中南铁路通道南吕梁山段四号斜井洞内施工测量隧道测量毕业论文

1、毕毕业业设设计计说说明明书书 山西中南铁路通道南吕梁山段四号斜井洞内施工测量山西中南铁路通道南吕梁山段四号斜井洞内施工测量 太原理工大学毕业设计评阅书太原理工大学毕业设计评阅书 题目题目 ：山西中南铁路通道南吕梁山段四号斜井洞内施工测量山西中南铁路通道南吕梁山段四号斜井洞内施工测量 系系 测绘工程测绘工程 专业专业 姓名姓名 设计时间：设计时间：20112011 年年 月月 日日20112011 年年 月月日日 评阅意见：评阅意见： 成绩成绩 指导教师：指导教师：（签字）（签字） 职职务：务： 20112011 年年 月月 日日 太原理工大学太原理工大学毕业设计答辩记录卡毕业设计答辩记录卡 系

2、系 测绘工程测绘工程 专业专业 姓名姓名 答答 辩辩 内内 容容 问问 题题 摘摘 要要评评 议议 情情 况况 记录员：记录员： （签（签 名）名） 成成 绩绩 评评 定定 指导教师评定成绩指导教师评定成绩答辩组评定成绩答辩组评定成绩综合成绩综合成绩 注：评定成绩为注：评定成绩为 100 分制，指导教师为分制，指导教师为 30%，答辩组为，答辩组为 70%。 专业答辩组组长：专业答辩组组长：（签名）（签名） 2011 年年 月月 日日 摘摘 要要 隧道测量是在隧道工程的勘测设计、施工、竣工验收及运 营等阶段所进行的测量工作。本文结合我实习期间所掌握的知 识，介绍了隧道测量的一些基本内容，包括隧

3、道进洞测量，进 洞坐标转换，全站仪洞内施工测量等内容。其中，重点介绍了 用徕卡 ts02 全站仪放样开挖线、二次衬砌和用收敛计测量洞 内围岩的收敛情况。 关键字：关键字：全站仪；开挖线;二次衬砌 abstract tunnel measurement is in tunnel project reconnaissance design, the construction, the completion acceptance and operation stage of measurements. combined with my internship period knowledge of m

4、easurement, this paper introduces some basic content tunnel, including tunnel into the hole into the hole measurement, coordinate transformation, electronic tachometer hole construction survey, etc. among them, the emphasis is made ts02 measurement card electronic tachometer lofting excavation line,

5、 the second lining and hole with convergence plan measurement of surrounding rock convergence conditions. key word: electronic tachometer; excavation lines; second lining 目目 录录 第一篇 山西中南铁路通道南吕梁山段四号斜井洞内施工测量.1 第一章 绪论.1 第一节 山西中南铁路通道简介 .1 第二节 隧道测量简介 .2 第三节 徕卡 ts02 全站仪简介 .4 一全站仪安置步骤 .4 二使用电子气泡整平步骤 .4 三软按键

6、功能简介 .5 第二章 隧道进洞测量 .6 第一节 洞外控制测量 .6 一洞外平面控制测量 .6 二辅助坑道的进洞测量 .8 第二节 隧道进洞的坐标转换问题 .8 一坐标转换原理 .9 二软件转换 .9 第三章 四号斜井洞内施工测量 .13 第一节 四号斜井开挖面的放样 .14 一开挖面放样步骤 .14 二卡西欧 5800 开挖线放样程序简介 .15 第二节 四号斜井掌子面超欠挖检测 .18 第三节 四号斜井二次衬砌的放样 .19 一四号斜井二次衬砌的放样 .19 二二衬台车的检校 .19 三特殊情况下的测量工作 .20 第四节 四号斜井净空变化测量 .23 一收敛计简介 .23 二四号斜井监

7、控量测点位布置情况介绍 .24 三使用收敛仪测量步骤 .26 第二篇 vb 圆曲线程序设计 .27 第一章 圆曲线放样简介 .27 第一节 圆曲线简介 .27 一圆曲线的测设要素 .27 二直角坐标法放样圆曲线 .28 三极坐标法放样圆曲线 .29 第二章 圆曲线放样程序界面及程序简介 .30 第一节 起始窗体及简介 .30 第二节 计算曲线要素的窗体 .31 第三节 极坐标法窗体 .33 第四节 直角坐标法窗体 .35 结 论.38 外文资料.39 中文译文.42 参考文献.45 致 谢.45 第一篇第一篇 山西中南铁路通道南吕梁山段山西中南铁路通道南吕梁山段 四号斜井洞内施工测量四号斜井洞

8、内施工测量 第一章第一章 绪论绪论 第一节第一节 山西中南铁路通道简介山西中南铁路通道简介 山西中南部铁路通道是国家规划的大能力运煤通道建设项目，是“十一五” 期间国家重点工程，起点为山西省吕梁市兴县瓦塘镇，终点为日照港，全长 1260 公里，山东省境内 426 公里，其中日照市境内 75.4 公里，项目总投资 998 亿元，计划于 2014 年 9 月全线贯通。 山西中南部铁路通道自山西省吕梁市兴县的瓦塘开始，向南经临县、柳 林、蒲县，折向东经洪洞、长治，跨京广线后引入河南安阳市汤台线的汤阴 东站，利用汤台线增建二线至河南濮阳市台前县，在台前县北跨京九线后折 向南跨越黄河，经山东省济宁市梁山

