市政隧道洞外、洞内与隧道施工测量

市政隧道洞外、洞内与隧道施工测量前言

隧道施工中，测量工作至关重要，它对于控制隧道的成形和能否顺利贯通都起着关键作用。因此必须高度重视隧道中的施工测量工作。隧道施工测量分为隧道洞外控制测量、隧道洞外与洞内联系测量、隧道洞内控制测量、隧道施工测量。在下面的讲座中，将按照隧道施工的一般工序分步讲解。1控制点复测隧道施工测量的第一步便是对设计单位所交付的洞外中线方向和长度以及水准点进行复核。对长大隧道或隧道群的复测工作应该由专业测量队来完成。一、洞外控制测量1.1仪器的选用

在控制点复测中，可根据隧道的长短以及地形条件来决定。隧道长度L(km)L<33<L<6L>6备选仪器DJ2全站仪DJ2全站仪DJ1全站仪DJ1全站仪GPS一、洞外控制测量1.2操作步骤

1）准备工作

首先在和设计单位交接桩时要仔细检查桩的完整性，以便及时发现有松动或不稳的桩。这样在复核时及时检查出粗差，有利于复核后的平差。其次，要对交接资料进行复核，包括桩号、桩位、桩的里程、桩的坐标等。同时对隧道平面图进行研究，算出其走向。

一、洞外控制测量

最后，根据施工要求，在每个洞口布设不少于3个平面控制点（包括洞口投点及其相联系的三角点或导线点）和两个高程控制点。洞口投点应该布设在便于施工中线放样、联测洞外控制点以及洞内测设导线之处。如果条件困难，可在主网与投点间设支导线联结，但支导线必须构成闭合检核条件，如闭合导线、主副导线等形式联结。一、洞外控制测量

向洞内传算方位的起算边长度不宜小于300m。对于高程控制点布设，应该设在洞口附近土质坚实、通视良好、施测方便、高程适宜和便于保存指出。每个洞口的两个水准点的高程，以安置一次仪器即可联测为宜。

一、洞外控制测量2）野外复测

在复测时，包括平面控制点和高程控制点的复测。如果有平面控制点和高程控制点重合的情形，则须采用全站仪对平面和高程同时进行复测。采用全站仪进行的高程复测可作为参考。而高程控制测量的复测则必须采用精密水准仪进行复测。在野外复测时，应该选择合适的天气进行测量。一、洞外控制测量

对平面控制复测，测回数根据测量精度而定，一般情况下不得低于两个测回，同时采用主副导线闭合法进行复测（主导线为在设计方所交点基础上布设的导线网，测边测距，副导线为临时导线，只测角度）便于检查角度闭合差。一、洞外控制测量在野野外外复复测测的的同同时时，，应应将将洞洞口口投投点点纳纳入入三三角角锁锁或或导导线线网网内内构构成成整整体体网网以以提提高高精精度度。。在在条条件件困困难难时时，，宜宜采采用用图图形形强强度度较较好好和和观观测测条条件件有有利利的的单单三三角角形形与与网网连连接接。。一、、洞洞外外控控制制测测量量3）内内业业计计算算根据据复复测测的的数数据据分分别别对对平平面面和和高高程程进进行行计计算算，，包包括括点点位位坐坐标标、、闭闭合合差差、、边边长长相相对对中中误误差差。。在在复复测测数数据据满满足足隧隧道道施施工工控控制制测测量量精精度度要要求求的的情情况况下下与与设设计计方方交交付付资资料料进进行行比比对对，，否否则则必必须须重重新新复复测测。。与与设设计计方方交交付付资资料料比比对对后后，，相相对对误误差差满满足足精精度度要要求求，，则则按按复复测测资资料料进进行行施施工工测测量量，，并并报报设设计计院院备备案案。。如如果果相相对对误误差差不不满满足足，，则则必必须须一、洞洞外控控制测测量和设计计方一一起再再次复复测之之后按按复测测后的的数据据进行行施工工测量量。平平面控控制测测量适适用长长度见见《新建铁铁路工工程测测量规规范》P29页表4.1.2-1。高程程控制制测量量适用用的路路线长长度见见该规规范表表4.1.2-2。一、洞洞外控控制测测量2.1洞内平平面控控制点点的布布设与与测量量2.1.1洞内导导线布布设当隧道道的进进洞关关系数数据确确定后后，即即可依依洞口口控制制点，，按计计算好好的进进洞数数据，，指导导洞口口开挖挖。在在隧道道开挖挖初期期，应应以洞洞口控控制点点为依依据，，放样样临时时隧道道中线线（一一般直直线上上不大大于30m，曲线线上不不大于于20m），其其目的的在于于指导导隧道道的开开挖方方向。。当隧隧道二、施施工控控制点点的布布设与与测量量二、施施工控控制点点的布布设与与测量量掘进到到一定定距离离后，，洞内内控制制逐步步建立立起来来了，，这时时再按按洞内内控制制点，，建立立正式式中线线点，，并据据以指指导隧隧道衬衬砌工工程。。在正洞洞内，，可采采用以以下四四种方方法进进行导导线布布设：：二、施施工控控制点点的布布设与与测量量（1）单导线线一般用用于小小导坑坑、短短隧道道。为为了检检核，，导线线必须须独立立进行行两次次以上上的测测量。。导线线角可可采用用左右右角观观测法法。如如图2-1二、施施工控控制点点的布布设与与测量量（2）主副导导线环环在洞内内测量量量距距有困困难时时，可可以采采用，，一般般每隔隔2-3条边组组成一一个闭闭合环环。如如图2-2二、施施工控控制点点的布布设与与测量量（3）导线线网限于洞洞内场场地条条件，，导线线网一一般形形成彼彼此相相连的的带状状闭合合导线线环。。如图图2-3二、施施工控控制点点的布布设与与测量量（4）符合导导线隧道贯贯通后后，在在未衬衬砌地地段一一般可可采用用单导导线符符合在在两端端洞内内导线线上，，在计计算实实际贯贯通误误差之之后，，按符符合导导线进进行平平差，，使贯贯通误误差得得到调调整。。