隧道测量培训

隧道工程控制测量1隧道测量培训5/9/2024一、隧道工程测量（土建阶段）的中心任务二、隧道工程测量的内容三、误差分析和贯通误差预计2隧道测量培训5/9/2024一、隧道工程测量（土建阶段）的中心任务

保证隧道在规定的限差内正确贯通，隧道结构按照设计要求准确就位，是隧道工程土建阶段的中心任务3隧道测量培训5/9/2024总体质量目标：

确保全线建筑物、构筑物、设备、管线安装按设计准确就位；避免因施工控制测量、放样测量超差而造成重大设计变更和工程事故。质量指标：1、施工控制测量满足规范及施工要求，隧道贯通中误差横向不超过

50mm，高程不超过

25mm；(提高控制测量各环节的精度)2、施工放样测量满足规范和验收要求，盾构施工按设计要求准确就位；(设计复核、起算点复核、引测正确、放样复核)3、隧道结构不侵入建筑限界，设备不侵入设备限界。4隧道测量培训5/9/2024二、隧道工程测量的内容（以地铁工程为例）

地面控制测量联系测量地下控制测量施工放样测量其他测量工作（变形监测、断面测量、竣工测量等）5隧道测量培训5/9/2024地面控制测量地面控制网的形式平面：GPS网边角网三角网导线网高程：水准网（几何水准三角高程GPS水准）6隧道测量培训5/9/2024联系测量联系测量的目的：通过竖井等将地面的坐标，方位和高程传递到井下，建立隧道内起算控制依据。

7隧道测量培训5/9/2024联系测量联系测量的方法平面联系测量联系三角形法陀螺仪+铅锤仪法两井定向投点定向导线直接传递全站仪自由设站8隧道测量培训5/9/2024联系测量联系测量的方法高程联系测量悬吊钢尺悬吊钢丝9隧道测量培训5/9/2024联系三角形测量10隧道测量培训5/9/2024联系三角形测量11隧道测量培训5/9/2024联系三角形测量联系三角形平差计算12隧道测量培训5/9/2024联系三角形测量联系三角形应为伸展形状，角度α和β应接近于零，在任何情况下，α角都不能大于3º；b/a的数值应大约等于1.5；两弦线之间的距离，应尽可能布置长一些；当联系三角形未平差时传递方向应选择经过小角β的路线。13隧道测量培训5/9/2024联系三角形测量联系三角形测量定向精度式中：为边长丈量误差所引起的计算角度的误差；为角度观测误差的影响；为用弦线投点误差的影响。14隧道测量培训5/9/2024联系三角形测量当地面和地下联系三角形的形状相似时有：如果=0.8mm，=3º，a=4.5m，b/a=1.5则

15隧道测量培训5/9/2024联系三角形测量当地面和地下联系三角形的形状相似时，可得：在实际工作中，可以认为地下方向观测的误差约等于地面上方向误差的一倍半，即m1=1.5m。若再取b/a=1.5，则

如前所述地面测角中误差规定为±4"，于是方向中误差为m=±3"。故得：

16隧道测量培训5/9/2024联系三角形测量当竖井深度约20米，两弦线间距为5米时，其投点误差引起的方向误差大约为

将以上所得的各项数值代入，得到地下控制网起始方向角的误差为：17隧道测量培训5/9/2024联系三角形测量悬吊钢丝的注意事项1、防止侧向风的影响，或者水桶液面受滴水影响产生激振，影响钢丝投点精度；因此观测时竖井最好停止通风和人员上下走动；2、钢丝较长时，摆动周期较长（25米时10秒），观测时要至少注视钢丝一个周期；3、钢丝加上荷重后产生弹性伸长、荷重较大时还会产生蠕变伸长，要防止重锤托底。

