注册测绘师培训(详细全面)-工程测量5

1、目 录3.1 工程测量概述3.2 工程控制网建立3.3 工程地形图测绘概述控制测量规划测量3.4 城乡规划与建筑工程测量3.5 线路与桥梁、水利、市政工程测量3.6 矿山与隧道工程测量3.7 地下管线测量施工测量竣工测量变形监测3.8 工程竣工测量3.9 变形与形变监测3.10 精密工程测量3.6.1 概述3.6.2 隧道施工测量3.6.3 矿井施工测量3.6.4 联系测量3.6.5 贯通测量3.6.1 概述一、地下工程与地下工程测量（1）地下工程：深入地面以下，开发利用地下空间资源所建造的地下土木工程（2）地下工程测量：指地下工程在规划、设计、施工、竣工及运营管理各阶段所进行的测量工作二、.

2、地下工程测量特点（1）施工环境差，测量精度难以提高（2）硐室互不相通，不便校核，误差累积大（3）施工面窄，控制测量形式单一，一般采用导线测量（分级布设）（4）测量方法与仪器比较特殊（联系测量或陀螺经纬仪）三、地下工程测量内容1.规划阶段：大中地形图或专业地形图，需要时测绘纵、横断面图以及地质剖面图2.建设阶段：施工控制测量、建（构）筑物定线放样（1）施工控制测量：地面控制测量、地下控制测量、联系测量（2）施工定线放样：放样施工中线和腰线，给出开挖方向硐体成型或部分成型后，放样断面线指导衬砌衬砌后进行断面测量，核实净空竣工后，编绘竣工图和记录必要的测量数据3.运营阶段 设备安装、维修、改建、扩建

3、；全程变形监测四、隧道工程测量1.隧道工程测量（1）规划阶段：提供选线地形图和地质图资料（2）设计阶段：测图控制网建立、带状地形图和横断面测绘（3） 建设阶段：施工测量、竣工测量（4）建设和运营阶段：地表、洞身及相关建筑物的变形监测2.隧道施工测量内容：洞外控制测量、进洞测量、洞内控制测量、洞内施工测量、贯通误差调整及竣工测量五、矿山测量1.矿山测量：内容：矿产勘探阶段的地面控制测量、地形图测绘、勘探点的标定（1）设计阶段：地形图测绘、工业广场测量、线路测量（2）建设阶段：井筒和巷道测量、建筑施工测量、设备安装与线路测量（3）生产阶段：井巷标定、岩层与地表移动监测、土地复垦2.矿井施工测量内容

4、：地面控制网建立、竖井定向测量、竖井导入高程测量、竖井贯通测量、井下控制测量、井下施工测量3.6.2 隧道施工测量一、技术方案设计1.基本技术要求：（1）洞外控制网宜布设成自由网（2）洞外控制测量，洞口布设不少于3个平面点；2个水准点（3）洞内先布设施工导线，指示掘进；再布设高级导线检查校正（4）洞内施工导线边长宜近似相等；洞内水准路线应往返测量（5）洞内控制点不易保存，埋石顶面应比洞内地面低2030cm，上面加设护盖后填平地面，以免施工中遭受破坏2.贯通误差要求二、洞外控制测量作用：在隧道各开挖口之间建立统一的控制网，可进行隧道洞内控制测量或中线测量，保证隧道准确贯通方法中线法控制形式简单、

5、方向控制较差、适用较短隧道（直线短于1km，曲线适于500m）布设简单灵活、地形适应性强，外业工作量少方向控制精度高，组织复杂洞外控制测量导线法三角形网GPS定位法定位精度高，选点灵活，无须通视，观测时间短一般采用二、三等水准布设洞外高程测量 水准测量三角高程测量 水准测量困难时，布设成四、五等洞外平面控制测量等级（补充）：说明：GPS控制网不能低于三等三角形网、导线网不能低于一级三、进洞测量定义：即隧道洞外和洞内的联系测量，洞外控制测量完成后，应把各洞口的进洞点和洞外控制网联系起来直线隧道：纵轴为线路中线曲线隧道：纵轴为一条切线方向使用进洞点和洞口控制点的坐标，反算两点的距离和方位角，确定进

6、洞测量的数据，把中线引入洞内高程导入洞内方法：水准测量、三角高程测量四、洞内控制测量：指出掘进方法，保证准确贯通1.洞内平面控制测量： 中线法和导线法（1）中线法：洞内不设导线，以洞口投点为依据，向洞内直接测设隧道中线点，不断延伸作为洞内平面控制测量，用中线点直接进行施工放样。适用于较短隧道。特点：受施工运输干扰大，观测不便，点位易被破坏任务四 隧道施工测量中线法放样（补充）：（1）标定中线上的点A；（2）标定开挖方向(定D点)；（3）中线点向前延伸。5L 180oP5AADP4四、洞内控制测量1.洞内平面控制测量：中线法和导线法（2）导线法：适用于长隧道；导线形状联决于隧道的形状，只能敷设支

