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测量学 第十四章
隧 道 测 量
本 章 要 点
1、隧道测量的内容和作用 ; (重点)
2、隧道洞外控制测量; (难点)
3、隧道进洞测量; (难点)
4,隧道洞内控制测量 ;(难点)
5、隧道施工测量与竣工测量。 (重点)
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目 录
第
一
节
概
述
第
二
节
洞
外
控
制
测
量
第
三
节
隧
道
进
洞
测
量
第
四
节
隧
道
洞
内
控
制
测
量
第
六
节
隧
道
施
工
测
量
第
七
节
隧
道
峻
工
测
量
3
§ 14— 1 概 述
14.1.1隧道测量的内容和作用
?隧道工程施工需要进行的主要测量工作包括:
1,洞外控制测量:在洞外建立平面和高程控制网, 测定各洞
口控制点的位置;
2,进洞测量:将洞外的坐标, 方向和高程传递到隧道内, 建
立洞内, 洞外统一坐标系统;
3,洞内控制测量:包括隧道内的平面和高程控制;
4,隧道施工测量:根据隧道设计要求进行施工放样, 指导开
挖;
5,竣工测量:测定隧道竣工后的实际中线位置和断面净空及
各建, 构筑物的位置尺寸 。
4
?铁路隧道测量的主要目的,
是保证隧道相向开挖时, 能按规定的精度正确贯通, 并使各
建筑物的位置和尺寸符合设计规定, 不使侵入建筑限界, 以
确保运营安全 。
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14.1.2隧道贯通测量的含义
在长大隧道施工中,为加快进度,常采用多种措施增加施工
工作面,如图 14-1所示。
图 14-1增加施工工作面的方法
(a)竖井 (b)平洞 (c)斜井
1、贯通测量 ------两个相邻
的掘进面,按设计要求在
预定地点彼此接通,称为
隧道贯通,为此而进行的
相关测量工作称为 ~。贯通
测量涉及大部分的隧道测
量内容。
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2、贯通误差 -------由于各项测量工作中都存在误差,导致相向
开挖中具有相同贯通里程的中线点在空间不相重合,此两点在
空间的连接误差(即闭合差)称为 ~。
纵向贯通误差, 该线段在线路中线方向的分量称为 ~;
横向贯通误差, 在水平面内垂直于中线方向的分量称为 ~;
高程贯通误差, 在高程方向的分量称为 ~。
纵向误差 ----对贯通在距离上有影响;
高程误差 -----对坡度有影响;
横向误差 ------对隧道质量有影响 。
不同的隧道工程对贯通误差的容许值有各自具体的规定 。 如何
保证隧道在贯通时, 两相向开挖的施工中线的闭合差 ( 包括横
向, 纵向及高程方向 ) 不超过规定的限值, 成为隧道测量的关
键问题 。
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§ 14.2 洞外控制测量
隧道的设计位置, 一般是以定测的精度初步标定在地面上 。 在
施工之前必须进行施工复测, 检查并确认两端洞口的中线控制
桩 ( 也称为洞口投点 ) 的位置, 它是进行洞内施工测量的主要
依据 。
一、控制点的设置:, 测规, 规定
1、在 每个洞口应测设不少于 3个平面控制点 (包括洞口投点
及其相联系的三角点或导线点) 2个高程控制点 。
2、直线隧道上,两端洞口应各确定一个中线控制桩,以两
桩连线作为隧道的中线;
3、在曲线隧道上,应在两端洞口的切线上各确定两个间距
不小于 200 m的中线控制桩,以两条切线的交角和曲线要素为
依据,来确定隧道中线的位置。
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3、平面控制网应尽可能包括隧道各洞口的中线控制点,
即可以在施工测量时提高贯通精度,又可减少工作量。
4、同时进行高程控制测量,联测各洞口水准点的高程,
以便引测进洞,保证隧道在高程方向准确贯通。
二, 隧道洞外控制测量的目的是:
在各开挖洞口之间建立一精密的控制网, 以便据此精确地
确定各开挖洞口的掘进方向和开挖高程, 使之正确相向开
挖, 保证准确贯通 。
三, 洞外控制测量:
主要包括平面控制测量和高程控制测量两部分 。
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14.2.1洞外平面控制测量
洞外平面控制测量应结合隧道长度, 平面形状, 线路通过地区
的地形和环境等条件进行, 可采用的方法有:中线法, 精密导
线法, 三角锁网法, GPS测量 。
1,中线法 ( 平面控制简单, 直观, 精度不高 )
适用于长度较短或贯通精度要求不高的隧道。
方法,就是将隧道中线的平面位置, 测设在地表上, 经反复核
对改正误差后, 把洞口控制点确定下来, 施工时就以这些控制
点为准, 将中线引入洞内 。 在直线隧道, 于地表沿勘测设计阶
段标定的隧道中线, 用经纬仪正倒镜延伸直线法测设中线 ; 在
曲线隧道, 则按铁路曲线测设方法, 首先精确标出两端切线方
向, 然后测出转向角, 将切线长度正确地标定在地表上, 再把
线路中线测设到地面上 。 经反复校核, 与两端线路正确衔接后,
再以切线上的控制点 ( 或曲线主点及转点等 ) 为准, 将中线引
入洞内 。
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2,精密导线法
在隧道进, 出口之间, 沿勘测设计阶段所标定的中线或离
开中线一定距离布设导线, 采用精密测量的方法测定各导
线点和隧道两端控制点的点位 。
在进行导线点的布设时, 除应满足 6.2节的要求外, 导线点
还应根据隧道长度和辅助坑道的数量及位置分布情况布设 。
导线宜采用长边, 且尽量以直伸形式布设, 这样可以减少
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 。 为了增加检核条件和提高测角精度评定的
可行性, 导线应组成多边形导线闭合环或具有多个闭合环
的闭合导线网,, 测规, 规定, 在一个控制网中, 导线环
的个数不宜少于 4个;每个环的边数宜为 4~ 6条 。
导线可以是独立的, 也可以与国家高等级控制点相连 。
导线水平角的观测, 宜采用方向观测法, 测回数应符合 表
14-1的规定 。
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三角锁、导
线测量等级
测角中误差
( 〃 )
仪器型号 测回数
二 1.0
DJ1 6~ 9
DJ2 9~ 12
三 1.8
DJ1 4
DJ2 6
四 2.5
DJ1 2
DJ2 4
五 4.0 DJ2 2
表 14-1 测角精度、仪器型号和测回数
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当水平角为两方向时, 则以总测回数的奇数测回和偶数测回
分别观测导线的左角和右角 。 左, 右角分别取中数后应按式
(14-1)计算圆周角闭合差 ⊿, 其值应符合表 14-2的规定 。 再将
它们统一换算为左角或右角后取平均值作为最后结果, 这样
可以提高测角精度 。
⊿ = [ 左角 ] 中 ﹢ [ 右角 ] 中 ﹣ 360° (14-1)
导线
等级
二 三 四 五
⊿ 2.0 3.6 5.0 8.0
表 14-2 测站圆周角闭合差的限差 ( ″)
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导线环角度闭合差, 应不大于按下式计算的限差:
)214(2 ?? ???nmf 限?
