橋隧選修8隧道控制測量

1、隧道控制測量隧道控制測量梁建昌梁建昌橋隧控制測量橋隧控制測量p 洞外控制測量洞外控制測量p 洞內(nèi)控制測量洞內(nèi)控制測量p 貫通測量貫通測量一、洞外控制測量一、洞外控制測量4貫通和貫通誤差類型貫通和貫通誤差類型u鐵路隧道洞外控制測量目的：在各開挖洞口之間建立一精密的控制網(wǎng)，以便據(jù)此精確地確定各開挖洞口的掘進方向和開挖高程，使之正確相向開挖，保證準(zhǔn)確貫通；u分為平面控制測量和高程控制測量兩部分；1.洞外控制測量的任務(wù)洞外控制測量的任務(wù)u任務(wù)任務(wù)根據(jù)隧道工程特點和需要，在地面布設(shè)一定形狀的控制網(wǎng)，并以適當(dāng)精度測定其平面位置和高程。u作用作用控制全局，限制測量誤差的傳遞和積累，保障測量工作的相對精度。一

2、、任務(wù)、特點和布設(shè)原則一、任務(wù)、特點和布設(shè)原則2. 洞外控制測量的特點洞外控制測量的特點1）控制網(wǎng)的大小、形狀、點位分布，應(yīng)與隧道工程的大小、形狀相適應(yīng)，點位布設(shè)要考慮施工放樣的方便。 如：隧道控制網(wǎng)一定要保證隧道兩端有控制點。2）洞外控制網(wǎng)的精度，不要求網(wǎng)的精度均勻，但要保證某一方向和某幾個點的相對精度高。 如：隧道控制網(wǎng)要能保證貫通的橫向貫通的準(zhǔn)確性。3）坐標(biāo)系宜采用獨立坐標(biāo)系，投影面的選擇應(yīng)滿足“控制點反算的兩點間長度與實地兩點間長度之差盡可能小”的要求。 如：隧道施工控制網(wǎng)投影到隧道貫通面上3.洞外控制測量的布設(shè)步驟洞外控制測量的布設(shè)步驟1）搜集資料 初步設(shè)計控制網(wǎng)精度等級和網(wǎng)的類型3

3、）控制網(wǎng)優(yōu)化 確定網(wǎng)點和網(wǎng)形4）制定實施方案。2）現(xiàn)場踏勘、交樁 初步選點，確定控制網(wǎng)方案4 .洞外控制網(wǎng)的布設(shè)原則洞外控制網(wǎng)的布設(shè)原則1）網(wǎng)形、網(wǎng)的大小主要取決于隧道工程的形狀、規(guī)模、施工方法，以及確保進洞附近有足夠的控制點。 如，山嶺隧道兩端控制點密度較大，中間過渡點相對較少。2）控制網(wǎng)必需具備必要的精度。 當(dāng)前測量手段能達到的； 根據(jù)隧道工程要求所確定。3）投影面的選擇應(yīng)滿足控制點反算的兩點間長度與實地兩點間長度之差盡可能小。4）地面高程控制網(wǎng)盡量采用幾何水準(zhǔn)方法，高程控制點可與平面控制點共用同一標(biāo)石，也可單獨設(shè)置。5）點位設(shè)置應(yīng)穩(wěn)定可靠，方便放樣，不易被破壞。1.GPS網(wǎng)網(wǎng)二、洞外網(wǎng)形

4、式二、洞外網(wǎng)形式 GPS控制測量在隧道施工控制測量中已得到廣泛的應(yīng)用，而且取得優(yōu)于常規(guī)控制測量的結(jié)果。 GPS網(wǎng)的布網(wǎng)原則同于常規(guī)的平面控制網(wǎng)。應(yīng)在洞口處設(shè)點給出精確的進洞方向以指導(dǎo)隧道開挖，確保貫通質(zhì)量。平面控制網(wǎng)的布網(wǎng)方案有中線法、精密導(dǎo)線法、三角鎖網(wǎng)法、GPS測量。1）網(wǎng)點密度按工程需要確定）網(wǎng)點密度按工程需要確定 根據(jù)工程的大小、范圍、精度和點位密度的要求布設(shè)網(wǎng)點，不過分地要求點位均勻，平均邊長從幾百米到幾公里不等，以滿足工程需要為原則。2）網(wǎng)點應(yīng)滿足一定的精度要求）網(wǎng)點應(yīng)滿足一定的精度要求 合理地確定施測精度標(biāo)準(zhǔn)，既能保證當(dāng)前工程的需要，又留有適當(dāng)?shù)挠嗟?，同時考慮今后其他工程的可能需

5、要。3）遵循統(tǒng)一的測量規(guī)范、按等級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計和作業(yè)）遵循統(tǒng)一的測量規(guī)范、按等級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計和作業(yè)（1）GPS控制網(wǎng)布設(shè)的基本原則控制網(wǎng)布設(shè)的基本原則（2）網(wǎng)形設(shè)計）網(wǎng)形設(shè)計（3）保證）保證GPS工程控制網(wǎng)質(zhì)量的主要措施工程控制網(wǎng)質(zhì)量的主要措施1)減小天線相位中心變化和多路徑的影響2)防止接收信號受到電干擾3)大氣層折射影響的改正4)保證衛(wèi)星星座質(zhì)量和不丟失衛(wèi)星信號2.導(dǎo)線網(wǎng)導(dǎo)線網(wǎng) 導(dǎo)線測量是洞外控制的一種主要方法，在隧道的洞外控制中廣泛應(yīng)用。 隨著全站儀精度的提高，給導(dǎo)線測量提供了十分方便的條件。 導(dǎo)線測量相對于三角測量布設(shè)靈活，作業(yè)方便、計算簡單， 導(dǎo)線測量的不足之處就是檢核條件遠不如三角測量。

6、形式：導(dǎo)線網(wǎng)、主副導(dǎo)線、單導(dǎo)線等。l 導(dǎo)線網(wǎng)方案導(dǎo)線網(wǎng)方案1）盡量沿中線布設(shè)成直伸型；2）布設(shè)為閉合環(huán)，盡可能增多環(huán)數(shù)，減少各環(huán)中導(dǎo)線點數(shù)；3）導(dǎo)線邊邊長盡量均勻；4）可布設(shè)成單導(dǎo)線、單閉合導(dǎo)線和狹長多環(huán)導(dǎo)線鎖狹長多環(huán)導(dǎo)線鎖；5）用全站儀時主、副導(dǎo)線環(huán)意義不大。隧道較短（1.7km），洞外直接采用一級導(dǎo)線控制測量方法1）一般地，2km以下的短隧道均可采用單閉合導(dǎo)線；2）當(dāng)兩端洞口控制點與國家三角點方便聯(lián)測時，可采用單附合導(dǎo)線；3）除復(fù)雜的長大曲線隧道要采用GPS網(wǎng)、邊角網(wǎng)或混合網(wǎng)外（不多見），幾乎所有的中長隧道均可采用狹長的多環(huán)導(dǎo)線l 導(dǎo)線適用性導(dǎo)線適用性大瑤山隧道（14.295km）大秦線軍