7、导线或狭长形导线环；导线不能一次布设完成，随着隧道的开挖逐渐向前延伸；导线只能用重复观测的方法进行检核；导线点有时设于坑道顶板，需采用点下对中。导线法（补充）：（1）一般为支导线形式（2）一般采用分级布设方法：施工导线基本导线主要导线（3）大断面长隧道，可布设闭合导线或主副导线环一般副导线只测角度，不测边长四、洞内控制测量2.洞内高程控制测量（1）测量方法：水准测量或三角高程测量（2）每隔200500m设立一对（规范：一个）高程点以便检核；（3）每隔100m应在拱部边墙上设立一个水准点（便于施工）洞内水准路线特点：（1）洞内水准路线属于水准支线，往返测检核；（2）洞内高程点定期进行复测；（3）

8、因洞内干扰大，常用挂尺传递高程（倒尺法测量）。五、洞内施工测量1.任务：（1）确定平面及竖直面内的掘进方向，（2）定期检查工程进度（进尺）及计算完成土石方数量；（3）在隧道竣工后，进行竣工测量2.内容：（1）洞口定线放线（2）洞内中线测量（3）洞内腰线测设（3）开挖断面测量测量（4）衬砌放样洞内腰线测设（补充）：腰线：通常在隧道岩壁上每隔5-10m标出比洞底地坪高出1m的抄平线，简称腰线。腰线与洞底地坪的设计高程线平行。3.6.3 矿井施工测量（略）1.技术方案设计坐标系统和高程基准- 矿区内统一投影带-国家3度带高斯平面直角坐标系特殊情况：任意中央子午线，矿区平均高程面为投影面的矿区独立坐标

9、系2.地下导线要求-地下导线应尽量沿巷道中线（或边线）布设，尽量避免长短边相接-地下导线检核，直线段检核角度，曲线段检查边长-因为边长短，所以角度观测时，减小仪器和目标对中误差-钢尺悬空丈量时，应加尺长、温度和垂曲改正-导线网（环），进行平差计算-螺旋形巷道，不能形成长边导线，向前延伸时，应从硐外复测3.6.3 矿井施工测量2.矿区控制测量平面控制测量：三角形网和导线网首级在一、二级平面控制网基础上布设，加密可以越级高程控制测量：水准测量和三角高程测量首级采用水准测量，三角高程主要用于山区和丘陵地带的高程控制首级布设成环形网，加密网宜布设成附合路线或结点网3.6.3 矿井施工测量3.井下控制测

10、量井下平面控制测量-地下导线形式：附合导线、闭合导线、方向附合导线、无定向导线、支导线、导线网导线起始点：位置-平硐口、斜井口以及竖井的井底车场坐标-地面控制和联系测量测定要求：敷设低等级导线-指示掘进坑道 ；300500m，敷设高等级导线检查低等级导线高等级导线起始边（点）和最终边（点）要与低等级导线相重合以高等级导线所测设的最终边为基础，再向前敷设低等级导线和中线井下高程控制测量：水准测量和三角高程（坡度大的倾斜巷道）水准路线布设形式：支线、附合路线和闭合路线；水准点：巷道顶板、底板或两帮上、井下固定设备的基础上，方便使用，不易变形3.6.4 联系测量一、联系测量方法（1）平硐、斜井平面联

11、系测量使用导线测量直接导入；高程联系测量采用水准测量、三角高程测量直接导入。（2）竖井联系测量平面：几何定向方法（一井定向和两井定向）、陀螺经纬仪定向高程：长钢尺法、长钢丝法、光电测距仪法、铅直测距法二、几何定向方法1.一井定向（1）一井定向工作：投点、连接测量（2）作业方法：联系三角形布设：三角形尽量伸展，、尽量小， 不大于30b/a的比值应小于1.5两吊垂线的间距尽量大投点：通过两根钢丝将地面点坐标和方位角传至地下联系三角形测量地上观测： 及连接角 ；丈量a、b、c边长井下观测： 及连接角 ；丈量 、c 边长a b二、几何定向方法1.一井定向（3）联系三角形计算计算两吊垂线间距：a2 b2

12、 c2 2bccos算a a a 2mm检核计算：算测a计算三角形边长改正数： v vvcab3bc计算角和角：sin sinsin sinaafff 180v 求闭合差并进行改正：v 算算22说明：井下三角形按同法计算二、几何定向方法1.一井定向（4）井下控制点坐标与方位角计算地上、井下连接成一条导线按支导线计算A点坐标，计算AB边坐标方位角说明：导线连接方式有多种经过小角 和 的导线精度最高两井定向(1) 投点及联系测量NQMP通风井竖井BDO2无定向导线O1bacC三、陀螺经纬仪定向方法陀螺仪+经纬仪原理：陀螺仪本身的物理特性及地球自转影响，实现自动寻找真北方向作用：测定任意测站上任意方