二、施施工控控制点点的布布设与与测量量对于直直线隧隧道，，应尽尽量于于隧道道中线线上布布设，，减少少量距距误差差对横横向贯贯通误误差的的影响响，导导线点点数应应尽量量少，，以减减少测测角误误差的的影响响。对对于曲曲线隧隧道，，亦应应沿洞洞口连连线布布设直直伸型型导线线为宜宜。隧隧道洞洞内导导线控控制测测量应应在洞洞外控控制测测量的的基础础上，，结合合洞内内施工工特点点布设设导线线。当正洞洞因故故不能能掘进进时，，需采采用平平行导导坑法法施工工，可可用平平行导导坑导导线来来控制制。二、施施工控控制点点的布布设与与测量量平导导导线一一般由由正洞洞导线线通过过横通通道在在平导导内联联测支支导线线建立立，也也可自自平导导口向向洞内内建立立单导导线。。如图图2-4。洞内导导线网网精度度要求求（参参见《新建铁铁路工工程测测量规规范》P30）二、施施工控控制点点的布布设与与测量量2.1.2洞内导导线点点埋设设洞内导导线点点采用用混凝凝土包包铁芯芯桩，，桩顶顶面较较导坑坑地面面约低低0.1~0.2m，上面面加木木版覆覆盖。。导线线点兼兼作高高程点点时，，铁芯芯顶面面应该该高出出桩面面约5mm。在桩桩位两两侧坑坑道壁壁上须须将点点名、、里程程表注注清楚楚，以以利保保护和和使用用。二、施工工控制点点的布设设与测量量2.1.3洞内导线线网的施施测测量前准准备工作作1觇准目标标的设置置测角时的的觇准目目标基本本以垂球球的垂线线为准。。垂线的的后方用用白纸衬衬窗挡滤滤灯光，，并用仪仪器脚架架作为吊吊垂球、、衬窗和和灯炮的的支撑架架。也可可用三根根竹竿或或铝材制制成支撑撑二、施工工控制点点的布设设与测量量架。为便便于对中中，垂球球线在悬悬挂的架架顶便于于移动。。根据不同同的需要要，垂线线可采用用空心线线，空心心线外用用白纸裹裹成直径径1cm到2cm的加粗觇觇准标志志。一般般200m以内，觇觇准垂球球弦线；；200~400m时，觇准准空心线线；>400m时，觇准准加粗标标志。二、施工工控制点点的布设设与测量量衬窗用小小木条制制成制成成三角形形的框，，贴上透透明描图图纸即可可。当使用光光学对中中器强制制对中，，觇准牌牌作觇准准标志时时，只需需用灯光光直接照照明觇牌牌面即可可。二、施工工控制点点的布设设与测量量2照明设置置灯光一般般用100~300w的白帜灯灯，边长长大于400m时，也可可用碘钨钨灯。测测边时，，可采用用白纸坂坂或耐热热塑料片片，做成成喇叭状状的灯罩罩套在灯灯泡上，，对着反反射镜照照明即可可。注意：无无论测边边或测角角，应将将观测目目标附近近的照明明灯关闭闭，以避避免视场场中强散散射光的的干扰。。二、施工工控制点点的布设设与测量量排水与通通风在施测前前，应及及时排水水与通风风。对于于通风应应与施工工单位协协调配合合，在观观测前半半个小时时加强洞洞内通风风，使烟烟尘排除除、成象象清晰。。观测过过程中应应该停止止放炮。。在烟尘排排除不好好的情况况下，即即使测站站观测合合限，但但观测质质量往往往存在问问题。二、施工工控制点点的布设设与测量量洞内导线线测边与与测角1）洞内导导线测角角洞内导线线测角的的基本方方法也是是方向观观测法。。当只有有两个方方向时，，也可采采用左右右角观测测法。洞洞内测角角需注意意以下两两个问题题：二、施工工控制点点的布设设与测量量1.1洞内投点点观测投点通常常距离贯贯通点最最远，因因此测角角误差对对贯通的的影响最最大。为为防止误误差过大大，观测测时间宜宜选在夜夜间气温温比较稳稳定后进进行；夜夜间观测测有困难难时，可可选择气气象稳定定的阴天天观测。。进洞后后第一对对导线点点向投点点观测时时，也宜宜在相同同条件下下进行。。二、施工工控制点点的布设设与测量量1.2仪器、目目标多次次置中因为洞内内导线边边较短，，仪器和和目标的的对中误误差对水水平角观观测的影影响较大大。为减减小此项项误差影影响，导导线测角角可采用用在测回回间将仪仪器和觇觇标多次次重新置置中的方方法。若若洞内排排尘不理理想，还还可采用用两次照照准、两两次读数数的方法法，以减减小照准准和读数数误差。。二、施工工控制点点的布设设与测量量2）洞内测测边洞内测边边最好采采用光电电测距仪仪。如果果采用2m因瓦横基基尺测距距时，受受洞内条条件限制制宜采用用横尺中中点法和和横尺短短点法，，一般用用2m因瓦横基基尺测距距距离不不宜超过过200m。采用钢钢尺测量量时，应应该注意意连续用用3~6个月时应应与洞外外比尺重重新比长长。二、施工工控制点点的布设设与测量量钢尺在使使用时，，应该保保持干净净。对于于测距仪仪测距时时，测距距仪和反反射镜面面的水汽汽必须擦擦拭干净净。如果果洞内有有瓦斯时时，测距距仪的使使用应纳纳入洞内内用电器器安全作作业的统统一考虑虑之内，，按规定定采取防防爆措施施和遵守守安全规规定。二、施工工控制点点的布设设与测量量2.1.4洞内贯通通误差的的测定与与调整隧道贯通通后，经经贯通测测量所得得到的实实际贯通通误差，，包括平平面上的的纵横向向贯通误误差和方方位贯通通误差以以及高程程贯通误误差。二、施工工控制点点的布设设与测量量纵横向贯贯通误差差的测定定方法1.中线法贯贯通的隧隧道①直线隧隧道二、施工工控制点点的布设设与测量量如图2.1.4-1图中，MEj为进口端端中线，，NEc为出口端端中线。。Ej和Ec分别为进进出口端端测定的的贯通点点。