测量教案15章-桥隧测量市公开课一等奖百校联赛优质课金奖名师赛课获奖课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。,第15 章 隧道与桥梁测量,15.1 隧道测量概述,隧道施工中，为加紧工程进度，,普通由隧道两端洞口进行相向开挖。,长大隧道施工时，还要在两洞口间增加平峒、斜井或竖井，以增加掘进工作面，加紧工程进度。,贯通隧道自两端洞口相向开挖，在洞内预定位置挖通，隧道测量也称贯通测量。,隧道测量任务准确测设出洞口、井口、坑口平面位置和高程；隧道开挖时，测设隧道中线方向和高程，指示掘进方向，确保隧道按要求精度正确贯通；放样洞室各细部平面位置与高程，放样衬砌位置等。,1/59,隧道测量示意图,2/59,3/59,隧道施工掘进方向在贯通之前无法通视，,只能完全依据沿隧道中线布设支导线来指导施工。,因支导线无外部检核条件，,隧道内光线暗淡，工作环境较差，,测量时极易产生疏忽或错误，,造成相向开挖隧道方向偏离设计方向，,使隧道不能正确贯通，,后果是必须部分拆除已经做好衬砌，,削帮后重新衬砌，或采取其它补救办法，,从而产生巨大经济损失，并延误工期。,4/59,隧道测量时，应十分认真细致，,除按规范要求严格检验与校正仪器外，,还应注意采取各种有效办法减弱误差，防止发生错误。在洞内支导线测量中，因测量误差积累，,使两个相向开挖隧道中线不能准确衔接，,错位距离,贯通误差，,分解为纵向贯通误差,t,；,横向贯通误差,u,；,高程贯通误差,h,。,5/59,t,只影响隧道长度，与工程质量关系不大，,不考虑,t,时，,隧道贯通相遇于一垂直于中线平面贯通面，,规范只要求了贯通面上,u,与,h,限差。,6/59,铁路测量技术规则要求,长度小于4km铁路隧道，,u,100mm，,t,50mm,公路隧道勘测规程要求,长度小于3km公路隧道，,u,150mm，,h,70mm,3km6km公路隧道，,u,200mm，,u,70mm。,隧道测量工作内容,洞外控制测量、洞内控制测量、,洞内中线测设和洞内构筑物放样等。,7/59,15.2 洞外控制测量,控制测量中误差,指由测量误差引发在贯通面上产生贯通误差，,取上述允许误差二分之一，,如3km公路隧道横向中误差为75mm，,高程中误差为35mm。,贯通误差起源于洞外和洞内控制测量两个方面，,进行洞外控制测量精度设计时，,应将贯通误差按误差传输定律,分解为洞外和洞内横向误差和高程误差，,此过程称为贯通误差影响值分配。,公路隧道勘测规程要求贯通误差分配方案见表。,8/59,9/59,(1)洞外平面控制测量,任务测定各洞口控制点相对位置，,做为引测进洞和测设洞内中线依据。,要求洞外平面控制网应包含洞口控制点。,建立洞外平面控制方法有：,敷设中线法、精密导线法、,三角锁法和GPS法等。,下面介绍精密导线法与GPS法。,10/59,精密导线法,在洞外沿隧道线形布设精密光电测距导线,来测定各洞口控制点平面坐标。,导线采取正、副导线组成若干个导线环组成控制网，,主导线沿两洞口联线方向敷设，须同时观察水平角边长,副导线只测水平角，水平角观察宜用不低于DJ6级经纬仪，,11/59,12/59,GPS法,用GPS测定各洞口控制点平面坐标，,控制点间能够互不通视，没有测量误差积累，,适合于专长隧道及通视条件较差山岭隧道。,13/59,14/59,(2)洞外高程控制测量,按测量设计中要求精度要求，,施测隧道洞口附近水准点高程。,包含隧道进出口、竖井口、斜井口和坑道口,作为高程引测进洞依据。,普通采取三、四等水准测量，,当两洞口之间距离大于1km时，,应在中间增设暂时水准点。,隧道不长，高程控制测量等级在四等以下时，,也可采取光电测距三角高程测量方法进行观察。,三角高程测量中，光电测距最大边长不应超出600m，,每条边均应进行对向观察。,高差计算时，应加入地球曲率更正。,15/59,15.3 隧道施工测量,内容隧道正式开挖之前测设掘进方向；,开挖过程中，测设隧道中线和腰线，指示掘进方向；,隧道开挖到一定距离后，进行洞内控制测量；,如要在隧道中间开挖竖井，还需进行竖井联络测量。,(1)隧道掘进方向测设与标定,依据洞外控制点坐标和路线交点JD设计坐标，,算出进洞点处隧道掘进夹角,A,，,按,A,定出,A,JD,方向；,计算出进洞点B处隧道掘进夹角,B,，,按,B,定出,B,JD,方向。