13、向的大地方位角应用范围：在南、北半球纬度小于75度的范围内，不受埋单和环境限制，可以实现快速定向三、陀螺经纬仪定向方法1. 陀螺仪的基本特性（1）陀螺仪自转轴在无外力矩作用时，始终指向其初始恒定方向，该特性称为定轴性（2）陀螺仪自转轴受到外力矩作用时，将按一定的规律产生进动，该特性称为进动性三、陀螺经纬仪定向方法2. 陀螺经纬仪作业过程（1）粗略定向将仪器置于测站，对中整平，并使经纬仪盘左位置时的视准轴大致指向北方向，然后进行粗略定向，确定近似北方向（2）精密定向使视准轴置于经粗略定向后的近似北方向上，在此基础上进行精密定向说明：陀螺经纬仪测定的是大地方位角（地理方位角、真北方位角）一般需将大

14、地方位角化算为坐标方位角，以供使用三、陀螺经纬仪定向方法3. 陀螺经纬仪精密定向的方法：主要方法：（1）跟踪逆转点法（2）中天法：记录光标线每次经过分划板零刻划线的时间，称为中天时间4.大地方位角与坐标方位角的关系 A坐标方位角=大地方位角-平面子午线收敛角说明：可以通过点的大地坐标（B,L）计算子午线收敛角点在中央子午线以东时 为正，以西时为负三、陀螺经纬仪定向方法5. 陀螺经纬仪定向的作业过程（1）在已知边上测定仪器常数（2）在待定边上测定陀螺方位角（3）在已知边上重新测定仪器常数，求算仪器常数最或是值，评定一次测定中误差（4）求算子午线收敛角（5）求算待定边的坐标方位角说明：仪器常数陀螺

15、轴、望远镜视准轴和观测目镜的光轴不在同一竖直面内，使仪器测定的陀螺方位角和大地方位角不一致，其差值称为仪器常数。大地方位角=陀螺方位角+仪器常数说明：零位改正三、陀螺经纬仪定向方法陀螺转子不旋转时，扭摆的平5. 陀螺经纬仪定向的作业过程衡位置就是扭摆的悬带零位。当转子高速旋转时，陀螺转子轴绕着Z轴相对于子午线作对称摆动，因此，子午线是转子轴摆动的平衡位置。在理想情况下，若悬带零位与子午线重合，陀螺转子轴指向北方时，悬带不受扭力。若悬带受到扭力，将使所测得的陀螺北方向的数值带有误差，由于悬带小扭角引起陀螺转子轴方向的变化，因此需要施加零位改正。坐标方位角计算：测线方向值陀螺北方向值零位改正值陀螺

16、方位角仪器常数89 57 04353 45 32+3196 12 03+03 1896 15 2101 24 3094 50 41大地方位角子午线收敛角 坐标方位角三、陀螺经纬仪定向方法6. 陀螺方位角一次测定（1）在测站上安置陀螺经纬仪，以一个测回测定待定边或已知的方向值，仪器大致对正北方（2）粗略定向，测定近似陀螺北方向（3）测前悬带零位观测（4）精密定向，精密测定陀螺北方向（5）测后悬带零位观测（6）以一个测回测定待定边或已知边方向值，两次方向值观测互差小于限差，取其平均值作为测线方向值3.6.5 贯通测量一、贯通形式与技术路线贯通测量：两个或多个相向或同向掘进的工作面，使其按照设计要求

17、在预定地点正确贯通而进行的测量工作1.贯通形式（1）分类：平、斜洞贯通；竖井贯通（2）贯通形式：相向贯通：两个工作面相向掘进单向贯通：从一端向另一端的指定地点掘进同向贯通：两个工作面同向掘进，追随贯通一、贯通形式与技术路线2.技术路线（1）测定隧道两端控制点的平面坐标和高程、（2）计算巷道中线的坐标方位角和腰线坡度、（3）计算隧道两端点指向角（4）利用数据标定中线和腰线、指示隧道按设计的同一方向和同一坡度分别掘进，直到贯通面相互接通二、贯通测量的工作步骤1.选择合理测量方案与测量方法2.施测和计算，独立可靠检核3.根据数据计算贯通的放样元素，实地标定中线和腰线4.根据掘进需要，延长中线和腰线5

18、.贯通以后，测定贯通偏差值，连接导线，计算各项闭合差6.重大项目完工后，进行精度分析与精度评定，编写技术总结三、贯通误差与控制1.纵向贯通误差水平面内沿中心线方向的贯通误差分量，仅对贯通有距离上的影响，故对其要求比较低三、贯通误差与控制2. 横向贯通误差水平面内垂直于中心线方向的贯通误差分量，对质量有直接影响，需重点控制mq三、贯通误差与控制3. 高程贯通误差铅垂线方向的贯通误差分量，对坡度有影响，若采用水准测量方法，一般较容易控制mh三、贯通误差与控制4. 贯通误差控制措施（1）注意原始资料的可靠性，起算数据应准确无误（2）各项测量工作都要有可靠的独立检核，要进行复测复算，防止产生粗差（3）对精度要求很高的