工程测量学第十三章PPT讲稿.ppt

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1、工程测量学第十三章第1页，共67页，编辑于2022年，星期日地下工程测量 主要内容n地下工程的种类、特点及对测量的要求n n隧道贯通误差预计隧道贯通误差预计n n地面和地下控制测量地面和地下控制测量n联系测量n n陀螺经纬仪及定向测量陀螺经纬仪及定向测量n隧道施工与竣工测量第2页，共67页，编辑于2022年，星期日13.1 概述（地下工程的种类、特点及对测量的要求地下工程的种类、特点及对测量的要求）13.1.1 地下工程的种类 地下工程根据工程建设的特点可分为三大类：地下工程根据工程建设的特点可分为三大类：一、一、地下通道工程，如隧道工程，如隧道工程(包括铁路隧道、公路隧道以及输水隧洞)、城市

2、地下铁道工程等；二、地下建地下建(构)筑物筑物，如地下工厂、仓库、影剧院、游乐，如地下工厂、仓库、影剧院、游乐场、舞厅、餐厅、医院、图书室、地下商业街、人防工程以场、舞厅、餐厅、医院、图书室、地下商业街、人防工程以及军事设施等；及军事设施等；三、为开采各种矿产而建设的地下采矿工程地下采矿工程。第3页，共67页，编辑于2022年，星期日20062006年年8 8月月2323日，一列火车从日，一列火车从乌鞘岭隧道中驶出。当日，中乌鞘岭隧道中驶出。当日，中国最长的铁路隧道国最长的铁路隧道20.0520.05公公里的乌鞘岭特长隧道实现双线开里的乌鞘岭特长隧道实现双线开通，兰新铁路兰武段（兰州西至通，兰

3、新铁路兰武段（兰州西至武威南）新增二线铁路全面建成，武威南）新增二线铁路全面建成，欧亚大陆桥通道上的欧亚大陆桥通道上的“瓶颈瓶颈”制约制约被消除，连云港至乌鲁木齐被消除，连云港至乌鲁木齐36513651公里间全部实现双线通车。公里间全部实现双线通车。第4页，共67页，编辑于2022年，星期日秦岭终南山公路隧道秦岭终南山公路隧道第5页，共67页，编辑于2022年，星期日天府广场隧道天府广场隧道第6页，共67页，编辑于2022年，星期日13.1概述13.1.2 地下工程测量的特点与地面工程测量相比，地下工程测量具有以下特点：(1)地下工程施工面黑暗潮湿，环境较差，经常需进行点下对中，地下工程施工面

4、黑暗潮湿，环境较差，经常需进行点下对中，有时边长较短，因此测量精度难以提高；有时边长较短，因此测量精度难以提高；(2)(2)地下工程的坑道往往采用独头掘进，洞室之间互不相通，地下工程的坑道往往采用独头掘进，洞室之间互不相通，不便组织校核，出现错误不能及时发现。随着坑道的进展，点不便组织校核，出现错误不能及时发现。随着坑道的进展，点位误差的累积越来越大；位误差的累积越来越大；(3)地下工程施工面狭窄，并且坑道往往只能前后通视，造成地下工程施工面狭窄，并且坑道往往只能前后通视，造成控制测量形式比较单一，仅适合布设导线；控制测量形式比较单一，仅适合布设导线；第7页，共67页，编辑于2022年，星期日

5、13.1概述13.1.2 地下工程测量的特点(4)测量工作随着坑道工程的掘进，而不间断的进行。一般先以低等级导线指示坑道掘进，而后布设高级导线进行检核；(5)由于地下工程的需要，往往采用一些特殊或特定的测量方法（如为保证地下和地面采用统一的坐标系统，需进行联系测量）和仪器第8页，共67页，编辑于2022年，星期日13.1概述13.1.3 地下工程对测量的要求 地下工程的测量环节包括:建立地面控制网、地面和地下的联系测量、地下坑道中的控制、竣工及施工测量。对测量的要求如下：对测量的要求如下：（1 1）应严格按照先控制后碎部、高级控制低级、对）应严格按照先控制后碎部、高级控制低级、对测量成果逐项检

6、核，测量精度必须满足规范要求等原测量成果逐项检核，测量精度必须满足规范要求等原则进行；则进行；第9页，共67页，编辑于2022年，星期日13.1概述13.1.3 地下工程对测量的要求（2）在隧道工程中，两个相向开挖的工作面的施工中线）在隧道工程中，两个相向开挖的工作面的施工中线往往因测量误差产生往往因测量误差产生贯通误差贯通误差(分为纵向、横向和高程贯通误差)。对于隧道而言，纵向误差不会影响隧道的贯。对于隧道而言，纵向误差不会影响隧道的贯通质量，而通质量，而横向误差和高程误差将影响隧道的贯通质量。因此应采取措施严格控制横向误差和高程误差，以保证工程质量；第10页，共67页，编辑于2022年，星