式中 m——设计所需的测角中误差( ″);
n——导线环内角的个数 。
导线的实际测角中误差应按下式计算, 并应符合控制测
量设计等级的精度要求 。
? ?
)314(
2
??? ???
N
nf
m ??
式中 fβ——每一导线环的角度闭合差 ( ″) ;
n ——每一导线环内角的个数;
N——导线环的总个数 。
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导线环 ( 网 ) 的平差计算,
一般采用条件平差或间接平差 。 当导线精度要求不高时, 亦
可采用近似平差 。
用导线法进行平面控制比较灵活, 方便, 对地形的适应性强 。
我国长达 14.3 km的大瑶山隧道和 8 km多的军都山隧道, 采
用光电测距仪导线网作控制测量, 均取得了很好的效果 。
3,三角锁网法
将测角三角锁布置在隧道进出口之间, 以一条高精度的基线
作为起始边, 并在三角锁的另一端增设一条基线, 以增加检
核和平差的条件 。 三角测量的方向控制较中线法, 导线法都
高, 如果仅从提高横向贯通精度的观点考虑, 它是最理想的
隧道平面控制方法 。
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由于光电测距仪和全站仪的普遍应用, 三角测量除采用测角
三角锁外, 还可采用边角网和三边网作为隧道洞外控制 。 但
从其精度, 工作量等方面综合考虑, 以测角单三角形锁最为
常用 。 经过近似或严密平差计算可求得各三角点和隧道轴线
上控制点的坐标, 然后以这些控制点为依据, 可计算各开挖
口的进洞方向 。
4,GPS测量
GPS是全球定位系统的简称, 它的原理和使用方法, 可参阅
本书第 16章有关内容 。
隧道洞外控制测量可利用 GPS相对定位技术, 采用静态测量
方式进行 。 测量时仅需在各开挖洞口附近测定几个控制点的
坐标, 工作量小, 精度高, 而且可以全天候观测, 因此是大
中型隧道洞外控制测量的首选方案 。
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14.2.2洞外高程控制测量
洞外高程控制测量, 是按照设计精度施测各开挖洞口附近水准
点之间的高差, 以便将整个隧道的统一高程系统引入洞内, 以
保证在高程方向按规定精度正确贯通, 并使隧道各附属工程按
要求的高程精度正确修建 。
高程控制方法,1) 常采用水准测量方法, 2) 四, 五等高程控
制亦可采用光电测距三角高程的方法进行 。 ( 但当山势陡峻采
用水准测量困难时, )
高程控制路线,应选择连接各洞口最平坦和最短的线路, 以期
达到设站少, 观测快, 精度高的要求 。 每一个洞口应埋设不少
于 2个水准点, 以相互检核;两水准点的位置, 以能安置一次仪
器即可联测为宜, 方便引测并避开施工的干扰 。
高程控制水准测量的精度,一般参照 表 14-3的洞外部分即可 。
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测量
部位
测量
等级
每公里水准测
量的偶然中误
差 M?(mm)
两开挖洞口间
水准路线长度
( km)
水准仪等级/
测距仪精度等
级
水准标尺类型
洞
外
二 ≤1.0 > 36 DS0.5,DS1 线条式铟瓦水准尺
三 ≤3.0 13~36 DS1
线条式铟瓦水准
尺
DS3 区格式水准尺
四 ≤5.0 5~13 DS
3/ Ⅰ, Ⅱ
区格式水准尺
五 ≤7.5 < 5 DS
3/ Ⅰ, Ⅱ
区格式水准尺
洞
内
二 ≤1.0 > 32 S1 线条式铟瓦水准尺
三 ≤3.0 11~32 S3 区格式水准尺
四 ≤5.0 5~11 DS
3/ Ⅰ, Ⅱ
区格式水准尺
五 ≤7.5 < 5
DS3/ Ⅰ, Ⅱ
区格式水准尺
表 14-3 各等级水准测量的路线长度及仪器等级的规定
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§ 14.3 隧道进洞测量
隧道进洞测量,( 隧道洞外和洞内的联系测量 )
在隧道开挖之前, 必须根据洞外控制测量的结果, 测算洞
口控制点的坐标和高程, 同时按设计要求计算洞内待定点的
设计坐标和高程, 通过坐标反算, 求出洞内待定点与洞口控
制点 ( 或洞口投点 ) 之间的距离和夹角关系, 可按极坐标方
法或其它方法测设出进洞的开挖方向, 并放样出洞门内的待
定点点位 。
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14.3.1正常进洞关系的计算和进洞测量
洞外控制测量完成之后, 应把各洞口的线路中线控制桩和
洞外控制网联系起来 。 如若控制网和线路中线两者的坐标
系不一致, 应首先把洞外控制点和中线控制桩的坐标纳入
同一坐标系统内, 即必须先进行坐标转换 。 一般在直线隧
道以线路中线作为 X轴;曲线隧道上以一条切线方向作为 X
轴, 建立施工坐标系 。 用控制点和隧道内待测设的线路中
线点的坐标, 反算两点的距离和方位角, 从而确定进洞测
量的数据 。 把中线引进洞内, 可按下列方法进行:
1,直线隧道进洞; 2,曲线隧道进洞
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1,直线隧道进洞
直线隧道进洞计算比较简单, 常采用拨角法 。
如 图 14-2 所示, A,D为隧道的洞口投点, 位于线路中线上,
当以 AD为坐标纵轴方向时, 可根据洞外控制测量确定的 A,B
和 C,D点坐标进行坐标反算, 分别计算放样角 β1和 β2。 测设放
样时, 仪器分别安置在 A点, 后视 B点;安置在 D点, 后视 C点,
相应地拨角 β1和 β2,就得到隧道口的进洞方向 。
图 14-2
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2,曲线隧道进洞
曲线隧道每端洞口切线上的两个投点的坐标在平面控制测量
中已计算出, 根据四个投点的坐标可算出两切线间的偏角 α( α
为两切线方位角之差 ), α值与原来定测时所测得的偏角值可
能不相符, 应按此时所得 α值和设计所采用曲线半径 R和缓和曲
线长 l0,重新计算曲线要素和各主点的坐标 。
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1、曲线进洞测量方法,
( 1) 洞口投点移桩法
即计算定测时原投点偏离中线 (理论中线 )的偏移量和移桩夹