,16/59,隧道掘进方向测设与标定,17/59,将定出掘进方向标定在地面上方法,在掘进方向上埋设并标定出,A,1,，,A,2,，,A,3,，,A,4,桩，,在垂直于掘进方向埋设并标定出,A,5,，,A,6,，,A,7,，,A,8,桩，,桩位埋设混凝土桩或石桩，,点位选取应注意在施工过程中不被破坏和扰动，,测量进洞点,A,至,A,2,，,A,3,，,A,6,，,A,7,点距离，,方便在施工过程中随时检验和恢复洞口点位置。,18/59,(2)开挖施工测量,1)隧道中线和腰线测设,逐步往洞内引测隧道中线和腰线。,中线控制掘进方向，,腰线控制掘进高程和坡度。,中线测设,隧道每掘进20m左右测设一个中线桩，将中线向前延伸。,中线桩可同时埋设在顶部和底部，,测设隧道曲线段中线桩时，因为洞内工作面狭小，,不可能使用切线支距法或偏角法测设中线桩，,普通使用逐点搬移测站偏角法进行测设。,也可计算加桩点坐标，用全站仪坐标放样。,19/59,逐点搬移测站偏角法测设隧道曲线,20/59,腰线测设,高程由洞口水准点引入，,伴随隧道掘进延伸，,每隔10m应在岩壁上设置一个暂时水准点，,每隔50m设置一个固定水准点，,确保隧道顶部和底部按设计纵坡开挖和衬砌正确放样。,水准测量均应往返观察。,依据洞内水准点高程，沿中线方向每隔5m10m，,在洞壁上高出隧道底设计地坪高1m高度标定抄平线，,称为腰线。,21/59,2)掘进方向指示,使用带激光指向功效全站仪拓普康GPT-3000LN,激光经纬仪ET-02激光电子经纬仪,防爆型激光指向仪JZY-3来指示掘进方向。,22/59,光电跟踪靶安装在掘进机器上，,激光指向仪安置于工作点并调整好视准轴方向和坡度，,发射激光束照射在光电跟踪靶上，,当掘进方向发生偏差，,安装在掘进机上光电跟踪靶输出偏差信号给掘进机，,掘进机经过液压控制系统自动纠偏，,使掘进机沿着激光束指导方向和坡度正确掘进。,23/59,3)开挖断面放样,用盾构机掘进，,盾构机钻头架是依据隧道断面专门设计，,能够确保隧道断面在掘进时一次成形，,混凝土预制衬砌块组装普通与掘进同时或交替进行，,所以，不需要测量人员放样断面。,24/59,用凿岩爆破法施工，,每爆破一次后，应将设计隧道断面放样到开挖面上，,以供施工人员安排炮眼，准备下一次爆破。,开挖断面放样在中垂线和腰线基础上进行，,包含两边倒墙和拱顶两部分放样工作。,在设计图纸上普通都给出断面宽度、拱脚,和拱顶标高、拱曲线半径等数据。,侧墙放样是以中垂线为准，,向两边量取开挖宽度二分之一，用红漆或白灰标出，,即是侧墙线。,拱形部分可依据计算或在AutoCAD上标注尺寸,放出圆周上1，23等点，然后连成圆弧。,25/59,拱顶放样,26/59,盾构机掘进,27/59,28/59,29/59,30/59,31/59,32/59,33/59,34/59,35/59,36/59,37/59,15.4 洞内控制测量,平面控制导线，高程控制水准。,目标是为隧道施工测量提供依据。,(1)洞内导线测量,洞内导线是支导线，不可能一次测完，,每掘进一段距离后才能够增设一个新点。,布设一个新点就需要进行测量，,每掘进20m50m就应增设一个新点。,为预防错误和提升支导线精度，,每埋设一个新点，,应从支导线起点开始全方面重复测量。,复测还可发觉已建成隧道是否存在变形，,点位是否被碰动过。,对于直线隧道，普通只复测水平角。,长大隧道，还需要加测陀螺导线边，以控制方向误差。,38/59,(2)洞内水准测量,每掘进20m50m就应增设一个新水准点。,洞内水准点能够埋设在洞顶、洞底或洞壁上，,但必须稳固和便于观察。,可用洞内导线点标志作为洞内水准点标志，,也可每隔200m500m设置一个很好专用水准点。,每新埋设一个水准点后，,都应从洞外水准点开始至新点重复往返观察。,重复水准测量还能够监测已建成隧道沉降情况，,这对在软土中修建隧道尤其主要。,39/59,15.5 竖井联络测量,长大隧道施工中，为增加隧道掘进工作面，,加紧工程进度，通常在其中部开挖竖井。,竖井联络测量将地面控制点坐标、方位角高程，,经过竖井传递到地下，,以确保新增工作面隧道开挖正确贯通。,依据地面已经有控制点测设竖井开挖位置，,竖井开挖过程中，其垂直度靠悬挂重锤铅垂线来控制，,开挖深度可用长钢尺丈量。