隧道测量.ppt

测量学测量学 第十四章第十四章隧 道 测 量本本章章学学习习要要点点1、隧道测量的内容和作用、隧道测量的内容和作用；2、隧道洞外控制测量；、隧道洞外控制测量；3、隧道进洞测量；、隧道进洞测量；4、隧道洞内控制测量隧道洞内控制测量;5、隧道贯通误差预计、隧道贯通误差预计;6、隧道施工测量与竣工测量。、隧道施工测量与竣工测量。测绘工程系1目目 录录第第一一节节 概概述述第第二二节节 洞洞外外控控制制测测量量第第三三节节 隧隧道道进进洞洞测测量量第第四四节节 隧隧道道洞洞内内控控制制 测测量量第第五五节节 隧隧道道贯贯通通误误差差预预计计第第六六节节 隧隧道道施施工工测测量量第第七七节节 隧隧道道峻峻工工测测量量2141141 概概 述述14.1.114.1.1隧道测量的内容和作用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：隧道工程施工需要进行的主要测量工作包括：1洞洞外外控控制制测测量量：在在洞洞外外建建立立平平面面和和高高程程控控制制网网，测测定定各各洞洞口控制点的位置；口控制点的位置；2进进洞洞测测量量：将将洞洞外外的的坐坐标标、方方向向和和高高程程传传递递到到隧隧道道内内，建建立洞内、洞外统一坐标系统；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；洞内控制测量：包括隧道内的平面和高程控制；4隧隧道道施施工工测测量量：根根据据隧隧道道设设计计要要求求进进行行施施工工放放样样、指指导导开开挖；挖；5竣竣工工测测量量：测测定定隧隧道道竣竣工工后后的的实实际际中中线线位位置置和和断断面面净净空空及及各建、构筑物的位置尺寸。各建、构筑物的位置尺寸。3隧道测量的主要目的隧道测量的主要目的:是是保保证证隧隧道道相相向向开开挖挖时时，能能按按规规定定的的精精度度正正确确贯贯通通，并并使使各各建建筑筑物物的的位位置置和和尺尺寸寸符符合合设设计计规规定定，不不使使侵侵入入建建筑筑限限界界，以以确保运营安全。确保运营安全。414.1.2隧道贯通测量的含义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，如图工作面，如图14-1所示。所示。图图14-1增加施工工作面的方法增加施工工作面的方法(a)竖井竖井(b)平洞平洞(c)斜井斜井1、贯通测量、贯通测量-两个相邻两个相邻的掘进面，按设计要求在的掘进面，按设计要求在预定地点彼此接通，称为预定地点彼此接通，称为隧道贯通，为此而进行的隧道贯通，为此而进行的相关测量工作称为相关测量工作称为。贯通。贯通测量涉及大部分的隧道测测量涉及大部分的隧道测量内容。量内容。52、贯通误差、贯通误差-由于各项测量工作中都存在误差，导致相向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）称为空间的连接误差（即闭合差）称为。纵向贯通误差纵向贯通误差:该线段在线路中线方向的分量称为该线段在线路中线方向的分量称为;横向贯通误差横向贯通误差:在水平面内垂直于中线方向的分量称为在水平面内垂直于中线方向的分量称为;高程贯通误差高程贯通误差:在高程方向的分量称为在高程方向的分量称为。纵向误差纵向误差-对贯通在距离上有影响；对贯通在距离上有影响；高程误差高程误差-对坡度有影响；对坡度有影响；横向误差横向误差-对隧道质量有影响。对隧道质量有影响。不不同同的的隧隧道道工工程程对对贯贯通通误误差差的的容容许许值值有有各各自自具具体体的的规规定定。如如何何保保证证隧隧道道在在贯贯通通时时，两两相相向向开开挖挖的的施施工工中中线线的的闭闭合合差差（包包括括横横向向、纵纵向向及及高高程程方方向向）不不超超过过规规定定的的限限值值，成成为为隧隧道道测测量量的的关关键问题。键问题。