角,并将它移到正确的中线上,再计算出移桩后该点的隧道施
工里程和切线方向,于该点安置仪器, 就可按第 11章的曲线测
设方法, 测设洞门位置或洞门内的其它中线点 。
( 2) 洞口控制点与曲线上任一点关系计算法
将洞口控制点坐标和整个曲线转换为同一施工坐标系 。 无论
待测设点位于切线, 缓和曲线还是圆曲线上, 都可根据其里
程计算出施工坐标, 在洞口控制点上安置仪器用极坐标法测
设洞口待定点 。
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14.3.2辅助坑道的进洞测量
1,由洞外向洞内传递方向和坐标
如 图 14-3所示,当用斜井、横洞或竖井来增加隧道开挖工作面
时,都要布设导线,把洞内外控制测量联系起来,从而把洞外
控制的方向和坐标传递给洞内导线,构成一个洞内、外统一的
控制坐标系,保证各施工段正确贯通,这种导线称为联系导线。
联系导线是一种支导线,其测角误差和边长误差将直接影响洞
内控制测量并进而影 响隧道的
贯通精度,故必须进 行多次重复
精密测定。
图 14-3
联系导线
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当经由竖井传递方向和坐标,进行联系测量时, 由于不能直接布
置联系导线,过去一直采用联系三角形法 。 此法设备笨重, 劳动
强度大, 效率低, 精度差, 已逐步被淘汰 。 现多采用垂准仪光
学投点, 陀螺经纬仪定向的方法, 向地下传递坐标和方位 。 若
相近邻的竖井投点能够通过平洞相互通视, 则可大大提高定向
精度 。 此方法在地铁隧道和其他管线的盾构施工中已广泛采用 。
2,由洞外向洞内传递高程
1) 经由斜井或横洞传递高程,
? 水准测量方法,由于斜井坡度较陡, 使观测视线很短, 测站
数增多, 加之观测环境差, 故误差累积较大 。 应每隔 10站在斜
井边脚设一临时水准点, 以便往返测量时校核, 用以减少返工
的工作量 。
? 近年来采用光电测距三角高程测量的方法, 在斜井内传递高
程, 大大提高了工作效率, 使工作既简便快捷, 又能满足精度
要求, 显示出很大的优越性 。
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2,经由竖井传递高程的方法:
?悬挂钢尺方法,即在井上悬挂一根带标准重锤的经过检定的
长钢尺或者钢丝 ( 井上需有比长器 ) 至井下, 并在井上, 井下
各安置一台水准仪, 同时读取钢尺读数 l1和 l2,然后再读取井上,
井下水准点的标尺读数, 由此求得井下水准点的高程 ( 可参阅
第 10章内容 ) 。 井下水准点 B的高程 HB可用式 ( 14-4) 计算:
HB =HA + a- [( l1- l2) + △ t十 △ k] - b ( 14-4)
式中 HA ——井上水准点 A的高程;
a,b——井上, 井下水准尺读数;
l1, l2——井上, 井下钢尺读数, L= l1- l2;
△ t——钢尺温度改正数, △ t= αL( t均 一 t0) ;
α——钢尺的线膨胀系数, 取 1,25× 10一 5/ ℃ ;
t均 ——井上, 井下的平均温度;
t0——钢尺检定时的温度;
△ k——钢尺尺长改正数 。
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? 光电测距仪传递高程
如果在井上安装光电测距仪, 装配一托
架, 使照准头向下直接瞄准井底的反光
镜, 测出井深 Dh,然后在井上, 井下
分别同时用两台水准仪, 测定井上水准
点 A与测距仪照准头转动中心的高差
( a上 - b上 ), 井下水准点 B与反射镜转
动中心的高差 ( b下 - a下 ), 即可将井
上水准点 A的高程 HA传递至井下, 求得
井下水准点 B的高程 HB,如图 14-4所示 。
HB =HA + (a上 - b上 )- Dh+ (b下 - a下 ) ( 14-5)
用光电测距仪测井深的方法优点,
比悬挂钢尺的传统方法快捷、精确,大
大减轻了劳动强度,提高了工效。
图 14-4光电测距仪传递高程
尤其是对于 50 m以上的深井测量,更显示出它的优越性。
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§ 14.4 隧道洞内控制测量
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, 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, 包括洞内平面控制测
量和洞内高程控制测量 。
14.4.1洞内平面控制测量
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,施工干扰大,故
洞内平面控制常采用, 中线法 或 导线法两种形式。
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1,中线法
( 适用于小于 500 m的曲线隧道和小于 1 000 m的直线隧道 )
? 中线法 是指 采用直接定线法, 即以洞外控制测量定测的洞口
投点为依据, 向洞内直接测设隧道中线点, 并不断延伸作为洞
内平面控制 。 这是一种特殊的支导线形式, 即把中线控制点作
为导线点, 直接进行施工放样 。 一般以定测精度测设出待定中
线点, 其距离和角度等放样数据由理论坐标值反算 。
? 若将上述测设的中线点, 辅以高精度的测角, 量距, 可以计
算出新点实际的精确点位, 并和理论坐标相比较, 根据其误差,
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 。
? 缺点,受施工运输的干扰大, 不方便观测, 点位易被破坏 。
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2,导线法 ( 洞内导线平面控制方法适用于长大隧道 )
?导线法,是指隧道洞内平面控制采用布设精密导线进行 。
?导线特点,较中线形式灵活, 点位易于选择, 测量工作也较简
单, 而且可有多种检核方法;当组成导线闭合环时, 角度经过平
差, 还可提高点位的横向精度 。 施工放样时的隧道中线点依据临
近导线点进行测设, 中线点的测设精度能满足局部地段施工要求
即可 。
? 洞内导线与洞外导线相比, 具有以下特点,洞内导线是随着隧
道的开挖而向前延伸, 因此只能敷设支导线或狭长形导线环, 而
不可能将贯穿洞内的全部导线一次测完;测量工作间歇时间取决
