工程测量学-14第十四章 隧道测量

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1、第十四章隧道测量第十四章隧道测量1§14－1隧道洞外控制测量2一、中线法2二、精密导线法3三、三角测量3四、三角锁和导线联合控制4五、GPS测量4六、高程控制测量5§14－2隧道洞外、洞内联系测量6一、进洞关系的计算和进洞测量6二、由洞外向洞内传递方向和坐标9三、由洞外向洞内传递高程9§14－3隧道洞内控制测量10一、平面控制测量10二、洞内高程测量12§14－4隧道洞内中线测量13一、洞内中线测量13二、洞内临时中线的测设13§14－5隧道施工测量14一、导坑延伸测量14二、上下导坑的联测15三、隧道结构物的施工放样15四、竣工测量16§14－

2、6隧道贯通误差预计16一、贯通误差概述16二、贯通误差预计17隧道测量的主要任务：在勘测设计阶段是提供选址地形图和地质填图所需的测绘资料，以及定测时将隧道线路测设在地面上，即在洞门前后标定线路中线控制桩及洞身顶部地面上的中线桩；在施工阶段是保证隧道相向开挖时，能按规定的精度正确贯通，并使建筑物的位置符合规定，不侵入建筑限界，以确保运营安全。勘测设计阶段的测量工作比较简单，前面已作过介绍，本章主要介绍隧道施工测量。§14－1隧道洞外控制测量隧道的设计位置，一般在定测时已初步标定在地表面上。在施工之前先进行复测，检查并确认各洞口的中线控制桩，当隧道位

3、于直线上时，两端洞口应各确定一个中线控制桩，以两桩连线作为隧道洞内的中线；当隧道位于曲线上时，应在两端洞口的切线上各确认两个控制桩，两桩间距应大于200m。以控制桩所形成的两条切线的交角和曲线要素为准，来测定洞内中线的位置。由于定测时测定的转向角、曲线要素的精度及直线控制桩方向的精度较低，满足不了隧道贯通精度的要求，所以施工之前要进行洞外控制测量。洞外控制测量的作用，是在隧道各开挖口之间建立一精密的控制网，以便根据它进行隧道的洞内控制测量或中线测量，保证隧道的准确贯通。洞外控制测量包括平面控制测量和高程控制测量。洞外平面控制测量常用的方法有：中线

4、法、精密导线法、三角测量、三边测量、边角测量或综合使用，此外还可以采用GPS测量。一、中线法所谓中线法，就是将隧道线路中线的平面位置，按定测的方法先测设在地表上，经反复核对无误后，才能把地表控制点确定下来，施工时就以这些控制点为准，将中线引入洞内。一般在直线隧道短于1000m，曲线隧道短于500m时，可以采用中线作为控制。如图14－1所示，A、C、D、B作为在A、B之间修建隧道定测时所定中线上的直线转点。由于定测精度较低，在施工之前要进行复测，其方法为：以A、B作为隧道方向控制点，将经纬仪安置在C´点上，后视A点，正倒镜分中定出D´点；在置镜D´

5、点，正倒镜分中定出B´点。若B´与B不重合，可量出B´B的距离，则自D´点沿垂直于线路中线方向量出D´D定出D点，同法也可定出C点。然后再将经纬仪分别安在C、D点上复核，证明该两点位于直线AB的连线上时，即可将它们固定下来，作为中线进洞的方向。若用于曲线隧道，则应首先精确标出两切线方向，然后精确测出转向角，将切线长度正确地标定在地表上，以切线上的控制点为准，将中线引入洞内。中线法简单、直观，但其精度不太高。二、精密导线法导线法比较灵活、方便，对地形的适应性比较大。目前在光电测距仪已经普及和其精度不断提高的情况下，有条件的单位，导线法应当是隧道洞外

6、控制形式的首选方案。精密导线应组成多边形闭合环。它可以是独立闭合导线，也可以与国家三角点相连。导线水平角的观测，应以总测回数的奇数测回和偶数测回，分别观测导线前进方向的左角和右角，以检查测角错误；将它们换算为左角或右角后再取平均值，可以提高测角精度。为了增加检核条件和提高测角精度评定的可行性，导线环的个数不宜太少，最少不应少于4个；每个环的边数不宜太多，一般以4～6条边为宜。在进行导线边长丈量时，应尽量接近于测距仪的最佳测程，且边长不应短于300m；导线尽量以直伸形式布设，减少转折角的个数，以减弱边长误差和测角误差对隧道横向贯通误差的影响。我国大

7、瑶山隧道长14.3km，洞外控制采用导线网，取得了很好的效果。导线的测角中误差按下式计算，并应满足测量设计的精度要求。（14－1）式中——导线环的角度闭合差（″）；——一个导线环内角的个数；N——导线环的个数。导线环（网）的平差计算，一般采用条件平差或间接平差。边与角按下式定权（14－2）式中——导线测角中误差，按式（14－1）计算，并宜用统计值；——导线边长中误差，宜用统计值。当导线精度要求不高时，亦可采用近似平差。三、三角测量三角测量的方向控制较中线法、导线法都高，如果仅从横向贯通精度的观点考虑，则它是最理想的隧道平面控制方法。三角测量除采用

8、测角三角锁外，还可采用变角网和三边网。但从精度、工作量、经济方面综合考虑，以测角三角锁为好。三角锁一般布置一条高精度的基线作为起始边，并