隧道施工测量

地铁隧道施工专题

测量方法1隧道施工测量5/9/2024地面控制导线网测量一二三四隧道盾构控制测量隧道贯通测量地下联系测量隧道测量内容2隧道施工测量5/9/20241、平面控制测量

主要分为两个等级：首级控制网（即GPS网，也成卫星定位控制网）、精密导线网，并分级布设；隧道施工前，对平面控制点进行复测，必须使用1秒及以上精度的全站仪，测角测边数不得低于4测回，技术要求按照规范执行。

各标段必须要联测相邻标段的平面控制点至少2个，以确保衔接标段控制网的统一性。一、地面控制点导线测量3隧道施工测量5/9/2024附合导线

精密导线技术精度要求：导线全长3～5km，平均边长为350m，测角中误差≤±2.5″，最弱点的点位中误差≤±15mm，相邻点的相对点位中误差≤±8mm，方位角闭合差≤±5√n(n为导线的角度个数)，导线全长相对闭合差≤1/35000；4隧道施工测量5/9/2024水准网应布设为附着在高等级控制网上的附合水准、闭合水准或结点水准网。水准路线布设成附合水准路线，每200m左右设一个固定水准点。按城市二等水准测量的技术要求进行施测，精度指标每千米全中误差不大于±4mm/km，往返观测高差较差不大于8√L，L为往返测段的水准路线长度。附合水准5隧道施工测量5/9/2024注：隧道施工前，必须对地面导线控制网进行复核（两次以上）。将导线控制网报告报送至总控单位进行复测。复测结果满足施工和规范要求方可使用。6隧道施工测量5/9/2024二、地下联系测量联系测量平面联系测量的常用方法主要有：1.联系三角形法（一井定向）；2.导线直传法；3.两井定向法联系测量是指将地面坐标传递到地下的过程。根据测量内容又分为平面联系测量和高程联系测量。高程联系测量的常用方法主要有：1.悬挂钢尺法；2.光电测距法。7隧道施工测量5/9/20241、平面联系测量总体作业要求1.1、地面近井点可以直接利用经检核的地面导线点或加密点，地面控制点无法直接看到钢丝需要进行加密时，地面点应形成附合导线或闭合导线。1.2、应尽可能选择靠近始发车站或始发井的控制点，如实在不满足须从较远处引测时应严格保证地面控制测量部分的网形和精度满足规范要求。1.3、地下始发控制点应不小于3个即保证地下定向边不少于2条，1.4、联系测量应分别在始发前、150m、300m、贯通前150m~200m各进行一次，每次对比地下起算边方位角不得大于12秒。1.5、地下始发控制点尽量对边布设且需布设为强制对中形式，尽可能保证边长。8隧道施工测量5/9/2024联系三角形法它是一种传统的、适用比较广的平面联系测量法。其具有对盾构井（竖井）的大小（保证钢丝间距用）有要求，但盾构井大小有限，精度不易提高。2、联系三角形法9隧道施工测量5/9/20242、联系三角形法作业要求：2.1、两根钢丝间距尽可能长，至少不得低于5m。2.2、井上井下观测钢丝的联系三角形锐角不得大于1度。2.3、须选用直径0.3mm的钢丝，对应悬挂10kg重锤。2.4、重锤应浸没在阻尼液或重油中保持稳定，严禁用水等代替。2.5、联系测量前应提前做好钢丝悬挂工作，至少保证钢丝及重锤稳定一小时以上再进行观测。2.6、钢丝上下粘贴的反射贴片应保持粘贴牢固，并保证贴片表面的清洁。2.7、一井定向每次观测应独立进行3次，取三次的边角平均值作为最终测边测角值。2.8、每次观测测回数不得低于4测回。10隧道施工测量5/9/20243、导线直传法

导线直接传递法适用于盾构井比较大的情况，垂直角要求不宜过大11隧道施工测量5/9/20243、导线直传法作业要求：3.1、导线直传的俯仰角应小于30度。3.2、仪器或者棱镜的安置应采用强制对中或者三联脚架法，脚架须稳固无晃动，最好采用强制对中。3.3、测量过程随时检查气泡偏离情况，必要时重新进行整平，同时使用前必须对仪器的竖轴进行检查形成检查记录。3.4、导线直传每次观测应独立进行2次，取均值使用。3.5、导线边边长必须对向观测。3.6、每次观测测回数不得低于4测回。12隧道施工测量5/9/2024两井定向法利用钻孔或投料口向地下传递坐标。适用于有两个或两个以上井口或者是始发车站有足够的空间，投点间距大于60米。4、两井定向法13隧道施工测量5/9/20244、两井定向法作业要求：4.1、钢丝间距最好大于60m，但是最低不得低于30m。4.2、须选用直径0.3mm的钢丝，对应悬挂10kg重锤。4.3、重锤应浸没在阻尼液或重油中保持稳定，严禁用水等代替。4.4、联系测量前应提前做好钢丝悬挂工作，至少保证钢丝及重锤稳定一小时以上再进行观测。4.5、钢丝上下粘贴的反射贴片应保持粘贴牢固，并保证贴片表面的清洁。4.6、每次观测应独立进行3次，取三次的边角平均值作为最终测边测角值。4.7、每次观测测回数不得低于4测回。14隧道施工测量5/9/20245、高程联系测量高程联系测量主要采用悬挂钢尺法，钢尺下悬吊与检定时同质量的重锤；有条件两台水平仪井上、井下同时观测；应观测三个测回取均值。15隧道施工测量5/9/20245、高程联系测量作业要求：5.1、地面高程点至少联测2个，通过对比高差检核起算高程点的稳定性，严禁直接从1个高程点进行引测。5.2、联系测量前应提前做好钢尺悬挂工作，至少保证稳定后再进行观测。5.3、钢丝上下粘贴的反射贴片应保持粘贴牢固，并保证贴片表面的清洁。5.4、每次观测应独立进行3测回，测回间变更仪器高。5.5、地下起算水准点应不少于2个，每次观测各测回测得的地下水准点高差较差不得大于3mm。5.6、有条件的最好使用2台水准仪井上井下同时观测。16隧道施工测量5/9/2024四、隧道盾构控制测量

