子情境3：隧道洞内控制测量电子教案.

1、路桥测量教案课程名称路桥测量情境4隧道施工测量子情境 :境:3隧道洞内控制测量授课班级任课教师系另学校名称第1页共 11 页教学过程设计工作任务隧道洞内控制测量工作时间工作任务教学组织媒介过程教师学生资讯决策课内2h2h课外学习隧道洞内控制测量的原理及方法1.1. 下发本工作任务书及引导文；2.2.引入隧道洞内控制测量的作用；1 1、 结合工作任务书、引导文，以小组为单 位，通过案例、网站、 测量规范了解隧道洞案例、规范、讲义、PPTPPT情境情境 4 4:隧道施工测量子情境子情境 3 3:隧道洞内控制测量授课班级授课时间4h4h授课类型理实一体课周次学时6h6h教学目的1.1.掌握隧道洞内控

2、制的布设形式及精度要求；2.2.掌握洞内控制测量的观测方法；3.3.掌握洞内控制测量内业处理的方法教学 重点和难点重点：1.1.隧道洞内控制测量的观测方法；2.2.隧道洞内控制测量数据处理。难点：隧道洞内控制测量数据处理。教具及教材（参考书）全站仪 1 1 套；棱镜 4 4 套、木桩 1010 根、计算器 1 1 个、锤子 1 1 把、钢尺 1 1 把、小 钉 10100 0个铁路工程测量规范 GPSGPSM量规范教学方法项目教学法教学手段教学做一体教学 主要内容1.1.隧道洞内控制的布设形式及精度要求；2.2.隧道洞内控制测量的观测方法；3.3.隧道洞内控制测量数据处理。授课课程：路桥测量授

3、课教师:第2页共 11 页4H4H3.3. 提出隧道洞内控制测量主要内容及要求；4.4.讲解隧道洞内控制 测量的方法及精度要求；5.5. 组织小组讨论，检杳学生对本任务主要知 识点掌握程度，答疑解惑内控制测量的内容及 技术要求；2 2、通过讲义、PPTPPT 以及教师讲解、答疑、小组讨论获知本任务的主要知识点；3 3、小组讨论、老师指 导确定隧道洞内控制测量方法。计划课内OhOh课外4H4H制定隧道 洞内控制 测量作业 万案1 1、提供铁路工程测量规范；2 2、提供隧道设计图纸及已知测量成果；3 3、布置隧道洞内控制测量作业方案制定的主要内容及要求；4 4、解答方案制定过程中的疑问5 5、组织

4、小组方案汇报6 6、提出作业方案修改意见。1 1、根据隧道设计资料 已知测量成果、规范、 按照隧道洞内控制测量作业方案指定要 求，以小组为单位制 定隧道洞内作业方案；2 2、制作 PPTPPT 汇报小组万案；3 3、根据老师提出的冋 题修改作业方案。案例、规范实施与检杳课内2h2h课外6h6h依据制定的方案实施隧道洞内控制测量的任务1 1、制定仪器使用计戈 V;V;2 2、维护学生工作秩序；3 3、纠正学生作业不规范行为；4 4、巡回解答学生测量过程中的问题。1 1、领取仪器设备；2 2、仪器检校；3 3、准备测量表格4 4、小组组长对本组 人员分工；5 5、 按照制定的作业 方案实施隧道洞内

5、控制测量外业观测工规范第3页共 11 页5 5、检查作业小组测量 成果，对不符合要求的 测量结果提出重测建 议。作；6 6 检杳外业测量成 果；7 7、 利用科傻或平差 易平差软件处理外业观测数据；8 8、检查测量结果的 可靠性，对不符合要 求的测量结果进行重 测，直至满足要求；9 9、编写隧道洞内控 制测量技术总结；1010、小组之间按照测 量成果验收规范要求相互检杳外业观测记录、抽查外业观测角 度及距离，最后写出验收报告。评价课内OhOh课内2h2h出勤率 20%20%作业表现20%20%作业指导书及技术总结 40%40%小组自评 20%20%第4页共 11 页教案正文3.13.1 概述在