9、县、泰安市宁阳县磁窑镇、新泰市天 宝镇、羊流镇、莱芜市、淄博市沂源县、临沂市沂水县、日照市莒县、临沂 市莒南县的文疃镇、临沂市临港产业区朱芦镇至日照市岚山区的巨峰镇然后 到达日照港南区，横贯晋豫鲁三省，线路全长1260 公里，穿越吕梁山、太 岳山、太行山、沂河（山东第一大河）流域和蒙山山系（简称沂蒙山） 、 日照低山丘陵，途经山西、河南、山东3 省 12 市，其中山西、河南、山东 3 省境内分别为 579 公里、255 公里和 426 公里。主要设计技术标准为国铁 级、双线电气化、行车速度 120km/h、重载铁路。正线长 125957 公里， 其中新建 103489 公里，利用既有线增建二线

10、 170673 公里，配套建设 与菏瓦、南同蒲、太焦线、京广线、京九线、京沪线的联络线，长度为 113977 公里。 图图 1-11-1 山西中南通道示意图山西中南通道示意图 我实习所在的单位是中铁十一局集团有限公司山西中南部铁路通道 zntj- 7 标项目经理部五分部。其承建的是中南铁路通道洪洞段南吕梁山隧道，全长 23 公里，用五个辅助斜井，我在四号斜井参加实习。 第二节第二节 隧道测量简介隧道测量简介 隧道测量的主要任务是，提供选址地形图和地质填图所需的测图资料，以 及定测时将隧道线路测设在地在面上，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；在施工阶段是保证隧道相向开挖时

11、，能按规定精确正 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。 隧道施工进度慢，往往成为控制工期的工程。为了加快施工进度，除了进、 出口两个开挖面，还常采用横洞、斜井、竖井、平行导坑等来增加开挖面。因 此不管是直线隧道还是曲线隧道，开挖总是沿线路中线不断向洞内延伸，洞内 线路中线位置测设的误差，逐步随着开挖延伸而逐渐积累；另一方面，隧道工 时基本上是采用边开挖、边衬砌的方法，等到隧道贯通时，未衬砌部分也所剩 不多，故所能进行的中线调整的地段有限。于是，如何保证在隧道贯通时，两 相向开挖施工中线的相对错位不超过规定限值，是隧道施工测量的关键问题。 其中横向贯通误差的大小，直

12、接影响隧道施工质量。所以必须制定正确的贯通 测量方案并进行精度预计。 隧道测量（直线隧道）的主要内容与方法如下图: 中线法 精密导线法 三角测量 洞外平面控制测量三边测量 边角测量 进洞测量gps 测量 洞外高程控制测量 移桩法 进洞关系计算与进洞测量 拨角法 洞内洞外联系测量 由洞外向洞内传递坐标和方向 由洞外向洞内传递高程 隧道测量 中线形式单导线 洞内平面控制测量导线环 导线形式 主副导线 交叉导线 旁点闭合 洞内控制测量 洞内高程测量 由导线测设中线 洞内中线测量 独立中线法 图图 1-21-2 隧道测量的内容隧道测量的内容 在隧道施工测量中还会有开挖线放样、拱架位置放样、二衬台车检校

13、、仰 拱断面测量以及超、欠挖测定等测量任务。它们都需要全站仪配合编程计算器 来完成，我们以后会讲到。 第三节第三节 徕卡徕卡 ts02ts02 全站仪简介全站仪简介 一、全站仪安置步骤一、全站仪安置步骤 1. 顾及到观测姿势的舒适性，调节三脚架腿到合适的高度。 将脚架置于地 面标志点上方，尽可能地将脚架面中心对准该点。 2. 旋紧中心连接螺旋，将基座及仪器固定到脚架上。 3. 打开仪器，激光对中器会自动激活，然后 整平/对中界面会出现。 4. 移动脚架腿，并转动基座脚螺旋，使激光对准地面点。 5. 伸缩脚架腿整平圆水准器。 6. 根据电子水准器的指示，转动基座脚螺旋以精确整平仪器。参照 使用

14、电子气泡整平步骤。 7. 通过移动三脚架头上的基 座，将仪器精确对准地面点，然后旋紧中心连 接螺旋。 8. 重复第 6 步和第 7 步，直至达到所要求的精度。 二、使用电子气泡整平步骤二、使用电子气泡整平步骤 利用基座的脚螺旋和电子水准器，可以精确地整平仪器。 1. 将仪器转动至两脚螺旋连线的平行方向( 仪器横轴平行于两脚螺旋的连 线)。 2. 调节脚螺旋使气泡大致居中。 3. 打开仪器，如果倾斜补偿设置为单轴或者双轴，激光对中器会自动激活， 然后 整平/对中界面会出现。 否则，按 fnc 键选择整平/ 对中。若仪器倾斜 达到一定范围，则将显示电子水准器的气泡和指示脚螺旋旋转方向的箭头。 4.