6fxfhfy纵向贯通误差纵向贯通误差:在线路中线方向的投影长度横向贯通误差横向贯通误差:在垂至于中线方向的投影长度高程贯通误差高程贯通误差:在竖直方向的投影长度（影响里程、坡度影响里程、坡度）（影响质量影响质量）（影响坡度影响坡度）全微分纵纵向向误误差差对对坡坡度度影影响响高高程程误误差差对对坡坡度度影影响响仅考虑纵向贯仅考虑纵向贯通误差时：通误差时：仅考虑高程贯仅考虑高程贯通误差时：通误差时：714.2洞外控制测量洞外控制测量隧隧道道的的设设计计位位置置，一一般般是是以以定定测测的的精精度度初初步步标标定定在在地地面面上上。在在施施工工之之前前必必须须进进行行施施工工复复测测，检检查查并并确确认认两两端端洞洞口口的的中中线线控控制制桩桩（也也称称为为洞洞口口投投点点）的的位位置置，它它是是进进行行洞洞内内施施工工测测量量的的主主要要依据。依据。一、控制点的设置：一、控制点的设置：测规规定测规规定 1 1、在、在每个洞口应测设不少于每个洞口应测设不少于3个平面控制点个平面控制点（包括洞口投点（包括洞口投点及其相联系的三角点或导线点）及其相联系的三角点或导线点）2个高程控制点个高程控制点。2 2、直线隧道上，两端洞口应各确定一个中线控制桩，以两、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；桩连线作为隧道的中线；3 3、在曲线隧道上，应在两端洞口的切线上各确定两个间距、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不小于200m的中线控制桩，以两条切线的交角和曲线要素为依的中线控制桩，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。据，来确定隧道中线的位置。8洞外控制测量洞外控制测量各洞口外两点纳入控制网，洞口投点包含其中。曲线隧道时，必须包含切线上的转点，以便精确确定转向角及曲线其他元素。首级不便，插点形式也可（如上图）。图直线隧道曲线隧道测规：直线隧道测规：直线隧道1000m，曲线隧道，曲线隧道500m，即须平面控制设计，高程路线即须平面控制设计，高程路线5000m 即须高程控即须高程控制设计。制设计。9 3 3、平面控制网应尽可能包括隧道各洞口的中线控制点，、平面控制网应尽可能包括隧道各洞口的中线控制点，这样既可以在施工测量时提高贯通精度，又可减少工作量。这样既可以在施工测量时提高贯通精度，又可减少工作量。4 4、同时进行高程控制测量、同时进行高程控制测量,联测各洞口水准点的高程，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。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：二、隧道洞外控制测量的目的是：（1）在各开挖洞口之间建立一精密的控制网，以便据此精确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。开挖，保证准确贯通。（2）使各建筑物的位置和尺寸符合设计规定，不使侵入建）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。筑限界，以确保运营安全。三、洞外控制测量：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。主要包括平面控制测量和高程控制测量两部分。1014.2.1洞外平面控制测量洞外平面控制测量洞洞外外平平面面控控制制测测量量应应结结合合隧隧道道长长度度、平平面面形形状状、线线路路通通过过地地区区的的地地形形和和环环境境等等条条件件进进行行，可可采采用用的的方方法法有有：中中线线法法、精精密密导导线法、三角锁网法、线法、三角锁网法、GPS测量。测量。1中线法中线法（平面控制简单、直观，精度不高平面控制简单、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。适用于长度较短或贯通精度要求不高的隧道。方方法法：就就是是将将隧隧道道中中线线的的平平面面位位置置，测测设设在在地地表表上上，经经反反复复核核对对改改正正误误差差后后，把把洞洞口口控控制制点点确确定定下下来来，施施工工时时就就以以这这些些控控制制点点为为准准，将将中中线线引引入入洞洞内内。