8地下工程测量

2019年8月10日星期六第1页，共99页2019年8月10日星期六莫找借口失败，只找理由成功！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:一.地下通道工程，如隧道工程(包括铁路隧道、公路隧道以及输水隧洞)、城市地下铁道工程等;二.地下建(构)筑物，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、人防工程以及军事设施等;三.为开采各种矿产而建设的地下采矿工程。8.地下工程测量UndergroundEngineeringSurveying2019年8月10日星期六第2页，共99页2019年8月10日星期六莫找借口失败，只找理由成功！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，有时边长较短，因此测量精度难以提高；(2)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，点位误差的累积越来越大；8.地下工程测量UndergroundEngineeringSurveying2019年8月10日星期六第3页，共99页2019年8月10日星期六莫找借口失败，只找理由成功！(3)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；(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。8.地下工程测量UndergroundEngineeringSurveying2019年8月10日星期六第4页，共99页8.地下工程测量UndergroundEngineeringSurveying莫找借口失败，只找理由成功！2019年8月10日星期六8.1概述8.2地面控制测量8.3地下控制测量8.4竖井联系测量8.5贯通误差预计8.6地下工程施工测量与竣工测量8.7贯通误差的测定与调整2019年8月10日星期六第5页，共99页2019年8月10日星期六莫找借口失败，只找理由成功！8.1概述1.隧道工程测量综述隧道可分为超长隧道、长隧道和短隧道。对于直线隧道，其长度在3000m以上的属超长隧道；长度在1000～3000m的属长隧道；长度在500～1000m的属中长隧道；长度在500m以下的属短隧道。对于同等级的曲线隧道，其长度界限为直线形隧道的一半。开挖顺着中线不断地向洞内延伸，衬砌和洞内建筑物（避车洞、排水沟、电缆槽等）的施工紧跟其后，不等贯通，隧道内的大部分建筑物已经建成；特点：2019年8月10日星期六第6页，共99页2019年8月10日星期六莫找借口失败，只找理由成功！8.1概述2.隧道工程测量的任务勘测设计阶段是提供选址地形图和地质填图所需的测绘资料，以及定测时将隧道线路测设在地面上，即在洞门前后标定线路中线控制桩及洞身顶部地面上的中线桩；施工阶段是保证隧道相向开挖时，能按规定的精度正确贯通，并使建筑物的位置符合规定，不侵入建筑限界，以确保运营安全。2019年8月10日星期六第7页，共99页2019年8月10日星期六莫找借口失败，只找理由成功！8.1概述3.隧道工程测量的内容及作用•洞外平面控制测量；•洞外高程控制测量；•洞内平面控制测量；•洞内高程控制测量；•进洞测量；•洞内中线测设；•贯通误差调整；•竣工测量。2019年8月10日星期六第8页，共99页2019年8月10日星期六莫找借口失败，只找理由成功！8.1概述3.隧道工程测量的内容及（1）在地下标定出地下工程建筑物的设计中心线和高程，为开挖、衬砌和施工指定方向和位置；（2）保证在两个相向开挖面的掘进中，施工中线在平面和高程上按设计的要求正确贯通，保证开挖不超过规定的界线，保证所有建筑物在贯通前能正确地修建；（3）保证各种设备的正确安装；（4）为设计和管理部门提供竣工测量资料等。