7、期日13.1概述13.1.3 地下工程对测量的要求（3）为保证地下工程的施工质量，在工程施工前，应进行工程测量误差预计误差预计。预计中应将容许的竣工误。预计中应将容许的竣工误差加以适当分配。一般来说，地面上的测量条件比地下差加以适当分配。一般来说，地面上的测量条件比地下好，故对地面控制测量的精度应要求高一些，而将地下好，故对地面控制测量的精度应要求高一些，而将地下测量的精度要求适当降低；测量的精度要求适当降低；第11页，共67页，编辑于2022年，星期日13.1概述13.1.3 地下工程对测量的要求（4 4）在地下工程中应尽量采用先进的测量设备。）在地下工程中应尽量采用先进的测量设备。地面控制

8、地面控制测量应采用测量应采用GPSGPS测量技术测量技术进行。平面联系测量应尽量采用陀螺定向。坑道内的导线测量应采用红外测距仪测距以加大。坑道内的导线测量应采用红外测距仪测距以加大导线边长，减少导线点数。为限制测角误差的传递，当导线导线边长，减少导线点数。为限制测角误差的传递，当导线前进一定距离后应使用高精度陀螺经纬仪加测陀螺定向边。前进一定距离后应使用高精度陀螺经纬仪加测陀螺定向边。第12页，共67页，编辑于2022年，星期日 隧道控制测量的主要作用是保证隧道的正确贯通（两个或隧道控制测量的主要作用是保证隧道的正确贯通（两个或两个以上的掘进工作面在预定地点彼此接通的工程）；两个以上的掘进工作

9、面在预定地点彼此接通的工程）；其精度要求，主要取决于隧道贯通精度的要求、隧道长度与形状、开挖面的数量以及施工方法等。隧道贯通误差在线路中线方向上的投影称为纵向贯通误隧道贯通误差在线路中线方向上的投影称为纵向贯通误差，在垂直于中线方向的投影长度称为差，在垂直于中线方向的投影长度称为横向贯通误差，在高程方向上的投影称为高程贯通误差。一般取两倍中误差作为。一般取两倍中误差作为各项贯通误差的限差各项贯通误差的限差。13.2 隧道贯通误差预计第13页，共67页，编辑于2022年，星期日贯通误差概述贯通误差概述 隧道施工进度慢，往往成为控制工期的工程。为了加快施工进隧道施工进度慢，往往成为控制工期的工程。

10、为了加快施工进度，除了进、出口两个开挖面外，还常采用横洞、斜井、竖井、平度，除了进、出口两个开挖面外，还常采用横洞、斜井、竖井、平行导坑等来增加开挖面。因此，不管是直线隧道还是曲线隧道，开行导坑等来增加开挖面。因此，不管是直线隧道还是曲线隧道，开挖总是沿线路中线不断向洞内延伸，洞内线路中线位置测设的误差，挖总是沿线路中线不断向洞内延伸，洞内线路中线位置测设的误差，就逐步随着开挖的延伸而逐渐积累；就逐步随着开挖的延伸而逐渐积累；另一方面，隧道施工时基本上都是采用边开挖、边衬砌的方法，等另一方面，隧道施工时基本上都是采用边开挖、边衬砌的方法，等到隧道贯通时，未衬砌部分也所剩不多，故可进行中线调整的

11、地段有限。到隧道贯通时，未衬砌部分也所剩不多，故可进行中线调整的地段有限。于是，如何保证隧道在贯通时（包括横向、纵向、高程方向），两相于是，如何保证隧道在贯通时（包括横向、纵向、高程方向），两相向开挖施工中线的相对错位不超过规定的限值，是隧道施工测量的关键问向开挖施工中线的相对错位不超过规定的限值，是隧道施工测量的关键问题。题。在纵向方面所产生的贯通误差，一般对隧道施工和隧道质量不在纵向方面所产生的贯通误差，一般对隧道施工和隧道质量不产生影响，从我国隧道施工调查中得知，一般不超过产生影响，从我国隧道施工调查中得知，一般不超过320mm320mm，即使，即使达到这种情况，对施工质量也无影响，达到

12、这种情况，对施工质量也无影响，因此规定这项限差无实际意义因此规定这项限差无实际意义；高程要求的精度，使用一般水准测量方法即可满足高程要求的精度，使用一般水准测量方法即可满足；而横向贯通误差（在平面上垂直于线路中线方向）的大小，则直接影响而横向贯通误差（在平面上垂直于线路中线方向）的大小，则直接影响隧道的施工质量，严重者甚至会导致隧道报废隧道的施工质量，严重者甚至会导致隧道报废。所以一般说贯通误差，主。所以一般说贯通误差，主要是指隧道的要是指隧道的横向贯通误差横向贯通误差横向贯通误差横向贯通误差。第14页，共67页，编辑于2022年，星期日对于纵向误差，通常都是按定测中线的精度要求给定：式中，式