于开挖面的进展速度;导线的形状 ( 直伸或曲折 ) 完全取决于坑
道的形状和施工方法;支导线或狭长形导线环只能用重复观测的
方法进行检核, 定期进行精确复测, 以保证控制测量的精度;洞
内导线点不宜保存, 观测条件差, 标石顶面最好比洞内地面低
20~ 30 cm,上面加设坚固护盖, 然后填平地面, 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 。
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? 洞内导线可以采用下列几种形式:
( 1) 单导线 导线布设灵活, 但缺乏检测条件 。 测量转折角
时最好半数测回测左角, 半数测回测右角, 以加强检核 。 施
工中应定期检查各导线点的稳定情况 。
( 2) 导线环 如 图 14-5所示, 是长大隧道洞内控制测量的首
选形式, 有较好的检核条件, 而且每增设一对新点, 如 5和
5′点, 可按两点坐标反算 5~ 5′的距离, 然后与实地丈量的
5~ 5′距离比较, 这样每前进一步均有检核 。
如图 14-5
31
( 3) 主, 副导线环
如图 14-6所示, 图中双线为主导线, 单线为副导线 。 主导线既测
角又测边长, 副导线只测角不测边, 增加角度的检核条件 。 在形
成第二闭合环时, 可按虚线形式, 以便主导线在 3点处能以平差角
传算 3~ 4边的方位角 。 主副导线环可对测量角度进行平差, 提高
了测角精度, 对提高导线端点的横向点位精度非常有利 。
图 14-6
此外, 还有交叉导线, 旁点闭合环等布线方式 。
当有平行导坑时, 还可利用横通道形成正洞和导坑联系起来的
导线闭合环, 重新进行平差计算, 可进一步提高导线的精度 。
32
? 在洞内进行平面控制时应注意:
( 1) 每次建立新点, 都必须检测前一个旧点的稳定性, 确认
旧点没有发生位移, 才能用来发展新点 。
( 2) 导线点应布设在避免施工干扰, 稳固可靠的地段, 尽量
形成闭合环 。 导线边以接近等长为宜, 一般直线地段不短于
200 m,曲线地段不宜短于 70 m。
( 3) 测角时, 必须经过通风排烟, 使空气澄清以后, 能见度
恢复时进行 。 根据测量的精度要求确定使用仪器的类型和测回
数 。
( 4) 洞内边长丈量, 用钢尺丈量时, 钢尺需经过检定;当使
用光电测距仪测边时, 应注意洞内排烟和漏水地段测距的状况,
准确进行各项改正 。
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14.4.2洞内高程控制测量
洞内高程控制测量是将洞外高程控制点的高程通过联系测量
引测到洞内,作为洞内高程控制和隧道构筑物施工放样的基础,以
保证隧道在竖直方向正确贯通 。
洞内水准测量与洞外水准测量的方法基本相同, 但有以下特点:
1,隧道贯通之前, 洞内水准路线属于水准支线, 故需往返多次
观测进行检核 。
2,洞内三等及以上的高程测量应采用水准测量, 进行往返观测;
四, 五等也可采用光电测距三角高程测量的方法, 应进行对向
观测 。
3,洞内应每隔 200~ 500m设立一对高程控制点以便检核,为了施
工便利,应在导坑内拱部边墙至少每 100m设立一个临时水准点 。
34
4,洞内高程点必须定期复测 。 测设新的水准点前, 注意检查
前一水准点的稳定性, 以免产生错误 。
5,因洞内施工干扰大, 常使用挂尺传递高程, 如图 14-7所示,
高差的计算公式仍用 hAB=a-b,但对于零端在顶上的挂尺 ( 如
图中 B点挂尺 ), 读数应作为负值计算, 记录时必须在挂尺读
数前冠以负号 。
B点的高程,HB=HA+a- ( - b) =HA+a+b ( 14-6)
图
14---
7
挂
尺
高
程
传
递
35
当隧道贯通之后, 求出相向两支水准路线的高程贯通误差,
在允许误差以内时可在未衬砌地段进行调整 。 所有开挖, 衬
砌工程应以调整后的高程指导施工 。
洞内高程控制测量的作业要求, 观测限差和精度评定方法
符合洞外高程测量的有关规定 。 洞内测量结果的精度必须符
合洞内高程测量设计要求或规定等级的精度 ( 参见 表 14-3) 。
36
§ 14.5 隧道贯通精度的预计(略)
14.5.1贯通精度预计的意义
为了加快隧道的施工进度, 增加了开挖面, 这就必需严
格保证其施工质量, 特别是各开挖面的贯通质量 。 由于隧
道施工是在洞内, 外控制测量的基础上进行的, 因此必须
根据控制测量的设计精度或实测精度, 在隧道施工前或施
工中对其未来的贯通质量进行预计, 以确保准确贯通, 避
免重大事故的发生, 对于长大隧道尤其如此 。
37
14.6.1洞门的施工测量
进洞数据通过坐标反算得到后,
应在洞口投点安置经纬仪,测设
出进洞方向,并将此掘进方向标
定在地面上,即测设洞口投点的
护桩。如图 14-11所示,在投点 A
的进洞方向及其垂直方向上的地
面上测设护桩,量出各护桩到 A的
距离。在施工中若投点 A被破坏,
可以及时用护桩进行恢复。在洞
口的山坡面上标出中垂线位置,
§ 14.6 隧道施工测量
38
14.6.2洞内中线测量
1,由导线测设中线
2,独立的中线法
3,洞内临时中线的测设
14.6.3腰线的测设
14.6.4掘进方向指示
14.6.5开挖断面的放样
14.6.6结构物的施工放样
按设计坡度指导劈坡工作的进行 。 劈坡完成后, 在洞帘上测设
出隧道断面轮廓线, 就可以进行洞门的开挖施工了 。
39
§ 14.7 隧道竣工测量
隧道竣工后, 为了检查主要结构物及线路位置是否符合设计
要求并提供竣工资料, 为将来运营中的检修工作和设备安装
等提供测量控制点, 应进行竣工测量 。
竣工测量任务:
首先检测中线点, 从一端洞口至另一端洞口 。 检测闭合后,
应在直线上每 200~ 250 m,各曲线主点上埋设永久中线桩;
洞内高程点 应在复测的基础上每公里埋设一个永久水准点 。
永久中线点, 水准点经检测后, 除了在边墙上加以标示之外,
需列出实测成果表, 注明里程, 必要时还需绘出示意图, 作
为竣工资料之一 。
40
? 测绘隧道的实际净空断面 ( 主要内容 ), 应在直线地段
每 50 m,曲线地段每 20 m或需要加测断面处施测 。 如图 14-
14所示, 净空断面测量应以线路中线为准, 测量拱顶高程,
起拱线宽度, 轨顶面以上 1.1,3.0,5.8m处的宽度 。
图 14-14 净
空断面测量
? 竣工测量后一般要求提供
下列图表:
隧道长度表, 净空表,
隧道回填断面图,