作用2019年8月10日星期六第9页，共99页2019年8月10日星期六莫找借口失败，只找理由成功！8.1概述4.隧道贯通误差的测量要求在隧道施工中，由于地面控制测量、联系测量、地下控制测量以及细部放样的误差，使得两个相向开挖的工作面的施工中线，不能理想地衔接，而产生错开现象，即所谓贯通误差，其在线路中线方向的投影长度称为纵向贯通误差（简称纵向误差），其允许值一般为±20cm。在垂直于中线方向的投影长度称为横向贯通误差（简称横向误差），其允许值一般为±10cm。在高程方向的投影长度称为高程贯通误差（简称高程误差），其允许值一般为±5cm。tuh2019年8月10日星期六第10页，共99页2019年8月10日星期六莫找借口失败，只找理由成功！8.1概述4.隧道贯通误差的测量要求横向贯通误差高程贯通误差纵向贯通误差2019年8月10日星期六第11页，共99页2019年8月10日星期六莫找借口失败，只找理由成功！※影响贯通误差的主要因素及其分解8.1概述4.隧道贯通误差的测量要求•由于洞外控制测量、洞内外联系测量、洞内控制测量和洞内中线放样等项误差的共同影响。•一般将洞外平面控制测量的误差做为影响隧道横向贯通误差的一个独立的因素，将两相向开挖的洞内导线测量的误差各为一个独立的因素，按照等影响原则确定相应的横向贯通误差。洞外（内）平面控制测量的误差所引起的横向贯通误差的允许值：0.583qqqm外20.823qqqm内2019年8月10日星期六第12页，共99页2019年8月10日星期六莫找借口失败，只找理由成功！•高程控制测量中，洞内、洞外高程测量的误差对高程贯通误差的影响，按相等原则分配。0.712hhhm洞外（内）高程测量的误差对高程贯通误差的允许值：8.1概述4.隧道贯通误差的测量要求•对于纵向贯通精度而言，它主要影响隧道中线的长度，只要求满足定测中线的精度，即：2000lL2019年8月10日星期六第13页，共99页2019年8月10日星期六莫找借口失败，只找理由成功！8.1概述4.隧道贯通误差的测量要求测量部位横向中误差（mm）高程中误差mm相邻两开挖洞口间长度（km）＜44~88~1010~1313~1717~20洞外30456090120150±18洞内406080120160200±17洞外、洞内总影响5075100150200250±25无竖井公路铁路隧道控制测量的误差对于贯通误差所容许的影响值2019年8月10日星期六第14页，共99页2019年8月10日星期六莫找借口失败，只找理由成功！横向误差17.3毫米高程误差4.6毫米大瑶山隧道(14.3公里)隧道工程举例8.1概述4.隧道贯通误差的测量要求2019年8月10日星期六第15页，共99页2019年8月10日星期六莫找借口失败，只找理由成功！8.1概述4.隧道贯通误差的测量要求西康铁路秦岭特长隧道(18.4公里)纵向误差125毫米横向误差12毫米高程误差1毫米2019年8月10日星期六第16页，共99页2019年8月10日星期六莫找借口失败，只找理由成功！8.2地面控制测量•对于直线隧道，洞外平面控制测量的目的主要是获取两端洞口较为精确的点的平面位置和引测进洞的方向；•对于曲线隧道，洞外平面控制测量除具有与直线隧道相同的目的外，还在于间接求算隧道所在曲线的转向角及两端洞口控制桩与交点的相对位置，进而按设计选配的圆曲线半径和缓和曲线长重新确定隧道中线的位置。2019年8月10日星期六第17页，共99页2019年8月10日星期六莫找借口失败，只找理由成功！8.2地面控制测量•直线隧道长度大于1000m，曲线隧道长度大于500m，均应根据横向贯通精度要求进行隧道平面控制测量设计。•两相邻开挖洞口（包括横洞口、斜井口）高程路线长度大于5000m，应根据高程贯通精度要求进行隧道高程控制测量设计。2019年8月10日星期六第18页，共99页2019年8月10日星期六莫找借口失败，只找理由成功！