1、一般进行始发前、150m、300m、贯通前150~200m共多次。2、每次洞内控制测量均须和联系测量同步实施。3、每次对地下起算边方位角与上次测量情况进行对比确保满足不大于12秒要求，高程起算点高差较差不大于3mm。4、洞内导线点应对边布设且布设为强制对中，具体埋点要求按照规范执行，推荐洞内布设主副导线。5、平面控制测量每测站至少进行4测回，须左右角观测，左右角平均值之和与360度较差不大于4秒；高程控制测量应往返观测。6、数据成果进行严密平差。7、始发控制点应保持连续性。即始发、150、300、贯通前等测量时要使用同样的始发控制点，这样才能对始发边方位角有多次比较。17隧道施工测量5/9/20241、盾构隧道洞内控制测量采用导线的方法，主导线作为盾构隧道掘进的主要控制性导线，副导线亦成为施工导线，一为方便测量管片姿态、检测吊篮坐标及盾构机姿态人工复核等细部所使用，另外是为了给主导线增减复核条件。强制对中稳固埋设，距侧墙宜满足50cm要求。导线布设直线上点间距平均为150米，曲线上最短边为60米。高程控制点宜埋设在与导线点对应里程位置。18隧道施工测量5/9/20242、盾构管片姿态测量2.1、每天对当天所拼装的管片进行姿态测量。2.2、使用洞内控制点前先对控制点稳定性进行检核，平面不少于3个点检核边角关系，高程不少于2个点检核高差关系。2.3、当管片姿态超限时应暂停盾构掘进以查找问题。2.4、水平尺应定期检查维护，平时注意保养，使用时应保证贴片粘贴牢固，管水准气泡严格居中。2.5、测量过程随时对后视点进行检核，发现超限应重新对中整平后重新测量。2.6、数据成果应多级复核，计算复核无误签字报监理审核并妥善留存保管。19隧道施工测量5/9/2024管片测量20隧道施工测量5/9/20243、盾构接收前测量洞门环板复测隧道临近贯通前应复测钢环变形情况进行检核，通过和设计比对，应适当调整盾构机姿态确保贯通21隧道施工测量5/9/20244、始发（接收）架安装定位测量a.反力架中心定位；b.反力架高程定位；c.反力架垂直度定位；根据实测钢环中心位置，合理调整反力架位置

22隧道施工测量5/9/20245、盾构机人工姿态测量

在目前国内使用的盾构机系列，盾构机本身可以实时的捕捉到盾构的掘进姿态，但由于导向系统使用的硬件较多，程序内部处理复杂，完全依赖于导向系统，在导向系统的软硬件一旦出现问题，则会造成无可估量的损失。因此必须采用人工测量盾构机的姿态来检核导向系统是否运行正常。参考点法

测出预先设置在盾构机上的多个（不少于3个）参考点（反射片或小棱镜）的三维坐标，参考点可沿盾构主机横向或纵向截面设置，点间距要尽量大。由参考点三维坐标与盾构机坐标系统的几何关系，就可以通过软件方便的计算出盾构机姿态的各种参数。23隧道施工测量5/9/2024盾构姿态概念：水平偏差、竖向偏差、俯仰角、滚动角等。

24隧道施工测量5/9/2024滚动角：正表示向右滚动，负表示向左滚动(面向掘进方向)。25隧道施工测量5/9/20241、每十环要求必须对盾构机姿态进行人工测量，多级复核后各方签字留存并报监理审核2、使用洞内控制点前先对控制点稳定性进行检核，平面不少于3个点检核边角关系，高程不少于2个点检核高差关系。3、当发现盾构机姿态人工测量姿态与导线系统姿态偏差超限时应立即暂停盾构掘进以查找问题。4、激光站换站时应从车站始发控制点沿洞内控制线路引测，使用始发控制点前对其边角关系进行检核。5、盾构导向系统的参数输入必须严格执行多级复核，输入完毕后报请监理审核，以防止数据输入错误，同时输入资料必须妥善保存不得遗失。6.除上述内容外，还应注意以下问题26隧道施工测量5/9/2024四、隧道贯通测量贯通测量概念

指采用两个或多个相向或通向掘进的工作面，使其按照设计要求在预定地点正确贯通而进行的测量工作。

狭义的贯通测量是指为求得在隧道中心上的贯通面上的横向、纵向及竖向三个方向的贯通误差分量而做的测量工作。

贯通误差分量：纵向贯通误差；横向贯通误差；高程贯通误差。一般常用的贯通测量方法为：坐标法27隧道施工测量5/9/2024平面贯通测量方法：贯通测量作业时，利用贯通面两边的已知控制导线点，在贯通面附近设一点（临时点也可），由两端分别求算该点坐标，并将坐标闭合差分别投影到隧道中线和法线方向，即可得出横向贯通误差和