6、隧道施工中，随着开挖的延伸进展，需要不断给出隧道的掘进方向。为了正确完成施 工放样，防止误差积累，保证最后的准确贯通，应进行洞内控制测量。此项工作是在洞外控制 测量和洞、内外联系测量的基础上展开的，包括洞内平面控制测量和洞内高程控制测量为了很好地控制贯通误差，应先敷设精度较低的施工导线，然后再敷设精度较高的基本 控制导线，采取逐级控制和检核。施工导线随开挖面推进布设，用以放样指导开挖，边长一般 为 252550m50m。对于长隧道，为了检查隧道方向是否与设计相符合，当隧道掘进一段后，选择部分施工 导线点布设边长一般为 5050100100 m m、精度较高的基本导线，以检查开挖方向的精度 .

7、.对于特长隧道掘进大于 2km2km 时，可选部分基本导线点敷设主要导线，其边长一般为 150150 300m300m，用测距仪测边，并加测陀螺边以提高方位的精度。因此导线布设时应考虑到点位、精 度和贯通精度要求。地下控制导线布设方案如图 所示，其中 A A、B B、C C、为主导线，a a b b、c c、为基本导 线，1 1、2 2、3 3、为施工导线。隧道施工中，导线点大多埋设在洞顶板，测角、量距与地面大 不相同。第5页共 11 页3.23.2 洞内平面控制测量洞内控制测量起始于两端洞口处的洞外控制点，随着隧道的开挖而向前延伸 洞内平面控制通常有两种形式，即中线形式和导线形式。中线形式就

8、是以定测精度或稍高于定测精度， 在洞内按中线测量的方法测设隧道中线。这种方法只适用于短隧道。3.2.13.2.1 洞内平面控制测量形式(1).(1).单导线2 2单导线导线布设灵活，但缺乏检测条件。测量转折角时最好半数测回测左角，半数测回测 右角，以加强检核。施工中应定期检查各导线点的稳定情况。. .导线环如图所示，导线环是长大隧道洞内控制测量的首选形式，有较好的检核条件，而且每增设第6页共 11 页一对新点，如 5 5 和 5 5点，可按两点坐标反算 5 55 5的距离，然后与实地丈量的 5 55 5距离 比较，这样每前进一步均有检核。. .主副导线环如图所示：主、副导线环中双线为主导线，单

9、线为副导线。主导线既测角又测边长，副导 线只测角不测边，增加角度的检核条件。在形成第二闭合环时，可按虚线形式，以便主导线在 3 3 点处能以平差角传算 3 34 4 边的方位角。主副导线环可对测量角度进行平差，提高了测角精 度，对提高导线端点的横向点位精度非常有利。（4 4）交叉导线322322 洞内导线等级的确定测量部位测量 方法 测量 等级测角精度（）适用长度（km）边长相对中误差洞 内导 线 测量-二二1.0直线7201/10000曲线3.520三1.8直线3.57曲线2.53.5四2.5直线2.53.5曲线1.52.5五4.0直线2.5曲线1.5323323 洞内平面控制说明(1)(1

10、)洞内导线应尽量沿线路中线布设或与线路中线平移一适当距离左右交叉布设， 边长要 接第7页共 11 页近等边，长度应根据洞内测量设计确定，在保证洞内通视条件良好的情况下， 将导线边尽量 设长。(2)(2)导线点应尽量布设在施工干扰小、通视良好且稳固安全地段，两点间视线与建筑物的 距离应大于 0.20.2 m m。(3)(3)对于大断面的长隧道，应布设成多边形闭合导线环。有平行导坑时，平行导坑的导线 应与正洞导线联测，以资检核。(4)(4)导线的边长应按贯通要求进行设计，当导坑延伸至两倍洞内导线设计边长时，应进行 一次导线引伸测量。(5)(5)每测定一个新导线点时，都需对以前的导线点作检核测量，必

11、须符合原有三个或三个 以上控制点确保无误后方可进行导线引测。检测精度应与原测精度相同。(6)(6)进行角度观测时，应尽可能减小仪器对中和目标偏心误差的影响。一般在测回间采用仪器和觇标重新对中，在观测时采用两次照准两次读数的方法。采用对点器觇牌照准，用较强 的光源照准标志，以提高照准精度。(7)(7)边长测量采用电磁波测距仪时，应防强灯光直接射入照准头，应经常拭净镜头及反射 棱镜上的水雾。(8)(8)凡是构成闭合图形的导线网( (环) )都应进行严密平差计算，以便求出导线点的新坐标值。 当隧道全部贯通后，应对地下长边导线进行重新平差，用以最后确定隧道中线。(9)(9)对于短边( (斜井平坡段、左