7、都山隧道（8.46km）朔石線雁門關(guān)隧道（10.764km）候月線云臺山隧道（8.147km）橫南線分水關(guān)隧道（7.228km）南昆線米花嶺隧道（8.654km）湘黔復(fù)線新雪峰山隧道（3.693km）1）導(dǎo)線網(wǎng)包含四個閉合環(huán)；2）兩洞口點進1(TC2)和出1 (TC8)納入主網(wǎng)，進2 和出2為插點。 3）主網(wǎng)平均邊長617.9m，最短邊長315m，最長邊1173m。洞口點至后視點（定向點）的最短邊長(進2-TC1)為301.6m，導(dǎo)線邊最大傾角24，平均傾角815。 4）由TCl610全站儀施測，測距標(biāo)稱精度為2mm+2ppm，測角精度1.5。水平角觀測12測回，豎直角觀測3測回，邊長觀測3測

8、回。5）估算的橫向貫通誤差為11.7mm。實際為5.9mm，限差為55mm。實例：實例：3.三角網(wǎng)（三角鎖）三角網(wǎng)（三角鎖） 三角鎖相對導(dǎo)線網(wǎng)而言，檢核條件多、精度可靠。 三角鎖的布設(shè)最好在垂直于貫通面的方向直伸，圖形最好以單三角形組成，宜簡不宜繁； 角鎖形狀與大小應(yīng)與工程大小直接對應(yīng)； 可加測邊長，組成邊角網(wǎng)。 點不要布設(shè)在由于開挖而可能產(chǎn)生地表變形的地區(qū) 在隧道的每一個入口處都要布設(shè)一個三角點，該點最好納入同級網(wǎng)。如無法納人主網(wǎng)內(nèi)，也可以是低一級插點，但當(dāng)洞內(nèi)有重要工程時，一般不宜采用插點插網(wǎng)形式。 隧道三角鎖的觀測精度，應(yīng)根據(jù)貫通誤差的允許值和布設(shè)圖形確定。精度要求不宜太高，但應(yīng)留有一定

9、的余地。 缺點是測角工作量大，受圖形傳距角大小的限制。l 以前多三角鎖以前多三角鎖 上世紀(jì)80年代前，80以上采用三角鎖控制。成昆鐵路隧道共427座中，123座實施了控制網(wǎng)，其中90使用三角鎖形式。特點：特點： 圖形結(jié)構(gòu)堅強，精度高； 多余觀測數(shù)多（益處：發(fā)現(xiàn)粗差和系統(tǒng)誤差；缺點，外業(yè)強度大）；l 現(xiàn)多采用邊角網(wǎng)現(xiàn)多采用邊角網(wǎng)（全部角和部分或全部邊） 可以放寬對傳距角大小限制，對曲線隧道尤為合適。 1）利用歸化中線利用歸化中線方法：方法：1.將隧道中線的平面位置，測設(shè)在地表上;2. 反復(fù)核對改正誤差.把洞口控制點確定下來，施工時就以這些控制點為準(zhǔn)，將中線引入洞內(nèi)。4.中線法中線法2）現(xiàn)場標(biāo)定法

10、）現(xiàn)場標(biāo)定法 設(shè)A、D兩點為隧道中線在洞口處的已知點，且不通視。按設(shè)計圖紙求得AD的概略方位角，然后在現(xiàn)場按此方向以正倒鏡延長直線的方法，將中線從A點延長至B 、C，最后至D 點，并量出DD間的距離。 用下式求得CC的距離，完成對C點的改正。將經(jīng)緯儀移到C，后視D點，再用上法延長直線至A，若直線不通過A點，再按上述方法計算在B點的偏距，并改正B點；依此方法，直至使B、C二點都在AD直線上為止。最后將B、C二點在地面上標(biāo)定出來，作為向洞內(nèi)引線的依據(jù)。歸化中線法、現(xiàn)場標(biāo)定法的優(yōu)缺點歸化中線法、現(xiàn)場標(biāo)定法的優(yōu)缺點優(yōu)點：優(yōu)點：可以不建立地面與洞內(nèi)的控制網(wǎng)，測量和計算工作比較簡單。缺點缺點：隧道都位于山

11、嶺地區(qū)，地面起伏大、障礙物多，不論是放樣工作還是測量工作，采用這種方法都很困難，且不易達到較高的精度，只適用于長度較短或貫通精度要求不高的隧道。 高程控制測量的任務(wù)是在各洞口（或井口）附近設(shè)立23個水準(zhǔn)基點，以便于向洞內(nèi)或井下傳遞高程之用。 可采用等級水準(zhǔn)測量、光電測距三角高程測量。 對于礦山工程來講，水準(zhǔn)基點的精度應(yīng)達到國家四等高程控制點的要求。 對于一些大型隧道工程而言，其水準(zhǔn)測量等級的確定，一方面應(yīng)視隧道的長度而言，另一方面應(yīng)視地形起伏情況而定。即要滿足相應(yīng)等級水準(zhǔn)對兩洞口間水準(zhǔn)線路長度的要求。5.隧道工程的高程控制測量隧道工程的高程控制測量37u如線路平面控制網(wǎng)（CP、CP）精度能夠滿

12、足隧道平面控制測量要求，應(yīng)在線路平面控制網(wǎng)草礎(chǔ)上擴展加密，建立隧道平面控制網(wǎng)；u如線路平面控制網(wǎng)精度不能滿足要求或者隧道洞口兩端線路平面控制網(wǎng)點不在一個投影帶內(nèi)，應(yīng)建立隧道獨立平面控制網(wǎng)，并與隧道洞口附近線路平面控制點聯(lián)測；u獨立的隧道平面控制網(wǎng)坐標(biāo)系宜采用以隧道平均高程面為基準(zhǔn)面，取隧道工程中心的經(jīng)線作為坐標(biāo)投影的中央子午線；以隧道長直線或曲線隧道切線為坐標(biāo)縱軸（X）的施工獨立坐標(biāo)系；u隧道高程系統(tǒng)應(yīng)與線路高程系統(tǒng)相同。三、鐵路隧道洞外控制網(wǎng)布設(shè)要求三、鐵路隧道洞外控制網(wǎng)布設(shè)要求在每個洞口應(yīng)測設(shè)不少于3個平面控制點（包括洞口投點及其相聯(lián)系的三角點或?qū)Ь€點）2個高程控制點。直線隧道上，兩端洞口

