zhǎng)值、邊長(zhǎng)改正數(shù)、坐標(biāo)值mm二0.010.1mm 水準(zhǔn)觀測(cè)水準(zhǔn)觀測(cè)使用蘇州一光DSZ2精密自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀和FS1平板測(cè)微器和銦鋼水準(zhǔn)尺和尺墊。觀測(cè)采用前-后-后-前或后-前-前-后的方法進(jìn)行，按規(guī)范中相應(yīng)方法進(jìn)行觀測(cè)。水準(zhǔn)測(cè)量的各項(xiàng)要求嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范（GB12897-91）中有關(guān)規(guī)定。測(cè)量時(shí)對(duì)相鄰兩水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行往返觀測(cè)，每測(cè)段的往測(cè)和返測(cè)均為偶數(shù)站；為了消除i角誤差的影響，采用三絲讀數(shù)法進(jìn)行量距，保證前后視距較差小于1m，前后視距累積差小于3m；在工作

34、間歇時(shí)，找三個(gè)穩(wěn)定可靠，便于放水準(zhǔn)尺的固定點(diǎn)作為間歇點(diǎn)，并作好標(biāo)記，間歇完后，對(duì)三固定點(diǎn)的高差進(jìn)行檢測(cè)。主要的技術(shù)要求見表如下：（1）一、二等水準(zhǔn)測(cè)量主要技術(shù)要求見表3.3：表3.3 水準(zhǔn)測(cè)量主要技術(shù)要求等級(jí)每千米高差中數(shù)中誤差檢測(cè)已測(cè)測(cè)段高差之差路線、測(cè)段往返測(cè)高差不符值環(huán)線閉合差MMW一0.45mm1.0mm3mm1.8mm2mm二1.0mm2.0mm6mm4mm4mm（2）水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)站限差見表3.4：表3.4 水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)站限差表等級(jí)上下絲讀數(shù)平均值與中絲讀數(shù)平均值之差基輔分劃讀數(shù)之差基輔分劃所測(cè)高差之差檢測(cè)間歇點(diǎn)高差之差0.5cm分劃1cm分劃一1.5mm3.0mm0.3mm0.4mm0

35、.7mm二1.5mm3.0mm0.4mm0.6mm1.0mm第四章 如何進(jìn)行斷面測(cè)量4.1 工程作業(yè)情況本工程為直線隧洞并采用開挖鉆爆作業(yè)，開挖鉆爆前應(yīng)根據(jù)臨時(shí)中線點(diǎn)用串線法或儀器照準(zhǔn)的方法，在開挖斷面上從上而下繪出線路中線，以白灰水、紅油漆或其他方法標(biāo)繪出來，然后根據(jù)這條中線，按設(shè)計(jì)斷面尺寸，在開挖面上繪出輪廓線，斷面的頂和底線都應(yīng)采用腰線測(cè)定，最后再根據(jù)斷面輪廓線及中線布置炮眼。在隨洞內(nèi)進(jìn)行斷面測(cè)量，是利用全站儀配合隧道斷面測(cè)量?jī)x器PDA進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的施工放樣，操作的步驟如下：將儀器架在離施工開挖斷面（掌子面及其他開挖面）不遠(yuǎn)處，對(duì)中整平并進(jìn)行測(cè)站設(shè)置后，采用后方交會(huì)法確定測(cè)站的信息并把測(cè)站點(diǎn)

36、的信息導(dǎo)入PDA里，然后用PDA指導(dǎo)開挖的輪廓線進(jìn)行放樣。4.2 斷面測(cè)量（1）洞內(nèi)開挖輪廓放樣點(diǎn)相對(duì)于洞室軸線的限差50mm?；炷烈r砌立模放樣點(diǎn)相對(duì)于洞室軸線的限差為20mm。（2）開挖放樣以施工導(dǎo)線標(biāo)定的軸線為依據(jù)，在隧洞的直線段可采用簡(jiǎn)易的串線放樣法 ，兩吊線間距不應(yīng)小于5m。其延伸長(zhǎng)度應(yīng)小于20m。曲線段應(yīng)使用儀器放樣。（3）洞內(nèi)開挖放樣應(yīng)在開挖掌子面上標(biāo)定中線 、腰線和開挖輪廓線 ，必要時(shí)還需標(biāo)出鉆孔位置。對(duì)分層開挖的地下廠房等大斷面洞室進(jìn)行放樣時(shí) ，可只標(biāo)定設(shè)計(jì)開挖輪廓線和中心線。有條件時(shí)，可在腰線和中線位置安裝激光指向儀。（4）應(yīng)及時(shí)測(cè)繪開挖竣工斷面和混凝土襯砌（或噴錨支護(hù)）竣