连线线EjEc为平面上上的实际际贯通误误差，它它在中线线上的分分量为纵纵向贯通通误差，，在垂直直于中线线方向上上的分量量为横向向贯通误误差。二、施工工控制点点的布设设与测量量②曲线隧道道曲线隧道道与直线线隧道相相似，只只是贯通通面方向向是指贯贯通点（（E）所在线线路的法法线方向向。实际际贯通误误差EjEc在法线方方向的分分量即是是横向贯贯通误差差；在切切线方向向的分量量即是纵纵向贯通通误差二、施工工控制点点的布设设与测量量2导线法贯贯通的隧隧道二、施工工控制点点的布设设与测量量如图2.1.4-2，在实际际贯通点点附近任任选择一一点作为为测量的的贯通点点，分别别由进出出口端的的导线测测出它的的坐标XE出、YE出、XE进、YE进，由此算算出实际际贯通误误差为二、施工工控制点点的布设设与测量量如果是直直线隧道道通常选选定中线线方向为为X轴，横向向贯通误误差为YE出-YE进，纵向贯贯通误差差为XE出-XE进。如果是曲曲线隧道道，贯通通面方向向与实际际贯通误误差间有有一夹角角θ，平面上上贯通误误差的两两个分量量为：横向贯通通误差：：纵向贯通通误差：：二、施工工控制点点的布设设与测量量方位角贯贯通误差差的测定定用贯通导导线将两两端洞内内导线连连通后，，对于同同一方位位边由两两端算得得的方位位角之差差即为方方位角贯贯通误差差。二、施工工控制点点的布设设与测量量贯通误差差的调整整调整地段段的选择择宜在未未衬砌地地段进行行，长度度不得小小于200m,由于实际际贯通误误差可在在调整段段衬砌前前调整，，故隧道道净宽无无需预留留加宽值值。倘若若遇到特特殊情况况，衬砌砌紧跟开开挖时，，在贯通通前100m要考虑适适当加宽宽衬砌，，最大值值可为贯贯通限差差的一半半，如长长度为4km以下的隧隧道，其其最大加加宽值为为5cm。二、施工工控制点点的布设设与测量量①按导线法法贯通的的调整方方法二、施工工控制点点的布设设与测量量如图2.1.4-3步骤如下下:1将方位角角贯通误误差在贯贯通导线线（调整整地段））上平均均分配；；2按分配后后的导线线角，以以g、t为已知点点计算导导线坐标标，在贯贯通点上上求得贯贯通误差差的两个个分量fx、fy；二、施工工控制点点的布设设与测量量3将fx、fy在符合导导线上，，对坐标标增量按按边长成成比例进进行改正正，得到到调整后后的坐标标；4以调整后后的坐标标作为未未衬砌地地段施工工中线线放样的的依据。。二、施工工控制点点的布设设与测量量①按中线法法贯通的的调整方方法调整地段段所处中中线位置置不同，，调线方方法也不不同。1.折线法调调线。二、施工工控制点点的布设设与测量量当调线地地段在直直线上时时可采用用此法，，即在贯贯通面两两端适当当距离各各选择一一个中线线点，连连接成一一条折线线，如图图2.1.4-4。因调线线而产生生的折角角β1、β1在5′以内时,可作为直直线线路路看待;若折角在在5′~25′时,按表2.1.4-1内移A、B两点；若若转折角角大于25′时，则应应加设半半径为4000m的圆曲线线。二、施工工控制点点的布设设与测量量表2.1.4-1转折角（′）内移量（mm）51104151020172526二、施工工控制点点的布设设与测量量2圆曲线地地段调线线当调线地地段全部部位于圆圆曲线时时，按实实际贯通通误差，，由两端端圆曲线线（中线线）向贯贯通面按按长度比比例调整整中线点点横向位位置。二、施工工控制点点的布设设与测量量3贯通点在在曲线起起点或终终点附近近时的调调整当贯通点点在曲线线的起点点（ZH）或终点点（HZ）附近时时，调整整地段即即有直线线，也有有曲线。。此时，，应先将将调整地地段由曲曲线延伸伸至切线线的直线线部分与与另一端端洞口延延伸过来来的直线线调整，，使两者者平行（（采用调调整圆曲曲线长度度法），，然后采采用“调整曲线线始终点点法使其其重合。。二、施工工控制点点的布设设与测量量调整圆曲曲线长度度法：二、施工工控制点点的布设设与测量量如图2.1.4-5β为负值时时，圆曲曲线需要要缩短相相应的长长度；β为为正值值，圆曲曲线需要要增加相相应的长长度。二、施工工控制点点的布设设与测量量调整曲线线始终点点法：二、施工工控制点点的布设设与测量量延伸切线线与直线线平行后后，应进进一步调调整使延延伸切线线与直线线重合，，如图2.1.4-6，图中JD′、HZ′是延伸切切线与直直线调整整平行后后的交点点和缓直直点位置置。要使使切线与与左端中中线重合合，只需需将曲线线的ZH点沿其本本身的切切线方向向连同整整个曲线线推移一一段距离离m。二、施工工控制点点的布设设与测量量式中S——两切线平平行后的的间距。。a′——切线调整平行行后的曲线转转角。二、施工控制制点的布设与与测量2.2洞内高程控制制点的布设与与测量2.2.1洞内高程测量量的特殊性：：1、洞内高程点点的布设密度度大；2、洞内高程点点由于受不良良地质及施工工条件影响，，高程可可能发生变化化，尤其软弱弱围岩、膨胀胀土等施工后后可能发生较较大变化；二、施工控制制点的布设与与测量3、洞内作三角高高程测量时，，由于边长较较短，观测高高差可不作球球差改正，但但一般须进行行对向观测后后取平均值。。二、施工控制制点的布设与与测量2.2.2洞内高程控制制点布设洞内高程测量量是为了保障障隧道的纵向向贯通，故要要对洞内高程程测量加以重重视。洞内高高程必须由洞洞外高程控制制点传算，测测量时应进行行往返测，洞洞内应每隔200~500m设置一对高程程控制点，使使用必须对这这对高程控制制点加以检核核后才使用。。