13、應(yīng)各確定一個中線控制樁，以兩樁連線作為隧道的中線；在曲線隧道上，應(yīng)在兩端洞口的切線上各確定兩個間距不小于200 m的中線控制樁，以兩條切線的交角和曲線要素為依據(jù)，來確定隧道中線的位置。洞口傳算方位角的邊長不宜小于300m;多采用直伸型，避免使用高標(biāo)；1. 一般鐵路隧道洞外網(wǎng)要求一般鐵路隧道洞外網(wǎng)要求平面控制網(wǎng)應(yīng)盡可能包括隧道各洞口的中線控制點，即可以在施工測量時提高貫通精度，又可減少工作量。同時進行高程控制測量,聯(lián)測各洞口水準(zhǔn)點的高程，以便引測進洞，保證隧道在高程方向準(zhǔn)確貫通。隧道長度大于1500 m時，應(yīng)根據(jù)橫向貫通誤差進行平面控制網(wǎng)設(shè)計，估算洞外控制測量產(chǎn)生的橫向貫通誤差影響值，并進行洞內(nèi)

14、測量設(shè)計。水準(zhǔn)路線長度大于5000m時，應(yīng)根據(jù)高程貫通中誤差進行高程控制網(wǎng)設(shè)計。例：例：為保證工程的貫通精度，應(yīng)將隧道兩洞口點，對于曲線隧道還應(yīng)將兩切線上的點ZD1、ZY、ZD3及ZD4包括在控制網(wǎng)內(nèi)（見下圖）。精確地測定兩條切線的交角，從而精確地確定曲線元素。洞外平面控制網(wǎng)應(yīng)沿兩洞口連線方同布設(shè)成多邊形組合圖形，構(gòu)成閉合檢核條件。每個洞口平面控制點布設(shè)不應(yīng)少于3個，便于向洞內(nèi)引測導(dǎo)線。視線應(yīng)離開旁遮障礙物1 m以上，通過水田、沙灘時，應(yīng)適當(dāng)增加視線高度。用于向洞內(nèi)傳遞方向的洞外聯(lián)系邊不宜短于500 m。隧道進、出口的中線控制樁或CP、CP應(yīng)納入隧道控制網(wǎng)。2. 高鐵洞外網(wǎng)要求高鐵洞外網(wǎng)要求G

15、PS控制網(wǎng)應(yīng)由各洞口子網(wǎng)聯(lián)結(jié)組成，應(yīng)控制全隧道（包括各種輔助坑道）的長度和方向，并將標(biāo)定隧道中線（包括與隧道相關(guān)的線路中線）的控制點納入控制網(wǎng)。各控制點至少應(yīng)有2條GPS基線向量的觀測值，多數(shù)點應(yīng)有3條以上GPS基線向量的觀測值。洞口子網(wǎng)一般應(yīng)布設(shè)成三角形或大地四邊形，各控制點間應(yīng)盡量通視。進洞聯(lián)系邊應(yīng)為直接觀測邊，最大俯仰角不宜大于5。洞口GPS控制點應(yīng)方便用常規(guī)測量方法檢測、加密、恢復(fù)和向洞內(nèi)引測。當(dāng)洞口采用GPS測量特別困難時，可以只布設(shè)一條GPS定向聯(lián)系邊，然后選設(shè)兩個輔助導(dǎo)線點一起構(gòu)成洞口施工控制網(wǎng)。洞外導(dǎo)線網(wǎng)應(yīng)沿隧道兩洞口連線方向布設(shè)成多邊形閉合環(huán)，每個導(dǎo)線環(huán)由46條邊構(gòu)成。導(dǎo)線邊

16、長應(yīng)根據(jù)隧道長度和輔助分坑的分布情況，結(jié)合地形條件和儀器測程確定，宜采用長邊。三角形網(wǎng)應(yīng)布設(shè)成線形三角鎖或大地四邊形，宜采用邊角網(wǎng)進行觀測。導(dǎo)線網(wǎng)、三角形網(wǎng)進洞聯(lián)系邊最大俯仰角不宜大于15?？刂凭W(wǎng)觀測應(yīng)在成像清晰穩(wěn)定的時間內(nèi)進行。地形和地面條件復(fù)雜、旁折光影響較大的地方，應(yīng)選擇最有利的觀測時間觀測。3.鐵路隧道洞外高程控制測量方法鐵路隧道洞外高程控制測量方法（1）任務(wù)）任務(wù)按照設(shè)計精度施測各開挖洞口附近水準(zhǔn)點之間的高差，以按照設(shè)計精度施測各開挖洞口附近水準(zhǔn)點之間的高差，以便將整個隧道的統(tǒng)一高程系統(tǒng)引入洞內(nèi)，以保證在高程方向按便將整個隧道的統(tǒng)一高程系統(tǒng)引入洞內(nèi)，以保證在高程方向按規(guī)定精度正確貫通

17、，并使隧道各附屬工程按要求的高程精度正規(guī)定精度正確貫通，并使隧道各附屬工程按要求的高程精度正確修建。確修建。（2）高程控制測量方法：）高程控制測量方法：1）常采用水準(zhǔn)測量方法）常采用水準(zhǔn)測量方法2）光電測距三角高程）光電測距三角高程 當(dāng)山勢陡峻采用水準(zhǔn)測量困難時，四、五等高程控制亦可當(dāng)山勢陡峻采用水準(zhǔn)測量困難時，四、五等高程控制亦可采用光電測距三角高程的方法進行。采用光電測距三角高程的方法進行。（3）高程控制路線：）高程控制路線： 應(yīng)選擇連接各洞口最平坦和最短的線路，以期達到設(shè)站少、應(yīng)選擇連接各洞口最平坦和最短的線路，以期達到設(shè)站少、觀測快、精度高的要求。觀測快、精度高的要求。 每一個洞口應(yīng)埋

18、設(shè)不少于每一個洞口應(yīng)埋設(shè)不少于2個水準(zhǔn)點，兩水準(zhǔn)點的位置，個水準(zhǔn)點，兩水準(zhǔn)點的位置，以能安置一次儀器即可聯(lián)測為宜，方便引測并避開施工的干擾。以能安置一次儀器即可聯(lián)測為宜，方便引測并避開施工的干擾。3.控制網(wǎng)等級控制網(wǎng)等級4.控制網(wǎng)的等級確定控制網(wǎng)的等級確定根據(jù)地面、洞內(nèi)控制網(wǎng)測量的一般情況，根據(jù)經(jīng)濟、有效等原則，選擇儀器和作業(yè)方法，計算所能達到的精度指標(biāo)，制定控制網(wǎng)的等級。由于測量手段的進步，高鐵測量規(guī)范對貫通限差進行了修改。5.洞內(nèi)外貫通限差的分配洞內(nèi)外貫通限差的分配p 洞外、聯(lián)系測量、洞內(nèi)各占1/3,聯(lián)系測量歸為洞內(nèi)部分。洞外平面控制測量誤差產(chǎn)生的橫向中誤差為：洞內(nèi)平面控制測量誤差產(chǎn)生的橫

