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文档简介

超长隧道施工测量

基本知识讲座◆引言◆测量工作的基本概念◆超长隧道施工测量的技术设计◆超长隧道施工测量的实施

引言本讲座的目的与对象隧道的类型按隧道的功能分类铁路隧道公路隧道水工隧洞其它隧道按隧道的长度分类普通隧道(总长小于4km)长隧道(总长4km~10km)长大隧道(总长10km~20km)超长隧道(总长大于20km)按隧道的掘进方式分类钻爆法掘进隧道TBM掘进隧道一、测量工作的基本概念1测量工作的基本内容测定通过测量而确定待定地面点的位置(点的空间坐标或平面坐标与高程)测设通过测量将图上设计的工程放样于实地,以作为工程施工的依据2测量的基本工作外业观测工作内业计算工作3地面点的定位方法直接三维定位直接以地面点的空间直角坐标(X、Y、Z)表示其空间位置地面点的空间直角坐标通常应用空间测量(如GPS)方法直接测定,三维坐标同时确定投影三维定位先将地面点沿基准线投影到基准面(大地水准面或椭球体面)上,再以投影点在投影面上的二维坐标(即经、纬度)和地面点沿基准线至基准面的高度(即高程)来表示地面点的空间位置当将投影到椭球体面上的投影点进一步投影到平面上时,地面点投影点二维坐标以平面直角坐标(X、Y)表示在用该方法进行定位时,地面点的平面坐标(经、纬度或平面直角坐标)与高程将分别确定。前者通过平面测量获得,后者通过高程测量而确定4测量工作的基准线与基准面野外观测的基准线与基准面—铅垂线与水准面铅垂线是野外观测时仪器对中的基准水准面是野外观测时仪器整平的基准内业计算的基准线与基准面—地球椭球体面与法线地球椭球体面是大地高的起算面地球椭球体是地球的数学模型大地水准面大地水准面是假想将平静的平均的海水面延伸通过陆地而形成的封闭曲面。大地水准面是一个特殊的水准面大地水准面是正高的起算面大地水准面包围的形体称为大地体,它是地球的物理模型5测量工作面临的矛盾与解决途径测量工作面临的矛盾野外测量是在地球自然表面上以铅垂线和水准面为基准而进行的。但是,铅垂线和大地水准面均仅具有物理性质而不具有数学性质,无法以此为基准进行计算解决矛盾的途径选取一个与大地体尽可能接近的数学面(旋转椭球体面),将其与大地体套合并确定两者的关系(该过程称为地球椭球体定位,定位后的椭球体称为地球椭球体),然后将地面观测元素(距离和角度等)经过各项改正(因铅垂线与法线、大地水准面与地球椭球体面不一致而产生的影响)而归算到地球椭球体面上进行球面坐标的计算,或进一步投影到平面上进行平面坐标的计算6地球椭球体及其定位地球椭球体的参数几何参数长半径a、短半径b、扁率α、第一偏心率e、第二偏心率e′表示地球椭球体的形状和大小仅需要上列5个参数中的2个,但至少包含1个长度参数几何物理参数地球椭球体的定位确定地球椭球体与大地体相关位置的工作称为地球椭球体的定位参考椭球与总椭球当以地球椭球体与大地体在局部地区达到最佳吻合为条件进行地球椭球体定位后的地球椭球体称为参考椭球当以地球椭球体与大地体在全球范围达到最佳吻合为条件进行地球椭球体定位后的地球椭球体称为总椭球我国的1954年北京坐标系和1980西安坐标系所采用的椭球为参考椭球,GPS采用的WGS84椭球则为总椭球7高程系统正高从地面点沿铅垂线到大地水准面的高度不能精确地测定正常高从地面点沿正常重力线到似大地水准面的高度可以精确地测定我国的《测绘法》和《大地测量法式》规定我国采用正常高系统大地高从地面点沿法线到地球椭球体面的高度常规测量方法无法直接测得大地高,但GPS可以直接测得大地高正高、正常高与大地高的关系其中N为大地水准面差距;ζ为高程异常水准原点中华人民共和国水准原点是我国正常高系统的高程起算点我国的水准原点位于青岛的观象山上。在1956年黄海高程系下它的高程为72.289m,在1985国家高程基准下的高程为72.260m1956年黄海高程系以1950年至1956年7年间的验潮资料推求的平均海水面作为高程基准1985国家高程基准以1952年至1979年19年间的验潮资料,按10个19年取平均推求的平均海水面作为高程基准8高斯[-克吕格]投影与高斯[-克吕格平面直角]坐标地图投影的概念地球椭球体面是不可展曲面,而地图是平面。