工程测量 隧道测量课件.pptx

公路隧道公路隧道第1页/共38页海底公路隧道海底公路隧道第2页/共38页铁路隧道铁路隧道第3页/共38页铁路隧道铁路隧道第4页/共38页电站引水隧道电站引水隧道第5页/共38页输水隧道输水隧道第6页/共38页第14章 隧道测量 Tunnel Survey概述14-1 洞外控制测量14-2 洞外、洞内联系测量14-3 洞内控制测量14-4 洞内中线测量14-5 施工测量14-6 贯通误差预计第7页/共38页概述 General铁路、公路隧道(简称隧道)，长隧道往往是整个道路建设工期的控制工程。隧道工程勘测隧道控制测量和施工测量测量成果的精度至关重要隧道测量技术和装备的发展标志：国家基本地形图航测1:500比例尺地形图全站仪计算机技术陀螺经纬仪激光技术遥感技术GPS技术第8页/共38页Trimble 5800 GPS System Gyro-theodolite Leica Total StationTrimble 5800 GPS System Gyro-theodolite Leica Total Station第9页/共38页隧道测量的内容 Contents初测定测施工控制测量洞内中线测量、施工测量隧道施工期变形监测、隧道运营变形观测第10页/共38页隧道测量的任务及隧道贯通误差隧道测量的主要任务 Mission of Tunnel Survey：在勘测设计阶段是初测和定测；在施工阶段是保证隧道正确贯通，并放样建筑物的细部位置。隧道贯通误差 Tunnel Through Error：在隧道贯通面(Through Plane)附近打一临时桩，分别由两进测方向测定该点的平面坐标和高程，所得坐标差值投影至贯通面方向及其垂直方向的长度，即为隧道纵向(Longitudinal)贯通误差和隧道横向(Lateral)贯通误差，所得高程的差值即为隧道高程(Vertical)贯通误差。隧道控制测量的目的 The Aim of Tunnel Control Survey：第11页/共38页测量部位横向贯通中误差(mm)高 程中误差(mm)两开挖洞口间长度(km)4488101013 1317 1720洞外3045609012015018洞内40608012016020017洞外、洞内总合507510015020025025注：上表来自铁道部TB 10101-99新建铁路工程测量规范，中国铁道出版社，1999下表来自交通部JTJ 063-85公路隧道勘测规程，人民交通出版社，2000洞外、洞内控制测量的贯通精度要求Through Precision Demands in Tunnel Control Survey测量部位横向贯通中误差(mm)高 程中误差(mm)两开挖洞口间长度(km)3366洞外4555视仪器设备及现场情况另行规定，并需报有关部门核备25洞内608025全部隧道7510035第12页/共38页隧洞类型 正洞 portal 平行导洞 pilot 横洞 adit 斜井 skew well 竖井 shaft公路隧道分级隧道分级隧道分级特长隧道特长隧道长隧道长隧道中隧道中隧道短隧道短隧道直线型隧道长度直线型隧道长度3.03.03.03.0，1.01.0(1.0(1.0，0.50.50.50.5曲线型隧道长度曲线型隧道长度1.51.51.51.5，0.50.5(0.5(0.5，0.250.25 0.250.25第13页/共38页第14页/共38页14-1 洞外控制测量 Control Survey on the Ground平面控制测量 GPS测量 精密导线测量 三角测量 中线法高程控制测量 水准测量 三角高程测量第15页/共38页第16页/共38页大瑶山隧道精密导线图大瑶山隧道精密导线图第17页/共38页隧道GPS控制网设计要求每个开挖口至少应布测3个控制点，且其间高差不宜太悬殊；网的边长最长不宜超过30km，最短不宜短于300m；每个控制点应有3条或3条以上的边与其连接，极个别的点才允许由2个边连接；控制网要与线路中线连接，应把洞口1个控制桩或2个切线桩(曲线隧道)纳入主网；进口、出口、斜井或竖井的控制点之间不要求通视，但同一洞口控制点之间应当通视，以满足用常规测量方法复测、加密或恢复的需要；点位空中视野开阔，保证能接收到4颗以上卫星的信号；测站附近不应有对电磁波有强烈吸收、反射和干扰影响的物体。第18页/共38页某铁路隧道GPS洞外控制测量第19页/共38页第20页/共38页第21页/共38页边号相对点位及相对点位精度相对点位相对点位误差椭圆起点终点边长及其中误差(m)边长相对精度坐标方位角及其中误差中误差(m)(mm)(mm)的方位角D02D00496.7813 0.00711:69600180353517003330.01078.4 6.7 062092672D16D004767.1238 0.00501:944100177020582000270.00806.3 4.9 104013383D01D00627.1848 0.00751:84100133185283002130.00997.6 6.4 116035069D12D014243.9252 0.00581:731700186102206000280.00825.9 5.6 147300122GPS网闭合环线的组成边数环线总长(m)闭合环矢量闭合差(m)全长闭合差(m)xyz允许值s允许值D00 D02 D16 396010.003 0.003 0.008 0.0310.009 0.053D12 D14 D16 31393-0.001 0.000 0.001 0.0260.001 