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1、精选优质文档-倾情为你奉上第七章 隧道测量7.1 概述随着基础设施建设如高速公路和高速铁路工程项目逐年增多，地处我国的西南部山区，受地形、地质条件的影响，隧道工程特别多，相应对我们从事测绘专业的同志，也提出更紧迫、更高要求，如何尽快的适应和满足当前建设发展的需要。摆在我们面前的任务就是，在隧道施工测量中，以确保无论采用两个、多个相向和同向掘进的工作面，最终都得按设计要求，顺利的相互贯通。并在施工掘进的过程中，准确无误或尽可能的减少出现超挖和欠挖现象，其关键在于我们的隧道施工放样测量。7.2 隧道控制隧道测量：主要分为：控制测量和放样测量两部分。1）隧道控制测量又分两个小部分：地面控制测量；这是
2、隧道工程测量中最主要的部分。地下控制测量；地下（隧道内）控制测量的精度是决定贯通的关键。2）隧道（内）施工放样测量；其精度好坏，决定隧道掘进是否超挖和欠挖的核心。7.2.1地面控制测量（加密）当前隧道工程的地面控制测量，从设计阶段开始，普通采用GPS全球定位系统，解决平面，而高程部分（还有待进一步的研究），仍用直接水准测量配合。局部地区（线路不太长）用全站仪敷设电磁波平面、高程导线（采用闭合、附合导线进行严密平差计算）。对于施工单位，还必须在进、出洞口，进行加密控制，以满足每一进、出洞口，各有三个加密控制点。同时，还应对设计和业主所提供的首级控制资料进行：复测、检核精度以及成果有无差错；也可因
3、地制宜，建立区域性独立施工控制网，以满足本区域内的精度，达到贯通精度要求。当设计（和业主）单位提供的首级控制资料精度不太高时，更宜采用区域性（只针对单一一条隧道）的独立网。其优点：1）可避开首级控制的精度。仍可保持与首级控制精度一致（国家四等控制精度要求），而不影响施工的等级精度。具体作业方案：只利用首级控制两个点：同时起和闭一个点，（利用另一点作检核独立网的方位闭塞之用）。采用闭合导线。2） 对发展隧道地下控制测量的等级，提供可发展空间。按一般首级控制等级都是国家的四等，施工单位要加密时，就只能为一级导级精度，如要再发展进洞的地下控制，就只能是二级导线，当洞长为两公里时，仅测距相对闭合差1/
4、10000一项，就直接影响到贯通误差达到0.10m（己超过国家规定的要求0.05m）。因此，更宜采用区域性的独立网。7.2.2 地下控制测量按国家一级导线要求实施：如下图 1) 每一洞口旁建观测墩一个和两个地面点：必须在地面加密控制测量之前建立，并纳入地面控制进行统一平差计算(以提高控制精度)。2) 当隧道走向是左旋，观测墩应建在洞口的右边；反之，隧道走向右旋，观测墩应建在洞口的左边；以达到增长观测视线、减少测站，确保地下控制测量精度。3) 观测方法：采用单程双测回归导线法 如上图（地下控制测量导线略图），单号进洞，双号出，(人为的将一条导线分左右两部分，进行独立操作观测和计算) 组成一个回归
5、圈。 C、A、B和C、A、B共六点，设于进、出洞口各三个，均为地面控制点（四等导线精度），其中C和C两点为观测墩。 以进洞口为例 在C点（观测墩）上设站，按一般导线观测顺序进行。7.2.2.1 单程双测回归导线法第1站:.左路线: 以A点后视起零，观测水平角（左角1），再测2站斜距边长（1-2）S，同时测2站 竖直角（1-2），并量取本站仪器高(1) t、2站标高(2) r。 .右路线:紧接着进行单程双测观测：以2站起零，至B点,测水平角（右角2），完成第1站。 第2站：.左路线: 以C点后视起零，测至3站水平角（左角3），再测3站 斜距边长（2-3）S，同时测竖直角（2-3），并量取本站仪器
6、高(2) t、3站标高(3) r。.右路线: 以3站起零，至C点1站,测水平角（右角4），再测C点斜距边长（2-1）S，同时测C点 竖直角（2-1），量取C点标高(1) r。完成第2站。第3站：.左路线: 以2站 起零测4站水平角（左角5），再测4站斜距边长（3-4）S，同时测竖直角（3-4），并量取本站仪器高(3) t、4站标高(4) r。 .右路线: 以4站 起零，至2站,测水平角（右角6），再测2站 斜距边长（3-2）S，同时测竖直角（3-2），量取2站标高(2) r。完成第3站。第4站：.左路线: 以3站起零测5站水平角（左角7），再测5站斜距边长（4-5）S，同时测竖直角（4-5），
7、并量取本站仪器高(4) t、5站标高(5) r。.右路线: 以5站起零，至3站 测水平角（右角8），再测3站 斜距边长（4-3）S，同时测竖直角（4-3），量取3站标高(3) r。完成第4站。第5站：.左路线: 以4站 起零测6站水平角（左角9），再测6站斜距边长（5-6）S，同时测竖直角（5-6），并量取本站仪器高(5) t、6站标高(6) r。.右路线: 以6站起零，至4站 测水平角（右角10），再测4站斜距边长（5-4）S，同时测竖直角（5-4），量取4站标高(4) r。完成第5站。第6站：架设于第6站（水平角为零），只须观测： 6站至5站边长（6-5）S，同时测竖直角（6-5），量取5