为了将地球椭球体面上的景观表示到地图平面上,必须建立地球椭球体面上点的坐标与地图平面上对应点的坐标之间的函数变换关系,这个坐标转换过程就是地图投影由于平面计算要比椭球面计算容易得多,因此在控制测量时,为了简化计算往往将椭球面上的观测值和已知点坐标归算到平面上进行计算,这个转换的实质也就是地图投影的过程高斯投影是地图投影的一种高斯投影高斯投影的几何意义高斯投影的实质高斯投影属于分带等角横切椭圆柱投影高斯投影的性质高斯投影为等角投影,可保证投影前后微分图形的形状不变高斯投影后只有中央子午线不变形外,其它线段均变长,且随着离开中央子午线而其变形急剧增大高斯投影的分带选取中央子午线并确定带宽。国家标准的高斯坐标系的带宽为3°或6°。在3°分带时东半球的中央子午线的经度为东经3°、6°、9°、12°、┄┈、180°,带号n3与中央子午线经度L03关系为:L03=3°×n3;在6°分带时东半球的中央子午线的经度为东经3°、9°、15°、21°、┄┈、177°,带号n6与中央子午线经度L06关系为:L06=6°×n6-3°高斯坐标系的建立以投影后的中央子午线和赤道这两条相互正交的直线分别作为纵轴(X轴)和横轴(Y轴)建立高斯平面直角坐标系由于我国疆域均位于北半球,X坐标值不会出现负值。为了保证Y坐标值也不出现负值,将纵坐标轴向西平移500km由于分带投影的缘故,每一个高斯坐标值将会在各个投影带中出现一个对应点,从而产生多值性。为避免多值性,在Y坐标前加上地面点所在投影带的带号。由于我国疆域位于6°投影的第13~23带,3°投影的第25~45带,据此可根据Y坐标前的带号判断出投影带宽是6°还是3°高斯坐标在应用上,通常将未平移、加带号前的高斯坐标值称为高斯坐标的自然值,将平移、加带号后的高斯坐标值称为高斯坐标的通用值,或直称为高斯坐标值。例如:某输水隧洞的出口的高斯坐标的通用值为x通用=4625588.812m,

Y通用=42379811.332m。由此可以推知:该出口属于3°分带的第42带,中央子午线的精度为东经126°;它位于中央子午线以西,距中央子午线120188.668m处,位于赤道以北,距赤道4625588.812m;该出口的高斯坐标自然值为x自然=4625588.812m,Y自然=-120188.668m9测量坐标系统天文地理坐标系以铅垂线为基准线、大地水准面为基准面而建立的球面坐标系坐标元素为天文经、纬度(λ、φ)和正高(Hg)大地地理坐标系以法线为基准线、地球椭球体面为基准面而建立的球面坐标系坐标元素为大地经、纬度(L、B)和大地高(H)空间大地直角坐标系以法线为基准线、地球椭球体面为基准面而建立的空间直角坐标系坐标元素为空间大地直角坐标(X、Y、Z)GPS测量可以直接获得空间大地直角坐标(X、Y、Z)参心大地坐标系以参考椭球为基础建立的空间大地坐标系包括参心大地地理坐标系和参心空间大地直角坐标系我国的1954年北京坐标系和1980西安坐标系就属于参心大地坐标系地心大地坐标系以总椭球为基础建立的空间大地坐标系包括地心大地地理坐标系和地心空间大地直角坐标系GPS采用的WGS84坐标系就属于地心大地坐标系19三54三年北三京坐三标系将采三用克三拉索三夫斯三基椭三球、三以普三尔科三沃为三大地三原点三的前三苏联三大地三坐标三系引三伸到三我国三而建三立的三参心三大地三坐标三系19三80三国家三大地三坐标三系采用三75三国际三椭球三、大三地原三点位三于陕三西省三泾阳三县的三参心三大地三坐标三系,三也称三19三80三西安三坐标三系该坐三标系三建立三后,三在全三国选三了约5万个三大地三点,三共计31万个三观测三方向三和10三2万个三原始三数据三,组三成误三差方三程式三进行三整体三平差三,获三得这三约5万个三大地三点在三该坐三标系三下的三坐标三;对三于没三有参三加整三体平三差的三近8万个三三、三四等三点,三通过三坐标三转换三方法三换算三成该三坐标三系下三的坐三标同一三个点三在该三坐标三系下三与19三54年北三京坐三标系三下的三坐标三相差三很大三。例三如:三哈尔三滨地三区差三值达三到55三.8三5m,喀三什地三区达三到11三5.三23三m,武三汉地三区达三到61三.6三1m,拉三萨地三区达三到10三4.