在在直直线线隧隧道道，于于地地表表沿沿勘勘测测设设计计阶阶段段标标定定的的隧隧道道中中线线，用用经经纬纬仪仪正正倒倒镜镜延延伸伸直直线线法法测测设设中中线线；在在曲曲线线隧隧道道，则则按按铁铁路路曲曲线线测测设设方方法法，首首先先精精确确标标出出两两端端切切线线方方向向，然然后后测测出出转转向向角角，将将切切线线长长度度正正确确地地标标定定在在地地表表上上，再再把把线线路路中中线线测测设设到到地地面面上上。经经反反复复校校核核，与与两两端端线线路路正正确确衔衔接接后后，再再以以切切线线上上的的控控制制点点（或或曲曲线线主主点点及及转转点点等等）为为准准，将将中中线线引引入洞内。入洞内。112精密导线法精密导线法在在隧隧道道进进、出出口口之之间间，沿沿勘勘测测设设计计阶阶段段所所标标定定的的中中线线或或离离开开中中线线一一定定距距离离布布设设导导线线，采采用用精精密密测测量量的的方方法法测测定定各各导导线点和隧道两端控制点的点位。线点和隧道两端控制点的点位。在在进进行行导导线线点点的的布布设设时时，除除应应满满足足6.2节节的的要要求求外外，导导线线点点还还应应根根据据隧隧道道长长度度和和辅辅助助坑坑道道的的数数量量及及位位置置分分布布情情况况布布设设。导导线线宜宜采采用用长长边边，且且尽尽量量以以直直伸伸形形式式布布设设，这这样样可可以以减减少少转转折折角角的的个个数数，以以减减弱弱边边长长误误差差和和测测角角误误差差对对隧隧道道横横向向贯贯通通误误差差的的影影响响。为为了了增增加加检检核核条条件件和和提提高高测测角角精精度度评评定定的的可可行行性性，导导线线应应组组成成多多边边形形导导线线闭闭合合环环或或具具有有多多个个闭闭合合环环的的闭闭合合导导线线网网，测测规规规规定定，在在一一个个控控制制网网中中，导导线线环环的个数不宜少于的个数不宜少于4个；每个环的边数宜为个；每个环的边数宜为46条。条。导线可以是独立的，也可以与国家高等级控制点相连。导线可以是独立的，也可以与国家高等级控制点相连。导导线线水水平平角角的的观观测测，宜宜采采用用方方向向观观测测法法，测测回回数数应应符符合合表表14-1的规定。的规定。12三角锁、导三角锁、导线测量等级线测量等级测角中误差测角中误差（）（）仪器型号仪器型号测回数测回数二二1.01.0DJDJ1 16 69 9DJDJ2 29 91212三三1.81.8DJDJ1 14 4DJDJ2 26 6四四2.52.5DJDJ1 12 2DJDJ2 24 4五五4.04.0DJDJ2 22 2表表14-1测角精度、仪器型号和测回数测角精度、仪器型号和测回数13当当水水平平角角为为两两方方向向时时，则则以以总总测测回回数数的的奇奇数数测测回回和和偶偶数数测测回回分分别别观观测测导导线线的的左左角角和和右右角角。左左、右右角角分分别别取取中中数数后后应应按按式式(14-1)计计算算圆圆周周角角闭闭合合差差，其其值值应应符符合合表表14-2的的规规定定。再再将将它它们们统统一一换换算算为为左左角角或或右右角角后后取取平平均均值值作作为为最最后后结结果果，这这样样可以提高测角精度。可以提高测角精度。左角左角中中 右角右角中中360(14-1)导线导线等级等级二二三三四四五五2.03.65.08.0表表14-2测站圆周角闭合差的限差测站圆周角闭合差的限差（）14导线环角度闭合差，应不大于按下式计算的限差：导线环角度闭合差，应不大于按下式计算的限差：式中式中m设计所需的测角中误差（设计所需的测角中误差（）；）；n导线环内角的个数。导线环内角的个数。导导线线的的实实际际测测角角中中误误差差应应按按下下式式计计算算，并并应应符符合合控控制制测测量设计等级的精度要求。量设计等级的精度要求。式中式中f每一导线环的角度闭合差（每一导线环的角度闭合差（）；）；n每一导线环内角的个数；每一导线环内角的个数；N导线环的总个数。导线环的总个数。15导线环（网）的平差计算导线环（网）的平差计算:一一般般采采用用条条件件平平差差或或间间接接平平差差。当当导导线线精精度度要要求求不不高高时时，亦亦可采用近似平差。可采用近似平差。用用导导线线法法进进行行平平面面控控制制比比较较灵灵活活、方方便便，对对地地形形的的适适应应性性强强。