測量工程 貫通誤差預(yù)計

1、2007-5-9813.2 隧道貫通誤差預(yù)計隧道控制測量包括地面和洞內(nèi)兩部分，每一部分又分平面控制測量和高程控制測量。地面平面控制測量常采用三角網(wǎng)、電磁波測距導(dǎo)線、GPS網(wǎng)。地下平面控制測量主要采用鋼尺量邊導(dǎo)線和電磁波測距導(dǎo)線進(jìn)行。另外還可對某些邊加測陀螺方位角。地面和洞內(nèi)的高程控制，一般都采用水準(zhǔn)測量的方法。隧道控制測量的主要作用是保證隧道的正確貫通（兩個或兩個以上的掘進(jìn)工作面在預(yù)定地點彼此接通的工程），其精度要求，主要取決于隧道貫通精度的要求、隧道長度與形狀、開挖面的數(shù)量以及施工方法等。隧道貫通誤差在線路中線方向上的投影稱為縱向貫通誤差，在垂直于中線方向的投影長度稱為橫向貫通誤差，在高程方

2、向上的投影稱為高程貫通誤差。一般取兩倍中誤差作為各項貫通誤差的限差。定:式中，L為隧道兩開挖洞口間的長度。對于橫向貫通誤差和高程貫通誤差的限差，按鐵路測量技術(shù)規(guī)則根據(jù)兩開挖洞口間的長度確定：兩開挖洞口間的長度(km) 90 )上面公式中，E、F、?0 為零點相對誤差橢圓的元素。用該法所計算的影響值綜合了所有的測量誤差，其影響值是唯一的，其值不同于坐標(biāo)差權(quán)函數(shù)法的任一結(jié)果，相當(dāng)于用所有的定向點進(jìn)行多點定向進(jìn)洞。2007-5-91713.2 隧道貫通誤差預(yù)計用上述兩種方法計算影響值時，需要給出網(wǎng)的近擬坐標(biāo)、觀測方案以及觀測精度等值，用通用平差程序計算坐標(biāo)未知數(shù)向量的協(xié)因數(shù)陣，乘以先驗單位權(quán)方差得協(xié)

3、方差矩陣。地面網(wǎng)施測之后，也可以按上述方法用驗后單位權(quán)方差計算實測網(wǎng)的影響值。18導(dǎo)線量邊誤差ml和洞口兩端起始邊方位角誤差。2007-5-913.2.2 導(dǎo)線測量誤差引起的橫向貫通誤差13.2.2.1 地面導(dǎo)線測量誤差引起的橫向貫通誤差如圖13-2所示，為測定曲線隧道兩個洞口點A和F的相對位置，沿著隧道延伸的方向，在地面上布設(shè)了一條支導(dǎo)線 ，引起隧道橫向貫通誤差的地面導(dǎo)線測量誤差包括，導(dǎo)線測角誤差m、圖13-2 地面貫通導(dǎo)線誤差預(yù)計圖= R + l m01 m02 d + 01 2 + R02 2R 19則由于地面導(dǎo)線測量誤差而引起的橫向貫通誤差可以表示為：2 222x2y2 ml m mq

4、上 = my 2 +myl 2 +my 2（135）xy 02m y 、 m yl、 m y測角、量邊和洞口兩端起始邊方位角誤差所引起的橫向貫通誤差；m 地面導(dǎo)線的測角中誤差，以秒計；m llR2各導(dǎo)線點至貫通面的垂直距離的平方和；d 2各導(dǎo)線邊在貫通面上投影長度平方的總和；m 01、m洞口兩端起始邊方位角誤差；2007-5-902 洞口兩端點至貫通面的垂直距離；R01、R13.2.2 導(dǎo)線測量誤差引起的橫向貫通誤差= + 2007-5-92022 m下 ml下 l Rx 2下d y 2下（13 6）式中，各符號的含義同上。13.2.2 導(dǎo)線測量誤差引起的橫向貫通誤差13.2.2.2 洞內(nèi)導(dǎo)線

5、測量誤差引起的橫向貫通誤差mq下 = my 2下 + my 2l下2007-5-921上式即為導(dǎo)線測量誤差對橫向貫通誤差的影響值的近似公式。因為它是按支導(dǎo)線推導(dǎo)的，而實際工作中，總是要布設(shè)為環(huán)形或網(wǎng)形，通過平差，測角測邊精度都會產(chǎn)生增益，故按上式進(jìn)行橫向貫通誤差估算將偏于安全。mq = mq 2上 +mq 2下（ 137）13.2.2 導(dǎo)線測量誤差引起的橫向貫通誤差13.2.2.3 導(dǎo)線測量誤差引起的橫向貫通誤差由(13-5)式和(13-6)式可得：n s m 2 n +1.5 32007-5-9222 22mq下 =（138）m邊數(shù)。13.2.2 導(dǎo)線測量誤差引起的橫向貫通誤差13.2.2.

6、3 導(dǎo)線測量誤差引起的橫向貫通誤差對于等邊直伸的地下導(dǎo)線來說，導(dǎo)線的測角誤差引起橫向誤差，而量邊誤差與橫向誤差無關(guān)。因地下導(dǎo)線一般為支導(dǎo)線，由測角引起的橫向貫通誤差可表示為：2007-5-92313.2.3 GPS網(wǎng)對貫通誤差影響的估算方法由GPS網(wǎng)的測量誤差所引起隧道貫通誤差，可以根據(jù)進(jìn)、出口點及其定向點的坐標(biāo)值及其協(xié)方差矩陣，由貫通點的設(shè)計坐標(biāo)、貫通面的方位角等信息，編寫一段專門計算貫通誤差影響值的程序，在微機(jī)上進(jìn)行。2007-5-92413.2.3 GPS網(wǎng)對貫通誤差影響的估算方法圖13-3 GPS網(wǎng)貫通誤差影響圖如圖13-3所示，J、C為進(jìn)出口點（不一定在中線上），A、B為定向點（可能

7、有多個），G 為貫通點，在不考慮邊長SJG、SCG和連結(jié)角和的誤差的情況下，由進(jìn)、出口推算出貫通點的坐標(biāo)差 XG 、YG的權(quán)函數(shù)式（見13-2式）dF(X ) = f dX,dG(X ) = g dX= qF xx f ,= f Q= f Qxxg2007-5-925則由協(xié)因數(shù)傳播律可得權(quán)函數(shù)的權(quán)倒數(shù)（協(xié)因數(shù)）和互因此，由（13-2）式，可計算出 、 的協(xié)因數(shù) 、 以及它們的互協(xié)因數(shù) ，乘以GPS網(wǎng)的驗后單位權(quán)方差，即可得到貫通點坐標(biāo)差的方差和協(xié)方差，由它們可以計算貫通點的零點相對誤差橢圓，該橢T T（139）協(xié)因數(shù)，即：1 T 1 TPF PFG（1310）XGYGqx qyqxy13.2.3 GPS網(wǎng)對貫通誤差影響的估算方法設(shè)未知數(shù)函數(shù)的線性化權(quán)函數(shù)式為：2007-5-92613.2.4 高程測量誤差對高程貫通誤差的影響高程測量誤差對高程貫通誤差的影響，可按下式計算：Lmh = m（13 11）式中：L 洞