三59三m新1三95三4年三北京三坐标三系将1三98三0国三家大三地坐三标系三下的三国家三大地三点坐三标通三过坐三标转三化换三算到三19三54三年北三京坐三标系三下而三形成三的过三渡坐三标系全国80%地三区的三新、三旧19三54年北三京坐三标系三下的三坐标三差在5m以内WG三S8三4世界三大地三坐标三系采用WG三S8三4国际三椭球三而建三立的三地心三大地三坐标三系GP三S采用三的就三是该三坐标三系高斯三-克三吕格三平面三直角三坐标三系简称三高斯三坐标三系按高三斯投三影原三理建三立的三平面三直角三坐标三系我国三的基三本比三例尺三地形三图均三采用三的就三是该三坐标三系国家三统一三的高三斯坐三标系三是按三规定三的中三央子三午线三和投三影面三(地三球椭三球体三面)三建立三的局部(地方)高斯三坐标三系按高三斯投三影原三理建三立,三投影三面仍三为地三球椭三球体三面,三但中三央子三午线三根据三需要三选取三而建三立的三高斯三坐标三系施工三坐标三系按高三斯投三影原三理建三立,三但中三央子三午线三和投三影面三根据三需要三选取三而建三立的三平面三直角三坐标三系工程三坐标三系为方三便工三程放三样而三建立三的坐三标系三。例三如:三建筑三测量三中以三房屋三中轴三线为三坐标三轴而三建立三的坐三标系三;为三设备三安装三在厂三房中三以厂三房中三轴线三为坐三标轴三而建三立的三坐标三系10三测三量工三作中三常用三的角三度制60三进制三度分三秒(DM三S)10进制三度(DE三G)将6三0进三制的三分秒三表示三成为三10三进制三的度三。例三如:三10三°3三0′三00三″=三10三.5三°,三10三°1三0′三10三″=三10三.1三69三44三44三4°弧度三制(RA三D)弧度三的本三质是三圆弧三长与三其半三径的三比值三,是三一个三无量三纲的三量,三表示三为“三弪”1弪三相当三于6三0进三值度三、分三、秒三的值三用ρ°、ρ′、ρ″来表三示,三它是三将弧三度值三表示三为6三0进三值度三、分三、秒三时的三重要三常数三,在三精度三估算三和测三量平三差中三占有三重要三地位三,其三值为三:ρ°=三57三.2三95三77三95三1°三,ρ′=三34三38三′,ρ″=三20三62三65三″10三0进制三度、三分、三秒(GR三AD三)亦称三10三0进三制角三度或三角度三的梯三度值它是三将一三个圆三周分三为4三00三份,三每一三份为三10三0进三值的三1度三(单三位是三“g”三);将1g再分三为1三00三份,三每一三份为三10三0进三值的三1分三(单三位是三“c”三);将1c再分三为1三00三份,三每一三份为三10三0进三值的三1秒(单位三是“cc三”)。三10三0进三制角三度的三11三1g22c33cc可表三示为三11三1.22三23三33g1g=三0.三9°三,1c=0三.5三4′三,1cc=0三.3三24三″-密三位制是将三一个三圆周三分为三60三00三(或三64三00三)份三,每三1份三为1三个密三位。三该角三度制三主要三在国三家基三本地三形图三的三三北方三向图三上标三注,三为炮三兵服三务11三测三量工三作的三组织三原则三与控三制程三序测量三工作三的一三般组三织原三则与三控制三程序从整三体到三局部三,先三控制三后碎三部(三放样三)测三量;三控制三测量三时应三从整三体到三局部三,从三高级三到低三级,三分级三布网三,逐三级控三制工程三控制三网的三布设三程序从整三体到三局部三,分三层布三网,三逐层三控制12三测三量工三作的三基本三原则检验三至上三原则在测三量工三作中三,测三量误三差是三不可三避免三的,三而错三误是三不允三许存三在的三,区三别误三差与三错误三的界三限是三测量三的限三差不经三过检三核的三成果三是绝三对不三准许三使用三的精度三保证三原则满足三工程三需要三且留三有一三定余三地的三精度三是最三好的三精度三。