水准点表, 中桩表,
断链表, 坡度表 。
41
作业,P290 1,3,4,5
测量学 第十四章
隧 道 测 量
本 章 要 点
1、隧道测量的内容和作用 ; (重点)
2、隧道洞外控制测量; (难点)
3、隧道进洞测量; (难点)
4,隧道洞内控制测量 ;(难点)
5、隧道施工测量与竣工测量。 (重点)
2
目 录
第
一
节
概
述
第
二
节
洞
外
控
制
测
量
第
三
节
隧
道
进
洞
测
量
第
四
节
隧
道
洞
内
控
制
测
量
第
六
节
隧
道
施
工
测
量
第
七
节
隧
道
峻
工
测
量
3
§ 14— 1 概 述
14.1.1隧道测量的内容和作用
?隧道工程施工需要进行的主要测量工作包括:
1,洞外控制测量:在洞外建立平面和高程控制网, 测定各洞
口控制点的位置;
2,进洞测量:将洞外的坐标, 方向和高程传递到隧道内, 建
立洞内, 洞外统一坐标系统;
3,洞内控制测量:包括隧道内的平面和高程控制;
4,隧道施工测量:根据隧道设计要求进行施工放样, 指导开
挖;
5,竣工测量:测定隧道竣工后的实际中线位置和断面净空及
各建, 构筑物的位置尺寸 。
4
?铁路隧道测量的主要目的,
是保证隧道相向开挖时, 能按规定的精度正确贯通, 并使各
建筑物的位置和尺寸符合设计规定, 不使侵入建筑限界, 以
确保运营安全 。
5
14.1.2隧道贯通测量的含义
在长大隧道施工中,为加快进度,常采用多种措施增加施工
工作面,如图 14-1所示。
图 14-1增加施工工作面的方法
(a)竖井 (b)平洞 (c)斜井
1、贯通测量 ------两个相邻
的掘进面,按设计要求在
预定地点彼此接通,称为
隧道贯通,为此而进行的
相关测量工作称为 ~。贯通
测量涉及大部分的隧道测
量内容。
6
2、贯通误差 -------由于各项测量工作中都存在误差,导致相向
开挖中具有相同贯通里程的中线点在空间不相重合,此两点在
空间的连接误差(即闭合差)称为 ~。
纵向贯通误差, 该线段在线路中线方向的分量称为 ~;
横向贯通误差, 在水平面内垂直于中线方向的分量称为 ~;
高程贯通误差, 在高程方向的分量称为 ~。
纵向误差 ----对贯通在距离上有影响;
高程误差 -----对坡度有影响;
横向误差 ------对隧道质量有影响 。
不同的隧道工程对贯通误差的容许值有各自具体的规定 。 如何
保证隧道在贯通时, 两相向开挖的施工中线的闭合差 ( 包括横
向, 纵向及高程方向 ) 不超过规定的限值, 成为隧道测量的关
键问题 。
7
§ 14.2 洞外控制测量
隧道的设计位置, 一般是以定测的精度初步标定在地面上 。 在
施工之前必须进行施工复测, 检查并确认两端洞口的中线控制
桩 ( 也称为洞口投点 ) 的位置, 它是进行洞内施工测量的主要
依据 。
一、控制点的设置:, 测规, 规定
1、在 每个洞口应测设不少于 3个平面控制点 (包括洞口投点
及其相联系的三角点或导线点) 2个高程控制点 。
2、直线隧道上,两端洞口应各确定一个中线控制桩,以两
桩连线作为隧道的中线;
3、在曲线隧道上,应在两端洞口的切线上各确定两个间距
不小于 200 m的中线控制桩,以两条切线的交角和曲线要素为
依据,来确定隧道中线的位置。
8
3、平面控制网应尽可能包括隧道各洞口的中线控制点,
即可以在施工测量时提高贯通精度,又可减少工作量。
4、同时进行高程控制测量,联测各洞口水准点的高程,
以便引测进洞,保证隧道在高程方向准确贯通。
二, 隧道洞外控制测量的目的是:
在各开挖洞口之间建立一精密的控制网, 以便据此精确地
确定各开挖洞口的掘进方向和开挖高程, 使之正确相向开
挖, 保证准确贯通 。
三, 洞外控制测量:
主要包括平面控制测量和高程控制测量两部分 。
9
14.2.1洞外平面控制测量
洞外平面控制测量应结合隧道长度, 平面形状, 线路通过地区
的地形和环境等条件进行, 可采用的方法有:中线法, 精密导
线法, 三角锁网法, GPS测量 。
1,中线法 ( 平面控制简单, 直观, 精度不高 )
适用于长度较短或贯通精度要求不高的隧道。
方法,就是将隧道中线的平面位置, 测设在地表上, 经反复核
对改正误差后, 把洞口控制点确定下来, 施工时就以这些控制
点为准, 将中线引入洞内 。 在直线隧道, 于地表沿勘测设计阶
段标定的隧道中线, 用经纬仪正倒镜延伸直线法测设中线 ; 在
曲线隧道, 则按铁路曲线测设方法, 首先精确标出两端切线方
向, 然后测出转向角, 将切线长度正确地标定在地表上, 再把
线路中线测设到地面上 。 经反复校核, 与两端线路正确衔接后,
再以切线上的控制点 ( 或曲线主点及转点等 ) 为准, 将中线引
入洞内 。
10
2,精密导线法
在隧道进, 出口之间, 沿勘测设计阶段所标定的中线或离
开中线一定距离布设导线, 采用精密测量的方法测定各导
线点和隧道两端控制点的点位 。
在进行导线点的布设时, 除应满足 6.2节的要求外, 导线点
还应根据隧道长度和辅助坑道的数量及位置分布情况布设 。
导线宜采用长边, 且尽量以直伸形式布设, 这样可以减少
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 。 为了增加检核条件和提高测角精度评定的
可行性, 导线应组成多边形导线闭合环或具有多个闭合环
的闭合导线网,, 测规, 规定, 在一个控制网中, 导线环
的个数不宜少于 4个;每个环的边数宜为 4~ 6条 。
导线可以是独立的, 也可以与国家高等级控制点相连 。
导线水平角的观测, 宜采用方向观测法, 测回数应符合 表
14-1的规定 。
11
三角锁、导
线测量等级
测角中误差
( 〃 )
仪器型号 测回数
二 1.0
DJ1 6~ 9
DJ2 9~ 12
三 1.8
DJ1 4
DJ2 6
四 2.5
DJ1 2
DJ2 4
五 4.0 DJ2 2
表 14-1 测角精度、仪器型号和测回数
12
当水平角为两方向时, 则以总测回数的奇数测回和偶数测回
分别观测导线的左角和右角 。 左, 右角分别取中数后应按式
(14-1)计算圆周角闭合差 ⊿, 其值应符合表 14-2的规定 。 再将
它们统一换算为左角或右角后取平均值作为最后结果, 这样
可以提高测角精度 。
⊿ = [ 左角 ] 中 ﹢ [ 右角 ] 中 ﹣ 360° (14-1)
导线
等级
二 三 四 五
⊿ 2.0 3.6 5.0 8.0
表 14-2 测站圆周角闭合差的限差 ( ″)
13
导线环角度闭合差, 应不大于按下式计算的限差:
)214(2 ?? ???nmf 限?