37、工斷面，并計(jì)算開挖工程量和混凝土襯砌工程量。斷面間距在直線段為5m在曲線段為3m 對(duì)結(jié)構(gòu)變化或特殊部位應(yīng)適當(dāng)加測(cè)斷面。斷面測(cè)點(diǎn)相對(duì)于洞室軸線的測(cè)量限差為：開挖竣工斷面50mm混凝土襯砌竣工斷面20mm。（5）斜井的開挖放樣可用坡面經(jīng)緯儀直接測(cè)定軸線和平行腰高。若用經(jīng)緯儀架設(shè)在軸線上按真?zhèn)蝺A角法測(cè)定平行腰高時(shí)，各點(diǎn)的垂直角可按下式計(jì)算： = arctan（tan*cos） （4.1）式中-斜井的設(shè)計(jì)垂直角；-斜井軸線至照準(zhǔn)點(diǎn)方向的水平夾角。（6）豎井的開挖與襯砌測(cè)量放樣可用重錘激光投點(diǎn)儀或光學(xué)投點(diǎn)儀進(jìn)行，開挖輪廓放樣點(diǎn)相對(duì)于豎井中心線的測(cè)量限差為 50mm，混凝土襯砌輪廓放樣點(diǎn)相對(duì)于豎井中心線的

38、測(cè)量限差為20mm。（7）隧洞在混凝土襯砌過程中，根據(jù)需要可在兩側(cè)墻上埋設(shè)一定數(shù)量的銅質(zhì)（或不銹鋼） 永久標(biāo)志，并測(cè)定高程、里程等數(shù)據(jù) ，以便檢修和監(jiān)測(cè)使用。第五章 貫通測(cè)量及精度分析5.1 貫通測(cè)量的介紹隧洞貫通在工程中是指隧洞施工有兩相向洞口開挖，沿隧洞中線相向前進(jìn)，在貫通面處或貫通面附近將隧洞挖通。圖5.1 隧道實(shí)際貫通誤差概念在隧洞內(nèi)，由相向開挖的兩個(gè)洞口開始引進(jìn)正式中線，根據(jù)這兩個(gè)施工中線，按貫通點(diǎn)的設(shè)計(jì)里程，各自放出貫通點(diǎn)的位置，理論上貫通點(diǎn)是一個(gè)，但由于不可避免的測(cè)量誤差，會(huì)放出2個(gè)點(diǎn)，如下圖所示，E點(diǎn)位進(jìn)口一端放出的貫通點(diǎn)，E點(diǎn)位出口一端放出的貫通點(diǎn)，空間線段EE稱為隧洞實(shí)際貫

39、通誤差?？臻g線段EE在水平面上的投影（設(shè)紙面代表水平面）稱為實(shí)際平面貫通誤差。水平線段EE在貫通面上投影的線段長(zhǎng)EP稱為實(shí)際橫向貫通誤差，在垂直于貫通面的方向上的投影線段長(zhǎng)EP稱為實(shí)際縱向貫通誤差。E與E的高差稱為實(shí)際高程貫通誤差。5.2 影響貫通誤差的主要因素及其分解（1）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)誤差的共同影響。（2）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，將兩相向開挖的洞內(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)的橫向貫通誤差。（3）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

40、分配。5.3 貫通誤差對(duì)隧道貫通的影響（1）縱向誤差影響隧道中線的長(zhǎng)度和線路的設(shè)計(jì)坡度。 （2）橫向誤差影響線路方向，如果超過一定的范圍，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。 （3）高程誤差主要影響線路坡度。5.4 主要的貫通橫向中誤差分析隧道貫通誤差由洞外測(cè)量誤差和洞內(nèi)測(cè)量誤差兩部分組成，本標(biāo)4#引水隧洞地面控制網(wǎng)是由錦屏管理局測(cè)量中心實(shí)測(cè)，首級(jí)平面控制網(wǎng)等級(jí)是B級(jí)的GPS網(wǎng)，且點(diǎn)位中誤差+（5-7mm），所以洞內(nèi)貫通橫向中誤差可以認(rèn)為是250mm以首級(jí)平面控制網(wǎng)到4#引水隧洞的開挖洞口有