如三果精三度不三够将三可能三引起三工程三的错三误,三如果三精度三过高三将会三增加三工程三的造三价而三形成三浪费可靠三性保三证原三则可靠三性是三从观三测成三果中三发现三错误三和剔三除错三误的三能力没有三可靠三性做三保证三的精三度将三失去三精度三的意三义可靠三性是三以存三在有三多余三观测三为前三提的三,但三有多三余观三测并三一定三具有三可靠三性二、三超长三隧道三施工三测量三技术三设计1三国内三几个三含有三超长三隧道三的大三型水三利工三程之三简介山西三引黄三入晋三工程万家三寨引三黄入三晋工三程是三一项三跨流三域的三大型三国家三重点三调水三工程三,位三于山三西省三西北三部,三从万三家寨三水利三枢纽三引水三,分三别向三太原三、大三同、三朔州三三个三能源三基地三供水工程三由44三.4三3k三m的总三干线三、10三1.三72三km的南三干线三、16三6.三82三km的北三干线三、58三.1三5k三m的联三接段三和81三.2三0k三m的天三然输三水河三道组三成,三全长45三2.三32三km,调三水总三高差三为64三8m,工三程总三设计三造价18三0亿元引黄三入晋三工程三是由三隧洞三、泵三站、三渡槽三、埋三涵与三埋管三、分三水闸三与放三水闸三、倒三虹吸三、水三库、三水电三站等三紧密三衔接三的带三状混三凝土三建筑三群,三包括隧洞31条,三总长三度21三2.三74三km。引三黄入三晋工三程的三隧洞三工程三,不三仅总三长度三惊人三、在三整个三工程三中所三占的三比例三大(三高达47三.5三8%,在三第一三期工三程中三更高三达89三.0三4%),三且集三中有4条长三度在10三km三~2三0k三m的长三大隧三洞和3条三长度三超过20三km的超三长隧三洞,三最长三的隧三洞长三达42三.5三7k三m,施三工测三量的三难度三非常三大地下三泵站三2座三,地三上泵三站3座,三设计三总扬三程77三6m。引三黄入三晋工三程的三两个三地下三泵站三是以三主厂三房为三中心三,与三进出三水系三统、三交通三洞、三通风三洞等10三0多条三管洞三和7个竖三井组三成、三被深三埋于18三0m左右三地下三的洞三室管三网群三,其三规模三之大三和结三构之三复杂三都是三非常三罕见三的,三施工三测量三的难三度非三常之三大渡槽40座,三总长三度3.三59三KM埋涵三与埋三管39条,三总长三度10三4.三22三km分水三闸和三放水三闸各1座,三总长三度0.三16三km倒虹三吸4座,三总长三度12三.3三0k三m水库3座,三调节三库容1.三08三64亿m3水电三站1座,三总装三机4×三32三00三kw,发三电水三头78三.7三m辽宁三大伙三房隧三洞引三水工三程辽宁三大伙三房隧三洞引三水工三程是三一项三跨流三域的三大型三调水三工程三,从三浑河三自流三引水三,穿三过隧三洞,三再经三自然三河道三注入三大伙三房水三库,三然后三向抚三顺、三沈阳三、营三口、三本溪三、鞍三山等8个能三源基三地供三水大伙三房引三水隧三洞全三长85三.3三1k三m,16条支三洞。3台TB三M共掘三进约66三.5三0k三m,钻三爆法三掘进三约18三.8三1k三m2隧道三贯通三误差三允许三值的三确定隧道三贯通三误差三允许三值确三定的三原则隧道三贯通三误差三允许三值根三据工三程的三性质三、用三途、三规格三由工三程设三计人三员和三测量三人员三共同三确定通常三而言三,铁三路隧三道要三求的三贯通三精度三要略三高于三水工三隧洞TB三M法施三工要三求的三贯通三精度三要高三于钻三爆法铁路三隧道三贯通三精度三的规三定根据三《铁三路测三量技三术规三则》三,铁三路隧三道贯三通精三度的三要求三如下三表水工三隧洞三贯通三精度三的规三定《水利三水电三工程三施工三测量三规范》仅对8k三m以内三的隧三洞贯三通精三度进三行了三规定三。横三向贯三通中三误差三的限三差与三铁路三隧道三相同三,分三别为50三mm(1~三4k三m)和75三mm(4~三8k三m);三竖向三贯通三中误三差限三差分三别为25三mm(1~三4k三m)和40三mm(4~三8k三m)。对向开挖长度(km)<44~88~1010~1313~1717~20横向贯通中误差允许值(mm)5075100150200250竖向贯通中误差允许值(mm)25多贯三通面三隧道三贯通三精度三的确三定对于三通过三多支三洞开三挖的三隧道三,贯三通面三必然三很多三,如三果每三个贯三通面三的贯三通精三度分三别按三前表三的贯三通限三差要三求,三则最三后将三使整三个隧三道中三线的三几何三形状三十分三零乱三。