13、中，L为隧道两开挖洞口间的长度。为隧道两开挖洞口间的长度。13.2 隧道贯通误差预计第15页，共67页，编辑于2022年，星期日对于横向贯通误差和高程贯通误差的限差，按对于横向贯通误差和高程贯通误差的限差，按铁路测量技术规则根据两开挖洞口间的长度确定：根据两开挖洞口间的长度确定：13.2 隧道贯通误差预计两开挖洞口间长度（km）44-88-1010-1313-1717-20横向贯通误差（mm）100150200300400500高程贯通误差（mm）50 表表13-1 13-1 第16页，共67页，编辑于2022年，星期日n n影响横向贯通误差的因素有：洞外和洞内平面控制测量误差、洞外与影响横向

14、贯通误差的因素有：洞外和洞内平面控制测量误差、洞外与洞内之间联系测量误差。洞内之间联系测量误差。n n铁路测量技术规则铁路测量技术规则规定，洞外、洞内控制测量误差，对每个规定，洞外、洞内控制测量误差，对每个贯通面上产生的横向中误差不应超过表贯通面上产生的横向中误差不应超过表13-213-2的规定。的规定。测量部位横向中误差(mm)高程中误差(mm)两开挖洞口间长度(km)448810101313171720洞外3045609012015018洞内40608012016020017洞外、洞内总和507510015020025025表表表表13-2 13-2 13-2 13-2 洞外、洞内控制测量

15、的贯通精度要求洞外、洞内控制测量的贯通精度要求洞外、洞内控制测量的贯通精度要求洞外、洞内控制测量的贯通精度要求注：本表不适用于设有竖井的隧道注：本表不适用于设有竖井的隧道13.2 隧道贯通误差预计第17页，共67页，编辑于2022年，星期日 洞外、洞内控制测量，产生在贯通面上的横向中误差，按下列公式计算：1 1导线测量 （13-2）n n式中式中 由于测角误差影响，产生在贯通面上的横向中误差(mm)，（13-3）n n 由于测边误差影响，产生在贯通面上的横向中误差(mm)，即 （13-4）13.2 隧道贯通误差预计第18页，共67页，编辑于2022年，星期日n n其中其中 由导线环闭合差求算的

16、测角中误差（）；n n 导线环在隧道相邻两洞口连线的一条导线上各点至贯导线环在隧道相邻两洞口连线的一条导线上各点至贯通面的垂直距离（通面的垂直距离（m）；）；n n 导线边边长相对中误差；n n 导线环在隧道相邻两洞口连线的一条导线上各边在贯通面上的投影长度（mm）。）。13.2 隧道贯通误差预计第19页，共67页，编辑于2022年，星期日2 2三角测量三角测量 三角测量的计算公式可参考三角测量的计算公式可参考铁路测量技术规则铁路测量技术规则中给出的有关公式，也可以按中给出的有关公式，也可以按导线测量的误差公式计算。其方法是选取三角网中沿中线附近的连续传算边导线测量的误差公式计算。其方法是选取

17、三角网中沿中线附近的连续传算边作为一条导线进行计算。但式（作为一条导线进行计算。但式（13-213-2）（）（13-313-3）（）（13-413-4）中：）中：由三角网闭合差求算的测角中误差（由三角网闭合差求算的测角中误差（）；）；所选三角网中连续传算边形成的导线上各转折点至贯通面的垂直距离；所选三角网中连续传算边形成的导线上各转折点至贯通面的垂直距离；取三角网最弱边的相对中误差；取三角网最弱边的相对中误差；所选三角网中连续传算边形成的导线各边在贯通面上的投影长度。所选三角网中连续传算边形成的导线各边在贯通面上的投影长度。13.2 隧道贯通误差预计第20页，共67页，编辑于2022年，星期日

18、n n例例例例：现以导线为例，说明洞外、洞内控制测量误差对横向贯：现以导线为例，说明洞外、洞内控制测量误差对横向贯通精度影响值的估算方法。通精度影响值的估算方法。13.2 隧道贯通误差预计图图13-113-1第21页，共67页，编辑于2022年，星期日 首先按导线布点，绘出首先按导线布点，绘出1 1：10 00010 000的导线平面图，如图的导线平面图，如图13-113-1。001234512345为单导线，为单导线，0 0、5 5为洞外导线的始终点，使为洞外导线的始终点，使y y轴平行于贯轴平行于贯通面；由各导线点向贯通面方向作垂线，其垂足为通面；由各导线点向贯通面方向作垂线，其垂足为00

19、、11、22、33、44、55；除导线点的始终点；除导线点的始终点0 0、5 5之外，量出各点垂距之外，量出各点垂距Rx1Rx1、Rx2Rx2、Rx3Rx3、Rx4Rx4（用比例尺量，凑整到（用比例尺量，凑整到10m10m即可）。然后以同样精度量即可）。然后以同样精度量出各导线边在贯通方向上的投影长度，将各值填入表出各导线边在贯通方向上的投影长度，将各值填入表13-313-3。13.2 隧道贯通误差预计第22页，共67页，编辑于2022年，星期日 各点的投影垂距各边的投影长度点名（m）(m2)线段(m)(m2)1400160 0000114019 600215022 50012401 6003