8.2地面控制测量1.中线法（现场标定法）•中线法一般只能用于短于1000m的直线隧道和短于500m的曲线隧道的洞外平面控制。建立洞外平面控制的常用的方法有：中线法、精密导线法、三角网和GPS网等。•先将洞内线路中线点的平面位置测设于地面，经检核确认该段中线与两端相邻线路中线能够正确衔接后，方可以此作为依据，进行引测进洞和洞内中线测设。2019年8月10日星期六第19页，共99页2019年8月10日星期六莫找借口失败，只找理由成功！8.2地面控制测量假设A、D两点为隧道中线在洞口处的已知点，由于不能通视，因此要在中间定出B、C两点，作为向洞内引线的依据。标定时可按设计图纸求得AD的概略方位角，然后在现场按此方向用经纬仪以正倒镜延长直线的方法，将中线从A点延长至B、C′，最后至D′点，并量出DD′间的距离。另外用视距法求得AB′、B′C′、C′D′等距离，这时CC′的距离可用下式求得：1.中线法DDCCCAD2019年8月10日星期六第20页，共99页2019年8月10日星期六莫找借口失败，只找理由成功！8.2地面控制测量1.中线法中线法简单、直观，但其精度不太高。然后将经纬仪移到C，后视D点，再用上法延长直线至A，若直线不通过A点，再按上述方法计算在B点的偏距，并将仪器移至B点，依此方法，直至使B、C二点都在AD直线上为止。最后将B、C二点在地面上标定出来，作为向洞内引线的依据。若用于曲线隧道，则应首先精确标出两切线方向，然后精确测出转向角，将切线长度正确地标定在地表上，以切线上的控制点为准，将中线引入洞内。2019年8月10日星期六第21页，共99页2019年8月10日星期六莫找借口失败，只找理由成功！隧道洞外导线测量和经纬仪（或全站仪）导线测量方法相同，但它的精度要求较高，所以测角和量边均用较精密的仪器和方法。8.2地面控制测量2.导线法（1）在直线隧道的设计中，导线应尽量沿两洞口连接的方向布设成直伸形式。因为直伸导线量距误差只影响隧道的长度，而对垂直隧道中线方向上的误差（即横向贯通误差）影响较小。2019年8月10日星期六第22页，共99页2019年8月10日星期六莫找借口失败，只找理由成功！（2）在曲线隧道的测设当中，当两端洞口附近为曲线而中部为直线的隧道，两端曲线部分可沿切线、中部直线部分沿中线布设导线点；当整个隧道在曲线上时，宜沿两端洞口的连接线布设导线点，如受地形地物限制，可离开中线或两洞口的连接线，但不宜过远。同时，曲线隧道的导线还应尽可能通过洞外曲线起讫点或交点桩，这样曲线交点上的总偏角可根据导线测量结果计算出来，据此可将定测时所测得的总偏角加以修正，用得到的较精确的数值来求算曲线元素。8.2地面控制测量2.导线法2019年8月10日星期六第23页，共99页2019年8月10日星期六莫找借口失败，只找理由成功！（3）导线应尽可能通过隧道两端洞口及各辅助坑道口的进洞点，使这些点能够成为主导线点。有时受条件限制，辅助坑道口的进洞点不便直接联系为主导线点时，可作为支导线点，这些点至少与两个主导线点联测，以保证其精度。8.2地面控制测量（4）在确定控制点位置时，应使每个洞口不少于三个能彼此联系的平面控制点（包括洞口插点及附近的三角点，导线点）。以便于进洞时进行检测，或某个点在施工过程中被破坏后，便于补测。2.导线法2019年8月10日星期六第24页，共99页2019年8月10日星期六莫找借口失败，只找理由成功！（5）为了提高导线测量的精度和增加校核条件，一般都将导线布置成多边形闭合环。当量距困难时，可布设成主副导线闭合环，副导线只测其转角而不量距。8.2地面控制测量（6）导线最短边长不应小于300m，相邻边长的比不应小于1：3，并尽量采用长边，以减小测角误差对导线横向误差的影响。2.导线法2019年8月10日星期六第25页，共99页2019年8月10日星期六莫找借口失败，只找理由成功！（7）隧道洞外导线应组成闭合环，一个控制网中导线环的个