19、向中誤差為：p 洞外、洞內(nèi)一端、洞內(nèi)另一端各占1/3。洞外平面控制測量誤差產(chǎn)生的橫向中誤差為：洞內(nèi)平面控制測量誤差產(chǎn)生的橫向中誤差為：6.隧道洞外控制網(wǎng)坐標(biāo)系和投影面的選定隧道洞外控制網(wǎng)坐標(biāo)系和投影面的選定 1 1）洞外網(wǎng)坐標(biāo)系可選定任意平面直角坐標(biāo)系）洞外網(wǎng)坐標(biāo)系可選定任意平面直角坐標(biāo)系 因洞內(nèi)坐標(biāo)系通常為一軸（X軸）平行于隧道方向，故須將洞外坐標(biāo)轉(zhuǎn)換至該坐標(biāo)系中。 隧道方向：直線為進出洞口點連線；曲線取進、出洞口點的切線方向。該方向平移后作坐標(biāo)軸時顧及不使坐標(biāo)出現(xiàn)負值。cos-sinsincosxxxyyy oo3、8為洞口點，2、8為曲線兩側(cè)切線上的點，4為交點JD2xy ：xy ：地面

20、坐標(biāo)系洞內(nèi)坐標(biāo)系在新坐標(biāo)系中的方位角x: :選取隧道地面設(shè)計高程的平均高程面。通常取進、出洞口點的設(shè)計高程的平均高程面平均高程面。洞外網(wǎng)平差時，應(yīng)把所有的已知邊和觀測邊長化算到這一平面上。因洞外網(wǎng)的角觀測值化算到該平面上時改正數(shù)較小，可認為洞外的角觀測值即為該投影面上的角觀測值。2 2）洞外網(wǎng)投影面選擇）洞外網(wǎng)投影面選擇秦嶺特長鐵路隧道控制網(wǎng)秦嶺特長鐵路隧道控制網(wǎng) 我國隧道修建技術(shù)上臺階的標(biāo)志性工程； 我國首座一次建成基本平行的兩座單線隧道所組成； 最大埋深1600m，長全長18.448 km； 我國第一條采用GPS全球定位儀定位； 全隧道僅中間一個貫通面，實際貫通水平偏差12mm，高差2mm

21、。典型的洞外控制網(wǎng)介紹典型的洞外控制網(wǎng)介紹（1）測量影響測量影響1）要求橫向貫通中誤差小于100 mm，遠低于現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的250mm的要求。2）測區(qū)內(nèi)相對高差約2 000 m；山徒林密，地形復(fù)雜，通視和交通條件極差，氣候變化無常，晝夜溫差懸殊，測量工作難度極大，不便于布設(shè)常規(guī)的三角網(wǎng)或?qū)Ь€網(wǎng)。（2）平面）平面GPS測量測量p B級網(wǎng)。p 全網(wǎng)由12個控制點組成，隧道兩端各有六個控制點。p 采用異步環(huán)相連，并組成三角形和大地四邊形；p 采用三臺W i1d200 GPS接收機,相對靜態(tài)定位的方法；p 觀測執(zhí)行全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范B級網(wǎng)規(guī)定。p 水準(zhǔn)路線全長120多公里；p 采用一等精密

22、水準(zhǔn)測量、加密重力點級重力測量；p 水準(zhǔn)外業(yè)采用兩臺自動安平精密水準(zhǔn)儀Zeiss Ni002及其配套的銦鋼水準(zhǔn)標(biāo)尺，由兩個外業(yè)小組同向進行；p 采用相對重力儀Lacoste對水準(zhǔn)路線上每個水準(zhǔn)點按加密重力點要求，分三條測線進行重力測量。（3）高程測量）高程測量二、洞內(nèi)控制測量二、洞內(nèi)控制測量l 洞內(nèi)高程控制測量的目的洞內(nèi)高程控制測量的目的 在洞內(nèi)建立一個與地面統(tǒng)一的高程系統(tǒng)，確定各種隧道工程在豎直方向的位置及相互關(guān)系，保證隧道在豎直方向的正確貫通。l 洞內(nèi)平面控制測量的目的洞內(nèi)平面控制測量的目的 以必要的精度，按照與洞外控制測量統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)，建立洞內(nèi)的控制系統(tǒng)，保證隧道工程在所要求的精度范圍

23、內(nèi)貫通。一、洞內(nèi)控制測量概述一、洞內(nèi)控制測量概述1.目的目的洞內(nèi)控制測量包括洞內(nèi)平面控制測量、洞內(nèi)高程控制測量。1）洞內(nèi)平面控制測量實際上是導(dǎo)線測量；）洞內(nèi)平面控制測量實際上是導(dǎo)線測量；洞內(nèi)平面控制測量由于受隧道工程條件的限制，使得測量方法較為單一，只能敷設(shè)導(dǎo)線。導(dǎo)線在施工期間，只能布置成支導(dǎo)線的形式；2.特點特點（1）洞內(nèi)平面控制測量的特點）洞內(nèi)平面控制測量的特點2）只能按隧道的開挖形狀布設(shè)只能按隧道的開挖形狀布設(shè)，通常形成延伸狀；，通常形成延伸狀；3）隨著坑道的開挖而逐漸向前延伸，不能一次布設(shè)完成；）隨著坑道的開挖而逐漸向前延伸，不能一次布設(shè)完成；5）洞內(nèi)洞內(nèi)導(dǎo)線必須與導(dǎo)線必須與洞外控制洞

24、外控制網(wǎng)的坐標(biāo)系統(tǒng)一致網(wǎng)的坐標(biāo)系統(tǒng)一致；洞內(nèi)導(dǎo)線起始邊長、起始方位角和起始點坐標(biāo)都必須由洞外控制網(wǎng)傳遞。設(shè)在洞口的洞外控制點同時是洞內(nèi)導(dǎo)線的起始點，在導(dǎo)線進洞之前，必須對洞口控制點的坐標(biāo)和進洞聯(lián)系方向做檢核。4）洞內(nèi)工作環(huán)境較差，對導(dǎo)線測量干擾較大；）洞內(nèi)工作環(huán)境較差，對導(dǎo)線測量干擾較大；7)布設(shè)布設(shè)洞內(nèi)控制洞內(nèi)控制導(dǎo)線，既要考慮導(dǎo)線，既要考慮到到貫通誤差，又必須考慮貫通誤差，又必須考慮放樣精度及測設(shè)方便放樣精度及測設(shè)方便；9）一般先）一般先敷設(shè)敷設(shè)施工導(dǎo)線，施工導(dǎo)線，指示坑道的掘進，指示坑道的掘進，當(dāng)隧道開當(dāng)隧道開挖到一定長度后才布置主要控制導(dǎo)線。挖到一定長度后才布置主要控制導(dǎo)線。6)對于布