二、施工控制制点的布设与与测量2.2.3洞内高程测量量方法（一）水准测量水准测量适用用于洞内各等等级高程精度度的测量。（二）光电测距三角角高程测量适用于洞内四四等和五等精精度的高程测测量。二、施工控制制点的布设与与测量2.2.4高程贯通误差差的调整实际高程贯通通误差的调整整方法如下：：由两端洞内内的高程点分分别引测到实实际贯通点附附近的高程贯贯通点，求得得同一点的两两个高程值H进和H出，其高差H进-H出为实际际高程程贯通通误差差。二、施施工控控制点点的布布设与与测量量当两端端调整整地段段长度度大致致相等等时，，可取取高程程贯通通点两两个高高程的的平均均值作作为调调整后后的高高程并并在未未衬砌砌地段段的各各高程程点间间按长长度作作相应应调整整。根根据贯贯通点点调整整后高高程与与每一一端所所测高高程之之差，，分别别按高高程调调整路路线的的长度度比例例进行行调整整，求求得调调整后后的高高程。。三、竖竖井联联系测测量竖井联联系测测量的的主要要任务务是将将地表表的平平面及及高程程系统统，通通过井井筒传传至井井下导导线及及水准准点，，使洞洞内、、外形形成统统一的的空间间坐标标系，，从而而确定定线路路中线线的位位置。。因此此有以以下几几项工工作要要完成成：三、竖竖井联联系测测量（一））投点:将井口口点位位投影影至井井底，，以便便传算算坐标标。（二））确定井井下起起算方方位角角：根根据井井上定定向边边按同同一坐坐标系系统测测算出出井下下定向向边的的起算算方位位角。。（三））导高：：根据据井上上水准准点按按同一一高程程系统统测定定井下下水准准点高高程。。三、竖竖井联联系测测量3.1联系测测量的的要求求及方方案选选择1基本要要求：：1为向洞洞内传传递坐坐标、、方位位和高高程，，应根根据地地面控控制测测量，，按有有关规规定测测设洞洞口控控制点点，并并精确确定出出竖井井中心心位置置。三、竖竖井联联系测测量2联系测测量在在同期期应至至少独独立进进行两两次，，在不不超过过限差差的情情况下下采用用加权权平均均值或或算术术平均均值作作为测测量成成果。。3每次进进行联联系测测量之之前，，应对对井口口附近近的平平面控控制点点和水水准点点进行行检测测，在在证实实没有有移动动的情情况下下，才才能进进行联联系测测量。。三、竖竖井联联系测测量4竖井联联系测测量中中，应应优先先采用用光学学投点点、陀陀螺经经纬仪仪定向向、光光电测测距导导入高高程等等方法法。5在进进行联联系测测量工工作时时，应应采取取有效效措施施确保保安全全，井井上，，井下下应设设专职职安全全员，，并应应由一一名测测量负负责人人全面面指挥挥。6测量结结果要要满足足限差差要求求方可可使用用。三、竖竖井联联系测测量2测量方方案的的选择择联系测测量方方案应应根据据工程程需要要、仪仪器设设备、、技术术水平平选定定。其其基本本原则则是在在满足足测量量精度度的条条件下下，优优先选选用新新技术术、新新方法法、新新设备备，最最大限限度的的提高高工效效。当当井深深大于于40m时，应应根据据横向向及高高程贯贯通精精度要要求进进行竖竖井联联系测测量技技术设设计。。三、竖竖井联联系测测量1点位和和坐标标方位位角选选用的的方法法（1）开挖挖面距距竖井井中心心在50m以内时时，可可以采采用投投点串串线法法（方方向线线法））。（2）超过50m以上，以以光学投投点配合合陀螺经经纬仪定定向为首首选方法法；三、竖井井联系测测量（3）井筒深深度在100m以内，井井筒直径径又较大大时，也也可以采采用联系系三角形形测量法法。（4）两竖井井间已经经贯通，，可选用用适当方方法通过过两竖井井进行定定向测量量。三、竖井井联系测测量2高程的传传递选用用方法。。井深在40m以内，可可采用钢钢丝导入入法或长长钢卷尺尺导入法法；当井井深超过过40m时，宜采采用光电电测距导导高。三、竖井井联系测测量3.2平面坐标标和坐标标方位角角的传递递3.2.1准备工作作1）冲线法和和联系三三角测量量法所用用的钢丝丝导向滑滑轮和定定线板，，应设在在与井架架分离的的特制托托架上。。2）按下面面关系选选用垂重重和钢丝丝直径：三、竖井井联系测测量3）为了工工作安全全，下放放垂线时时，应使使井筒范范围内所所有人员员一律离离开。4）下放垂垂线工作作，是先将2~3kg的小吊捶捶挂在钢钢丝下端端，将钢钢丝下端端放至井井底后，，再换上上工作吊吊锤。吊吊垂应放放在机油油桶内，，以减弱弱钢丝摆摆动。如如井筒内内有滴水水现象，，应在筒筒上加盖盖，防止止滴水搅搅动吊锤锤。三、竖井井联系测测量三、竖井井联系测测量5）悬挂的的锤线应应处于自自由摆动动状态，，钢丝不不应接触触到井筒筒中的任任何物件件，其检检查方法法除仔细细查看外外，可采采用“传信法”、“锤线间距距比较法法”、“摆动周期期法”加以检查查。三、竖井井联系测测量3.2.2垂线自由由状态的的检查1）用“传信法”检查垂线线，是在在井下吊吊锤挂好好以后，，在井上上用油毛毛毡圈（（或其他他替代物物）分别别套住两两锤线，，自井口口同时投投放，用用电话与与井下联联系，每每隔一定定时间投投放一次次，在井井下观察察到达时时间，以以判断垂垂线是否否与其他他物体接接触。三、竖井井联系测测量2）用垂线线间距比比较法检检查垂线线，是在在井上和和井下测测量两垂垂线间的的距离进进行比较较，井上上、井下下两垂线线间距之之差应不不大于2mm（在垂线线摆动情情况下系系指定中中标尺上上垂线平平均位置置的间距距）。