隧道施工测量

隧道施工测量一、隧道施工测量的目的和内容1、隧道施工测量的目的是确保隧道开挖能按照规定的精度进行正确的贯通，并使每一栋建筑按照设计位置达到规定的精度。2.隧道内外施工控制测量、隧道贯通误差的测量和调整、辅助隧道的测量等。3.应定期检查为长大隧道建立的控制网络。如果丢失或损坏，应另外设置平行测量。在施工前，估计贯入误差是否满足规定要求。4.隧道外的水准点和中线点应定期复核，隧道内的控制点应根据施工进度设置。设定的桩点必须稳定、可靠并具有良好的可视性。5.隧道施工测量的主要任务是确保隧道开挖按照规定的精度要求完成。因此，隧道测量必须以规定的精度小心谨慎地进行，以避免严重后果、浪费和返工。突破误差应满足测规的要求。突破误差容限(mm)种类公路隧道铁路隧道横向穿透误差150毫米100毫米高程突破误差70毫米50毫米注：隧道长度不超过3公里，超过3公里的隧道要求详见测规。控制测量误差对隧道内外贯通误差的影响测量地点公路隧道铁路隧道横向中间误差仰角误差横向中间误差仰角误差在山洞外面45毫米25毫米30毫米18毫米洞里面60毫米25毫米40毫米17毫米总影响值75毫米35毫米50毫米25毫米注：隧道长度不超过3公里，超过3公里的隧道要求详见测规。高程控制测量的参考坡度测量地点等级每公里意外平均误差M(mm)长度(公里)级别在山洞外面第五级货品7.55公里DS3洞里面第五级货品7.55公里DS36.控制隧道外平面测量的参考精度测量方法公共道路铁路长度(公里)角度测量误差()边长相对中值误差长度(公里)角度测量误差()边长相对中值误差中线测量121/10000141/10000导线测量2101/10000241/200002341/10000242.51/20000三角测量1.541/100001.541/100001.522.51/150001.522.51/150002421/15000242.51/25000注：隧道长度不超过3 4公里，3 4公里以上隧道要求详见测规。二、洞外控制测量隧道外的控制测量应首先根据控制网进行，以指导测量，并在隧道入口处投点，以方便施工期间隧道内的控制测量。场地应结合地形和地面特征进行造型，造型应坚固、简洁。在保证精度的前提下，应充分考虑观测条件，测量车站的稳定度，以便引导进入隧道，避免施工干扰。每个入口应设置两个测量点，并应包含在控制网络中。控制网的布置应满足测规的要求。常用的洞外平面控制测量方法有：中线法、精密导线法和三角锁定法。1.中线法这是一种在隧道顶部地面上的直接对准方法，在地面上用控制桩以一定的间隔精确地校准隧道的中心线，作为引导和测量隧道进入隧道的基础。适用于中、短直隧道。如下图所示：dABCDEbce如图所示：A、E为固定测量时路线的中心线(也是孔控制桩)，B、C、D为洞穴顶部的中心线控制桩点。由于A和E不可见，所以直线通常通过使用前后反射镜或180度角方法从洞穴一端的控制点延伸到洞穴另一端的控制点。2.精密导线法一般有以下四种形式：单导体、主辅导体环、导体网和符合导体。(1)单导体直线隧道使用固定的测量中心线隧道外的平面控制网铺设成两条平行的导线，即主线和辅助线，隧道两端连接形成导线闭合环。主导体测量角度和边长，而辅助体只测量角度而不测量边长，形成多边形角度闭合条件。根据需要，可以在中部增加一个连接边，形成多个导线闭合环，调整可以通过简单的平面检查方法进行。主线被选为入口接触方向。初级和次级导体回路适用于长隧道的控制。(3)金属丝网适用于线形复杂的长隧道或更多辅助隧道(水平隧道、斜井和立井)。应对所有拐角和侧面进行测量。(4)连接电线当隧道两端都建立了超前控制点，且其精度高于隧道控制测量要求时，可在两个相对的开挖开口之间建立附着导线，导线应尽可能布置成直线延伸型，以尽量减小横向贯通误差的影响。3、三角锁法如果只考虑横向贯穿精度，三角形锁是最理想的方案。它可以布置成角度测量网、侧面测量网和侧面交叉网。三角锁布局应满足以下要求：(1)三角锁应沿两个开口之间的连接线设置。该三角形优选为近似等边三角形。形成三角锁的三角形数量应尽可能少。从起始边到最弱边的三角形数量不应超过六个，否则应添加起始边。整个隧道中三角形的数量不应超过12个。(3)入口点应为三角锁中的三角形，其他三角形应尽可能靠近中心线。(4)三角锁布局如下图所示：三、孔控制测量隧道内观测的特殊性主要是施工干扰大、环境条件差、亮度差、边长短。必须采用两种观察方式。当施工通风不良、烟气严重时，角度测量不合适。孔中导体的长边应尽可能选择。根据总贯通精度要求和孔外导体对贯通精度的影响值，确定孔内控制测量所需的精度和方法。1.隧道中的导线应根据入口浇铸点测量延伸至隧道的长度。入口浇铸点应纳入控制网络。导线点应尽可能沿路线中心线敷设。洞穴的入口是洞穴外部和内部之间的主要接触点。它应该反复测量，经常检查(防止损坏)和保护。2、孔内导线应设置成封闭导线或主、辅导线环。对于具有平行导向孔的隧道，封闭导体布置在主孔中，单个导体布置在平行导向孔中。当导孔延伸到孔中导体侧长度的2-3倍时，利用横向通道和主孔导体进行导体延伸测量，形成闭环。