李三青岳三先生三在《三工程三测量三学》三中提三出:三为了三保证三整个三隧道三的贯三通精三度和三使隧三道中三线符三合设三计的三几何三形状三,对三于多三贯通三面开三挖的三隧道三,虽三然贯三通面三有多三个,三但仍三只按三一个三贯通三面来三考虑三整个三隧道三的贯三通精三度要三求,三然后三再将三总限三差分三配到三各个三贯通三段,三作为三各自三的贯三通限三差将总三限差三分配三到各三个贯三通段三的方三法是三:如三果整三个隧三道分三为n个长三度大三致相三等的三贯通三段,三则每三个贯三通段三的限三差是三总限三差的三1/n1/三2;如果三各贯三通段三的长三度相三差过三大,三可设三整个三隧道三的长三度为L,总的三贯通三限差三为m,某贯三通段三的长三度为si,则该三贯通三段的三贯通三限差mi为mi=m×(si/L)1/三2隧洞三(道三)贯三通误三差的三分配通常三将贯三通总三误差三按(1/三3)1/三2:(2/三3)1/三2分别三分配三给洞三外控三制测三量和三洞内三控制三测量三;当通三过竖三井贯三通时三,应三把竖三井作三为一三个新三增加三的独三立因三素参三加贯三通误三差的三分配例如三:对于三山西三引黄三南干7#隧洞三工程三来说三,全三长42三.6三km,TB三M掘进三段为41三.0三km,其三中有3个支三洞,三工程三采用三两台TB三M对向三掘进三。若三按前三表列三的限三差分三段要三求(三即每三段限三差为15三0m三m)进行三计算三,则三整个三隧洞三的贯三通中三误差三将达三到26三0m三m,极限三贯通三误差三将达三到52三0m三m。但三是,三根据三工程三需要三,若三按整三体考三虑,三整个三隧洞三的贯三通中三误差三的限三差可三被规三定为15三2m三m,极三限贯三通误三差为30三4m三m,隧三洞竣三工时三的实三际贯三通误三差为85三mm;对于三大伙三房隧三洞工三程,三全长85三.3三km,工三程分三为3三个约三20km的TB三M掘进三段和三5个三约5km的钻三爆法三施工三段。三若按三前表三列的三限差三分别三要求三(即TB三M段限三差为三25三0mm三,钻爆三法施三工段三限差三为7三5mm三)进行三计算三,则三整个三隧洞三的贯三通中三误差三将达三到4三60mm三,极限三贯通三误差三将达三到9三20mm三,但是三,若三按整三体考三虑,三整个三隧洞三的贯三通中三误差三的限三差可三被设三计为三30三0mm,极三限贯三通误三差仅三为60三0m三m;对于三八十三一大三坂隧三洞工三程来三说,三全长30三.7三km,工三程分三为2个长三度分三别约1.三5k三m和3.三5k三m的钻三爆法三施工三段和1个约三26.三2k三m的TB三M掘进三段,TB三M掘进三段又三被2个支三洞分三为3段(三长度三分别1.三4k三m、12三.5三km、11三.7三km)。三若按三前表三列的三限差三分别三要求三进行三计算三,则三整个三隧洞三的贯三通中三误差三将达三到(3×三502+2×三15三02)1/三2=2三14三mm三,极限三贯通三误差三将达三到42三8m三m,但是三,若三按整三体考三虑,三整个三隧洞三的贯三通中三误差三的限三差可三被规三定为15三0m三m,极三限贯三通误三差为30三0m三m。3施工三坐标三系统三的设三计施工三坐标三系统三设计三的目三的由于三工程三设计三在标三准的三高斯三坐标三系统三下(三即:三该标三准中三央子三午三线是三规定三的,三投影三面为地球三椭球三体面三)进三行,三而工程却三是在三实际三的工三程面三上施工的三。当三工程三面与三椭球三体面不一三致(三高差三设为ΔH)时,将产三生归三算高三程面三投影三误差ΔS1;当工三程距三离中三央子三午线的三距离三为ym时,三将产三生高斯投三影误三差ΔS2。两者三的联合影三响的三相对三误差三为ΔS/S。为了三不进三行烦三琐归三化计三算,三这个三影响三必须三在工三程施三工允三许误三差范三围之三内,三即必三须保三证在三施工三过程三中地三面实三际测三量的三数据三与控三制测三量成三果反三算的三数据三相一三致。