当当超过2~3mm时，可采采用定中中标尺来来测定垂垂线静止止时的位位置。垂垂线摆动动位置的的标尺读读数（左左读数或或右读数数）应取取十一组组，读数数时视线线应切垂垂线的同同一侧边边缘。三、竖井井联系测测量静止时位位置读数数P按右式计计算：式中∑R——垂线右摆摆位置读读数总和和；∑L­———垂线左侧侧位置读读数总和和；nR­——垂线右摆摆位置的的读数次次数；nL­——垂线左摆摆位置的的读数次次数；三、竖井井联系测测量测量垂线线间距或或用经纬纬仪照准准垂线，，井上应应在定中中板以下下多于1m的地方进进行，井井下应在在吊锤顶顶部以上上多于1m的地方进进行，以以避免钢钢丝在尽尽头处有有曲折所所带来的的影响。。三、竖井井联系测测量3.2.3光学垂准准法投点点各种光学学自动垂垂准仪结结构精密密，竖直直补偿精精度高，，作业成成果稳定定，操作作简便，，在深竖竖井投点点定位，，从技术术上应做做首选考考虑。三、竖井井联系测测量1投点方法法在井口盖盖板上所所选定的的点位（（一般为为3个）处挖挖30cm×30cm的方孔，，将仪器器置于该该处，另另搭木架架（与井井盖脱离离）供观观测者站站立，仪仪器整平平、对准准孔心后后，瞄准准井底觇觇标（移移动觇标标中心对对准视准准轴。投投点时，，平转照照准部90度为一盘盘位，全全圆测四四三、竖井井联系测测量盘位，每每一盘位位测一投投点，取取四盘投投点重心心为一测测回投点点位置。。每个投投点测四四测回，，并取四四测回的的四个投投点所构构成的重重心为井井下投点点位置。。然后再再将井下下点位顺顺视线引引至井盖盖定出相相应的点点位。三、竖井井联系测测量2投点结果果四测回投投点构成成的图形形面积仅仅1平方厘米米左右，，表明仪仪器垂准准误差限限定在一一定范围围；井上上两点与与井下对对应两投投点长度度之差〈2mm表明投点上上可信的。。3垂准精度根据上述方方法进行投投点，其投投点中误差差可控制在在5mm以内，能满满足长隧深深井（400m以内）测量量的精度要要求。三、竖井联联系测量4光学垂准投投点的要求求1为消除因竖竖轴偏差，，除每测回回均应严格格置平、对对中外，还还应事先沿沿仪器三角角基板边缘缘在三脚架架顶面划线线，每测回回投点后转转动基座120度。当点投投完后，用用钢卷尺丈丈量井上、、井下投点点构成图形形的对应边边长进行校校核，其较较差〈5mm.三、竖井联联系测量2投点时要加加强井筒内内通风，减减少水汽和和尘埃的影影响，尽量量使空气达达到清晰程程度，而且且要有足够够的照明设设备（矿灯灯）3要求井下觇觇标应是：：色泽鲜明明、图案对对称，并且且有足够的的面积，一一般直径或或边长为50cm。投点时用用厚2~3cm的光滑木板板垫在其觇觇标下面，，并平置井井底地面。。使觇标处处于水平位位置。三、竖井联联系测量3.2.4联系测量1）联系三角角形的布置置联系三角形形布置如下下图3.1-1所示并应符符合下列要要求：三、竖井联联系测量1.垂线间距a与a下尽量布置长长些。2.对应于a与a下之角α与α下应尽量小，，最大不超超过2°三、竖井联联系测量3.b/a和b下/a下的比值尽可可能近于1，最大比值值应不大于于1.5。4.井上之测站站应与三角角点或导线线点通视，，以便观测测w，井下测站站应与井下下导线点通通视，以便便观测我w下角。三、竖井联联系测量2）联系三角角测量，井井上与井下下的下列观观测最好同同时进行1.量a、b、c、a下、b下、c下边长；2.测w、w下、α、α下角；3.角边测角精精度：各角角的测量精精度和各边边的测量精精度，应根根据传递坐坐标和坐标标方位角所所要求的精精度作出设设计加以规规定。三、竖井联联系测量3）平差计算算联系三角测测量可以采采用下面所所说的简易易平差方法法：（1）边长改正正首先先按测得的的α、a、b、c根据正弦定定理算出β值，即三、竖井联联系测量然后根据下下式求c算再求不符值值fc再按下式求求边长改正正数（a）=－fc/4(b)=－fc/4(c)=+fc/2井下计算同同上三、竖井联联系测量（2）角度改正正α角值不加改改正（理论论证明改正正值极小，，可忽略））。三、竖井联联系测量3.3竖井联系测测量的高程程传递1.长卷尺导入入法需要注意的的是要进行行钢卷尺自自重伸长改改正、钢卷卷尺加重伸伸长改正以以及温度改改正。三、竖井联联系测量2.光电测距仪仪作竖井的的导入用光电测距距仪作竖井井的高程导导入，实践践证明，其其精度比用用钢卷尺或或钢丝导入入法高，成成果可靠，，操作、计计算也较方方便，作法法如下：三、竖井联联系测量三、竖井联联系测量如图3.2-1，在井口搭搭一支架，，支架可根根据测距仪仪主机及配配套的经纬纬仪的外部部轮廓加工工制作，并并在测距头头上安装专专备的直角角棱镜，将将测距仪安安置在支架架上，安置置中心与井井下反射的的安置中心心均应在原原投点位置置，观测时时使测距头头通过直角角棱镜镜瞄准井底底的反射棱棱镜测测距，一般般应观测测3~4测回，三、竖井联联系测量每测回读数数三次，限限差应该符符合要求，，距离应该该加气象及及常数改正正（但不需需要竖直角角倾斜改正正）改正后后的距离即即为测距仪仪中心至井井底反射棱棱镜的高差差Dh,然后用两台台水准仪分分别测出井井上基点至至测距仪中中心的高差差及井下基基点与井下下反射棱镜镜的高差，，按下式计计算将井上上基点的高高程传递至至井下基点点。