41、一段708m左右的導(dǎo)線要設(shè)在2號(hào)號(hào)交通洞里，因此我標(biāo)在洞內(nèi)布設(shè)的導(dǎo)線網(wǎng)要能滿足貫通誤差要求。首先要進(jìn)行貫通誤差估算。根據(jù)4#引水隧洞的施工方法是鉆爆法和以往長(zhǎng)大隧道施工測(cè)量的經(jīng)驗(yàn)在隧道中布設(shè)導(dǎo)線網(wǎng)的邊長(zhǎng)應(yīng)在200450米之間,所以在計(jì)算貫通橫向中誤差的時(shí)候分別考慮以下幾種導(dǎo)線邊長(zhǎng)的情況:200、250、300、350、400、450六種情況。測(cè)角中誤差考慮1、1.8和2.5三種,測(cè)邊中誤差考慮1/80000、1/100000、1/150000三種情況分別對(duì)4號(hào)引水隧道進(jìn)行橫向貫通誤差估算。根據(jù)導(dǎo)線邊長(zhǎng)和網(wǎng)型可以有以下幾種導(dǎo)線點(diǎn)至貫通面的垂直距離, 導(dǎo)線邊在貫通面上的投影長(zhǎng)度。5.5 貫通橫向中

42、誤差的計(jì)算公式根據(jù)水電水利工程施工測(cè)量規(guī)范地面和地下控制測(cè)量誤差在貫通面上的影響按以下公式計(jì)算:My= （5.1）= （5.2）myL= （5.3）式中：由于測(cè)角中誤差所產(chǎn)生在貫通面上的橫向中誤差；mmyL由于測(cè)邊中誤差所產(chǎn)生在貫通面上的橫向中誤差；導(dǎo)線測(cè)角中誤差，（）；ML/L導(dǎo)線邊長(zhǎng)相對(duì)中誤差；導(dǎo)線點(diǎn)至貫通面的垂直距離；m導(dǎo)線邊在貫通面上的投影長(zhǎng)度；mn測(cè)量組數(shù)；常數(shù)，=206265。5.6 洞內(nèi)導(dǎo)線貫通誤差估算示例貫通誤差估算的方法因控制網(wǎng)的形式不同而異。 導(dǎo)線測(cè)量誤差對(duì)橫向貫通精度的影響（1）測(cè)角誤差的影響設(shè)RX 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（m），則導(dǎo)線

43、的測(cè)角中誤差（）對(duì)橫向貫通中誤差的影響為：=（mm） （5.4）圖5.2 貫通面處的測(cè)角中誤差橫向誤差分析圖（2）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 ml / l ，則由于測(cè)距誤差對(duì)貫通面上橫向中誤差的影響為： myL= （5.5）圖5.3 貫通面處測(cè)距誤差橫向誤差分析圖 （3）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)貫通面上橫向貫通中誤差的影響為：M= （5.6） 高程控制測(cè)量對(duì)高程貫通誤差的影響估算在貫通面上，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：m=M （5.7）式中，

44、M為每千米水準(zhǔn)測(cè)量的偶然中誤差，以mm計(jì)；L為洞外或洞內(nèi)兩開挖洞口間高程路線長(zhǎng)度的公里數(shù)。5.6.3 算例某鐵路隧道為直線隧道，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為L(zhǎng) = 1136. 29m，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)并判定該設(shè)計(jì)方案能否滿足貫通的精度要求。圖5.4 直線隧道的實(shí)例圖（1）圖解相關(guān)數(shù)據(jù)A、F為導(dǎo)線的始、終點(diǎn)，也為隧道洞口控制點(diǎn)。以洞外導(dǎo)線的始點(diǎn)A做為坐標(biāo)系原點(diǎn)，以隧道中線按里程增加方向?yàn)閄 軸正向，建立測(cè)量坐標(biāo)系。在地形圖上，各導(dǎo)線點(diǎn)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(diǎn)的垂距 RX 及各導(dǎo)線邊在貫通面方向上的投影長(zhǎng)度 dy，其結(jié)