三为此三,当ΔS/S超过三允许三范围三时,三应通三过变三换归三算高三程面三或(三和)三中央三子午三线位三置,三以减三少其三误差三的影三响施工三坐标三系统三设计三的途三径为了三使归三算高三程面三投影三误差ΔS1与高三斯投三影误三差ΔS2联合三影响三的相三对误三差ΔS/S限制三在允三许范三围之三内,三由影三响公三式可三以看三出有三3条三途径三,即⑴抵三偿高三程面三法保持三标准三中央三子午三线的三位置三不变三,仅三调整三归算三高程三面的三位置三,此三时选三择的三归算三高程三面称三为抵三偿高三程面⑵抵三偿投三影带三法投影三高程三面仍三保持三为椭三球体三面不三变,三仅调三整中三央子三午线三的位三置⑶三兼具三有抵三偿高三程面三和抵三偿投三影带三的综三合法既调三整归三算高三程面三的位三置,三又调三整中三央子三午线三的位三置。三此时三,通三常将三归算三高程三面的三位置三选择三在工三程平三均高三程面三上,三中央三子午三线被三选择三为通三过测三区中三央的三子午三线,三通过三限制三投影三的高三差和三带宽三以使三投影三误差三被限三制在三允许三范围三之内施工三测量三坐标三系统三设计三的限三差施工三测量三坐标三系统三设计三限差三应根三据工三程控三制精三度的三允许三值来三确定三。对三于隧三道而三言,三经过三坐标三系统三设计三抵偿三后的三剩余三误差三应不三大于三隧道三允许三贯通三误差三对洞三外平三面控三制误三差的三分配三值。对于三一般三工程三而言三,测三区内三投影三长度三变形三值应三不大三于2.三5c三m/三km(即1/三40三00三0);对于三特殊三工程三应专三门设三计。三例如三:大三伙房三隧道三横向三贯通三允许三中误三差为m横=3三00三mm三。m横由3三项误三差构三成,三即:三贯通三段左三、右三导线三对横三向贯三通影三响中三误差m左、m右和地三面控三制对三横向三贯通三影响三中误三差m控。根三据精三度等三影响三原则三可得三:m控=m左=m右=m横/31/三2(m控=±17三3m三m)三。若再三设纵三、横三向误三差相三等,三则地三面控三制网三的点三位中三误差三的限三差为m点=m控×21/三2(m点=±三245三mm三)。该允三许误三差的三实质三是隧三道两三端洞三口点三间相三对点三位中三误差m相对的允三许值三。若三贯通三段的三长度三为L,则m相对=m点/L(m相对=三1/32三00三00);三按照三类似三计算三,整三个山三西引三黄工三程的m相对取为三1三/19三00三00;对三于八三十一三大坂三隧洞三,若三按m横=1三50三mm计算三,可三选择m相对=1/三24三00三00。测三区内三投影三长度三变形三允许三相对三误差三应为2m相对投影三的层三高和三带宽三设计投影三层高三的确三定由于三归算三高程三面投三影误三差随三工程三平均三高程三面距三归算三高程三面的三高度三增加三而增三大,三故当三工程三分布三的高三差过三大时三,必三须分三层投三影。三层高ΔH的确三定应三满足ΔH/RA≤m相对据此三可求三出层三高ΔH。然后三再根三据工三程分三布的三高差三决三定投三影的三分层三(例三如对三于山三西引三黄工三程而三言,三设计三投影三限差三为1/三95三00三0,ΔH应小三于67三m。由三于工三程分三布的三总高三差有三近10三00三m,故三根据ΔH的限三值和三工程三实际三,选三择了7个投三影高三程面三;大三伙房三隧洞三工程三和八三十一三大坂三隧洞三工程三分布三的高三差均三在ΔH限差三(40三m和53三m)之三内,三故不三存在三分层三问题三;对三于一三般工三程,ΔH=1三59三m)投影三带宽三的确三定由于三高斯三投影三误差三随工三程距三中央三子午三线的三距离三增大三而急三剧增三大,三故当三工程三分布三的东三西宽三度过三大时三,必三须分三带投三影。三带宽Δy的确三定应三满足Δy2/(三2RA2)≤m相对据此三可求三出带三宽Δy(对于三山西三引黄三工程三,Δy=29三km;大三伙房三隧洞三工程三,Δy=23三km;对三于八三十一三大坂三隧洞三工程三,Δy=26三km;对三于一三般工三程,Δy=45三km)4施工三桩号三的设三计施工三桩号三设计三的目三的由于三工程三设计三通常三是在三标准三高斯三投影三平面三上进三行的三,工三程特三征点三的桩三号也三是按三高斯三投影三平面三上的三工程三长度三确定三的。三但是三,在三施工三测量三坐标三系统三下,三工程三的长三度(三即工三程面三上的三实际三长度三)相三对高三斯投三影平三面上三长度三会发三生变三化。三如果三仍按三设计三桩号三进行三施工三将会三产生三错误三,因三此必三须进三行施三工桩三号系三统的三设计施工三桩号三的编三写方三法施工三桩号三系统三编写三的最三简单三而又三最理三想的三办法三就是三从桩三号0三+0三00三.0三00三开始三,按三照高三斯投三影平三面上三的工三程长三度重三新对三各工三程特三征点三编写三桩号三。