,竖井开挖到设计深度，,并依据概略掘进中线方向向左右两翼掘进约10m后，,就应经过竖井联络测量,将地面控制点坐标、方位角、高程,准确地传递到井下，为隧道施工测量提供依据。,40/59,方向法一井定向,41/59,用陀螺经纬仪传递方位角,42/59,高程传递,43/59,15.6 桥位控制测量,桥梁按其轴线长度分为四类,特大(500m)，大(100m500m)，,中(30m100m)，小(30m)，,平面形状可分为直线桥和曲线桥两种，,按结构形式简支梁桥、连续梁桥、,拱桥、斜拉桥、悬索桥等。,桥梁施工测量方法及精度要求随桥梁轴线长度而定，,内容有平面控制测量、高程控制测量、,墩台定位和墩台基础及其顶部放样等。,44/59,45/59,(1)桥位平面控制测量,在桥址两岸路线中线上埋设控制桩。,两岸控制桩连线称为桥轴线，,两控制桩之间水平距离，称为桥轴线长度。,桥位平面控制能够采取三角测量、边角测量,或GPS测量方法建立，,惯用桥位控制网图形为双三角形,大地四边形和双大地四边形。网形要求以下：,桥轴线与基线一端连接，成为三角网一条边，,桥轴线与基线交角尽可能近于垂直，,基线长度普通大于桥轴线长度0.7倍；,三角网传距角应尽可能靠近60，,普通不宜小于30，困难情况下应大于25；,三角点应选在不被水掩、不受施工干扰地方。,46/59,桥位控制网图形双三角形 与大地四边形,47/59,桥位控制网图形双大地四边形,48/59,49/59,(2)高程控制测量,采取水准测量方法建立。,水准点应埋设在桥址附近安全稳固、便于观察位置，,桥址两岸最少应各设一个水准点；,引桥较长时，应适当增设。,对于地质条件较差或易受破坏地段，,应加设辅助水准点或明、暗标志。,桥位水准点应与路线水准点联测，,必要时应与桥位附近其它单位水准点或工程设施联测。,水准点高程普通采取国家水准点高程，,如相距太远，联测有困难时，,可引用桥位附近其它单位水准点，亦可使用假定高程,50/59,桥梁施工要求在河流两岸建立统一高程系统，,需要进行跨河水准测量。,如在桥位上、下游不远处，,国家测绘部门或其它单位进行过跨河水准测量,观察方法和结果精度符合要求则可利用，,不然需要自行测量。,51/59,跨河水准测量地点,应尽可能选择在桥渡附近河宽最窄处，,两岸测站点和立尺点可布成对称图形。,图中1，2为测站点，A，B为立尺点，,要求1与2，1与2距离尽可能相等，并使1，2大于10m，,观察时，视线距水面高度宜大于3m。,52/59,53/59,跨河水准测量视线较长，,读数困难，在水准尺上,安装一块能够沿尺上下移动觇板,觇板用铝或金属或有机玻璃制造，,后面设有夹具，,可沿水准标尺面滑动，,并能用固定螺丝控制，,将觇板固定于标尺任一位置；,觇板中央开一小窗，,小窗中央安一水平指标线。,由观察者指挥立尺员,上下移动觇板，,使觇板上水平指标线落,在水准仪十字丝横丝上，,立尺员在水准尺上读取标尺读数。,54/59,15.7 桥墩测设,桥墩测设应进行两次。,水中桥墩基础(墩底)采取浮运法施工时，,目标处于浮动中不稳定状态，,其上无法安置测量仪器，,所以墩底测设普通采取方向交会法；,在已经稳固墩台基础上定位时，,能够采取直接法、方向交会法或极坐标法。,55/59,(1)直接法,适合用于直线桥梁墩台测设。,将全站仪或测距仪安置在桥轴线控制点,A,上，,在,AB,连线上分别用正倒镜分中法测设出,A,点距墩台中心,P,1,，,P,2,，,P,3,水平距离；,56/59,全站仪搬至对岸,B,点，,在连线上分别采取正倒镜分中法,测设出,B,点距墩台中心,P,1,，,P,2,，,P,3,水平距离；,两次测设墩台中心位置误差应小于2cm。,57/59,(2)方向交会法,在,C,，,A,，,D,三点各安置1台经纬仪，,A,照准,B,，定出桥轴线方向,C,，,D,两台经纬仪均先照准,A,点，,并分别测设,1,，,1,角，,以正倒镜分中法定出交会方向线。,受测量误差影响，,从,C,，,A,，,D,三站测设三条方向线不交于一点，,组成误差三角形。,误差三角形在桥轴线上边长,q,1,q,2,允许范围,对于墩底放样为2.5cm，对于墩顶放样为1.5cm，,则取,C,，,D,两点拨方向线交点,q,3,在桥轴线上投影点作为桥墩中心位置。,58/59,本教案最终一次更新时间,年10月1日,感激您选取本教材！,请您将对本教案意见,发送至qh-506,59/59,