15、 通过转动这两个脚螺旋使该轴向的电子水准器气泡居中。箭头会显示需 要调整的方向。当气泡居中后箭头会被两个复选标志代替。 5. 转动余下的第 3 个脚螺旋使第二个轴向（垂直于第一个轴向）的电子水 准器气泡居中。箭头会显示需要调整的方向。当气泡居中后箭头会被一个复选 标志代替。 三、软按键功能简介三、软按键功能简介 软按键通过对应的 f1 到 f4 功能键来选择。这一节描述了系统中所使用 的公共软按键的功能。更多特定软按键会在它们出现的应用程序章节进行说明。 表表 1-11-1 徕卡徕卡 ts02ts02 全站仪按键功能简介表全站仪按键功能简介表 按键说明 abc 切换到字母数字输入模式 012

16、切换到数字输入模式 测存进行距离和角度测量并存储结果 测距进行距离和角度测量但不存储结果 坐标打开手动输入坐标界面 退出退出当前屏幕或应用程序 查找搜索一个已输入的点 输入激活字母数字软按键输入文本 p/np 在棱镜模式和无棱镜模式间进行切换 列表显示可用点列表 确定 如果是输入界面：确认测量值或输入值并进入下一步操作 如果是消息界面：确认消息并按选择的操作继续或者返回到 前一界面重新选择 后退退回到前一个激活的对话框 记录记录当前显示数据 重置恢复所有可编辑的域值为默认值 查看显示选中点的坐标和作业详细信息 第二章第二章 隧道进洞测量隧道进洞测量 在隧道开挖之前，必须根据洞外控制测量的结果，

17、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。 第一节第一节 洞外控制测量洞外控制测量 洞外控制测量包括平面控制测量和高程控制测量，其目的是在隧道各开挖 口之间建立精密的控制网以便检测，各洞口控制桩的位置是否准确，保证隧道 准确贯通。 一、洞外平面控制测量一、洞外平面控制测量 （一）中线法 中线法是将隧道线路的平面位置，按定测的方法，先测设在地面上，经反 复校核无误后，才能把地面控制点确定下来，施工时就以这些控制

18、点为准，将 中线引入洞内。一般直线隧道短于 1000m，曲线隧道短于 500m 时，可以用中线 法来做控制。 b d c acdb 图图 2-12-1 中线法中线法 如上图，a、c、d、b 作为在 a、b 之间定测时所定中线上的直线转点。由 于定测精度较低，在施工之前要进行复测，其方法为 ：以 a、b 作为隧道方向 控制点,将经纬仪安置在 c点上，后视 a 点，正倒镜分中定出 d点；在正倒 镜分中，定出 b点。若 b、b不重合，可量出 bb距离，则 dd = bb ad ab 自 d点沿垂直于线路中线方向量出 dd定出 d 点，同法亦可定出 c 点。 然后再将经纬仪安置在 c、d 点上复核，证

19、明该两点在位于直线 ab 上，即可将 它们固定下来，作为中线进洞的方向。 （二）精密导线法 导线法比较灵活、方便，对地形的适应性比较大，用全站仪更灵活。 精密导线应组成多边形闭合环。它可以是独立闭合导线，也可以和国家三 角点相连。导线水平角的观测，应以总测回数的奇数测回和偶数测回，分别观 测导线前进方向的左角和右角，以检查测角错误；将它们换算为左角或右角后 再取平均值，以提高测角精度。为了增加检核条件和提高测角精度的可行性和 可靠性，导线环的个数不宜太少，不应少于 4 个，每个环的边数不宜太多，一 般在 46 条为宜。 在进行导线变长丈量时，应尽量接近于测距的最佳测程，变长应短于 300m；导

20、线尽量以直伸形式布设，减少转折角的个数，以减少边长误差和测角 误差对隧道横向贯通误差的影响。 导线的测角中误差按下式计算，并满足测量设计的精度要求。 m= 式中 f为附合或闭合导线环的方位角闭合差； n 为计算时 f的测站数； n 为附合导线或闭合导线环的个数。 （三）三角测量 三角法测量的方向控制精度较中线法和导线法都高，如果仅从横向贯通的 角度考虑，则它是理想的控制方法。 三角测量除采用测角三角锁外，还可以采用边角网和三边网。但从精度、 可靠性、工作量、经济方面考虑，以测角三角锁为好。 三角锁一般布置一条高精度的基线作为起始边。并在三角锁另一端增设基 线，以便检核，其余仅只有测角工作，按正

21、弦定理推算边长，经过平差计算可 求的三角点和隧道轴线上控制点的坐标，然后以控制点为依据，确定进洞方向。 二、辅助坑道的进洞测量二、辅助坑道的进洞测量 如图所示,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。 图图 2-22-2 联系导线联系导线 第二节第二节 隧道进洞的坐标转换问题隧道进洞的坐标转换问题 在隧道测量

22、中，为使隧道洞内洞外有统一的坐标系，在进洞测量时，必需 进行坐标转换，把洞内洞外纳入同一坐标系。 我国现在常用的三大坐标系包括北京 54、西安 80 和 wgs84。我所在的单 位用的是北京 54 坐标系。在施工中，为了方便测量，有效的控制线路掘进方向， 保证隧道正确贯通，需要在隧道内建立以线路中线为 x 轴，隧道边距为 y 轴的 坐标系。这就会导致控制网与线路中线的坐标系不一致，所以应首先把洞外控 制点和中线控制桩的坐标纳入同一坐标系统内，故必须进行坐标换算。 一、坐标转换原理一、坐标转换原理 (一) 不同空间大地直角坐标系的换算 换算时，会用到布尔莎公式，公式如下： x新=x0+（1+k）