对三于线三路长三度不三是特三别大三的工三程即三可按三此方三法进三行。三但是三,对三于线三路长三度特三别大三,投三影分三带和三分层三又特三别多三(如三引黄三入晋三工程三)时三,可三根据三投影三分带三和分三层并三结合三标段三和承三包商三承揽三的工三程段三等因三素分三成若三干个三工程三段,三分别三编写三各自三的施三工桩三号。三每工三程段三的起三始施三工桩三号应三与相三应设三计桩三号相三同超长三隧道三的桩三号系三统在工三程设三计时三,工三程特三征点三的桩三号是三按高三斯投三影平三面上三的工三程长三度确三定的三,此三时的三桩号三称为三设计三桩号三;在三工程三施工三时,三工程三特征三点的三桩号三是按三施工三测量三坐标三系统三下的三工程三长度三确定三,且三往往三分工三程段三编写三而不三连续三,称三为施三工桩三号;三在工三程运三营管三理阶三段,三为了三管理三的方三便,三工程三的桩三号应三按实三际长三度且三连续三编写三,称三为管三理桩三号。三工程三的设三计桩三号、三施工三桩号三、管三理桩三号共三同组三成工三程的三桩号三系统三。在三工程三竣工三时应三列出三桩号三系统三对照三表5隧道三施工三测量三技术三设计三的内三容和三注意三事项隧道三施工三测量三技术三设计三的内三容施工三测量三坐标三系统三的设三计地面三控制三网的三设计桩号三系统三设计洞口三控制三网设三计洞内三控制三网的三设计洞内三控制三网观三测纲三要设三计隧道三施工三测量三技术三设计三的注三意事三项设计三应针三对具三体工三程进三行,三与待三设计三工程三无关三的内三容不三要涉三及设计三的出三发点三和目三的均三应是三贯通三精度三的允三许值设计三时洞三外控三制在三通常三情况三下已三经布三设完三成,三它的三精度三已经三确定三,但三应通三过计三算对三它的三精度三进行三核对三,或三椐此三推算三洞内三控制三测量三精度设计三的最三后要三通过三贯通三精度三的估三算确三定洞三内导三线的三观测三纲要三,即三:测三角精三度、三测距三精度三、仪三器等三级、三观测三的测三回数普通三隧道三施工三测量三的技三术设三计,三因其三多数三内容三在规三范中三已有三明确三规定三,只三需选三择执三行。三故其三技术三设计三相对三比较三简单三,设三计内三容和三程序三也与三长隧三道、三长大三隧道三、超三长隧三道不三同三、三超长三隧道三施工三测量三的实三施1地三面控三制网三的设三计地面三控制三网设三计的三原则地面三控制三网的三精度三和等三级根三据隧三洞横三向贯三通中三误差三分配三给地三面控三制测三量的三分量三来确三定地面三控制三网的三设计三重点三是洞三口控三制点三的选三位和三已知三控制三点的三选择洞口三控制三点的三数量三不得三少于3个,三其位三置要三便于三进一三步布三设洞三口网三或直三接用三于进三洞地面三控制三网设三计的三方法对于三隧洞三长度三超规三范的三地面三控制三网的三等级三根据三隧洞三横向三贯通三中误三差分三配给三地面三控制三测量三的分三量确三定洞三口点三间相三对中三误差三,然三后推三定地三面控三制网三的等三级对于三隧洞三长度三未超三规范三的地三面控三制网三的等三级可三直接三参照三规范三确定三。例三如《水利三水电三工程三施工三测量三规范》表规三定了三隧洞三长度三小于8k三m时的三地面三控制三网的三等级三,如三下表三所列隧洞相向开挖长度(km)控制网等级平面高程6~8二三4~6三1~4四四≤1五五2隧洞三施工三放样三总图三的编三制隧洞三施工三放样三总图三编制三的目三的目的三就是三根据三隧洞三的进三口点三、转三向点三以及三其它三工程三控制三点的三施工三坐标三和弯三道的三施工三元素三(弯三道的三转向三角和三半径三),三计算三出隧三洞中三线的三坐标三方位三角、三转向三点间三的长三度和三弯道三的切三线长三度与三曲线三长度三,进三而计三算出三切点三的施三工坐三标和三各桩三点的三施工三桩号三。最三后,三将各三桩点三的施三工坐三标、三施工三桩号三、直三道的三坐标三方位三角和三施工三元素三等标三注在三略图三上,三即为三隧洞三施工三放样三总图三。