我我国国长长达达14.3km的的大大瑶瑶山山隧隧道道和和8km多多的的军军都都山山隧隧道道，采采用光电测距仪导线网作控制测量，均取得了很好的效果。用光电测距仪导线网作控制测量，均取得了很好的效果。16导线网特点：导线网特点：布网自由、灵活，适应性好；布网自由、灵活，适应性好；工作量小，工作量小，1/3的三角测量；的三角测量；内业相对简单。内业相对简单。大瑶山隧道（大瑶山隧道（14.295km）大秦线军都山隧道（大秦线军都山隧道（8.46km）朔石线雁门关隧道（朔石线雁门关隧道（10.764km）候月线云台山隧道（候月线云台山隧道（8.147km）横南线分水关隧道（横南线分水关隧道（7.228km）南昆线米花岭隧道（南昆线米花岭隧道（8.654km）湘黔复线新雪峰山隧道（湘黔复线新雪峰山隧道（3.693km）深圳梧桐山公路隧道深圳梧桐山公路隧道北京地铁复兴门折返线工程北京地铁复兴门折返线工程等等。等等。工程应用实例：工程应用实例：上世纪上世纪8080年代以来，因全站仪的普及，年代以来，因全站仪的普及，导线网已成为隧道控制的导线网已成为隧道控制的主要方案。主要方案。如：如：（1）定测中线是采用光电测定测中线是采用光电测距仪测设的，且施工不设辅距仪测设的，且施工不设辅助导坑时，可采用单导线；助导坑时，可采用单导线；（2）一般地，）一般地，2KM以下的短以下的短隧道均可采用单闭合导线；隧道均可采用单闭合导线；（3）当两端洞口控制点与国）当两端洞口控制点与国家三角点方便联测时，可采家三角点方便联测时，可采用单附合导线；用单附合导线；（4）除复杂的长大曲线隧道）除复杂的长大曲线隧道要采用要采用GPS网、边角网或混网、边角网或混合网外合网外（不多见），几乎所有，几乎所有的中长隧道均可采用狭长的的中长隧道均可采用狭长的多环导线多环导线17图图7-3（1）布置简况：导线网包含四个闭合环：TC14-TC1-TC2-TC13-TC14；TC2-TC3-TC4-TC11-TC12-TC13-TC2；TC4-TC5-TC6-TC9-TC10-TC11-TC4；TC6-TC7-TC8-TC9-TC6两洞口点进1（TC2）和出1（TC8）纳入主网，进2和出2为插点，进出洞口处各有三个控制点。主网平均边长617.9m，最短边长315m，最长边1173m。洞口点至后视点（定向点）的最短边长（进2-TC1的边长）为301.6m，导线边最大倾角24，平均倾角815。由TCl610全站仪施测，测距标称精度为2mm+2ppm，测角精度1.5。主网水平角观测12个测回，附网观测9个测回（亦应观测12个测回为好），竖直角观测3个测回，边长观测3个测回。估算的横向贯通误差为11.7mm（见算例7-2），实际为5.9mm，限差为55mm，隧道贯通面隧道贯通面隧道为双洞直线型，全长3.02km和3.01km，三维导线网作平面控制。183、三角锁网法、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。道平面控制方法。图直线隧道曲线隧道19由由于于光光电电测测距距仪仪和和全全站站仪仪的的普普遍遍应应用用，三三角角测测量量除除采采用用测测角角三三角角锁锁外外，还还可可采采用用边边角角网网和和三三边边网网作作为为隧隧道道洞洞外外控控制制。但但从从其其精精度度、工工作作量量等等方方面面综综合合考考虑虑，以以测测角角单单三三角角形形锁锁最最为为常常用用。经经过过近近似似或或严严密密平平差差计计算算可可求求得得各各三三角角点点和和隧隧道道轴轴线线上上控控制制点点的的坐坐标标，然然后后以以这这些些控控制制点点为为依依据据，可可计计算算各各开开挖挖口的进洞方向。口的进洞方向。4GPS测量测量GPS是是全全球球定定位位系系统统的的简简称称，它它的的原原理理和和使使用用方方法法，可可参参阅阅本书第本书第16章有关内容。章有关内容。隧隧道道洞洞外外控控制制测测量量可可利利用用GPS相相对对定定位位技技术术，采采用用静静态态测测量量方方式式进进行行。测测量量时时仅仅需需在在各各开开挖挖洞洞口口附附近近测测定定几几个个控控制制点点的的坐坐标标，工工作作量量小小，精精度度高高，而而且且可可以以全全天天候候观观测测，因因此此是是大大中型隧道洞外控制测量的首选方案。