25、設(shè)在兩平行隧道中的支導(dǎo)線，宜利用對于布設(shè)在兩平行隧道中的支導(dǎo)線，宜利用橫洞橫洞進行進行連測連測；當(dāng)平行掘進兩個隧道時，隔一段距離有橫向隧道相連。經(jīng)橫洞連測，平差求出精確坐標(biāo)和方位角之后，再向前開挖并傳遞坐標(biāo)和方位角。1）高程測量線路一般與洞內(nèi)導(dǎo)線測量的線路相同；）高程測量線路一般與洞內(nèi)導(dǎo)線測量的線路相同； 通常利用洞內(nèi)導(dǎo)線點作為高程點。高程點可埋設(shè)在頂板、底板或邊墻上。2）在坑道貫通之前，高程測量線路均為支線；）在坑道貫通之前，高程測量線路均為支線； 需要往返觀測及多次觀測進行檢核。3）一般低等級高程測量給出坑道在豎直面內(nèi)的掘進）一般低等級高程測量給出坑道在豎直面內(nèi)的掘進方向，然后再進行高等級

26、的高程測量進行檢測。方向，然后再進行高等級的高程測量進行檢測。 每組永久高程點應(yīng)設(shè)置三個，永久高程點的間距一般以300500m為宜。（2）洞內(nèi)高程控制測量的特點）洞內(nèi)高程控制測量的特點常采用: 中線法 或 導(dǎo)線法兩種形式。 1.中線法中線法 （新建鐵路測量規(guī)范，以6“儀器為依據(jù)）適用于小于500 m的曲線隧道和小于1 000 m的直線隧道。 （高鐵測量規(guī)范，以2“儀器為依據(jù)）適用于小于1500 m的曲線和直線隧道。 以洞外控制測量定測的洞口投點為依據(jù)，向洞內(nèi)直接測設(shè)隧道中線點，并不斷延伸作為洞內(nèi)平面控制。 這是特殊的支導(dǎo)線形式，即把中線控制點作為導(dǎo)線點。 若將測設(shè)的中線點，輔以高精度的測角、量

27、距，可以計算出新點實際的精確點位，并和理論坐標(biāo)相比較，根據(jù)其誤差，再將新點移到正確的中線位置上，這種方法也可以用于較長的隧道。二、洞內(nèi)平面控制測量二、洞內(nèi)平面控制測量1）施工導(dǎo)線、基本導(dǎo)線、主要導(dǎo)線）施工導(dǎo)線、基本導(dǎo)線、主要導(dǎo)線 邊開挖，邊設(shè)置，精度低，邊長短（2050m）。 由基本導(dǎo)線或主要導(dǎo)線點控制，以準(zhǔn)確地指導(dǎo)開挖。 它的一部分點將作為后續(xù)的基本導(dǎo)線點。l 施工導(dǎo)線：施工導(dǎo)線：隧道施工中，為了方便的進行放樣和開挖而布設(shè)的一種導(dǎo)線。2.導(dǎo)線導(dǎo)線 主要任務(wù)是檢查和發(fā)現(xiàn)施工導(dǎo)線的粗差，糾正開挖的方向偏差，保證隧道按預(yù)計精度正確貫通。 邊長為100200 m，通常利用施工導(dǎo)線點，并與之重合，這祥

28、到檢核和糾正的目的。 當(dāng)隧道不超過2km時，這種基本導(dǎo)線可作為首級控制。l 基本導(dǎo)線：基本導(dǎo)線：為準(zhǔn)確的指導(dǎo)開挖，保證隧道正確貫通而布設(shè)的精度要求較高的導(dǎo)線。 對于較長隧道，基本導(dǎo)線難保證隧道貫通處應(yīng)達到的貫通精度，須布設(shè)邊長更長的主要導(dǎo)線作為首級控制。 邊長一般為150800m，導(dǎo)線點由合適的基本導(dǎo)線點組成。 一般為了提高主要導(dǎo)線的測定精度，減少外界條件的不利影響，主要導(dǎo)線點應(yīng)力求靠近隧道的中心線布設(shè)。l 主要導(dǎo)線：主要導(dǎo)線：為滿足較長隧道的貫通精度而布設(shè)的邊長更長的首級控制。2）洞內(nèi)導(dǎo)線特點）洞內(nèi)導(dǎo)線特點 洞內(nèi)導(dǎo)線是隨著隧道的開挖而向前延伸，因此只能敷設(shè)支導(dǎo)線或狹長形導(dǎo)線環(huán)； 測量工作間歇

29、時間取決于開挖面的進展速度； 導(dǎo)線的形狀完全取決于坑道的形狀和施工方法； 只能用重復(fù)觀測的方法進行檢核，定期進行精確復(fù)測，以保證控制測量的精度； 洞內(nèi)導(dǎo)線點不宜保存，觀測條件差，標(biāo)石頂面最好比洞內(nèi)地面低2030 cm，上面加設(shè)堅固護蓋。 導(dǎo)線點應(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)線邊以接近等長為宜，一般直線地段不短于200 m，曲線地段不宜短于70 m。（1）單導(dǎo)線）單導(dǎo)線 缺乏檢測條件 測量轉(zhuǎn)折角時最好半數(shù)測回測左角，半數(shù)測回測右角。（2）導(dǎo)線環(huán)）導(dǎo)線環(huán) 是長大隧道洞內(nèi)控制測量的首選形式； 每增設(shè)一對新點，可按兩點坐標(biāo)反算距離，然后與實地丈量比較。3）洞內(nèi)導(dǎo)線形式）洞內(nèi)導(dǎo)

30、線形式4） 導(dǎo)線點的設(shè)置導(dǎo)線點的設(shè)置(1) 應(yīng)盡量沿線路中線（或邊線）布設(shè)，邊長要應(yīng)盡量沿線路中線（或邊線）布設(shè)，邊長要接近等邊，盡量避免長短邊相接。接近等邊，盡量避免長短邊相接。 導(dǎo)線點應(yīng)盡量布設(shè)在施工干擾小、通視良好且穩(wěn)固的安全地段，視線距建筑物大于0.2m。 大斷面的長隧道可布設(shè)成多邊形閉合導(dǎo)線或主副導(dǎo)線環(huán)。 有平行導(dǎo)坑時，單導(dǎo)線應(yīng)與正洞導(dǎo)線聯(lián)測，以資檢核。5）洞內(nèi)導(dǎo)線布設(shè)的一般技術(shù)規(guī)則和注意事項）洞內(nèi)導(dǎo)線布設(shè)的一般技術(shù)規(guī)則和注意事項(2)在進行導(dǎo)線延伸測量時，應(yīng)對以前的導(dǎo)線點在進行導(dǎo)線延伸測量時，應(yīng)對以前的導(dǎo)線點作檢核測量。作檢核測量。 在直線地段，只作角度檢測，在曲線地段，還要同時作