23、x旧+zy旧-yz旧 y新=y0+（1+k）y旧-zx旧+xy旧 z新=z0+（1+k）z旧+yx旧-xy旧 上式为布尔莎公式，式中包括了七个参数，分别是三个平移参数 x0、 y0、 z0；三个旋转参数 x、y、z；一个尺度变化参数 k。我们称这种方法为七 参数法。由上式看出，一个坐标系转换到另一个坐标系，必须知道其转换参数。 转换参数可通过联测一些公共点获得，通过联测公共点，可得到这些点在新旧 两个坐标系中的坐标，于是就可利用上述公式求出转换参数。转换参数求出后， 就可实现两个坐标系中任意坐标的转换。 (二) 特例：北京 54 全国 80 及 wgs84 坐标系的相互转换 这三个坐标系统是当

24、前国内较为常用的，它们均采用不同的椭球基准，其 中北京 54 坐标系，属三心坐标系，大地原点在苏联的普而科沃，长轴 6378245m，短轴 6356863，扁率 1/298.3；西安 80 坐标系，属三心坐标系，大 地原点在陕西省泾阳县永乐镇，长轴 6378140m，短轴 6356755，扁率 1/298.25722101；wgs84 坐标系，长轴 6378137.000m，短轴 6356752.314，扁 率 1/298.257223563。由于采用的椭球基准不一样，并且由于投影的局限性， 使的全国各地并不存在一至的转换参数。对于这种转换由于量较大，有条件的 话，一般都采用 gps 联测已知

25、点，应用 gps 软件自动完成坐标的转换。 二、软件转换二、软件转换 在现在的测量工作中，一般都用软件转换 第三章第三章 四号斜井洞内施工测量四号斜井洞内施工测量 在斜井施工中，主要包括掘进和支护。进行这两项作业的测量工作主要有 开挖面放样、钢架位置放样、二次衬砌放样（包括二衬台车检校） 、仰拱开挖放 样、超欠挖检测、监控量测等。在测量中需要用到编程计算器，由于隧道中空 间狭窄，光线较差，施工过程中粉尘较大能见度较低，施工车辆较多。所以在 布设临时控制点时，要选择线路两侧，不易被遮挡的地方，在水泥钉上绑扎丝， 并在边墙上喷红漆，标记点号及临时控制点距边墙的距离。另外，在测量过程 中，要和施工人

26、员配合，加快测量速度，尽量缩短测量时间，减小对施工的影 响。 本章我结合施工实践，主要介绍一下四号斜井的开挖线和二次衬砌的放样。 下图为四号斜井，b 围岩的开挖轮廓线与二次衬砌轮廓线示意图。 图图 3-13-1 开挖轮廓线与二次衬砌轮廓线示意图开挖轮廓线与二次衬砌轮廓线示意图 第一节第一节 四号斜井开挖面的放样四号斜井开挖面的放样 一、开挖面放样步骤一、开挖面放样步骤 在隧道掘进过程中，使施工人员掌握好掘进方向，在每次打钻前，都要放 样开挖线，用红漆喷点。在掌子面上放样的点数，不得少于 10 个，每隔一米左 右用全站仪放一个点。 全站仪放点步骤： 1.在距掌子面最近的临时控制点上设站，对中整平

27、后后视棱镜，完成坐标 定向； 2.在键盘上按 np 键，将全站仪切换到免棱镜状态，此时激光指示自动打开； 3.按方向键，选择程序f2 测量进入测量界面，界面上会显示出激光点所 指处的坐标 x、y、z； 4.首先放样拱顶中线。搬动全站仪照准部，将激光点大致移到拱顶中线点 附近，根据屏幕上显示的 y 坐标值，调节竖直和水平微动螺旋，将 y 坐标值调 到 0 附近，按 f1 测距，如果 y 值不为 0，继续调节竖直和水平微动螺旋，直至 y 值为 0。此时激光点所指的位置即为拱顶中线点； 5.在放样两边的点。由于其它点需要根据隧道掌子面的设计大小走，所以， 其它点的放样要用到编程计算器，我们用的是卡西

28、欧 5800。将照准部向中线左 侧移动一米左右，使激光点大致打到设计的开挖线轮廓线附近，按 f1 测距，将 激光点坐标，输入计算器，计算器会自动计算出激光点距开挖轮廓线距离。计 算器程序下一节会讲到； 6.算出距离后，用对讲机通知在掌子面上喷点的同伴，告知内移或外移多 少（沿半径方向）如下图； 图图 3-23-2 开挖线放样喷点示意图开挖线放样喷点示意图 7.重复 5、6 步，继续放出其余的点； 8.放样底板高程。在掌子面上线路中线位置，接近底板位处，放样出底板 位置。此过程也需要计算器配合，计算出后，用红漆标在掌子面上，下多少。 经过以上 8 步，开挖线就放样出来了。 二、卡西欧二、卡西欧

29、5800 开挖线放样程序简介开挖线放样程序简介 卡西欧 5800 计算器开挖线放样（包括二次衬砌）程序及注释如下： （一）主程序： clrmemory“将 az 的值归零” 200dimz“增加 200 个变量” fix 3 “定义结果保留 3 位小数” ?m“选择线路：四号斜井为 4，五号斜井为 5” ?x:?y:”h”?n:xs:yz:nz1 “输入测点三维坐标：直线隧道使 用的是独立坐标，x=里程、y=边距” “dmlx”?n“选择围岩断面类型。详见围岩断面类型表” ”gclx”?q“选择工程类型：开挖为 1，二衬为 2” “fd”?e“输入围岩断面放大值” prog”xwy” prog