式中 m——设计所需的测角中误差( ″);
n——导线环内角的个数 。
导线的实际测角中误差应按下式计算, 并应符合控制测
量设计等级的精度要求 。
? ?
)314(
2
??? ???
N
nf
m ??
式中 fβ——每一导线环的角度闭合差 ( ″) ;
n ——每一导线环内角的个数;
N——导线环的总个数 。
14
导线环 ( 网 ) 的平差计算,
一般采用条件平差或间接平差 。 当导线精度要求不高时, 亦
可采用近似平差 。
用导线法进行平面控制比较灵活, 方便, 对地形的适应性强 。
我国长达 14.3 km的大瑶山隧道和 8 km多的军都山隧道, 采
用光电测距仪导线网作控制测量, 均取得了很好的效果 。
3,三角锁网法
将测角三角锁布置在隧道进出口之间, 以一条高精度的基线
作为起始边, 并在三角锁的另一端增设一条基线, 以增加检
核和平差的条件 。 三角测量的方向控制较中线法, 导线法都
高, 如果仅从提高横向贯通精度的观点考虑, 它是最理想的
隧道平面控制方法 。
15
由于光电测距仪和全站仪的普遍应用, 三角测量除采用测角
三角锁外, 还可采用边角网和三边网作为隧道洞外控制 。 但
从其精度, 工作量等方面综合考虑, 以测角单三角形锁最为
常用 。 经过近似或严密平差计算可求得各三角点和隧道轴线
上控制点的坐标, 然后以这些控制点为依据, 可计算各开挖
口的进洞方向 。
4,GPS测量
GPS是全球定位系统的简称, 它的原理和使用方法, 可参阅
本书第 16章有关内容 。
隧道洞外控制测量可利用 GPS相对定位技术, 采用静态测量
方式进行 。 测量时仅需在各开挖洞口附近测定几个控制点的
坐标, 工作量小, 精度高, 而且可以全天候观测, 因此是大
中型隧道洞外控制测量的首选方案 。
16
14.2.2洞外高程控制测量
洞外高程控制测量, 是按照设计精度施测各开挖洞口附近水准
点之间的高差, 以便将整个隧道的统一高程系统引入洞内, 以
保证在高程方向按规定精度正确贯通, 并使隧道各附属工程按
要求的高程精度正确修建 。
高程控制方法,1) 常采用水准测量方法, 2) 四, 五等高程控
制亦可采用光电测距三角高程的方法进行 。 ( 但当山势陡峻采
用水准测量困难时, )
高程控制路线,应选择连接各洞口最平坦和最短的线路, 以期
达到设站少, 观测快, 精度高的要求 。 每一个洞口应埋设不少
于 2个水准点, 以相互检核;两水准点的位置, 以能安置一次仪
器即可联测为宜, 方便引测并避开施工的干扰 。
高程控制水准测量的精度,一般参照 表 14-3的洞外部分即可 。
17
测量
部位
测量
等级
每公里水准测
量的偶然中误
差 M?(mm)
两开挖洞口间
水准路线长度
( km)
水准仪等级/
测距仪精度等
级
水准标尺类型
洞
外
二 ≤1.0 > 36 DS0.5,DS1 线条式铟瓦水准尺
三 ≤3.0 13~36 DS1
线条式铟瓦水准
尺
DS3 区格式水准尺
四 ≤5.0 5~13 DS
3/ Ⅰ, Ⅱ
区格式水准尺
五 ≤7.5 < 5 DS
3/ Ⅰ, Ⅱ
区格式水准尺
洞
内
二 ≤1.0 > 32 S1 线条式铟瓦水准尺
三 ≤3.0 11~32 S3 区格式水准尺
四 ≤5.0 5~11 DS
3/ Ⅰ, Ⅱ
区格式水准尺
五 ≤7.5 < 5
DS3/ Ⅰ, Ⅱ
区格式水准尺
表 14-3 各等级水准测量的路线长度及仪器等级的规定
18
§ 14.3 隧道进洞测量
隧道进洞测量,( 隧道洞外和洞内的联系测量 )
在隧道开挖之前, 必须根据洞外控制测量的结果, 测算洞
口控制点的坐标和高程, 同时按设计要求计算洞内待定点的
设计坐标和高程, 通过坐标反算, 求出洞内待定点与洞口控
制点 ( 或洞口投点 ) 之间的距离和夹角关系, 可按极坐标方
法或其它方法测设出进洞的开挖方向, 并放样出洞门内的待
定点点位 。
19
14.3.1正常进洞关系的计算和进洞测量
洞外控制测量完成之后, 应把各洞口的线路中线控制桩和
洞外控制网联系起来 。 如若控制网和线路中线两者的坐标
系不一致, 应首先把洞外控制点和中线控制桩的坐标纳入
同一坐标系统内, 即必须先进行坐标转换 。 一般在直线隧
道以线路中线作为 X轴;曲线隧道上以一条切线方向作为 X
轴, 建立施工坐标系 。 用控制点和隧道内待测设的线路中
线点的坐标, 反算两点的距离和方位角, 从而确定进洞测
量的数据 。 把中线引进洞内, 可按下列方法进行:
1,直线隧道进洞; 2,曲线隧道进洞
20
1,直线隧道进洞
直线隧道进洞计算比较简单, 常采用拨角法 。
如 图 14-2 所示, A,D为隧道的洞口投点, 位于线路中线上,
当以 AD为坐标纵轴方向时, 可根据洞外控制测量确定的 A,B
和 C,D点坐标进行坐标反算, 分别计算放样角 β1和 β2。 测设放
样时, 仪器分别安置在 A点, 后视 B点;安置在 D点, 后视 C点,
相应地拨角 β1和 β2,就得到隧道口的进洞方向 。
图 14-2
21
2,曲线隧道进洞
曲线隧道每端洞口切线上的两个投点的坐标在平面控制测量
中已计算出, 根据四个投点的坐标可算出两切线间的偏角 α( α
为两切线方位角之差 ), α值与原来定测时所测得的偏角值可
能不相符, 应按此时所得 α值和设计所采用曲线半径 R和缓和曲
线长 l0,重新计算曲线要素和各主点的坐标 。
22
1、曲线进洞测量方法,
( 1) 洞口投点移桩法
即计算定测时原投点偏离中线 (理论中线 )的偏移量和移桩夹
角,并将它移到正确的中线上,再计算出移桩后该点的隧道施
工里程和切线方向,于该点安置仪器, 就可按第 11章的曲线测
设方法, 测设洞门位置或洞门内的其它中线点 。
( 2) 洞口控制点与曲线上任一点关系计算法
将洞口控制点坐标和整个曲线转换为同一施工坐标系 。 无论
待测设点位于切线, 缓和曲线还是圆曲线上, 都可根据其里
程计算出施工坐标, 在洞口控制点上安置仪器用极坐标法测
设洞口待定点 。
23
14.3.2辅助坑道的进洞测量