8、站标高(5) r。（替告段落）。7.2.2.2 导线数据的检查由于采用单程双测回归导线法其观测数据，可相互进行检查核对。如水平角（左角1）+（左角2）=360度其差值甚小(不超过20秒)、竖直角（1-2）+（2-1）=180度差值甚小(不超过15秒)、边长（1-2）S-（1-2）S 相差甚小(不超过5)。7.2.2.3 导线严密平差计算数据排序表（配合长江勘测软件的实例）起点闭点平、高点 数平、高代 码高程起点 号高程闭点 号平面起点 号平面闭点 号平面起点方 向平面闭点方 向点号标型气压温度斜距天顶距仪器高觇标高水平角C-C11.11GPCCCCABIN C观测墩*（1-2）S（1-2）(1
9、) t(2) r（2-1）(2) t(1) r左角1J2(站)刻石*（2-3）S（2-3）(2) t(3) r（3-2）(3) t(2) r左角3J3(站)刻石*（3-4）S（3-4）(3) t(4) r（4-3）(4) t(3) r左角5J4(站)刻石*（4-5）S（4-5）(4) t(5) r（5-4）(5) t(4) r左角7J5(站)刻石*（5-6）S（5-6）(5) t(6) r（6-5）(6) t(5) r左角9J6(站)刻石*（6-5）S（6-5）(6) t(5) r（5-6）(5) t(6) r0.0000J-5(站)刻石*（5-4）S（5-4）(5) t(4) r（4-5）(
10、4) t(5) r右角10J-4(站)刻石*（4-3）S（4-3）(4) t(3) r（3-4）(3) t(4) r右角8J-3(站)刻石*（3-2）S（3-2）(3) t(2) r（2-3）(2) t(3) r右角6J-2站)刻石*（2-1）S（2-1）(2) t(1) r（1-2）(1) t(2) r右角4OUT C观测墩右角27.3 隧道施工放样7.3.1 极坐标法(支站)当地面控制点(加密)之后，即可在洞口观测墩上，进行隧道内的施工放样测量,一般均采用全站仪支站的方法。根据隧道横断面大小和地质情况的好坏，大部分作业面采用分台阶施工：先上（左和右）、下（左和右）、后底部掘进。因此，放样的
11、控制点很难一次作好不变动，也得满足施工的程序，在每一个工作横断面上，支站点要分两次，甚至三次才能完成。鉴于隧道内的除渣，来往通行车辆碾压、石渣粉尘的掩盖，洞内的地面控制点很难在较短时间保存（即便不损坏，一次除渣后就无法找到），只有将控制点制作于洞内两边的边墙上（墙上标志），在每一处支站应分别测三个点，用油漆涂记号（中心点一定要小：直径不大于2）；支站时最好采用小棱镜（觇标高为零），减少每次对点误差。7.3.2 后方交会法 每次进洞放样引测控制点，可直接从最近的三个墙上标志，按后方交会法；求出测站位置的坐标和高程即可进行放样。解算方法可利用全站仪自身的软件程序，也可用计算器进行（现介绍FX580
12、0计算器程序）。7.3.2.1采集数据要求1) 输入:第一己知点（X、Y）坐标、S（平距）、H（高程）、（竖直角）； 第二己知点（X、Y）坐标、S（平距）、H（高程）、（竖直角）；2) 按反时针方向输入以上数据；3) 观测时可不量仪器高和觇标高（仪器的视线高就是高程）； 4）用小棱镜；7.3.2.2 源程序：BJTJ fx5800计算器“XA=”？A：“YB=”？B：“P=”？ P ：“U=”？U ：“T=”？T：“XC=”？C：“YD=”？D：“S=”？ S ：“Q=”？Q ：“R=”？R：Ldl 1: oI (AC，BD ：J J 360 J：Ldl 2:(II + PP - SS)(2I
13、) Z :( ( PP -ZZ )+ ( SS -(I-Z)(I-Z)2H : Sin-1(HS) F: Sin-1(HP) E: Ldl 3: J + 360 + FG : If G360: Then G-360G:Ifend:“XW=”:C+SCos(G) W “YV=”:D+SSin(G) VLdl 4: oI (CA，DB ：J J 360 J: J+360-E K ：If K360: Then K-360K:Ifend: “XC=”:A+PCos(K) M “YD=”:B+PSin(K) NLbI 5：“Fxy=”:(W-M)2 +(V-N) 2) “X =”:(W+M)/2 “Y=” ：(V+N) /2 “H=” ：（U + tg(90-T)P + Q + tg(90-R)S） 2 “OK”7.4 隧道测量软件程序 DS 隧道内的施工放样测量，普遍采用全站仪配合可编程计算器，对隧道掘进的走向偏离；掌握洞内净空面开挖的超挖和欠挖（至目前尚无完整程序供大家使用，都是各自为阵）；也有利用全站仪配合笔记本电脑进行放样，但有缺陷：由于洞内比较潮湿（浸水）易损坏电脑，而且电源也不方便。少数单位采用高档全站仪，利用仪器内部自身提供的软件进行洞内的放样测量，也存在一些问