30、”xsq” ”求出对应里程内轨设计高程” if z2=3:then goto 4:ifend “iii 级采用新的算法” if q=1:then goto1:else goto2:ifend “判断工程类型是开挖还是二衬” lbl1 prog”xkw”:goto3 lbl2 prog”xec”:goto3 lbl4 prog”xskw” lbl3 “o”:o ”求出点在围岩断面的第几段弧内” if k0:then “ny”:else“wy”:ifend:abs(k) ”求出所求点是内移 或是外移” if abs(o)=2:then goto 5:else stop:if end lbl 5 z

31、149-(h+2.12)z150 if z1500:then “up h”:else“down h”:if end abs(z150) （二）子程序： 1.斜井围岩类型判断(xwy) int(n100z2:100*frac(n100z3 if z2=2:then prog“x2j”:return:ifend “判断为级围岩断面类型” if z2=3:then prog“x3j”:return:ifend “判断为级围岩断面类型” if z2=4:then prog“x4j”:return:ifend “判断为级围岩断面类型” if z2=5:then prog“x5j”:return:ifen

32、d “判断为级围岩断面类型” 2.斜井竖曲(xsq) if m=4:then goto1:else goto2:ifend lbl1 prog”xsq4”:return lbl2 prog”xsq5”:return 3.斜井开挖立架(xkw) z1-hx:abs(z)y ”转换到以隧道断面竖直中轴线为 x 轴、以隧道中 轴线上高程等于内轨高的点为原点所建的直角坐要标系” if y=0:then 0o:x-(z11+z13+z8+e)k:return:ifend ”判断点 在隧道中轴线上” pol(x-z11,y-z12):if jz14:then z/abs(z)*1o:i- (z13+z8+

33、e)k:return:ifend ”判断点在第一扇形区域内” pol(x-z21,y-z22):if jz24:then z/abs(z)*2o:i- (z23+z8+e)kz1-cos(j)*k z149:return:ifend”判断点在第二扇 形区域内” if xz21+(z23+z8)/cos(z25-z24)*cos(z25):then z/abs(z)*3o:(i-(z23+z8+e)/(cos(j-z24)/cos(j- z24)k:return:ifend ”判断点在斜墙区域内” “up h” ”提示点位上移” (z21+z23/cos(z25-z24)*cos(z25)-xh

34、 ”点向上的位移值” stop “终止程序” 4.斜井二衬(xec) z1-hx:abs(z)y ”转换到以隧道断面竖直中轴线为 x 轴、以隧道中 轴线上高程等于内轨高的点为原点所建的直角坐要标系” if z-z6=0:then 0o:x-(z13+e)k:return:ifend ”判断点在隧道 中轴线上” pol(x-z11,y-z12):if jz14:then z/abs(z)*1o:i- (z13+e)k:return:ifend ”判断点在第一扇形区域内” pol(x-z21,y-z22):if jz24:then z/abs(z)*2o:i- (z23+e)k:return:if

35、end ”判断点在第二扇形区域内” pol(x-z31,y-z32):if xz31+z33*cos(z35):then z/abs(z)*3o:i-(z33+e)k:return:ifend ”判断点在第三扇形区域内” “up h” ”提示点位上移” (z31+z33*cos(z35)-xh ”点向上的位移值” stop “终止程序” 5.斜井 iii 级开挖(xskw) z1-hx:abs(z)y ”转换到以隧道断面竖直中轴线为 x 轴、以隧道中 轴线上高程等于内轨高的点为原点所建的直角坐标系” if y=0:then 0o:x-(z11+z13+z8)k:return:ifend ”判断

36、点在 隧道中轴线上” pol(x-z11,y-z12):if jz14:then z/abs(z)*1o:i- (z13+z8+e/2)k:return:ifend ”判断点在第一扇形区域内” if jz24:then z/abs(z)*3o:y-(z23+z8+e)k:return:ifend ”判断点在直墙区域内” “up h” ”提示点位上移” stop “终止程序” 第二节第二节 四号斜井掌子面超欠挖检测四号斜井掌子面超欠挖检测 在隧道开挖过程中，由于测量、施工（打钻、放炮）等原因，造成隧道超 挖或欠挖。如果超欠挖尺度较大，会对工程质量造成严重影响。超挖过大，会 导致隧道掌子面变形，威

37、胁安全；欠挖过大，会使二衬台车无法正常通过，还 需要补炮，对工程进度，工程成本造成影响。因此，及时测量、控制隧道的超 欠挖是非常必要的。 表表 3-13-1 超挖尺度控制表超挖尺度控制表 围岩级别 开挖部位 超挖类型单位/cm 线形超挖 101510 最大超挖 202515拱部 边墙线形超 挖 101010 线形超挖 10 仰拱、隧底 最大超挖 25 隧道超欠挖的检测，一般是和放样掌子面同时进行的，也需要编程计算器 配合。隧道超欠挖测量程序和放样开挖线的程序是一样的，此处不在叙述。 第三节第三节 四号斜井二次衬砌的放样四号斜井二次衬砌的放样 一、四号斜井二次衬砌的放样一、四号斜井二次衬砌的放样

38、 二次衬砌是在隧道喷浆后，对隧道的第二次加固。放样时，因为是直线隧 道，所以只需要把线路中线标定在二衬台车附近就可以了，标定时用水泥钉绑 扎丝，钉入中线位置就可以了。当然也能标定在边墙上，用红漆标记上边墙点 距中线点的距离。这样，就可以避免由于施工原因，找不到中线点。施工人员 可以从边墙处，量出距中线的距离，来指挥二衬台车通过，期间需要挖机的配 合。 二、二衬台车的检校二、二衬台车的检校 台车进洞前，要对其进行检校。下面介绍二衬台车的检校方法： 1.台车有设计轨距，先按设计轨距把钢轨铺好（注意场地要平整）模板台 车开到上面； 2.两轨之间的中线即为隧道中线，这时从台车顶上的模板接口处吊垂球下