20、25062 5002316025 6004480230 40034704 9004513016 900表表表表13-3 13-3 13-3 13-3 洞外导线测量误差对横向贯通精度影响值计算表洞外导线测量误差对横向贯通精度影响值计算表洞外导线测量误差对横向贯通精度影响值计算表洞外导线测量误差对横向贯通精度影响值计算表13.2 隧道贯通误差预计第23页，共67页，编辑于2022年，星期日设设 导线环的测角中误差为：导线环的测角中误差为：式中式中 导线环的角度闭合差；导线环的角度闭合差；一个导线环内角的个数；一个导线环内角的个数；NN导线环的个数。导线环的个数。导线边长相对中误差为：导线边长相对中

21、误差为：则则 洞内控制无论是中线形式，还是导线形式，一律按导线看待，洞内控制无论是中线形式，还是导线形式，一律按导线看待，所以其估算方法与洞外导线测量完全相同，但有两点要注意：所以其估算方法与洞外导线测量完全相同，但有两点要注意：13.2 隧道贯通误差预计第24页，共67页，编辑于2022年，星期日（1 1）两洞口处的控制点，在引入洞内导线时需要测角，其测角误）两洞口处的控制点，在引入洞内导线时需要测角，其测角误差算入洞内测量误差。故计算洞外导线测角误差时，不包括始、差算入洞内测量误差。故计算洞外导线测角误差时，不包括始、终点的终点的 值，而计算洞内导线测角误差时，如下图中的值，而计算洞内导线

22、测角误差时，如下图中的 、，它们应归入洞内估算值中。，它们应归入洞内估算值中。（2 2）两洞口引入的洞内导线不必单独计算，可以将贯通点当作一）两洞口引入的洞内导线不必单独计算，可以将贯通点当作一个导线点，从一端洞口控制点到另一端洞口控制点，当作一条个导线点，从一端洞口控制点到另一端洞口控制点，当作一条连续的导线来计算，如下图中，从连续的导线来计算，如下图中，从0 0到到h h看成一条导线，其计算看成一条导线，其计算值见表值见表13-413-4。13.2 隧道贯通误差预计第25页，共67页，编辑于2022年，星期日13.2 隧道贯通误差预计第26页，共67页，编辑于2022年，星期日 各点的投影

23、垂距各边的投影长度点名（m）(m2)线段(m)(m2)0690476 1000a00a510260 100ab00b330108 900bc00c11012 100cd00d00de00e17028 900ef00f350122 500fg00g510260 100gh603600h630396 900表表表表13-4 13-4 13-4 13-4 洞内导线测量误差对横向贯通精度影响值计算表洞内导线测量误差对横向贯通精度影响值计算表洞内导线测量误差对横向贯通精度影响值计算表洞内导线测量误差对横向贯通精度影响值计算表13.2 隧道贯通误差预计第27页，共67页，编辑于2022年，星期日设洞内测角

24、中误差设洞内测角中误差 洞内测边相对中误差洞内测边相对中误差则则 洞外、洞内测量误差，对隧道横向贯通精度的影响总值为：洞外、洞内测量误差，对隧道横向贯通精度的影响总值为：按按测规测规要求，两开挖洞口间的长度小于要求，两开挖洞口间的长度小于4km4km时，横时，横向贯通中误差应小于向贯通中误差应小于50mm50mm，现估算值为，现估算值为40.4mm40.4mm，故可，故可认为设计的施测精度能够满足隧道横向贯通精度的要求，设认为设计的施测精度能够满足隧道横向贯通精度的要求，设计是合理的。计是合理的。13.2 隧道贯通误差预计第28页，共67页，编辑于2022年，星期日13.2 隧道贯通误差预计1

25、3.2.4 13.2.4 高程测量误差对高程贯通误差的影响 高程测量误差对高程贯通误差的影响，可按下式计算：高程测量误差对高程贯通误差的影响，可按下式计算：式中：式中：L L 洞内外高程线路总长（以洞内外高程线路总长（以kmkm计）；计）；每公里高差中数的偶然中误差，对于四等水准，每公里高差中数的偶然中误差，对于四等水准，对于三等水准，对于三等水准，。需要指出，若采用光电测距三角高程测量时，需要指出，若采用光电测距三角高程测量时，L L 取导线的长度。取导线的长度。若洞内外测量精度不同时应分别计算。若洞内外测量精度不同时应分别计算。第29页，共67页，编辑于2022年，星期日13.3 地面和地