中型隧道洞外控制测量的首选方案。2014.2.2洞外高程控制测量洞外高程控制测量洞洞外外高高程程控控制制测测量量，是是按按照照设设计计精精度度施施测测各各开开挖挖洞洞口口附附近近水水准准点点之之间间的的高高差差，以以便便将将整整个个隧隧道道的的统统一一高高程程系系统统引引入入洞洞内内，以以保保证证在在高高程程方方向向按按规规定定精精度度正正确确贯贯通通，并并使使隧隧道道各各附附属属工工程程按按要求的高程精度正确修建。要求的高程精度正确修建。高高程程控控制制方方法法：1）常常采采用用水水准准测测量量方方法法，2）四四、五五等等高高程程控控制制亦亦可可采采用用光光电电测测距距三三角角高高程程的的方方法法进进行行。（但但当当山山势势陡陡峻峻采采用水准测量困难时，用水准测量困难时，）高高程程控控制制路路线线：应应选选择择连连接接各各洞洞口口最最平平坦坦和和最最短短的的线线路路，以以期期达达到到设设站站少少、观观测测快快、精精度度高高的的要要求求。每每一一个个洞洞口口应应埋埋设设不不少少于于2个个水水准准点点，以以相相互互检检核核；两两水水准准点点的的位位置置，以以能能安安置置一一次次仪仪器即可联测为宜，方便引测并避开施工的干扰。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：高程控制水准测量的精度：一般参照一般参照表表14-3的洞外部分即可。的洞外部分即可。21测量测量部位部位测量测量等级等级每公里水准测每公里水准测量的偶然中误量的偶然中误差差M(mm)两开挖洞口间两开挖洞口间水准路线长度水准路线长度（km）水准仪等级水准仪等级测距仪精度等测距仪精度等级级水准标尺类型水准标尺类型洞洞外外二二1.036DS0.5、DS1线条式铟瓦水准尺线条式铟瓦水准尺三三3.01336DS1线条式铟瓦水准线条式铟瓦水准尺尺DS3区格式水准尺区格式水准尺四四5.0513DS3、区格式水准尺区格式水准尺五五7.55DS3、区格式水准尺区格式水准尺洞洞内内二二1.032S1线条式铟瓦水准尺线条式铟瓦水准尺三三3.01132S3区格式水准尺区格式水准尺四四5.0511DS3、区格式水准尺区格式水准尺五五7.55DS3、区格式水准尺区格式水准尺表表14-3各等级水准测量的路线长度及仪器等级的规定各等级水准测量的路线长度及仪器等级的规定22 14.3 14.3 隧道进洞测量隧道进洞测量隧道进洞测量：隧道进洞测量：（隧道洞外和洞内的联系测量隧道洞外和洞内的联系测量）在在隧隧道道开开挖挖之之前前，必必须须根根据据洞洞外外控控制制测测量量的的结结果果，测测算算洞洞口口控控制制点点的的坐坐标标和和高高程程，同同时时按按设设计计要要求求计计算算洞洞内内待待定定点点的的设设计计坐坐标标和和高高程程，通通过过坐坐标标反反算算，求求出出洞洞内内待待定定点点与与洞洞口口控控制制点点（或或洞洞口口投投点点）之之间间的的距距离离和和夹夹角角关关系系，可可按按极极坐坐标标方方法法或或其其它它方方法法测测设设出出进进洞洞的的开开挖挖方方向向，并并放放样样出出洞洞门门内内的的待待定点点位。定点点位。2314.3.1正常进洞关系的计算和进洞测量正常进洞关系的计算和进洞测量洞洞外外控控制制测测量量完完成成之之后后，应应把把各各洞洞口口的的线线路路中中线线控控制制桩桩和和洞洞外外控控制制网网联联系系起起来来。如如若若控控制制网网和和线线路路中中线线两两者者的的坐坐标标系系不不一一致致，应应首首先先把把洞洞外外控控制制点点和和中中线线控控制制桩桩的的坐坐标标纳纳入入同同一一坐坐标标系系统统内内，即即必必须须先先进进行行坐坐标标转转换换。一一般般在在直直线线隧隧道道以以线线路路中中线线作作为为X轴轴；曲曲线线隧隧道道上上以以一一条条切切线线方方向向作作为为X轴轴，建建立立施施工工坐坐标标系系。用用控控制制点点和和隧隧道道内内待待测测设设的的线线路路中中线线点点的的坐坐标标，反反算算两两点点的的距距离离和和方方位位角角，从从而而确确定定进进洞洞测测量的数据。