39、来。这里要注意，合格的台车，拱顶正中的位置是不能有接缝的，一般要错开 30cm，这个在台车的设计图上也可以找到，从那个位置吊下来，与中线的距离 符合台车的设计就好。 （这一步不是检校，而属于台车就位，因为台车的两轨固 定以后，上部分还是可以左右移动的，而且两端都要吊） 3.刚才就位的是台车横向的位置，接下来就是把模板台车张开，即保证台 车下边缘到地面的高度和设计相符，一般是与小边墙的施工缝搭接 10cm（由于 是在洞外，所以首要是知道小边墙施工缝的标高和洞内底板标高，然后高差减 去搭接长度） 。一定要精确，最好使用水准仪，这也是前面要求场地平整的理由。 4.就位完成后，如果全站仪附带断面扫描程

40、序的，直接把断面改成隧道净 空尺寸去检查模板外轮廓就行了。 （有的单位会在隧道净空的基础上把模板和二 衬都放大一点，以要施做的二衬内轮廓断面为准） 如果全站仪没有附带程序， 那就拿上图纸，用五寸台也行，用你们日常放开挖轮廓线的方法也可以（注意 半径变化） 。也可以直接测出各个特征点的距离，回去在 cad 上绘出，然后与二 衬断面比较也行。总之原则是你们的模板台车就位后浇注出来的混凝土尺寸能 符合设计要求。 5.如果第 4 条检验出现疑问，重新检查台车就位是否准确，当然如果设计 上同半径同圆心的两块模板，曲率或者半径不对，直接可以判定不合格了。 6.其他项目，工作窗的位置是否与设计相符。 7.相

41、邻模板的接口处，切向错开和横向错开距离要进行检查。 就位一定要准确，必要的时候多拉几根线，台车最终是为洞内服务的，所 以检查验收台车的时候，即使在洞外，也应该根据洞内的需要模拟出就位的位 置，总之台车轨道最后是放在洞内的地板上，台车张开要能正好满足二衬需要。 三、特殊情况下的测量工作三、特殊情况下的测量工作 （一）台车无法通过时 由于在隧道施工过程出现的欠挖或台车变形等问题，导致隧道某断面处的 边距小于设计边距，使在二次衬砌时，台车无法通过该断面处。此时，就需要 测量人员通过测量手段，确定出问题所在，为施工人员提供施工依据。四号斜 井二衬打致 dk0+205 处时，遇到过这种情况。具体操作方法

42、如下： 1.用全站仪交汇定点的方法吗，在出现问题的断面较近处设站（附近要是 有临时控制点用坐标定向就可以了） ； 2.用全站仪分把台车边缘和影响台车通过的断面测一次，点位尽量密一些， 每隔 20cm 左右打一个点，将所测坐标保存； 3.将测得的数据用 cad 成图，比对台车轮廓与断面的位置关系，标记记出 影响台车通过的位置，及需要修改的距离，告知施工人员。施工人员会按照给 出的数据，对欠挖处进行处理。 图图 3-33-3 四号斜井四号斜井 dk0+201dk0+201 处断面与台车轮廓比较图处断面与台车轮廓比较图 （二）掌子面上方出现塌方时 隧道掘进至 dk0+260 处时，由于围岩情况较差，

43、在爆破后，掌子面上方的 岩层出现塌方，出现了一个直径为一米左右的凹陷。为了指导施工人员对塌方 处进行修复，测量人员需对塌方处的断面进行测量。测量方法与台车无法通过 时的方法相同。 图图 3-43-4 四号斜井四号斜井 dk0+261dk0+261 处断面图处断面图 （三）全站仪自由设站简介 在上述两种情况中，都会用到全站仪自由设站的方法。下面我以徕卡 ts02 全站仪为例，介绍一下全站仪自由设站。 1.测量原理 传统的后方交会方法是指在未知点p设站，向三个已知点观测得到两个水平 夹角，根据所得角度和三个已知点坐标来计算位置点p的坐标。自由没站法是指 在待定控制点设站或者临时设站，向多个已知控制

44、点观测方向和距离，并按间 接平差方法计算待定点坐标的一种控制测量方法。测站点的坐标根据方向观测 值和边长观测值建立方向误差方程式和边长误差方程，然后根据最小二乘法原 理计算待定点坐标平差值。传统的后方交会方法有一个前提：待定点不能位于 由已知三点所决定的外接圆的圆周上，否则无法确定p的唯一性。而且越靠近该 危险圆，待定点p的可靠性越低。而利用全站仪的自由设站功能无需过多的顾虑 危险圆。 2.徕卡ts02全站仪自由设站步骤 （1) 在需要设站的点上架设仪器，开机后整平仪器，若仪器内存中有已知 点，可不输入已知点坐标，直接从内存中调用； （2）在仪器界面上选择程序设站后方交会输入仪器高棱镜高； （