三、竖井联联系测量式中H下——井下基点高高程；H上——已知井上基基点高程；；a上——井上用水准准仪测量时时的后视读读数；b上——井上用水准准仪测量时时的前视读读数；a下——井下用水准准仪测量时时的后视读读数；b下——井下用水准准仪测量时时的前视读读数；Dh——测距仪中心心至井底棱棱镜的距离离。四、隧道洞洞门仰坡放放样仰坡和边坡坡在坡面上上的放样方方法相同。。即先把仰仰坡的坡角角线（相当当于边坡的的路肩线））按设计文文件在地面面上确定下下来，知道道坡角线的的高程和平平面位置以以后，再根根据规定的的仰坡坡度度，即可定定出坡顶线线。这里重重点介绍仰仰坡与边坡坡连接部分分的放样。。隧道洞门仰仰坡和线路路边坡的连连接方式有有方脚式和和圆角式两两种。四、隧道洞洞门仰坡放放样4.1方角式仰坡坡放样方角式仰坡坡放样，主主要是确定定仰坡和边边坡的交线线与线路中中线方向的的水平夹角角和交线的的坡度。四、隧道洞洞门仰坡放放样4.1.1相关资料内内业计算如图4.1-1所示。C、A为仰坡在洞洞顶的坡角角点，CA为坡角线与与线路任意意相交。CA的位置可以以根据它的的设计里程程和洞门与与线路中线线的交角α或β来测定，CA的设计高程程是已知的的。现在已已知的是仰仰坡坡度1：m和边坡坡度1：mL和1：mR.四、隧道洞洞门仰坡放放样令为左左侧边坡与与仰坡的交交线与线路路的夹角，，θ为右侧交线线与线路的的夹角。则则有四、隧道洞洞门仰坡放放样四、隧道洞洞门仰坡放放样4.1.2实地放样的的测设方法法先在室内根根据设计图图纸找出仰仰坡坡角线线的设计里里程和高程程，计算好好交线的坡坡度与方向向，然后到到现场放样样。1.在地面上定定出仰坡坡坡角线的中中线桩B;2.置镜B点，根据洞洞门与线路路中线的交交角α或β定出坡角线线上CA两点（洞门门主墙宽度度CA由边坡坡度度和坡角线线高程推算算），并测测出CA的垂线方向向点B1；3.置镜C点，后视A（或B点），顺拨拨90°+ββ定出CJ的方向点C3；顺拨180°+β-定出边坡面面与仰坡面面交线的方方向点C2；顺拨270°定出CP的方向点C1;四、隧道洞洞门仰坡放放样四、隧道洞洞门仰坡放放样4.置镜A点，后视C（或B点），顺拨拨90°、180°-α+θ、90°+ββ定出AF、AB、AG的方向A1、A2、A3;5.测绘C-C3、C-C2、C-C1、B-B1、A-A3、A-A2、A-A1；四、隧道洞洞门仰坡放放样6.根据仰坡坡坡角C、B、A点的地面高高程与设计计高程之差差，求出各各点的挖深深，再按边边、仰坡及及交线的坡坡率，计算算各断面的的水平距离离，在地面面上放出边边桩1，7；仰坡桩3，4，5及交线桩2，6；四、隧道洞洞门仰坡放放样4.2圆角式仰坡坡放样四、隧道洞洞门仰坡放放样圆角式是边边坡和仰坡坡相交处用用锥体面连连接，见图图4.2-1（此处CL=AE，CJ=AG，左右边坡坡相等为1：n）。。已知知边边坡坡坡坡度度为为1：n仰坡坡坡坡度度为为1：m。β为CA的设设计计里里程程和和洞洞门门与与线线路路中中线线的的交交角角。。现现求求当当与与CL或CE角度为θ时向径ρ及其坡度度1：N；四、隧道道洞门仰仰坡放样样放样时一一般采用用0°~90°每隔15°放一坡度度线，足足以控制制连接部部位的锥锥面。将将0°、15°、30°……90°°代入上两两式分别别计算各各向径ρ的距离和和坡率N值，即可可据以放放样。当当两侧坡坡坡率不不等时，，仍然可可按上两两式分别别计算。。五、中线线测量5.1导坑延伸伸的测量量当导坑从从最前面面一个临临时中线线点继续续向前掘掘进时，，在直线线上延伸伸不超过过30m，曲线上上不超过过20m的范围内内，可采采用“串线法”延伸中线线。五、中线线测量用串线法法延伸中中线时，，应在临临时中线线点前或或后用仪仪器再设设置两个个中线点点，如图图图5-1的1′号、2′号，其间间距不小小于5m。串线时时可在这这三点上上挂上垂垂球线，，先检验验三点是是否在一一直线上上，如果果正确无无误，用用肉眼瞄瞄直，在在工作面面上给出出中线位位置，指指导掘进进方向。。当串线线延伸长长度超过过临时中中线点的的间距时时（直线线为30m、曲线为为20m），则应应使用经经纬仪定定正正前前端的临临时中线线点。五、中线线测量如果用激激光导向向仪，将将其挂在在中线洞洞顶来指指示开挖挖方向。。可以定定出100m以外的中中线点，，如图所所示。这这种方法法对直线线隧道和和全断面面开挖的的定向，，即快捷捷又准确确。在曲曲线中，，导向行行程一般般在20m至80m之间，机机械沿曲曲线前进进，行程程上各点点的偏移移量按弦弦线支距距法（矢矢距）法法计算，，也可用用长弦支支距法计计算。五、中线线测量在曲线导导坑中，，常用弦弦长偏距距法和切切线支距距法，导导坑在缓缓和曲线线上正向向延伸时时，宜采采用切线线支距法法。五、中线线测量5.1.1弦线偏距距法五、中线线测量弦线偏距距法最方方便，如如图5.1-1所示，A、B为曲线上上已定出出的临时时中线点点，如果果向前定定出新的的中线点点C，要求BC=AB=s，这从B沿CB方向量出出长度s，同时从从A量出偏偏距d，将两尺尺拉直使使两长度度分划相相交，即即可定出出D，然后在D、B方向上挂挂三根垂垂球线，，用串线线法指导导B、C间的掘进进，掘进进长度超超过临时时中线点点间距时时，由B沿DB延伸方向向量出距距离s，即可测测设出新新的临时时中线点点C。