45、果于表7-3 中。（2）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 2 km，根據(jù)表7-5 洞外導(dǎo)線測(cè)量適用長(zhǎng)度知，洞外導(dǎo)線可布設(shè)為五等，即導(dǎo)線測(cè)角中誤差為 m=4.0，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 洞外導(dǎo)線測(cè)量誤差對(duì)貫通的影響列表計(jì)算如下：表5.1 洞外導(dǎo)線測(cè)量誤差對(duì)橫向貫通影響各導(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影長(zhǎng)度dy點(diǎn)名RX（m）RX2（m2）導(dǎo)線邊dy（m）dy2（m2）B400160000AB14019600C15025500BC401600D25062500CD16025600E480230400DE

46、704900EF1301690047540068600注意：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。第六章 隧道測(cè)量工作中需要注意的幾個(gè)問題6.1 洞內(nèi)導(dǎo)線應(yīng)注意的問題（1）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；（2）點(diǎn)間視線應(yīng)離開洞內(nèi)設(shè)施0.2 m 以上；（3）導(dǎo)線的邊長(zhǎng)在直線地段不宜短于200m，在曲線地段不宜短于70 m，并盡量選擇長(zhǎng)邊和接近等邊；（4）導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)埋于坑道底板面以下1020cm，上面蓋鐵板以保護(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；

47、（5）采用雙照準(zhǔn)法測(cè)角，測(cè)回間要重新對(duì)中儀器和覘標(biāo)，以減小對(duì)中誤差和對(duì)點(diǎn)誤差的影響；（6）由洞外引向洞內(nèi)的測(cè)角工作，宜在夜晚或陰天進(jìn)行，以減小折光差的影響；洞內(nèi)導(dǎo)線應(yīng)重復(fù)觀測(cè)，定期檢查；（7）設(shè)立新點(diǎn)前必須檢查與之相關(guān)的既有導(dǎo)線點(diǎn)，在對(duì)既有導(dǎo)線點(diǎn)確認(rèn)的基礎(chǔ)上測(cè)量新點(diǎn)；（8）應(yīng)構(gòu)成多邊形閉合導(dǎo)線或主副導(dǎo)線環(huán)；（9）當(dāng)有平行導(dǎo)坑時(shí)，應(yīng)利用橫向通道，使平行導(dǎo)坑的單導(dǎo)線與正洞的導(dǎo)線聯(lián)測(cè)，以資檢核。6.2 在洞內(nèi)進(jìn)行平面控制時(shí)的注意事項(xiàng)（1）每次建立新點(diǎn)，都必須檢測(cè)前一個(gè)舊點(diǎn)的穩(wěn)定性，確認(rèn)舊點(diǎn)沒有發(fā)生位移，才能用來發(fā)展新點(diǎn)。（2）導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在避免施工干擾、穩(wěn)固可靠的地段，盡量形成閉合環(huán)。導(dǎo)線邊以接近等長(zhǎng)為宜，一般直線地段不短于200 m，曲線地段不宜短于70 m。（3）測(cè)角時(shí)，必須經(jīng)過通風(fēng)排煙，使空氣澄清以后，能見度恢復(fù)時(shí)進(jìn)行。根據(jù)測(cè)量的精度要求確定使用儀器的類型和測(cè)回?cái)?shù) 。（4）洞內(nèi)邊長(zhǎng)丈量，用鋼尺丈量時(shí)，鋼尺需經(jīng)過檢定；當(dāng)使用光電測(cè)距儀測(cè)邊時(shí)，應(yīng)注意洞內(nèi)排煙和漏水地段測(cè)距的狀況，準(zhǔn)確進(jìn)行各項(xiàng)改正?？?結(jié)本文主要介紹了直線隧洞的測(cè)量過程，確定隧道中線方向后，主要就是考慮兩端洞口較為精確的點(diǎn)的平面位置。通過平差和相應(yīng)的評(píng)估技術(shù)，可以較好的解決直線隧洞的施工測(cè)量工作。經(jīng)過一段時(shí)間的摸索可以得到以下結(jié)論：（1）對(duì)于大型的隧洞工程測(cè)量工作必須嚴(yán)格的按照