31、邊長檢核測量。(3) 凡是構(gòu)成閉合圖形的導(dǎo)線網(wǎng)，都應(yīng)進行平差計算，以凡是構(gòu)成閉合圖形的導(dǎo)線網(wǎng)，都應(yīng)進行平差計算，以便求出導(dǎo)線點的新坐標(biāo)值。便求出導(dǎo)線點的新坐標(biāo)值。（4）每次建立新點，都必須檢測前一個舊點的穩(wěn)定性，）每次建立新點，都必須檢測前一個舊點的穩(wěn)定性，確認舊點沒有發(fā)生位移，才能用來發(fā)展新點。確認舊點沒有發(fā)生位移，才能用來發(fā)展新點。洞內(nèi)導(dǎo)線等級的確定，取決于隧道工程的類型、范圍及精度要求等。6）洞內(nèi)導(dǎo)線的等級）洞內(nèi)導(dǎo)線的等級高速鐵路上曲線隧道與直線隧道的洞內(nèi)控制測量沒有較大的區(qū)別。洞內(nèi)洞外平面控制網(wǎng)宜以邊連接。洞內(nèi)平面控制網(wǎng)宜布設(shè)成多邊形導(dǎo)線環(huán)，每個環(huán)由46條邊構(gòu)成。一般情況下導(dǎo)線邊長不宜

32、小于400m，相鄰邊長的比不宜小于1：3。長隧道宜布設(shè)成交叉雙導(dǎo)線形式，以增加網(wǎng)的內(nèi)部檢核條件、提高網(wǎng)的可靠性。3.高速鐵路隧道洞內(nèi)控制網(wǎng)高速鐵路隧道洞內(nèi)控制網(wǎng)隧道內(nèi)導(dǎo)線點間視線應(yīng)旁離洞內(nèi)設(shè)施0. 2 m以上。洞內(nèi)平面控制網(wǎng)（包括洞口3個平控制點）應(yīng)定期檢查復(fù)測。隧道竣工后應(yīng)與隧道內(nèi)CP II控制點聯(lián)測。844.觀測和處理觀測和處理（1）觀測）觀測洞內(nèi)導(dǎo)線應(yīng)隨施工進度分期布設(shè)，建立新一期導(dǎo)線前，應(yīng)按規(guī)范檢測原有控制點。測角時，必須經(jīng)過通風(fēng)排煙，使空氣澄清以后，能見度恢復(fù)時進行。根據(jù)測量的精度要求確定使用儀器的類型和測回數(shù) ；洞口站測角工作宜在夜晚或陰天進行；洞內(nèi)測量前應(yīng)先將儀器開箱放置min左

33、右，讓儀器與洞內(nèi)溫度基本一致;目標(biāo)應(yīng)有足夠亮度，受光均勻柔和、目標(biāo)清晰，避免光線從旁側(cè)照射目標(biāo)；完成規(guī)定測回數(shù)一半后，儀器和反射鏡均應(yīng)轉(zhuǎn)動180重新對中整平，觀測剩余測回數(shù)；盡可能減小儀器對中和目標(biāo)對中誤差的影響；單口掘進5 km和10 km左右時，可加測方位精度不低于5的陀螺定向邊，以檢核洞內(nèi)導(dǎo)線。1）導(dǎo)線水平角觀測）導(dǎo)線水平角觀測洞內(nèi)邊長丈量，當(dāng)使用光電測距儀測邊時，應(yīng)注意洞內(nèi)排煙和漏水地段測距的狀況，準(zhǔn)確進行各項改正。 反射鏡應(yīng)有適度照明； 儀器和反射鏡面應(yīng)無水霧； 當(dāng)坑道內(nèi)水汽或粉塵濃度較大時，應(yīng)停止測距，避免造成測距精度下降； 洞內(nèi)有瓦斯時，應(yīng)采用防爆測距儀； 為保證測距精度，邊長很

34、短時應(yīng)采用鋼尺量邊。2）導(dǎo)線邊長觀測）導(dǎo)線邊長觀測初次洞內(nèi)導(dǎo)線測量的起算坐標(biāo)和方位角應(yīng)采用測量設(shè)計時確定的進洞聯(lián)系邊測量成果；洞內(nèi)導(dǎo)線引伸測量的起算坐標(biāo)和方位角應(yīng)采用經(jīng)檢測合格的前一期洞內(nèi)導(dǎo)線測量成果；洞內(nèi)四等及以上導(dǎo)線平差應(yīng)采用平密平差，一級導(dǎo)線可采用近似平差。在礦山的重要貫通工程中，還應(yīng)對導(dǎo)線邊長加入歸化到投影水準(zhǔn)面和投影到高斯-克呂格投影面的改正。（2）處理）處理隧道工程的平面誤差包括了地面平面控制測量誤差、聯(lián)系測量誤差（有些工程無此項誤差）以及洞內(nèi)導(dǎo)線測量誤差。5.洞內(nèi)導(dǎo)線測量的精度設(shè)計洞內(nèi)導(dǎo)線測量的精度設(shè)計設(shè)隧道工程的極限誤差為，若有聯(lián)系測量，則洞外控制測量所允許的測量誤差為洞內(nèi)控制

35、測量所允許的測量誤差為洞外控制測量所允許的測量誤差為：沒有進行聯(lián)系測量工作的隧道工程洞內(nèi)控制測量所允許的測量誤差為（1）直線隧道洞內(nèi)導(dǎo)線精度設(shè)計直線隧道洞內(nèi)導(dǎo)線精度設(shè)計直線隧道的洞內(nèi)導(dǎo)線為等邊直伸導(dǎo)線。u測角引起橫向貫通誤差，導(dǎo)線端點的橫向誤差為u邊長誤差只對隧道的縱向貫通誤差產(chǎn)生影響。式中，MS為主要導(dǎo)線的邊長中誤差，為邊長丈量偶然誤差系數(shù),S為基本導(dǎo)線的平均邊長。當(dāng)隧道兩開挖洞口間長度大于4km，且洞內(nèi)具有長邊通視條件時，采用在基本導(dǎo)線基礎(chǔ)上在成洞部分用長邊組成主要導(dǎo)線。 若為“洞口洞口”相向開挖，則導(dǎo)線測角中誤差的設(shè)計值為：（2）曲線隧道洞內(nèi)導(dǎo)線精度設(shè)計曲線隧道洞內(nèi)導(dǎo)線精度設(shè)計一般按等影

36、響原則 設(shè)計測角、量邊精度：在實際工作中，可以預(yù)先給出洞內(nèi)導(dǎo)線的測角量邊精度指標(biāo)，然后估計洞內(nèi)導(dǎo)線的測量誤差對橫向貫通誤差的影響，若估算值小于并接近允許值，則認為預(yù)設(shè)的精度指標(biāo)可行。三、洞內(nèi)高程控制測量三、洞內(nèi)高程控制測量洞內(nèi)三等及以上的高程測量應(yīng)采用水準(zhǔn)測量，進行往返觀測；四、五等也可采用光電測距三角高程測量的方法，應(yīng)進行對向觀測。洞內(nèi)水準(zhǔn)測量分兩級，級水準(zhǔn)測量用以建立洞內(nèi)高程測量的首級控制，其精度較高，基本上能滿足貫通工程在高程方面的精度要求；級水準(zhǔn)測量作為I級水準(zhǔn)點間的加密控制，精度較低。u 洞內(nèi)應(yīng)每隔200500 m設(shè)立一對高程控制點以便檢核。為了施工便利，應(yīng)在導(dǎo)坑內(nèi)拱部邊墻至少每10