五、中线线测量五、中线线测量偏距d的一般公公式为：：式中s2——前弦长（（m）;s1——后弦长（（m）;α前——前弦（已已定前点点与待定定点连线线）偏角角五、中线线测量α后——后弦（两两已定点点连线））偏角m——已定前点点至ZH（HZ）的长度度，以10m为单位，，n——观测距离离，以10m单位，——铁路曲线线基本角角。五、中线线测量当s2=s1=s时，偏距距d可按下列列近似公公式算：：圆曲线部部分：缓和曲线线部分：五、中线线测量式中s——临时中线线间间距距；R——圆曲线半半径；l0——缓和曲线线全长；；lB———B点到ZH（或HZ）的距离离；五、中线线测量5.1.2切线支距距法切线支距距法是通通过ZH或HZ点的切线线为x轴，过切切线ZH或HZ点的垂线线为y轴，则曲曲线上任任一点可可由切线线上的相相应点及及其支距距定出，，曲线各各点的坐坐标计算算公式如如下：五、中线线测量式中R——圆曲线半半径（m）;——缓和曲线线全长；；——ZH（HZ）至测点点之曲线线长（m）.当y值增大，，切线方方向落在在坑壁上上时，可可将切线线平移一一个距离离，如图5.1-2所示。五、中线测测量缓和曲线中中间任一点点的切线至至缓和曲线线上其他各各点的支距距可按下列列公式计算算五、中线测测量或五、中线测测量5.2永久中线的的测量永久中线有有很重要的的作用，在在有洞内控控制导线的的隧道，起起着标定中中线位置和和在局部范范围内向前前进测中线线的依据；；对于采用用中线法贯贯通的隧道道，除上述述作用外还还起着保证证贯通精度度的作用；；并且可以以确定衬砌砌用的临时时中线点，，是永久建建筑物定位位（放样））的基础。。五、中线测测量在方向和距距离上，永永久中线要要求对于直直线上采用用两组正倒倒镜串线，，合格时分分中定点；；曲线上正正倒镜设角角，合格时时分中定点点。距离则则必须独立立测量两次次。永久中线点点的点间距距直线要求求为90~150m;曲线则要求求60~100m。曲线上的的ZH、HY、YH、HZ一般需作为为永久点测测设。五、中线测测量一般可利用用已埋设的的临时中线线桩按要求求测定后使使用。一般采用导导线点按极极坐标法来来测设中线线。在选择择放样点时时，在直线线段，一般般首先考虑虑将导线点点投影至中中线上作为为放样点。。对于曲线线来说，ZH、HY等曲线控制制点应作为为放样点来来选择。。。五、中线测测量如果ZH与HY可通视，可可作为相邻邻的永久中中线点，否否则在中部部选10m的等分点作作永久中线线点放样。。同时，一一次中线放放样点一般般不宜少于于3点，以便放放样后，利利用中线关关系进行检检核。五、中线测测量5.3上下导坑的的联测采用上、下下导坑法开开挖时，每每前进一段段距离后，，上部的临临时中线点点和下部的的临时中线线点应通过过漏斗联测测一次，用用以改正上上部的中线线点或上部部导坑引点点。联测时时，一般用用长线垂球球、五、中线测测量光学垂准器器、经纬仪仪的光学对对点器等，，将下导坑坑的中线点点引入到上上导坑的顶顶板上。移移设三个点点之后，应应复核其准准确性；测测量一段距距离之后及及筑拱前，，应再引至至下导坑核核对，并尽尽早与洞口口外引入的的中线闭合合。5.4中线侧移计计算和测设设（略）六、施工断断面测量及及建筑放样样6.1隧道开挖断断面测量在隧道施工工中，为使使开挖断面面能较好的的符合设计计断面，在在每次掘进进前，应在在开挖面上上，根据中中线和轨顶顶高程，标标出设计断断面尺寸线线。六、施工断断面测量及及建筑放样样6.1.1拱部断面六、施工断断面测量及及建筑放样样分部开挖的的隧道在拱拱部和马口口开挖后，，全断面开开挖的隧道道在挖成形形后，应采采用断面自自动测绘仪仪或断面支支距法测绘绘断面，检检查端面是是否符合要要求；并用用来确定超超挖和欠挖挖工程数量量。测量时时按中线和和外拱顶高高程，从上上至下每0.5m向左右量测测支距。量量支距时，，应注意曲曲线隧道中中心与线路路中心的偏偏移值和施施工预留宽宽度。六、施工断断面测量及及建筑放样样6.1.2墙部及底部部断面六、施工断断面测量及及建筑放样样如图6-2,放样和净空空检查均采采用支距法法测量。曲曲墙自拱线线高程起，，沿断面中中线向下每每0.5m间隔、向左左右两侧按按设计宽度度量支距，，至轨顶高高程为止；；直墙自起起拱线起沿沿中线向下下每隔1m六、施工断断面测量及及建筑放样样向左右两侧侧量支距，，至轨顶高高程为止。。支距在标标准图上查查得，同样样，曲线隧隧道内侧支支距比外侧侧支距大2d.仰拱断面测测量，应由由设计轨顶顶高程线每每隔0.5m（自中线向向左右）向向下量出设设计开挖深深度。量测测方法如图图6-2所示。六、施工断断面测量及及建筑放样样6.2衬砌放样隧道各部位衬衬砌放样，是是根据线路中中线、起拱线线和轨顶高程程，按设计断断面尺寸来掌掌握。所以在在衬砌建筑施施工以前，必必须首先检查查复核中线和和高程以及轨轨顶高标志，，确认无误后后，才能据以以放样。六、施工断面面测量及建筑筑放样6.2.1拱部放样拱部衬砌一般般是按每5~10m分段进行（地地质不良地段段为1~2m）步骤如下：：1.用经纬仪将分分段的两端点点处的中线点点在顶板上钉钉出，并放出出中线的垂线线（即十字线线）方向。2.用水准仪测出出上述端点两两侧的起拱线线和内拱顶高高程。六、施工断面面测量及建筑筑放样3.按十字线方向向和上述高程程点立好两端端拱架；4.在两端拱架的的拱顶及两侧侧之间绷上麻麻线，按规定定间距校正好好中间各榀拱拱架（直线上上拱架中线与与线路中线重重合，曲线上上两中线之间间距为d值）；5.