1,由洞外向洞内传递方向和坐标
如 图 14-3所示,当用斜井、横洞或竖井来增加隧道开挖工作面
时,都要布设导线,把洞内外控制测量联系起来,从而把洞外
控制的方向和坐标传递给洞内导线,构成一个洞内、外统一的
控制坐标系,保证各施工段正确贯通,这种导线称为联系导线。
联系导线是一种支导线,其测角误差和边长误差将直接影响洞
内控制测量并进而影 响隧道的
贯通精度,故必须进 行多次重复
精密测定。
图 14-3
联系导线
24
当经由竖井传递方向和坐标,进行联系测量时, 由于不能直接布
置联系导线,过去一直采用联系三角形法 。 此法设备笨重, 劳动
强度大, 效率低, 精度差, 已逐步被淘汰 。 现多采用垂准仪光
学投点, 陀螺经纬仪定向的方法, 向地下传递坐标和方位 。 若
相近邻的竖井投点能够通过平洞相互通视, 则可大大提高定向
精度 。 此方法在地铁隧道和其他管线的盾构施工中已广泛采用 。
2,由洞外向洞内传递高程
1) 经由斜井或横洞传递高程,
? 水准测量方法,由于斜井坡度较陡, 使观测视线很短, 测站
数增多, 加之观测环境差, 故误差累积较大 。 应每隔 10站在斜
井边脚设一临时水准点, 以便往返测量时校核, 用以减少返工
的工作量 。
? 近年来采用光电测距三角高程测量的方法, 在斜井内传递高
程, 大大提高了工作效率, 使工作既简便快捷, 又能满足精度
要求, 显示出很大的优越性 。
25
2,经由竖井传递高程的方法:
?悬挂钢尺方法,即在井上悬挂一根带标准重锤的经过检定的
长钢尺或者钢丝 ( 井上需有比长器 ) 至井下, 并在井上, 井下
各安置一台水准仪, 同时读取钢尺读数 l1和 l2,然后再读取井上,
井下水准点的标尺读数, 由此求得井下水准点的高程 ( 可参阅
第 10章内容 ) 。 井下水准点 B的高程 HB可用式 ( 14-4) 计算:
HB =HA + a- [( l1- l2) + △ t十 △ k] - b ( 14-4)
式中 HA ——井上水准点 A的高程;
a,b——井上, 井下水准尺读数;
l1, l2——井上, 井下钢尺读数, L= l1- l2;
△ t——钢尺温度改正数, △ t= αL( t均 一 t0) ;
α——钢尺的线膨胀系数, 取 1,25× 10一 5/ ℃ ;
t均 ——井上, 井下的平均温度;
t0——钢尺检定时的温度;
△ k——钢尺尺长改正数 。
26
? 光电测距仪传递高程
如果在井上安装光电测距仪, 装配一托
架, 使照准头向下直接瞄准井底的反光
镜, 测出井深 Dh,然后在井上, 井下
分别同时用两台水准仪, 测定井上水准
点 A与测距仪照准头转动中心的高差
( a上 - b上 ), 井下水准点 B与反射镜转
动中心的高差 ( b下 - a下 ), 即可将井
上水准点 A的高程 HA传递至井下, 求得
井下水准点 B的高程 HB,如图 14-4所示 。
HB =HA + (a上 - b上 )- Dh+ (b下 - a下 ) ( 14-5)
用光电测距仪测井深的方法优点,
比悬挂钢尺的传统方法快捷、精确,大
大减轻了劳动强度,提高了工效。
图 14-4光电测距仪传递高程
尤其是对于 50 m以上的深井测量,更显示出它的优越性。
27
§ 14.4 隧道洞内控制测量
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, 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, 包括洞内平面控制测
量和洞内高程控制测量 。
14.4.1洞内平面控制测量
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,施工干扰大,故
洞内平面控制常采用, 中线法 或 导线法两种形式。
28
1,中线法
( 适用于小于 500 m的曲线隧道和小于 1 000 m的直线隧道 )
? 中线法 是指 采用直接定线法, 即以洞外控制测量定测的洞口
投点为依据, 向洞内直接测设隧道中线点, 并不断延伸作为洞
内平面控制 。 这是一种特殊的支导线形式, 即把中线控制点作
为导线点, 直接进行施工放样 。 一般以定测精度测设出待定中
线点, 其距离和角度等放样数据由理论坐标值反算 。
? 若将上述测设的中线点, 辅以高精度的测角, 量距, 可以计
算出新点实际的精确点位, 并和理论坐标相比较, 根据其误差,
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 。
? 缺点,受施工运输的干扰大, 不方便观测, 点位易被破坏 。
29
2,导线法 ( 洞内导线平面控制方法适用于长大隧道 )
?导线法,是指隧道洞内平面控制采用布设精密导线进行 。
?导线特点,较中线形式灵活, 点位易于选择, 测量工作也较简
单, 而且可有多种检核方法;当组成导线闭合环时, 角度经过平
差, 还可提高点位的横向精度 。 施工放样时的隧道中线点依据临
近导线点进行测设, 中线点的测设精度能满足局部地段施工要求
即可 。
? 洞内导线与洞外导线相比, 具有以下特点,洞内导线是随着隧
道的开挖而向前延伸, 因此只能敷设支导线或狭长形导线环, 而
不可能将贯穿洞内的全部导线一次测完;测量工作间歇时间取决
于开挖面的进展速度;导线的形状 ( 直伸或曲折 ) 完全取决于坑
道的形状和施工方法;支导线或狭长形导线环只能用重复观测的
方法进行检核, 定期进行精确复测, 以保证控制测量的精度;洞
内导线点不宜保存, 观测条件差, 标石顶面最好比洞内地面低
20~ 30 cm,上面加设坚固护盖, 然后填平地面, 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 。
30
? 洞内导线可以采用下列几种形式:
( 1) 单导线 导线布设灵活, 但缺乏检测条件 。 测量转折角
时最好半数测回测左角, 半数测回测右角, 以加强检核 。 施
工中应定期检查各导线点的稳定情况 。