37、0 m設(shè)立一個臨時水準(zhǔn)點。洞內(nèi) 水準(zhǔn)路線一般與洞內(nèi)導(dǎo)線測量的路線相同，通常利用洞內(nèi)導(dǎo)線點作為水準(zhǔn)點。洞內(nèi)水準(zhǔn)測量的施測方法與地面水準(zhǔn)測量基本相同。洞內(nèi)高程控制網(wǎng)（包括洞口2個高程控制點）應(yīng)定期檢查復(fù)測。隧道內(nèi)水準(zhǔn)點可能設(shè)在隧道頂板上，所以洞內(nèi)水準(zhǔn)測量還常使用倒尺法傳遞高程。三角高程測量常用于傾角大于8的傾斜隧道中。洞內(nèi)測量結(jié)果的精度必須符合洞內(nèi)高程測量設(shè)計要求或規(guī)定等級的精度。當(dāng)隧道貫通之后，求出相向兩支水準(zhǔn)路線的高程貫通誤差，在允許誤差以內(nèi)時可在未襯砌地段進行調(diào)整。所有開挖、襯砌工程應(yīng)以調(diào)整后的高程指導(dǎo)施工。五、洞內(nèi)導(dǎo)線加測陀螺方位角五、洞內(nèi)導(dǎo)線加測陀螺方位角1.陀螺經(jīng)緯儀的原理和應(yīng)用2.加

38、測陀螺方位角的設(shè)計三、貫通測量三、貫通測量（1）貫通）貫通 為了加快掘進速度，縮短通風(fēng)距離，改善工人作業(yè)條件，常在不同地點用幾個工作面分段掘進同一隧道，使各分段隧道相通后仍能滿足設(shè)計要求，這種工程稱為貫通。一、貫通和貫通測量一、貫通和貫通測量1.貫通和貫通測量的概念貫通和貫通測量的概念1)相向貫通:兩個工作面相向掘進2)同向貫通:兩個工作面同向掘進3)單向貫通:從隧道一端向另一端的指定點掘進（2）貫通的形式）貫通的形式1)兩井間隧道貫通2)無豎井隧道貫通（3）貫通的種類）貫通的種類1)合理的精度 要在確定測量方案和測量方法正確的同時，保證貫通所必需的精度，過高或過低的精度要求都是不合適的;2)

39、必須的檢核 對所完成的每一項測量和計算工作都應(yīng)有客觀獨立的檢查校核，嚴(yán)格防止不應(yīng)有的粗差出現(xiàn)。（5）貫通測量工作應(yīng)遵循下列兩條原則）貫通測量工作應(yīng)遵循下列兩條原則: 為了使兩個或多個掘進工作面，按其設(shè)計要求在預(yù)定地點正確接通而進行的測量工作，稱為貫通測量。（4）貫通測量）貫通測量 因洞外、洞內(nèi)控制測量、聯(lián)系測量等的誤差，導(dǎo)致相向開挖中放樣出來的具有相同里程（貫通里程）的中線點在空間不相重合，此兩點的空間線段稱為貫通誤差。2. 貫通誤差貫通誤差1)縱向貫通誤差縱向貫通誤差:水平面內(nèi)沿中線方向上的長度偏差;( (影響坡度、安全）影響坡度、安全）2)橫向貫通誤差橫向貫通誤差:水平面內(nèi)垂直于隧道中心方

40、向的偏差; （影響質(zhì)量）（影響質(zhì)量）3)高程貫通誤差高程貫通誤差:水平隧道的高程偏差。（影響坡度、質(zhì)量）（影響坡度、質(zhì)量）（1）貫通誤差的限差）貫通誤差的限差 貫通誤差的限值，一般取中誤差的2倍。 與兩相向開挖洞口的長度及行業(yè)和規(guī)范有關(guān)。貫通限差貫通限差 (鐵路測量技術(shù)規(guī)則鐵路測量技術(shù)規(guī)則表表4.1.3)貫通限差貫通限差 (公路勘測規(guī)范公路勘測規(guī)范)（2）貫通誤差分配）貫通誤差分配1）橫向貫通誤差分配）橫向貫通誤差分配2）高程貫通誤差分配）高程貫通誤差分配洞外山路崎嶇，高差大，視野開闊；洞內(nèi)路線短，高差小，有煙塵、水氣、亮度差等不利因素。分配原則分配原則：將洞外與洞內(nèi)按等影響原則等影響原則分配

41、。hM：隧道總的高程貫通中誤差允許值：洞外（內(nèi)）高程貫通中誤差的允許值hm整個隧道進、出口洞內(nèi)對于橫向貫通誤差分別的影響值為：整個隧道進、出口洞內(nèi)對于橫向貫通誤差分別的影響值為：0.583qqqMmM總的影響值為：總的影響值為：2qm設(shè)整個隧道通過平行導(dǎo)坑的橫向坑道共具有設(shè)整個隧道通過平行導(dǎo)坑的橫向坑道共具有 n 個貫通面，個貫通面， 則每個貫通面上橫向貫通中誤差容許值為：則每個貫通面上橫向貫通中誤差容許值為：220.580.82qqqkmMMmnnn例：例：4km隧道，隧道，100qMmm，有，有30個平行導(dǎo)坑，則每個貫通面上個平行導(dǎo)坑，則每個貫通面上橫向中誤差的容許值：橫向中誤差的容許值：

42、1000.820.821530qkMmmmn *對于平行導(dǎo)坑施工方式（貫通面很多）：對于平行導(dǎo)坑施工方式（貫通面很多）：例：例：測量部位測量部位橫向中誤差（允許值）（橫向中誤差（允許值）（mm）高高 程程中誤差中誤差（mm）兩開挖洞口間長度（兩開挖洞口間長度（km）44881010131317 1720洞外控制洞外控制3045609012015018洞內(nèi)控制洞內(nèi)控制40608012016020017洞外、洞內(nèi)總和洞外、洞內(nèi)總和507510015020025025鐵路測量技術(shù)規(guī)則鐵路測量技術(shù)規(guī)則對橫向、高程貫通精度要求對橫向、高程貫通精度要求例：例：(50/2)250.71182hhhhMmmm