45、3）在已知的控制点上架棱镜，照准后点测距； （4）一般情况下只需测两个点，全站仪即可显示出站点坐标及测点的标差， 若方差在允许范围内，则定向完成； 第四节第四节 四号斜井净空变化测量四号斜井净空变化测量 一、收敛计简介一、收敛计简介 图图 3-53-5 数字收敛仪示意图数字收敛仪示意图 收敛计的产品有许多，目前，施工过程中用得较多的是数显收敛计，如图， 其长度根据需要有 15m、20m、30m、40m、50m 等多种，测量精度可达 0.06mm。 钢尺上每隔 20mm 有一定位孔，螺旋千分尺最小读数 0.01mm，测距钢尺读数 螺旋千分尺读数。 图图 3-63-6 收敛仪结构示意图收敛仪结构示

46、意图 使用收敛计时，将收敛计两端挂钩挂于测点环上，调整钢尺长度，使钢尺 大致拉紧，然后将尺孔销插入钢尺上相应的孔位中，并用尺卡将钢尺紧贴联尺 架，防止钢尺与尺孔销脱离；钢尺联接好后，旋进千分尺，使钢尺张力增加， 当张力窗口中读数达到规定值时，即进行读数。读数完比，退回千分尺，使钢 尺张力减小，然后再旋进千分尺，使钢尺张力增加，这样反复测量，读取三次 读数，填入记录表内。 收敛计使用注意事项：使用前必须仔细阅读说明书，了解有关张力、温 度改正等有关参数，使用时按说明书进行操作。要经常对钢尺进行保养，使 其清洁，任何时候都应避免沿地面拖拉钢尺。钢尺回收时，应用清洁的软布擦 拭钢尺和其他部位，去除表

47、面的污物和水分。每年应将收敛计送回厂家或专 门的机构进行维修或检定一次。 二、四号斜井监控量测点位布置情况介绍二、四号斜井监控量测点位布置情况介绍 表表 3-23-2 四号斜井监控量测点位埋设里程表四号斜井监控量测点位埋设里程表 四号斜井监控量测点埋设里程四号斜井监控量测点埋设里程 iviv 级（级（10m10m）iiiiii 级级(30m)(30m)iviv 级（级（10m10m） d0+345d0+425d0+735d0+1045d0+1355 d0+355d0+455d0+745d0+1055d0+1365 d0+365d0+485d0+755d0+1065d0+1375 d0+375d

48、0+515d0+765d0+1075d0+1385 d0+385d0+545d0+775d0+1085d0+1395 d0+395d0+575d0+785d0+1095d0+1405 d0+605d0+795d0+1105d0+1415 iviv 级（级（10m10m）iiiiii 级级(30m)(30m)iviv 级（级（10m10m） d0+635d0+805d0+1115d0+1425 d0+665d0+815d0+1125d0+1435 d0+695d0+825d0+1135d0+1445 d0+725d0+835d0+1145d0+1455 d0+845d0+1155d0+1465

49、d0+855d0+1165d0+1475 d0+865d0+1175d0+1485 d0+875d0+1185d0+1495 d0+885d0+1195d0+1505 d0+895d0+1205d0+1515 d0+905d0+1215d0+1525 d0+915d0+1225d0+1535 d0+925d0+1235d0+1545 d0+935d0+1245d0+1555 d0+945d0+1255d0+1565 d0+955d0+1265d0+1575 d0+965d0+1275d0+1585 d0+975d0+1285d0+1595 d0+985d0+1295d0+1605 d0+995

50、d0+1305d0+1615 d0+1005d0+1315d0+1625 d0+1015d0+1325d0+1635 d0+1025d0+1335d0+1645 d0+1035d0+1345d0+1655 表表 3-33-3 四号斜井监控量测埋点统计表四号斜井监控量测埋点统计表 四号斜井监控量测点埋设统计表 计数里程段监控量测点的个数围岩类型 10 3030a 230 7040 370 9525 495 12025b 5120 20585a 6205 395190b 7395 45055b 8450 730280 9730 1625895 101625 165530a 净空变化量测点可购买专用

51、的埋设元件，也可自制：采用 22 钢筋，长 30cm，端部用 8 钢筋焊接一个大小约为边长 5cm 的等边三角形，用于挂尺。 隧道开挖后按要求布点，用电锺或风钻钻眼，深约 40cm，然后将 22 钢筋插 入孔内，并用砂浆填充。布点时拱顶钢筋应垂直于水平面，三角形面与隧道走 向一致，侧壁钢筋应垂直于隧道中线，三角形面与水平面平行，钢筋头外露 2cm 左右。埋设后应采取保护措施（如用塑料袋包裹，以防喷浆时沾上水泥浆 而引起量测误差）并做上醒目标识。在四号斜井，我们会在挂钩上挂监控量测 记录牌加以标记。 三、使用收敛仪测量步骤三、使用收敛仪测量步骤 1. 检查予埋没点有无损坏、松动并将测点灰尘擦净。

52、 2.打开收敛计钢尺摇把，拉出尺头挂钩放入测点孔内，将收敛计拉至另一 端测点，并把尺架挂钩挂入测点孔内，选择 8.4m 处的尺孔，将尺孔销插入，用 尺卡将尺与联尺架固定。 3. 调整调节螺母，仔细观察，使塑料窗口上的刻线对在张力窗口内标尺 上的两条白线之间。 4. 记下钢尺在联尺架端时的基线长度与数显读数。为提高量测精度，每 条基线应重复测三次取平均值。当三次读数极差大于 0.5mm 时，应重新测试。 5. 测试过程中，若数显读数已超过 25mm，则应将钢尺收拢(换尺孔)20mm 重新测试，两组平均值相减，即为两尺孔的实际间距，以消除钢尺冲孔距离不 精确造成的测量误差。 6. 一条基线测完后，