26、下控制测量 地下工程的地面平面控制测量可根据地下工程的地下工程的地面平面控制测量可根据地下工程的特点、范围、地形条件，采用精密导线、三角测量及特点、范围、地形条件，采用精密导线、三角测量及GPSGPS技术进行。高程控制测量可采用精密水准测量或光电测距三角高程测量进行。地下控制测量可采用导线测量、水准测量和三角高程测量。第30页，共67页，编辑于2022年，星期日 洞外控制测量包括洞外控制测量包括:洞外平面控制测量和洞外高程控制测量洞外平面控制测量和洞外高程控制测量洞外平面控制测量和洞外高程控制测量洞外平面控制测量和洞外高程控制测量 隧道平面控制测量的主要任务是隧道平面控制测量的主要任务是隧道平

27、面控制测量的主要任务是隧道平面控制测量的主要任务是:测定各洞口控制点的平面位置，测定各洞口控制点的平面位置，测定各洞口控制点的平面位置，测定各洞口控制点的平面位置，以便根据洞口控制点将设计方向导向地下，指引隧道开挖，并能按规定的以便根据洞口控制点将设计方向导向地下，指引隧道开挖，并能按规定的以便根据洞口控制点将设计方向导向地下，指引隧道开挖，并能按规定的以便根据洞口控制点将设计方向导向地下，指引隧道开挖，并能按规定的精度贯通。精度贯通。精度贯通。精度贯通。洞外平面控制就是要测出各洞外平面控制就是要测出各洞外平面控制就是要测出各洞外平面控制就是要测出各洞口控制点洞口控制点洞口控制点洞口控制点的坐

28、标，为洞内平面控的坐标，为洞内平面控的坐标，为洞内平面控的坐标，为洞内平面控制测量提供精确的起始数据制测量提供精确的起始数据制测量提供精确的起始数据制测量提供精确的起始数据13.3 地面和地下控制测量第31页，共67页，编辑于2022年，星期日13.3 地面和地下控制测量13.3.1 地下工程地面控制测量地下工程地面控制测量 地下工程平面控制测量根据其工程范围（或长度）、工程类型、工程的施工方法可大致分为三类:现场标定法现场标定法直伸法（导线、三角网等）区域精密控制法（区域精密控制法（GPS测量）第32页，共67页，编辑于2022年，星期日（1 1）导线测量法）导线测量法 在洞外沿隧道线形布设

29、的一条或两条大致平行的光电测距导线，在洞外沿隧道线形布设的一条或两条大致平行的光电测距导线，在洞外沿隧道线形布设的一条或两条大致平行的光电测距导线，在洞外沿隧道线形布设的一条或两条大致平行的光电测距导线，来测定各洞口控制点的平面坐标。导线的转折角通常用不低于来测定各洞口控制点的平面坐标。导线的转折角通常用不低于来测定各洞口控制点的平面坐标。导线的转折角通常用不低于来测定各洞口控制点的平面坐标。导线的转折角通常用不低于DJ6DJ6DJ6DJ6级经级经级经级经纬仪或全站仪纬仪或全站仪纬仪或全站仪纬仪或全站仪施测，各项限差应满足施测，各项限差应满足施测，各项限差应满足施测，各项限差应满足公路隧道勘测

30、规程公路隧道勘测规程公路隧道勘测规程公路隧道勘测规程的要的要的要的要求。求。求。求。13.3.1 13.3.1 地下工程地面平面控制测量地下工程地面平面控制测量 第33页，共67页，编辑于2022年，星期日 经纬仪的种类繁多，按其构造原理和读数系统可分为光学经纬仪的种类繁多，按其构造原理和读数系统可分为光学经纬仪的种类繁多，按其构造原理和读数系统可分为光学经纬仪的种类繁多，按其构造原理和读数系统可分为光学经纬仪和电子经纬仪，按其精度高低又可分为若干等级，如我图经纬仪和电子经纬仪，按其精度高低又可分为若干等级，如我图经纬仪和电子经纬仪，按其精度高低又可分为若干等级，如我图经纬仪和电子经纬仪，按其

31、精度高低又可分为若干等级，如我图经纬仪系列标淮划分为经纬仪系列标淮划分为经纬仪系列标淮划分为经纬仪系列标淮划分为DJ07DJ07DJ07DJ07、DJ1DJ1DJ1DJ1、DJ2DJ2DJ2DJ2、DJ6DJ6DJ6DJ6、DJ15DJ15DJ15DJ15及及及及DJ 60DJ 60DJ 60DJ 60等级别。等级别。等级别。等级别。目前，在工程测量中一般使用目前，在工程测量中一般使用目前，在工程测量中一般使用目前，在工程测量中一般使用DJ6DJ6DJ6DJ6级经纬仪。级经纬仪。级经纬仪。级经纬仪。“D D D D”代表大地测量；代表大地测量；代表大地测量；代表大地测量；“J J J J”代表