3.对于上下导洞法施工的隧道，上导洞延伸一定距离后，应与下导洞的中心线一起测量，以检查上导洞的中心线点或上导洞的前导点。4.为了便于隧道内高程点的施工和复测，设置密度应相对较高。每次测试前至少应检测到两个或更多的点。四、隧道掘进断面测量每段开挖前，根据设计断面类型和尺寸放样。常用的方法有：五寸台阶法(剖面偏移法)、大样本法、三角高程法等。1.五英寸步进法(截面偏移法):也就是说，根据拱顶中心线和外侧线的标高，两侧的侧向偏移应自上而下从中心线左右各0.5m(拱和曲线段)和1.0m(直墙段)开始测量(测量偏移时，隧道c也就是说，对于一种尺寸的挖掘部分，预先在地面上释放大样本(11)，并且大样本由木材或金属条制成。测量时，释放拱顶中点和两侧弹点的位置，将大样品套在顶部，在外围画点。该方法用于全断面开挖或上、下导坑开挖及预留核心土施工。3.三角高程法：该仪器将放样出一次所有的面部轮廓线，作为里程的中线。该方法具有速度快、要求高的特点。计算量很大。放样前，放样点的所有数据必须事先计算好。并且对面的平面度有较高的要求，特别是对于激光制导和无棱镜的仪器方便，但受面的平面度精度影响很大。4.无棱镜技术仪器现在越来越普遍，因此一些仪器或其他软件可以用来直接测量截面，并为结构分析提供科学准确的数据。五、隧道衬砌位置控制无论哪种隧道衬砌，都不允许侵入隧道施工的边界。因此，各部位的衬砌放样必须在正确的中线和水平测量的基础上认真进行，使其位置正确，尺寸和标高符合设计要求。中线两侧衬砌结构的放样以中线点和水准点为基础，控制其平面位置和标高。高层建筑的位置包括侧墙转角、侧墙基础、侧墙体线、拱线等。拱顶、拱脚、侧墙脚等内缘的设计标高。应通过液位计释放并标记。拱衬的放样是将拱安装在正确的空间位置。拱架定位固定后，即可铺设模板，浇筑混凝土。在浇筑混凝土衬砌施工过程中，应经常检查拱和模板的位置和稳定性。如果位移变形值超过限值，应及时修正。侧墙衬砌的施工放样，如果是直墙衬砌，模板可按规定尺寸从标定好的中心线放出偏移量后安装。如果是曲面墙衬砌，应根据计算出的中心线偏移安装曲面模板，并进行支撑和固定，以开始衬砌施工。六、辅助隧道施工测量1.对于辅助隧道引入的中线和水准测量，应根据辅助隧道的类型、长度、方向和坡度，在隧道入口附近设置所需精度的隧道外控制点。2.平行导孔和水平孔的引测方法和高程测量与主孔相同。3.斜井中心线的方向应在斜井井口外延伸一条直线，可以用正反镜将方法分成孔。测量斜井距离，测量桩顶标高，计算高差，根据斜井距离换算水平距离。4、竖井测量时，应根据竖井的大小、深度、必要的测量精度来确定测量方法，竖井进中线测量时，可采用钢丝吊锤、激光、经纬仪等。通过竖井的标高，可以直接调整钢卷尺进行测量。七、隧道贯通精度估算1.单导线单根导线对隧道贯通误差的影响主要由角度测量和边缘测量引起。角度测量误差引起的横向穿透误差计算如下：其中：测量导体角度时的m-误差( );-弧秒，206265 ；rx2-从导体的每个测量角点到贯穿表面的垂直距离的平方和(m2)。边缘测量引起的横向穿透误差计算如下：其中：-导体测量边缘的相对中值误差；dy2-导体每侧在贯穿表面上投影长度的平方和(m2)。单导线测量误差对横向贯通误差的总影响值计算如下：单导线估算示例：下图显示了一个隧道：EABFCD穿透表面单导体：ABCDEF设置e其中：-主线测量边缘的相对中值误差；线角度测量中的m-误差()；Dy2-贯通平面上主导体每侧投影长度的平方和(m2)。-横向环调整角度对穿透效果的权重倒数；rx从主线的每一点到贯穿面的垂直距离(m)；(n1)k -主要和辅助导线回路角度测量站的总数。单导线估算示例：下图显示了一个隧道：ecdAbEBFCD穿透表面与单个导体相比，添加次级导体以形成闭环。导线环测量误差对贯入误差的总影响值计算如下：假设两端开口与辅助导线开口相连，导线环调整角度对贯入误差影响的倒数权重计算如下：假设两端接触主线进入孔中，然后可以看出，进入与主线方向相关的孔有利于穿透精度。3.铁丝网导线网测量误差对突破精度影响值的估算方法有几种：条件平差估算法、间接平差估算法、点误差椭圆估算法等。我不会在这里详述。4、符合电线符合导线测量误差对贯通精度影响值的估算方法与单导线相同。5.三角锁当根据导线近似估算三角测量误差对贯入精度的影响值时，首先从三角锁中选择一条替代导线，该替代导线应由一排进出口线方向相对较近且边数较少的三角锁的边组成。两端开口的选定边缘应便于将导线引入开口或将点引入开口。一般来说，网铺好后，起点就已经确定了。根据网的图案和替代线的选择，确定最弱边并估计其精度。式中：分别为两端起始边计算的最弱边边长的相对中值误差。-起始边缘的相对中值误差-重量的倒数(由真实数字计算)和是距离角三角锁估计的一个例子：下图显示了一个隧道：EJ4J2JBOY3乐队J1ABFCD替换导线为：a b c d e f。弱边缘精度的估计：在本例中，起始边是J1-J2，根据图形强度很容易确定最弱的边是e-f，e-f的权重倒数是三角形的角