把中线引进洞内，可按下列方法进行：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；直线隧道进洞；2曲线隧道进洞曲线隧道进洞241直线隧道进洞直线隧道进洞直线隧道进洞计算比较简单，常采用拨角法。直线隧道进洞计算比较简单，常采用拨角法。如如图图14-2所所示示，A、D为为隧隧道道的的洞洞口口投投点点，位位于于线线路路中中线线上上，当当以以AD为为坐坐标标纵纵轴轴方方向向时时，可可根根据据洞洞外外控控制制测测量量确确定定的的A、B和和C、D点点坐坐标标进进行行坐坐标标反反算算，分分别别计计算算放放样样角角1和和2。测测设设放放样样时时，仪仪器器分分别别安安置置在在A点点，后后视视B点点；安安置置在在D点点，后后视视C点点，相应地拨角相应地拨角1和和2，就得到隧道口的进洞方向。，就得到隧道口的进洞方向。图图14-2252曲线隧道进洞曲线隧道进洞曲曲线线隧隧道道每每端端洞洞口口切切线线上上的的两两个个投投点点的的坐坐标标在在平平面面控控制制测测量量中中已已计计算算出出，根根据据四四个个投投点点的的坐坐标标可可算算出出两两切切线线间间的的偏偏角角（为为两两切切线线方方位位角角之之差差），值值与与原原来来定定测测时时所所测测得得的的偏偏角角值值可可能能不不相相符符，应应按按此此时时所所得得值值和和设设计计所所采采用用曲曲线线半半径径R和和缓缓和和曲曲线长线长l0,重新计算曲线要素和各主点的坐标。重新计算曲线要素和各主点的坐标。261 1、曲线进洞测量方法、曲线进洞测量方法：（1）洞口投点移桩法）洞口投点移桩法即即计计算算定定测测时时原原投投点点偏偏离离中中线线(理理论论中中线线)的的偏偏移移量量和和移移桩桩夹夹角角,并并将将它它移移到到正正确确的的中中线线上上,再再计计算算出出移移桩桩后后该该点点的的隧隧道道施施工工里里程程和和切切线线方方向向,于于该该点点安安置置仪仪器器，就就可可按按第第11章章的的曲曲线线测测设方法，测设洞门位置或洞门内的其它中线点。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）洞口控制点与曲线上任一点关系计算法将将洞洞口口控控制制点点坐坐标标和和整整个个曲曲线线转转换换为为同同一一施施工工坐坐标标系系。无无论论待待测测设设点点位位于于切切线线、缓缓和和曲曲线线还还是是圆圆曲曲线线上上，都都可可根根据据其其里里程程计计算算出出施施工工坐坐标标，在在洞洞口口控控制制点点上上安安置置仪仪器器用用极极坐坐标标法法测测设洞口待定点。设洞口待定点。2714.3.214.3.2辅助坑道的进洞测量辅助坑道的进洞测量1由洞外向洞内传递方向和坐标由洞外向洞内传递方向和坐标如如图图14-3所示所示,当用斜井、横洞或竖井来增加隧道开挖工作面时，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坐标系，保证各施工段正确贯通,这种导线称为联系导线。联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控制测量并进而影响隧道的贯响隧道的贯通精度，故必须进通精度，故必须进行多次重复精行多次重复精密测定。密测定。图图14-3联系导线联系导线28当当经经由由竖竖井井传传递递方方向向和和坐坐标标,进进行行联联系系测测量量时时，由由于于不不能能直直接接布布置置联联系系导导线线,过过去去一一直直采采用用联联系系三三角角形形法法。此此法法设设备备笨笨重重、劳劳动动强强度度大大、效效率率低低、精精度度差差，已已逐逐步步被被淘淘汰汰。现现多多采采用用垂垂准准仪仪光光学学投投点点、陀陀螺螺经经纬纬仪仪定定向向的的方方法法、向向地地下下传传递递坐坐标标和和方方位位。若若相相近近邻邻的的竖竖井井投投点点能能够够通通过过平平洞洞相相互互通通视视，则则可可大大大大提提高高定定向向精度。此方法在地铁隧道和其他管线的盾构施工中已广泛采用。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由洞外向洞内传递高程 1 1）经由斜井或横洞传递高程）经由斜井或横洞传递高程 ：v 水水准准测测量量方方法法：由由于于斜斜井井坡坡度度较较陡陡，使使观观测测视视线线很很短短，测测站站数数增增多多，加加之之观观测测环环境境差差，故故误误差差累累积积较较大大。