32、经纬仪。代表经纬仪。代表经纬仪。代表经纬仪。*数字表示水平方向一测回的方向中误差。数字表示水平方向一测回的方向中误差。数字表示水平方向一测回的方向中误差。数字表示水平方向一测回的方向中误差。07070707代表一个测回的代表一个测回的代表一个测回的代表一个测回的中误差是中误差是中误差是中误差是0.70.70.70.7秒秒秒秒;6;6;6;6代表一测回的中误差是代表一测回的中误差是代表一测回的中误差是代表一测回的中误差是6 6 6 6秒秒秒秒.*.*.*.*第34页，共67页，编辑于2022年，星期日 目前，导线测量是隧道施工控制的主要方法。目前，导线测量是隧道施工控制的主要方法。目前，导线测量

33、是隧道施工控制的主要方法。目前，导线测量是隧道施工控制的主要方法。第35页，共67页，编辑于2022年，星期日(2)(2)(2)(2)三角锁法三角锁法三角锁法三角锁法(三角测量三角测量三角测量三角测量)在隧道较长且地形复杂的山岭地区，可采用三角测量法，即在洞外沿在隧道较长且地形复杂的山岭地区，可采用三角测量法，即在洞外沿在隧道较长且地形复杂的山岭地区，可采用三角测量法，即在洞外沿在隧道较长且地形复杂的山岭地区，可采用三角测量法，即在洞外沿隧道线型布设成与线路相同方向延伸的单三角锁，来测定各洞口控制点的隧道线型布设成与线路相同方向延伸的单三角锁，来测定各洞口控制点的隧道线型布设成与线路相同方向延

34、伸的单三角锁，来测定各洞口控制点的隧道线型布设成与线路相同方向延伸的单三角锁，来测定各洞口控制点的平面坐标，三角锁的形状取决于隧道中线的形状、施工方案以及地形条件。平面坐标，三角锁的形状取决于隧道中线的形状、施工方案以及地形条件。平面坐标，三角锁的形状取决于隧道中线的形状、施工方案以及地形条件。平面坐标，三角锁的形状取决于隧道中线的形状、施工方案以及地形条件。对于直线隧道，三角锁应尽量靠近中线方向。对于曲线隧道，则沿两端洞对于直线隧道，三角锁应尽量靠近中线方向。对于曲线隧道，则沿两端洞对于直线隧道，三角锁应尽量靠近中线方向。对于曲线隧道，则沿两端洞对于直线隧道，三角锁应尽量靠近中线方向。对于曲

35、线隧道，则沿两端洞口的这线方向枷设。口的这线方向枷设。口的这线方向枷设。口的这线方向枷设。13.3.1 13.3.1 地下工程地面平面控制测量地下工程地面平面控制测量 第36页，共67页，编辑于2022年，星期日（3 3 3 3）GPSGPSGPSGPS（差分（差分GPSGPSGPSGPS）测量法）测量法 对于特长隧道，且通视条件差的高山地区，应使用对于特长隧道，且通视条件差的高山地区，应使用对于特长隧道，且通视条件差的高山地区，应使用对于特长隧道，且通视条件差的高山地区，应使用GPSGPSGPSGPS测量法进测量法进测量法进测量法进行洞外平面控制测量。行洞外平面控制测量。行洞外平面控制测量。

36、行洞外平面控制测量。13.3.1 13.3.1 地下工程地面平面控制测量 第37页，共67页，编辑于2022年，星期日洞外高程控制（地面高程控制）洞外高程控制（地面高程控制）隧道高程控制测量的任务是：隧道高程控制测量的任务是：隧道高程控制测量的任务是：隧道高程控制测量的任务是：按规定的精度要求，施测隧道洞口按规定的精度要求，施测隧道洞口按规定的精度要求，施测隧道洞口按规定的精度要求，施测隧道洞口(包包包包括隧道的进出口、竖井口、斜井口和平峒口括隧道的进出口、竖井口、斜井口和平峒口括隧道的进出口、竖井口、斜井口和平峒口括隧道的进出口、竖井口、斜井口和平峒口)附近水准点的高程，作为高附近水准点的高

37、程，作为高附近水准点的高程，作为高附近水准点的高程，作为高程引测进洞的依据。程引测进洞的依据。程引测进洞的依据。程引测进洞的依据。*隧道高程控制测量通常按三、四等水准测量隧道高程控制测量通常按三、四等水准测量的方法施测。的方法施测。*13.3.1 地下工程地面高程控制测量地下工程地面高程控制测量 第38页，共67页，编辑于2022年，星期日 水准路线应尽量选在连接两端洞口最平坦和最短的线路上。同水准路线应尽量选在连接两端洞口最平坦和最短的线路上。同水准路线应尽量选在连接两端洞口最平坦和最短的线路上。同水准路线应尽量选在连接两端洞口最平坦和最短的线路上。同时测设的水准点不少于时测设的水准点不少于

38、时测设的水准点不少于时测设的水准点不少于2 2 2 2个，两点间的高差以安置一次水准仪联测为个，两点间的高差以安置一次水准仪联测为个，两点间的高差以安置一次水准仪联测为个，两点间的高差以安置一次水准仪联测为宜。宜。宜。宜。13.3.1 13.3.1 地下工程地面高程控制测量 第39页，共67页，编辑于2022年，星期日 当两端洞口之间的距离大于当两端洞口之间的距离大于当两端洞口之间的距离大于当两端洞口之间的距离大于1km1km1km1km时，应在中间增设临时水准点。时，应在中间增设临时水准点。时，应在中间增设临时水准点。时，应在中间增设临时水准点。如果隧道不长，高程控制测量的等级在四等以下时，