固定拱架、铺铺设模板即可可衬砌。六、施工断面面测量及建筑筑放样6.2.2边墙及避人洞洞放样1.由检查过的中中线点、水准准点，用仪器器按施工断面面各部位高程程表测出轨顶顶高、边墙基基底和边墙顶顶高，并加以以标志（先拱拱后墙施工则则检查起拱线线）；六、施工断面面测量及建筑筑放样2.直墙地段，从从校准的线路路中线按规定定尺寸放出支支距，即可立立模衬砌；3.曲线地段，通通常先按1：1的大样预制曲曲墙模型板，，然后从中线线按设计好的的支距安设曲曲面模型板；；4.避人（车）洞洞的中心位置置是按设计里里程，在线路路中线上放垂垂线（十字线线）决定的。。六、施工断面面测量及建筑筑放样6.3仰拱和铺底放放样仰拱的挡板是是预先按设计计尺寸制作的的，而且是在在已成墙地段段施工，放样样时先检查轨轨顶高程的标标志后，在轨轨顶高程上绷绷上麻线，从从麻线往下量量支距，将模模板定位后加加以固定即可可。六、施工断面面测量及建筑筑放样隧道底放样，，也是以轨顶顶高程来控制制的，分别在在左右边墙上上，从轨顶高高程向下量出出设计尺寸并并弹出墨线标标志，即可按按此墨线掌握握底高程。六、施工断面面测量及建筑筑放样6.4端墙和翼墙放放样6.4.1端墙放样1.端墙如为直立立式，洞门里里程即是端墙墙位置。放样样时，置镜洞洞门里程中线线桩，放出十十字线或斜交交线即确定了了端墙位置；；2如果端墙面有有1：n的坡度，则应应求端墙底里里程，基底里里程=洞门里程±nh（h为基底至洞门门轨顶高的高高度）；六、施工断面面测量及建筑筑放样3.在基底里程的的中线桩上放放出十字线或或斜交线；4.在洞门两侧按按1：n的坡度立上方方木或绷上麻麻线即可掌握握衬砌。当采用先拱后后墙法施工时时，必须注意意拱圈的洞门门端面应按端端墙的坡率控控制，以保证证墙拱的坡面面一致。六、施工断面面测量及建筑筑放样6.4.2翼墙放样翼墙面一般都都有坡度，放放样时，如图图6-3先放出地面上上基底位置，，再在端墙上上画出翼墙和和端墙的交线线或在此立方方木，然后在在下图所示A、B间绷紧麻线，，这样翼墙的的轮廓就出来来了，据此轮轮廓线即可进进行衬砌。六、施工断面面测量及建筑筑放样6.5应用专用仪器器进行断面测测量六、施工断面面测量及建筑筑放样徕卡TCR1101plus型全站仪机内内配置有两个个程序可以进进行断面测量量。一个是在在所测断面内内的任一位置置安设仪器，，可用后方交交会、自由设设站或已知站站点设站，确确定仪器的三三维坐标及设设置方位角，，启动断面测测量程序，设设置好有关参数后后，仪器在司司服马达的驱驱动下照准部部于隧道轴线线法线的竖直直平面旋转一一周，同时按按设置间隔距距六、施工断面面测量及建筑筑放样离测取仪器到到各测点的距距离及角度，，并存储于仪仪器内存或PC卡上，即完成成一个断面的的外业测量工工作；另一个个断面测量程序是仪仪器不一定安安置在所测断断面垂直面内内，建站工作作同前，可测测取仪器免棱棱镜测程内所所有需测的断断面。六、施工断面面测量及建筑筑放样此方法优点在在于不用频繁繁搬动仪器，，可取任一断断面，但开挖挖后的断面表表面凹凸不平平，断面每个个点位的测取需重复多多次。对衬砌砌后轮廓规则则的断面此法法测量速度将将大大快于前前一种方法。。七、炮孔放样样及隧道收敛敛测量7.1炮孔放样图1七、炮孔放样样及隧道收敛敛测量放样前，先将将隧道设计参参数如洞门点点坐标及高程程、纵坡参数数、开挖断面面形状等通过过有关程序输输入仪器内存存。放样时仪器可可置于导线点点或利用自由由测站、后方方交会程序完完成设站工作作，包括设置置测站点三维维坐标、仪器器高、方位角。七、炮孔放样样及隧道收敛敛测量为使仪仪器与与掌子子面距距离不不至于于太远远，仪仪器一一般不不直接接安置置于导导线点点上，，而通通常采采用后后方交交会方方式来完成成仪器器的设设站工工作。。临时时后视视点可可埋设设在边边墙上上，但但必须须注意意检查查其稳稳定性性。七、炮炮孔放放样及及隧道道收敛敛测量量仪器建建站后后，首首先瞄瞄准掌掌子面面（仅仅用激激光点点对准准-激光与与望远远镜同同轴））测出出掌子子面至至仪器器站的的距离离，仪仪器计计算出掌子子面的的里程程，根根据里里程及及有关关输入入的参参数定定位掌掌子面面开挖挖断面面，而而后开开始进进行开开挖轮轮廓线线的测测设。。七、炮炮孔放放样及及隧道道收敛敛测量量放样点点可按按设置置间距距从左左至右右、从从中间间向两两侧等等不同同顺序序测设设。当当红色色激光光指向向第一一个点点位确确定后后，点点上红红油漆漆就完完成一一个点点位的的放样样工作作，按按操作作键，，仪器器在马马达的的驱动动下转转向下下一个个点，，以次次类推推放样样完所所有的的点（（图1）七、炮炮孔放放样及及隧道道收敛敛测量量当掌子子面不不平时时，应应增加加每个个点位位的测测量次次数，，一般般设为为3-6次，并并给出出点的的允许许偏差差，仪仪器每每测一一次所所得点点位的的三维维坐标标并计计算出出激光光点离离设计计轮廓廓的偏偏移值值，修修正偏偏移值值后重重测其其坐标标值，，重算算偏移移值，，若偏偏移值值在允允许范范围内内，激激光点点处位位置即即可认认为是是开挖挖轮廓廓线上上的点点，否否则重重测。。利用用此程程序还还可以以放样样出掌掌子面面上每一一个炮炮孔的的设计计位置置。七、炮炮孔放放样及及隧道道收敛敛测量量7.2隧道收收敛测测量根据新新奥法法的基基本原原理,必须对对围岩岩实行行监控控量测测,其目的的在于于掌握握围岩岩动态