应应每每隔隔10站站在在斜斜井井边边脚脚设设一一临临时时水水准准点点，以以便便往往返返测测量量时时校校核核，用用以以减减少少返返工工的工作量。的工作量。v 近近年年来来采采用用光光电电测测距距三三角角高高程程测测量量的的方方法法，在在斜斜井井内内传传递递高高程程，大大大大提提高高了了工工作作效效率率，使使工工作作既既简简便便快快捷捷，又又能能满满足足精精度度要求，显示出很大的优越性。要求，显示出很大的优越性。292、经由竖井传递高程的方法：、经由竖井传递高程的方法：v悬悬挂挂钢钢尺尺方方法法：即即在在井井上上悬悬挂挂一一根根带带标标准准重重锤锤的的经经过过检检定定的的长长钢钢尺尺或或者者钢钢丝丝（井井上上需需有有比比长长器器）至至井井下下，并并在在井井上上、井井下下各各安安置置一一台台水水准准仪仪，同同时时读读取取钢钢尺尺读读数数l1和和l2，然然后后再再读读取取井井上上、井井下下水水准准点点的的标标尺尺读读数数，由由此此求求得得井井下下水水准准点点的的高高程程（可可参参阅阅第第10章内容）。井下水准点章内容）。井下水准点B的高程的高程HB可用式（可用式（14-4）计算：）计算：HB=HAa（l1l2）t十十k b（14-4）式中式中HA 井上水准点井上水准点A的高程；的高程；a、b井上、井下水准尺读数；井上、井下水准尺读数；l1、l2井上、井下钢尺读数，井上、井下钢尺读数，Ll1l2；t钢尺温度改正数，钢尺温度改正数，tL（t均均一一t0）；）；钢尺的线膨胀系数，取钢尺的线膨胀系数，取12510一一5；t均均井上、井下的平均温度；井上、井下的平均温度；t0钢尺检定时的温度；钢尺检定时的温度；k钢尺尺长改正数。钢尺尺长改正数。30v光电测距仪传递高程光电测距仪传递高程如如果果在在井井上上安安装装光光电电测测距距仪仪，装装配配一一托托架架，使使照照准准头头向向下下直直接接瞄瞄准准井井底底的的反反光光镜镜，测测出出井井深深Dh，然然后后在在井井上上、井井下下分分别别同同时时用用两两台台水水准准仪仪，测测定定井井上上水水准准点点A与与测测距距仪仪照照准准头头转转动动中中心心的的高高差差（a上上b上上）、井井下下水水准准点点B与与反反射射镜镜转转动动中中心心的的高高差差（b下下a下下），即即可可将将井井上上水水准准点点A的的高高程程HA传传递递至至井井下下，求求得得井井下下水水准点准点B的高程的高程HB，如图如图14-4所示。所示。HB=HA(a上上b上上)Dh(b下下a下下)（14-5）用光电测距仪测井深的方法优点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。大减轻了劳动强度，提高了工效。图图14-4光电测距仪传递高程光电测距仪传递高程尤其是对于尤其是对于50m以上的深井测量，更显示出它的优越性。以上的深井测量，更显示出它的优越性。31 14.4 14.4 隧道洞内控制测量隧道洞内控制测量在在隧隧道道施施工工中中，随随着着开开挖挖的的延延伸伸进进展展，需需要要不不断断给给出出隧隧道道的的掘掘进进方方向向。为为了了正正确确完完成成施施工工放放样样，防防止止误误差差积积累累，保保证证最最后后的的准准确确贯贯通通，应应进进行行洞洞内内控控制制测测量量。此此项项工工作作是是在在洞洞外外控控制制测测量量和和洞洞、内内外外联联系系测测量量的的基基础础上上展展开开的的，包包括括洞洞内内平平面面控控制制测测量和洞内高程控制测量。量和洞内高程控制测量。14.4.1洞内平面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，故地狭窄，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。321中线法中线法(适用于小于适用于小于500m的曲线隧道和小于的曲线隧道和小于1000m的直线隧道的直线隧道)v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点，其距离和角度等放样数据由理论坐标值反算。