39、可以用光电测如果隧道不长，高程控制测量的等级在四等以下时，可以用光电测如果隧道不长，高程控制测量的等级在四等以下时，可以用光电测如果隧道不长，高程控制测量的等级在四等以下时，可以用光电测距三角高程测量的方法进行施测，但最大边长不应超过距三角高程测量的方法进行施测，但最大边长不应超过距三角高程测量的方法进行施测，但最大边长不应超过距三角高程测量的方法进行施测，但最大边长不应超过600600600600米，采用对向米，采用对向米，采用对向米，采用对向观测，并在高差中加入地球曲率和大气折光改正观测，并在高差中加入地球曲率和大气折光改正观测，并在高差中加入地球曲率和大气折光改正观测，并在高差中加入地球

40、曲率和大气折光改正。（曲率改正见。（曲率改正见。（曲率改正见。（曲率改正见“现现现现代普通测量学代普通测量学代普通测量学代普通测量学”P21P21P21P21；大气折光改正在全站仪内输入温度气压进行改；大气折光改正在全站仪内输入温度气压进行改；大气折光改正在全站仪内输入温度气压进行改；大气折光改正在全站仪内输入温度气压进行改正）正）正）正）13.3.1 地下工程地面高程控制测量 第40页，共67页，编辑于2022年，星期日13.3.1 地下工程地面高程控制测量地下工程地面高程控制测量 第41页，共67页，编辑于2022年，星期日13.3.2 地下工程地下控制测量 13.3 地面和地下控制测量

41、在隧道施工中，随着开挖的延伸进展，需要不断给出隧道的掘进在隧道施工中，随着开挖的延伸进展，需要不断给出隧道的掘进方向。为了正确完成施工放样，防止误差积累，保证最后的准确贯通，方向。为了正确完成施工放样，防止误差积累，保证最后的准确贯通，应进行洞内控制测量。此项工作是在洞外控制测量和洞、内外联系测应进行洞内控制测量。此项工作是在洞外控制测量和洞、内外联系测量的基础上展开的，量的基础上展开的，包括洞内平面控制测量和洞内高程控制测量。包括洞内平面控制测量和洞内高程控制测量。洞内平面控制测量 隧道洞内平面控制测量应结合洞内施工特点进行。由于场地狭窄，隧道洞内平面控制测量应结合洞内施工特点进行。由于场地

42、狭窄，施工干扰大，故施工干扰大，故 洞内平面控制常采用洞内平面控制常采用:中线法中线法 或或 导线法两种形式导线法两种形式。第42页，共67页，编辑于2022年，星期日1 1中线法中线法(适用于小于适用于小于500 m500 m的曲线隧道和小于的曲线隧道和小于1 000 m1 000 m的直线隧道的直线隧道)n n 中中线线法法是是指指采采用用直直接接定定线线法法，即即以以洞洞外外控控制制测测量量定定测测的的洞洞口口投投点点为为依依据据，向向洞洞内内直直接接测测设设隧隧道道中中线线点点，并并不不断断延延伸伸作作为为洞洞内内平平面面控控制制。这这是是一一种种特特殊殊的的支支导导线线形形式式，即即

43、把把中中线线控控制制点点作作为为导导线线点点，直直接接进进行行施施工工放放样样。一一般般以以定定测测精精度度测测设设出出待待定定中中线线点点，其其距距离离和和角角度度等等放放样样数据由理论坐标值反算。数据由理论坐标值反算。n n 若若将将上上述述测测设设的的中中线线点点，辅辅以以高高精精度度的的测测角角、量量距距，可可以以计计算算出出新新点点实实际际的的精精确确点点位位，并并和和理理论论坐坐标标相相比比较较，根根据据其其误误差差，再再将新点移到正确的中线位置上，这种方法也可以用于较长的隧道。将新点移到正确的中线位置上，这种方法也可以用于较长的隧道。n n 缺点：受施工运输的干扰大，不方便观测，

44、点位易被破坏。缺点：受施工运输的干扰大，不方便观测，点位易被破坏。第43页，共67页，编辑于2022年，星期日2 2导线法导线法（洞内导线平面控制方法适用于长大隧道）（洞内导线平面控制方法适用于长大隧道）n n导线法导线法：是指隧道洞内平面控制采用布设精密导线进行。：是指隧道洞内平面控制采用布设精密导线进行。n n导导线线特特点点：较较中中线线形形式式灵灵活活，点点位位易易于于选选择择，测测量量工工作作也也较较简简单单，而而且且可可有有多多种种检检核核方方法法；当当组组成成导导线线闭闭合合环环时时，角角度度经经过过平平差差，还还可可提提高高点点位位的的横横向向精精度度。施施工工放放样样时时的的