53、应及时逆时针转动调节螺母，摘下收敛计，打开尺 卡收拢钢带尺，为下一次使用作好准备。 第二篇第二篇 vbvb 圆曲线程序设计圆曲线程序设计 第一章第一章 圆曲线放样简介圆曲线放样简介 第一节第一节 圆曲线简介圆曲线简介 无论是铁路、公路还是地铁隧道和轻轨，由于受地形、地物、地质等的限 制，经常要改变线路前进方向。当线路方向发生改变时，为保证车辆安全、平 稳的运行，在线路转向处需用曲线将两直线连接起来。这种在平面上连接不同 线路方向的曲线称为平面曲线。平面曲线又有圆曲线和缓和曲线两种。下面我 重点介绍圆曲线。 一、圆曲线的测设要素一、圆曲线的测设要素 图图 1-11-1 圆曲线曲线要素圆曲线曲线要

54、素 上图中，zy 表示直圆点，qz 表示曲中点，yz 表示圆直点， 为线路转角， r 为圆曲线半径，t 为切线长，l 为曲线长，e 为外矢距。 其中，曲线半径 r 和线路转角 在线路设计时已给出。故圆曲线的测设要 素包括切线长 t，曲线长 l，外矢距 e 和切曲差 q。由上图可知，这四个要素的 计算公式如下： t=tan l=r 2 180 e=r（sec-1） q=2t-l 2 二、直角坐标法放样圆曲线二、直角坐标法放样圆曲线 直角坐标法，又叫切线支距法。它是以 zy 或 yz 为坐标原点，已通过 zy（或 yz）的切线为 x 轴，过 zy（或 yz）的半径为 y 轴建立的直角坐标系统。 利

55、用曲线上各点在此坐标系中的坐标，便可以用直角坐标法测设曲线。其做法 是在地面上沿切线方向自 zy（或 yz）量出 xi，在其垂直方向上量出 yi，便可 得到曲线上的 i 点。如下图： 图图 1-21-2 直角坐标法直角坐标法 由上图可知，曲线上任一点的坐标为： xi=rsinai yi=r(1-cosai) 因为 ai=li/r，代入上式得： xi =li- -+ li3 6r2 li5 120r4 yi = -+ li2 6r li4 24r3 li6 720r5 三、极坐标法放样圆曲线三、极坐标法放样圆曲线 当用光电测距仪或全站仪测设圆曲线时，由于其测设距离受地形条件限制 较小，精度高、速

56、度快，可以采用极坐标法直接、独立地测设各点，因此，正 在逐渐地被广泛使用。它是用偏角和弦长来测设圆曲线细部。如图 2.3 所示， 1，2， ，n 为设计之详测点。当放样至详测点 时，可在 zy 点置镜，后 视 jd 方向，拨出偏角,再自 zy 点量距 ci 和拨出的视线方向交会，即得出 点。 图图 1-31-3 极坐标法极坐标法 若偏角 i 对应的弦长为 ci，则其弦长： ci=2rsini 测设步骤： （1）将经纬仪安置于曲线起点 zy(或终点 yz)上，以度盘 00000照准路 线的交点 jd。 （2）转动照准部，正拨（按顺时针方法）测设 1 角，由测站点沿视线方 向量弦长 c 钉桩，则得

57、曲线上第一点 l 的位置。 （3）然后测设 2 点之偏角 2，将钢尺端零点对准 zy 点，以钢尺读数为 c2 处交于视线方向，即距离与方向相交，则定出曲线上第二点 2 点。依此类推， 定出其它中间各点，并钉以木桩。 （4）最后，测设至曲线终点，视线应恰好通过曲线终点 yz。zy 点至曲 线终点的弦长应为 cn-1，测设得出的曲线终点点位与原定终点点位之差，其纵 向闭合差不应超过l1000(l 为曲线长)，横向误差不应超过10cm，否则应 进行检查，改正或重测。 第二章第二章 圆曲线放样程序界面及程序简介圆曲线放样程序界面及程序简介 第一节第一节 起始窗体及简介起始窗体及简介 这个起始窗体的程序

58、为： private sub command1_click() form2.show form1.hide end sub private sub command2_click() form3.show form1.hide end sub private sub command3_click() form4.show form1.hide end sub 第二节第二节 计算曲线要素的窗体计算曲线要素的窗体 此窗体的程序为： private sub command1_click() dim a, b, r, t, l, e, j, zy, qz, yz, jd, k a = val(text2

59、) + val(text3) / 60 + val(text4) / 3600 b = a * 3.1415926 / 180 r = val(text1) t = format(r * tan(b / 2), 0.00) l = format(r * b, 0.00) e = format(r * (1 / cos(b / 2) - r, 0.00) j = format(2 * r * tan(b / 2) - r * b, 0.00) zy = format(val(text6), 0.00) qz = format(zy + l / 2, 0.00) yz = format(qz +

60、l / 2, 0.00) jd = format(zy + l / 2 + e, 0.00) text7.text = t= & t & vbcrlf & l= & l & vbcrlf & e= & e & vbcrlf & j= & j & vbcrlf & zy=k & text5 & + & zy & vbcrlf & qz=k & text5 & + & qz & vbcrlf & yz=k & text5 & + & yz & vbcrlf & jd=k & text5 & + & jd end sub private sub command2_click() text1.text