0.045D12 D15 D16 313200.002-0.009-0.005 0.0260.011 0.045D00 D01 D12 D16 499200.015-0.047-0.007 0.033*0.050 0.058D12 D14 D16 D15 42163-0.003 0.009 0.006 0.0300.011 0.052GPS隧道洞外控制测量成果点名纵坐标及其中误差(m)横坐标及其中误差(m)点位中误差(m)点位误差椭圆GPS高程大地高(m)(mm)(mm)的方位角D000.0000 0.00500.0000 0.00630.00806.3 4.9 10401338330.4344 D01430.2518 0.0058-456.3378 0.00570.00825.9 5.6 146472911117.8402 D02496.7546 0.00735.1424 0.00840.01128.4 7.3 084475191276.4281 D124649.5712 0.00070.0000 0.00070.00100.7 0.7 04647097458.6702 D144175.5344 0.00245.4983 0.00240.00342.5 2.4 07010436592.0011 D154208.3428 0.0017-102.3897 0.00210.00272.1 1.7 111340107137.7870 D164760.7419-246.5880 8.9676 第22页/共38页隧道高程控制测量的技术设计Technique Design of Tunnel Vertical Control Survey注：四、五等可采用光电测距仪三角高程测量测量部位测量部位测量等级测量等级每公里高每公里高差中数的差中数的偶然中误偶然中误差差(mm)(mm)两开挖洞两开挖洞口间的水口间的水准路线长准路线长度度(km)(km)水准仪水准仪等级等级水准尺水准尺类型类型洞外洞外二二1.036S0.5、S1因瓦尺三三3.01336S1/S3因瓦尺/普通尺普通尺四四5.0513S3普通尺普通尺洞内洞内二二1.032S1因瓦尺三三3.01132S3普通尺普通尺四四5.0511S3普通尺普通尺第23页/共38页14-2 洞外、洞内联系测量 Connection Survey between 进洞关系计算和进洞测量 直线隧道 曲线隧道 洞口投点 掘进方向由洞外向洞内传递方向和坐标由洞外向洞内传递高程第24页/共38页14-3 洞内控制测量 Control Survey in the Hole平面控制测量Horizontal Control Surveying中线形式导线形式 导线环 主副导线环 交叉导线 旁点 闭合环高程测量Vertical Control Surveying水准测量第25页/共38页第26页/共38页14-4 洞内中线测量 Center Line Survey inside Tunnel洞内中线测量(Center Line Survey)洞内临时中线测设(Setting out of Center Peg)第27页/共38页14-5 施工测量 Construction Survey导坑延伸测量上下导坑的联测隧道结构物的施工放样竣工测量 finish construction survey隧道净空断面检测第28页/共38页第29页/共38页炮孔布设Collocation of Shot Hole围岩收敛检测Test of Wall Rock Constringency第30页/共38页第31页/共38页第32页/共38页第33页/共38页第34页/共38页14-6 贯通误差预计 Estimation of Through Error为缩短工期常设竖井、斜井、横洞和平行导坑等来增加开挖面，从而增加了贯通面(through plane)。测设误差随着开挖的延伸不断积累，隧道一般为边开边衬砌，横向贯通误差直接影响施工质量。贯通误差的限差 Tolerance of Estimation Through Error两开挖洞口间长度两开挖洞口间长度(km)(km)4 44 48 88 81010101013131313171717172020横向贯通误差横向贯通误差(mm)(mm)100100150150200200300300400400500500高程贯通误差高程贯通误差(mm)(mm)5050第35页/共38页测量部位横向贯通中误差(mm)高 程中误差(mm)两开挖洞口间长度(km)4488101013 1317 1720洞外3045609012015018洞内40608012016020017洞外、洞内总合507510015020025025注：上表来自铁道部TB 10101-99新建铁路工程测量规范，中国铁道出版社，1999下表来自交通部JTJ 063-85公路隧道勘测规程，人民交通出版社，2000洞外、洞内控制测量的贯通精度要求Through Precision Demands in Tunnel Control Survey测量部位横向贯通中误差(mm)高 程中误差(mm)两开挖洞口间长度(km)3366洞外4555视仪器设备及现场情况另行规定，并需报有关部门核备25洞内608025全部隧道7510035第36页/共38页洞外、洞内控制测量对横向贯通中误差的影响Impact of Tunnel Control Survey on Lateral Through Error 导线测量 三角测量 洞内导线第37页/共38页感谢您的观看。第38页/共38页