( 2) 导线环 如 图 14-5所示, 是长大隧道洞内控制测量的首
选形式, 有较好的检核条件, 而且每增设一对新点, 如 5和
5′点, 可按两点坐标反算 5~ 5′的距离, 然后与实地丈量的
5~ 5′距离比较, 这样每前进一步均有检核 。
如图 14-5
31
( 3) 主, 副导线环
如图 14-6所示, 图中双线为主导线, 单线为副导线 。 主导线既测
角又测边长, 副导线只测角不测边, 增加角度的检核条件 。 在形
成第二闭合环时, 可按虚线形式, 以便主导线在 3点处能以平差角
传算 3~ 4边的方位角 。 主副导线环可对测量角度进行平差, 提高
了测角精度, 对提高导线端点的横向点位精度非常有利 。
图 14-6
此外, 还有交叉导线, 旁点闭合环等布线方式 。
当有平行导坑时, 还可利用横通道形成正洞和导坑联系起来的
导线闭合环, 重新进行平差计算, 可进一步提高导线的精度 。
32
? 在洞内进行平面控制时应注意:
( 1) 每次建立新点, 都必须检测前一个旧点的稳定性, 确认
旧点没有发生位移, 才能用来发展新点 。
( 2) 导线点应布设在避免施工干扰, 稳固可靠的地段, 尽量
形成闭合环 。 导线边以接近等长为宜, 一般直线地段不短于
200 m,曲线地段不宜短于 70 m。
( 3) 测角时, 必须经过通风排烟, 使空气澄清以后, 能见度
恢复时进行 。 根据测量的精度要求确定使用仪器的类型和测回
数 。
( 4) 洞内边长丈量, 用钢尺丈量时, 钢尺需经过检定;当使
用光电测距仪测边时, 应注意洞内排烟和漏水地段测距的状况,
准确进行各项改正 。
33
14.4.2洞内高程控制测量
洞内高程控制测量是将洞外高程控制点的高程通过联系测量
引测到洞内,作为洞内高程控制和隧道构筑物施工放样的基础,以
保证隧道在竖直方向正确贯通 。
洞内水准测量与洞外水准测量的方法基本相同, 但有以下特点:
1,隧道贯通之前, 洞内水准路线属于水准支线, 故需往返多次
观测进行检核 。
2,洞内三等及以上的高程测量应采用水准测量, 进行往返观测;
四, 五等也可采用光电测距三角高程测量的方法, 应进行对向
观测 。
3,洞内应每隔 200~ 500m设立一对高程控制点以便检核,为了施
工便利,应在导坑内拱部边墙至少每 100m设立一个临时水准点 。
34
4,洞内高程点必须定期复测 。 测设新的水准点前, 注意检查
前一水准点的稳定性, 以免产生错误 。
5,因洞内施工干扰大, 常使用挂尺传递高程, 如图 14-7所示,
高差的计算公式仍用 hAB=a-b,但对于零端在顶上的挂尺 ( 如
图中 B点挂尺 ), 读数应作为负值计算, 记录时必须在挂尺读
数前冠以负号 。
B点的高程,HB=HA+a- ( - b) =HA+a+b ( 14-6)
图
14---
7
挂
尺
高
程
传
递
35
当隧道贯通之后, 求出相向两支水准路线的高程贯通误差,
在允许误差以内时可在未衬砌地段进行调整 。 所有开挖, 衬
砌工程应以调整后的高程指导施工 。
洞内高程控制测量的作业要求, 观测限差和精度评定方法
符合洞外高程测量的有关规定 。 洞内测量结果的精度必须符
合洞内高程测量设计要求或规定等级的精度 ( 参见 表 14-3) 。
36
§ 14.5 隧道贯通精度的预计(略)
14.5.1贯通精度预计的意义
为了加快隧道的施工进度, 增加了开挖面, 这就必需严
格保证其施工质量, 特别是各开挖面的贯通质量 。 由于隧
道施工是在洞内, 外控制测量的基础上进行的, 因此必须
根据控制测量的设计精度或实测精度, 在隧道施工前或施
工中对其未来的贯通质量进行预计, 以确保准确贯通, 避
免重大事故的发生, 对于长大隧道尤其如此 。
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14.6.1洞门的施工测量
进洞数据通过坐标反算得到后,
应在洞口投点安置经纬仪,测设
出进洞方向,并将此掘进方向标
定在地面上,即测设洞口投点的
护桩。如图 14-11所示,在投点 A
的进洞方向及其垂直方向上的地
面上测设护桩,量出各护桩到 A的
距离。在施工中若投点 A被破坏,
可以及时用护桩进行恢复。在洞
口的山坡面上标出中垂线位置,
§ 14.6 隧道施工测量
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14.6.2洞内中线测量
1,由导线测设中线
2,独立的中线法
3,洞内临时中线的测设
14.6.3腰线的测设
14.6.4掘进方向指示
14.6.5开挖断面的放样
14.6.6结构物的施工放样
按设计坡度指导劈坡工作的进行 。 劈坡完成后, 在洞帘上测设
出隧道断面轮廓线, 就可以进行洞门的开挖施工了 。
39
§ 14.7 隧道竣工测量
隧道竣工后, 为了检查主要结构物及线路位置是否符合设计
要求并提供竣工资料, 为将来运营中的检修工作和设备安装
等提供测量控制点, 应进行竣工测量 。
竣工测量任务:
首先检测中线点, 从一端洞口至另一端洞口 。 检测闭合后,
应在直线上每 200~ 250 m,各曲线主点上埋设永久中线桩;
洞内高程点 应在复测的基础上每公里埋设一个永久水准点 。
永久中线点, 水准点经检测后, 除了在边墙上加以标示之外,
需列出实测成果表, 注明里程, 必要时还需绘出示意图, 作
为竣工资料之一 。
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? 测绘隧道的实际净空断面 ( 主要内容 ), 应在直线地段
每 50 m,曲线地段每 20 m或需要加测断面处施测 。 如图 14-
14所示, 净空断面测量应以线路中线为准, 测量拱顶高程,
起拱线宽度, 轨顶面以上 1.1,3.0,5.8m处的宽度 。
图 14-14 净
空断面测量
? 竣工测量后一般要求提供
下列图表:
隧道长度表, 净空表,
隧道回填断面图,
水准点表, 中桩表,
断链表, 坡度表 。
41
作业,P290 1,3,4,5