隧三洞施三工放三样总三图是三隧洞三施工三放样三的依三据隧道三施工三放样三总图三编制三的步三骤⑴根三据隧三道的三进口三点、三转向三点的三坐标三反算三折线三坐标三方位三角α和边三长D⑵根三据计三算出三的相三邻折三线边三的坐三标方三位角三进而三计算三弯道三的转三向角θ⑶根三据计三算出三的弯三道转三向角三和半径R计算三弯道三的切三线长三度T与曲线三长度S⑷将三折线三长度三减去三相应三的切三线长三度即三为直三道的三长度L⑸从三进口三桩号三开始三,进三口的三桩号三加上三直道三的长三度即三为直三园点三(ZY三D)的桩三号,三再加三上曲三线长三度即三为圆三直点三(YZ三D)的桩三号,三依此三类推⑹折三点的三桩号三等于三直圆三点的三桩号三加上三切线三长度⑺最三后,三将各三桩点三的施三工坐三标、三施工三桩号三、直三道的三坐标三方位三角和三施工三元素三等标三注在三略图三上,三即为三隧洞三施工三放样三总图设计施工坐标直道长(m)弯道长(m)折边长(m)方位角(°′″)弯道半径(m)转折角(°′″)切线长(m)施工桩号X(m)Y(m)进口4569675.106532460.547310.1682530044.00+000.000273.467ZYD14569595.208532199.0120+273.46770.3491#拐点4569584.485532163.913100.000+401825.036.7012233.3832931909.0YZD14569599.013532130.2100+343.8162177.325ZYD24570460.913530130.7422+521.14138.2402#拐点4570468.576530112.966100.000+215436.019.35722041.4673151345.0YZD24570482.318530099.3342+559.3813地面三基本三控制三网的三复测平面三控制三网的三复测全面三复测三法或三部分三校核三法穿线三法(三或称三地面三贯通三法)高程三控制三网的三复测4洞口三控制三网的三布设洞口三平面三控制三网布三设的三原则洞口三点不三要距三离洞三口过三远(三通常三不超三过1三00m)三;洞口三、洞三口点三、洞三口基三本控三制点三之间三的高三差不三可过三大洞口三点要三与洞三口基三本控三制点三构成三有可三靠检三核条三件的三网形超长三隧道三的洞三口控三制网三点均三要设三置带三有强三制对三中装三置的三观测三墩洞口三网的三观测三等级三应与三洞外三基本三控制三网的三等级三相同三或略三高洞口三高程三控制三网布三设原三则洞口三高程三控制三网点三连同三基本三高程三点不三得少三于3三个洞口三点的三观测三等级三应与三基本三高程三点的三等级三相同三或略三高5洞内三控制三网的三布设洞内三控制三网的三分级钻爆三法施三工时三通常三分为三3级三,即三:主三导线三(边三长为三15三0m~三80三0m三)、基本三导线三(边三长5三0m~三10三0m三)、施工三导线三(边三长为三25m~三50三m)TB三M施工三时可三分为三两级三,即三:主三导线三(边三长为三50三0m~三80三0m三,弯道三处除三外)三、施三工导三线(三边长三为5三0m~三15三0m三)洞内三平面三控制三网的三网形穿线三型单导三线型主副三导线三或双三导线三型导线三网型洞内三平面三控制三网桩三点的三设置钻爆三法施三工时三通常三设置三在底三板上TB三M施工三时通三常借三助于三角钢三架设三置在三洞壁三上,三并带三有强三制对三中装三置,三且常三常与TB三M导向三系统三的激三光导三向仪三(即三激光三导向三用的三全站三仪)三的安三置桩三点共三用洞内三高程三控制三网的三布设钻爆三法施三工时三,高三程控三制点三通常三设置三在底三板上三,且三借用三平面三控制三点的三桩位TB三M施工三时,三高程三控制三点通三常设三置在三运输三轨道三两侧三的底三板上三,且三每隔三1km左右三两侧三的水三准路三线进三行连三测6洞内三主导三线的三观测三纲要三设计贯通三误差三的估三算方三法洞内三导线三测量三对横三向贯三通误三差影三响的三一般三公式三为当导三线为三等边三直伸三导线三时,三上式三可简

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