45、隧隧道道中中线线点点依依据据临临近近导导线线点点进进行行测测设设，中中线线点点的的测测设设精度能满足局部地段施工要求即可。精度能满足局部地段施工要求即可。n n 洞洞内内导导线线与与洞洞外外导导线线相相比比，具具有有以以下下特特点点：洞洞内内导导线线是是随随着着隧隧道道的的开开挖挖而而向向前前延延伸伸，因因此此只只能能敷敷设设支支导导线线或或狭狭长长形形导导线线环环，而而不不可可能能将将贯贯穿穿洞洞内内的的全全部部导导线线一一次次测测完完；测测量量工工作作间间歇歇时时间间取取决决于于开开挖挖面面的的进进展展速速度度；导导线线的的形形状状（直直伸伸或或曲曲折折）完完全全取取决决于于坑坑道道的的形

46、形状状和和施施工工方方法法；支支导导线线或或狭狭长长形形导导线线环环只只能能用用重重复复观观测测的的方方法法进进行行检检核核，定定期期进进行行精精确确复复测测，以以保保证证控控制制测测量量的的精精度度；洞洞内内导导线线点点不不宜宜保保存存，观观测测条条件件差差，标标石石顶顶面面最最好好比比洞洞内内地地面面低低202030 30 cmcm，上上面面加加设设坚坚固固护护盖盖，然然后后填填平平地地面面，注意护盖不要和标石顶点接触，以免在洞内运输或施工中遭受破坏。注意护盖不要和标石顶点接触，以免在洞内运输或施工中遭受破坏。第44页，共67页，编辑于2022年，星期日n n 洞内导线可以采用下列几种形式

47、洞内导线可以采用下列几种形式：（1 1）单单导导线线 导导线线布布设设灵灵活活，但但缺缺乏乏检检测测条条件件。测测量量转转折折角角时时最最好好半半数数测测回回测测左左角角，半半数数测测回回测测右右角角，以以加加强强检检核核。施施工工中中应应定定期期检检查查各各导导线点的稳定情况。线点的稳定情况。（2 2）导导线线环环 如如图图所所示示，是是长长大大隧隧道道洞洞内内控控制制测测量量的的首首选选形形式式，有有较较好好的的检检核核条条件件，而而且且每每增增设设一一对对新新点点，如如5 5和和5 5点点，可可按按两两点点坐坐标标反反算算5 55 5的的距距离离，然然后后与与实实地地丈丈量量的的5 55

48、 5距距离离比比较较，这这样样每每前进一步均有检核。前进一步均有检核。第45页，共67页，编辑于2022年，星期日（3 3）主、副导线环）主、副导线环 如如图图所所示示，图图中中双双线线为为主主导导线线，单单线线为为副副导导线线。主主导导线线既既测测角角又又测测边边长长，副副导导线线只只测测角角不不测测边边，增增加加角角度度的的检检核核条条件件。在在形形成成第第二二闭闭合合环环时时，可可按按虚虚线线形形式式，以以便便主主导导线线在在3 3点点处处能能以以平平差差角角传传算算3 34 4边边的的方方位位角角。主主副副导导线线环环可可对对测测量量角角度度进进行行平平差差，提提高高了了测测角角精精度

49、度，对对提提高高导导线线端端点点的的横横向向点点位精度非常有利。位精度非常有利。此此外外，还还有有交交叉叉导导线线、旁旁点点闭闭合合环环等等布布线线方方式式。当当有有平平行行导导坑坑时时，还还可可利利用用横横通通道道形形成成正正洞洞和和导导坑坑联联系系起起来来的的导导线线闭闭合合环环，重重新新进进行行平平差差计计算算，可进一步提高导线的精度。可进一步提高导线的精度。第46页，共67页，编辑于2022年，星期日n n 在洞内进行平面控制时应注意：在洞内进行平面控制时应注意：（1 1）每每次次建建立立新新点点，都都必必须须检检测测前前一一个个旧旧点点的的稳稳定定性性，确确认认旧旧点没有发生位移，才

50、能用来发展新点。点没有发生位移，才能用来发展新点。（2 2）导导线线点点应应布布设设在在避避免免施施工工干干扰扰、稳稳固固可可靠靠的的地地段段，尽尽量量形形成成闭闭合合环环。导导线线边边以以接接近近等等长长为为宜宜，一一般般直直线线地地段段不不短短于于200 200 m m，曲曲线线地地段段不不宜短于宜短于70 m70 m。（3 3）测测角角时时，必必须须经经过过通通风风排排烟烟，使使空空气气澄澄清清以以后后，能能见见度度恢恢复复时进行。根据测量的精度要求确定使用仪器的类型和测回数时进行。根据测量的精度要求确定使用仪器的类型和测回数 。（4 4）洞洞内内边边长长丈丈量量，用用钢钢尺尺丈丈量量时