线点，其距离和角度等放样数据由理论坐标值反算。v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，再再将将新新点点移移到到正正确确的的中中线线位位置置上上，这这种种方方法法也也可可以以用用于于较较长长的的隧道隧道。v缺点：缺点：受施工运输的干扰大，不方便观测，点位易被破坏。受施工运输的干扰大，不方便观测，点位易被破坏。332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）v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。v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精度度能能满满足足局局部部地地段段施施工工要要求求即可。即可。v 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2030cm，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，注注意意护护盖盖不不要要和和标标石顶点接触，以免在洞内运输或施工中遭受破坏。石顶点接触，以免在洞内运输或施工中遭受破坏。34v洞内导线可以采用下列几种形式：洞内导线可以采用下列几种形式：（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。施施工中应定期检查各导线点的稳定情况。工中应定期检查各导线点的稳定情况。（2）导导线线环环如如图图14-5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和和5点点，可可按按两两点点坐坐标标反反算算55的的距距离离，然然后后与与实实地地丈丈量量的的55距离比较，这样每前进一步均有检核。距离比较，这样每前进一步均有检核。如图如图14-535（3）主、副导线环）主、副导线环如如图图14-6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点点处处能能以以平平差差角角传传算算34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，提提高高了测角精度，对提高导线端点的横向点位精度非常有利。了测角精度，对提高导线端点的横向点位精度非常有利。图图14-6此外，还有交叉导线、旁点闭合环等布线方式。此外，还有交叉导线、旁点闭合环等布线方式。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线闭合环，重新进行平差计算，可进一步提高导线的精度。导线闭合环，重新进行平差计算，可进一步提高导线的精度。36v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）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，确确认认旧点没有发生位移，才能用来发展新点。旧点没有发生位移，才能用来发展新点。（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200m，曲线地段不宜短于曲线地段不宜短于70m。（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时进进行行。根根据据测测量量的的精精度度要要求求确确定定使使用用仪仪器器的的类类型型和和测测回回数数。（4）洞洞内内边边长长丈丈量量，用用钢钢尺尺丈丈量量时时，钢钢尺尺需需经经过过检检定定；当当使使用用光光电电测测距距仪仪测测边边时时，应应注注意意洞洞内内排排烟烟和和漏漏水水地地段段测测距距的的状状况况，准确进行各项改正。准确进行各项改正。3714.4.2洞内高程控制测量洞内高程控制测量洞洞内内高高程程控控制制测测量量是是将将洞洞外外高高程程控控制制点点的的高高程程通通过过联联系系测测量量引引测测到到洞洞内内,作