43、mMmMmm 鐵鐵路路隧隧道道高高程程貫貫通通總總中中誤誤差差：故故洞洞、內(nèi)內(nèi)外外貫貫通通中中誤誤差差分分別別為為：的線路最大長度最大長度為：按四等水準(zhǔn)測量5kmmmm （）觀測，則洞外（內(nèi)）高程貫通允許中誤差不超過18mm的線路22221813()5hkmmLkmm三等時的最大長度最大長度為：221835()3Lkm例：例：結(jié)論：一般地，隧道高程控制采用三、四等水準(zhǔn)測量即可 滿足要求。二、貫通測量誤差預(yù)計二、貫通測量誤差預(yù)計 貫通測量誤差預(yù)計，就是按照所選擇的測量方案與測量方法，應(yīng)用誤差傳播理論對貫通精度進行估算。 預(yù)計貫通實際偏差最大可能出現(xiàn)的限度，而不是預(yù)計貫通實際偏差的大小。 其目的是

44、優(yōu)化測量方案與選擇適當(dāng)?shù)臏y量方法，做到對貫通心中有數(shù)。 在滿足隧道工程生產(chǎn)要求的前提下，既不能由于精度太低而造成工程的損失，影響正常安全生產(chǎn)，也不能因盲目追求高精度而增加測量工作量。 隧道工程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。u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)。u洞內(nèi)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)線進行。另外還可對某些邊加測陀螺方位角。u地面和洞內(nèi)的高程控制，一般都采用水準(zhǔn)測量的方法。 貫通誤差預(yù)計可分為兩井間隧道貫通測量誤差預(yù)計、井下導(dǎo)線加測堅強陀螺定向邊后的隧道貫通測量誤差預(yù)計等。1.兩井間隧道貫通測量誤差預(yù)計兩井

45、間隧道貫通測量誤差預(yù)計在進行貫通測量誤差預(yù)計時，要考慮地面測量誤差、井巷聯(lián)系測量誤差及井下測量誤差的綜合影響。（1）貫通相遇點）貫通相遇點K在水平重要方向上的誤差預(yù)計在水平重要方向上的誤差預(yù)計貫通相遇點K在水平重要方向上的誤差來源包括:1） 地面平面控制測量誤差、2）聯(lián)系測量中的定向測量誤差3）井下平面控制測量誤差。（2）貫通相遇點）貫通相遇點K在在高程上的誤差預(yù)計在在高程上的誤差預(yù)計 貫通相遇點K在高程上的誤差來源:1）地面水準(zhǔn)測量誤差2）導(dǎo)入高程誤差3）井下水準(zhǔn)測量和三角高程測量誤差。（1）貫通相遇點）貫通相遇點K在水平重要方向上的誤差預(yù)計在水平重要方向上的誤差預(yù)計1）地面平面控制測量誤差

46、地面平面控制測量誤差引起引起 點點K在重要方向在重要方向x 上上的貫通誤差預(yù)計的貫通誤差預(yù)計地面采用GPS布網(wǎng)時的貫通誤差預(yù)計地面采用導(dǎo)線布網(wǎng)方案時的貫通誤差預(yù)計地面采用三角網(wǎng)(鎖)時的貫通誤差預(yù)計p 1用GPS以合適精度測設(shè)兩井井口附近的近井點，而且兩近井點之間應(yīng)盡量通視。如圖，A、B為兩井的近井點，K點為貫通相遇點。由于地面GPS測量誤差所引起的K點在x 方向上的貫通誤差可按下式估算：=cosABxSABMM上22()ABSMabS -近井點A和B直接的邊長中誤差-兩近井點連線與貫通重要方向x 軸之間的夾角AB式中：p 1地面采用地面采用GPS布網(wǎng)時的貫通誤差預(yù)計布網(wǎng)時的貫通誤差預(yù)計如圖，

47、J、C為進出口點，A、B為定向點，G 為貫通點，在不考慮邊長SJG、SCG和連結(jié)角的誤差的情況下，由進、出口推算出貫通點的坐標(biāo)差的權(quán)函數(shù)式：由GPS網(wǎng)的測量誤差所引起隧道貫通誤差，可以根據(jù)進、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，編寫貫通誤差影響值的程序，在微機上進行。p 2根據(jù)平差后的方差和協(xié)方差根據(jù)平差后的方差和協(xié)方差設(shè)未知數(shù)函數(shù)的線性化權(quán)函數(shù)式為：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)）和互協(xié)因數(shù)，即：因此，可計算出XG、 YG的協(xié)因數(shù)qX、 qY ，以及它們的互協(xié)因數(shù)qXY ，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

48、差，由它們可以計算貫通點的零點相對誤差橢圓，該橢圓在貫通面上的投影即為GPS網(wǎng)的橫向貫通誤差影響值如圖，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、導(dǎo)線量邊誤差ml和洞口兩端起始邊方位角誤差。地面采用導(dǎo)線布網(wǎng)方案時的貫通誤差預(yù)計地面采用導(dǎo)線布網(wǎng)方案時的貫通誤差預(yù)計p 1按支導(dǎo)線形式估算則由于地面導(dǎo)線測量誤差而引起的橫向貫通誤差可以表示為：實際工作中，洞外導(dǎo)線總是要布設(shè)為附和、環(huán)形或網(wǎng)形，通過平差，測角測邊精度都會產(chǎn)生增益，故按支導(dǎo)線進行橫向貫通誤差估算將偏于安全。一般地，在洞外布設(shè)閉合導(dǎo)線或

49、附合導(dǎo)線，進行嚴(yán)密平差，評定出進洞點A與進洞點B兩點之間在x 方向上的相對點位中誤差和兩條進洞點后視邊坐標(biāo)方位角之間的相對中誤差。然后按下式計算出地面導(dǎo)線測量誤差對于貫通的影響：22222=2ABAByyxxRRMMM上-兩個進洞點A與B在x 方向上的相對點位中誤差；-兩條進洞點后視邊坐標(biāo)方位角之間的相對中誤差；-進洞點A和B與K點連線在y 軸上的投影長。式中：p 2按附合導(dǎo)線平差后估算地面采用三角網(wǎng)地面采用三角網(wǎng)(鎖鎖)時的貫通誤差預(yù)計時的貫通誤差預(yù)計在方向間接平差中，可按求平差未知數(shù)函數(shù)的精度的方法估算橫向貫通誤差，另外還有零點誤差橢圓法，上述兩種方法都屬于嚴(yán)密估算方法?？衫每刂凭W(wǎng)通用平差程序（可考慮基本條件）在微機上進行，能適合各種網(wǎng)形，使用簡便，具有普遍推廣意義。如圖，當(dāng)兩井相距較遠且地勢不平坦時，可布設(shè)三角網(wǎng)(鎖)的形式。再由近井點A和B分別向兩個井口敷設(shè)近井導(dǎo)線。 p 1按求平差未知數(shù)函數(shù)的精度的方法估算橫向貫通誤差按求平差未知數(shù)函數(shù)的精度的方法估算橫向貫通誤差如圖，GJ、GC