12、右线隧道的横洞) )，宜采用强制对中的三联脚架法测角测边， 以提高精度。(10)(10)导线点应埋于坑道底板面以下 10201020 cm,cm,应埋设为混凝土包铁芯桩。上面盖铁板以保护桩面及标志中心不受损坏，为便于寻找，应在边墙上用红油漆预以标注。(11)(11)作业前必须对精密测角仪器进行检验，并每年将仪器送计量部门鉴定。(12)(12)洞外、洞内温差较大，明亮度反差强烈，由洞外向洞内的引测工作，应在夜晚或阴天 进行。在测定定向角和洞内、外连接角或当洞内外高差、边长悬殊过大时，水平角的观测应增 加测回数。(13)(13)距离测量应采用对向观测 2424 测回，并在测边两端量取气象元素取平均

13、值后对边长进 行改正，边长最后投影到抵偿高程面上。(14)(14)隧道施工的洞内烟尘较大，为确保目标有足够的明亮度，照明采用腆钨灯或强光手电。(15)(15)测量过程中，尽量减小施工干扰，禁止喷射混凝土，长时间保证通风，以确保观测条 件良好。第8页共 11 页(16)(16)洞内外温度、湿度相差很大，为使仪器内部温度与外界温度充分一致，仪器应开箱3030分钟后方可进行观测。17)17)由于隧道内施工程序多，人员和车辆出入较多，因此，测量时仪器操作人员不能离开仪器，要在测量过程中始终保证仪器的安全，避免仪器被摔、被碰或被砸。(18)隧道洞内灰尘和水气比较大，因此，在每次隧道洞内测量完成后，应该及

14、时将仪器从仪器箱中取出擦干净，并且等仪器晾干后再装箱，使仪器能始终处在良好的运转状态。(19)每次洞内导线引测采用的观测方法、观测精度指标、观测条件、平差方法均应相同。(20)导线边以接近等长为宜，一般直线地段不短于200200 m m,曲线地段不宜短于 7070 m m。3.33.3 洞内高程控制测量洞内高程控制测量是将洞外高程控制点的高程通过联系测量引测到洞内 ， 作为洞内高程控 制和隧道构筑物施工放样的基础，以保证隧道在竖直方向正确贯通3.3.13.3.1 洞内高程测量等级及精度要求测量部位测量等级两开挖洞口问高程路线长度(km)(km)每千米高程测量偶然中误差(mm)(mm)二二二32

15、32 1.01.0洞内-三11321132 3.03.0四511511 5.05.0五55 7.57.53.3.23.3.2 洞内水准测量洞内水准测量与洞外水准测量的方法基本相同，但有以下特点：(1)隧道贯通之前，洞内水准路线属于水准支线，故需往返多次观测进行检核(2) 洞内三等及以上的高程测量应采用水准测量，进行往返观测；四、五等也可采用光电 测距三角高程测量的方法，应进行对向观测。第9页共 11 页(3) 洞内应每隔 200200500500 m m 设立一对高程控制点以便检核。 为了施工便利，应在导坑内拱 部边墙至少每 100100 m m 设立一个临时水准点。(4) 洞内高程点必须定期

16、复测。测设新的水准点前，注意检查前一水准点的稳定性，以 免产生错误。(5)因洞内施工干扰大，常使用挂尺传递高程(如图)，高差的计算公式仍用 hAB=a-bhAB=a-b， 但对于零端在顶上的挂尺(如图中 B B 点挂尺)，读数应作为负值计算，记录时必须在挂尺读数 前冠以负号。B B 点的高程：HB=HA+aHB=HA+a ( b b) =HA+a+b=HA+a+b测点后视读数刖视读数高差测得高程+BMI1.85656.231P11.7891.5660.29056.521第10页共 11 页P2-2385-2.512430160.822卩3-256-2.743035861.180P41,655422356.957-130820344.9494223计算检核 h h = = h h 亠亠