18隧道测量培训5/9/2024陀螺仪+铅锤仪法定向19隧道测量培训5/9/2024陀螺仪+铅锤仪法定向

陀螺仪能够精确测定真北方位（地球自转轴方向），利用附带的经纬仪可以测定测线边与真北方位的夹角，所以陀螺经纬仪可以间接测定坐标方位角。子午线收敛角：某一点上真北方位与坐标北方位之间的夹角。20隧道测量培训5/9/2024陀螺仪+铅锤仪法定向21隧道测量培训5/9/2024陀螺仪+铅锤仪法定向陀螺仪+铅锤仪法定向的精度目前陀螺仪标称精度有20秒如Wild的GAK-1SOKKIA的GP2103R3GP3103R3GPxX10秒如长沙徕赛的AGT-13秒德国GYROMAT2000GYROMAT3000铅锤仪有Wild的NL1/20万其他1/10000，1/50000等隧道工程控制测量22隧道测量培训5/9/2024陀螺仪+铅锤仪法定向秒陀螺仪+铅锤仪法定向的精度标称精度20秒的陀螺仪,按照地面常数观测测前、测后各3测回，地下定向边对向各三测回进行观测，不考虑地面常数观测边自身的方位角误差，有定向中误差：23隧道测量培训5/9/2024两井定向24隧道测量培训5/9/2024两井定向两井定向的精度一般来说，两井定向由于两根吊锤线之间的距离远远大于一井定向，因此能够减小投点误差对地下导线方位角精度的影响。所以两井定向的精度较一井定向高，工地具备条件时应进行两井定向25隧道测量培训5/9/2024两井定向两井定向的计算

1.计算各点在假定坐标系中的坐标

2.计算假定坐标系和测量坐标系之间的夹角

3.计算两个坐标系的长度比

4.按坐标变换公式计算各点在测量坐标系中的坐标26隧道测量培训5/9/2024两井定向两井定向的精度总误差对于等边直伸导线,井下连接误差27隧道测量培训5/9/2024两井定向关于两井定向的几个结论地下导线的边长应尽量拉长，从而减少测站数，以减少测角误差对定向精度的影响；两根吊锤线之间的距离应尽量长一些，如果距离太短，地面控制测量误差对定向精度的影响较大，在地面测定两吊锤线的坐标时，应适当布置测量图形，使得两点之间的相对横向误差尽量小；28隧道测量培训5/9/2024投点定向\导线直接传递投点定向相对较为简单,误差比较容易估算;导线直接传递,可按严密平差的精度评定方法评定方位角精度29隧道测量培训5/9/2024全站仪自由设站法定向30隧道测量培训5/9/2024全站仪自由设站法定向全站仪自由设站法定向的精度井筒6米直径,观测4个点,测角精度10秒,测距精度2毫米定向精度可达7秒31隧道测量培训5/9/2024地下控制测量地下控制网的形式单导线双导线狭长边角网高铁CPⅢ控制网32隧道测量培训5/9/2024地下控制测量高铁CPⅢ控制网33隧道测量培训5/9/2024地下控制测量测点埋设形式34隧道测量培训5/9/2024地下控制测量测点埋设形式35隧道测量培训5/9/2024地下控制测量测点埋设形式36隧道测量培训5/9/2024地下控制测量地下控制测量应注意的问题

1.测点埋设的稳定性很重要;

2.对于折光影响要充分重视;

3.观测环境要有保障;37隧道测量培训5/9/2024误差分析和贯通误差预计概念误差：一个测量值与其真值之差中误差：误差的数学期望，定义式如下:38隧道测量培训5/9/2024误差分析和贯通误差预计概念极限误差规定的依据：大于一倍中误差的偶然误差出现的可能性为32%，大于二倍中误差的偶然误差出现的可能性为5%，大于三倍中误差的偶然误差出现的可能性为3‰，因此一般规定三倍中误差为极限误差，如果要求较严格，则规定两倍中误差为极限误差。39隧道测量培训5/9/2024误差分析和贯通误差预计贯通误差的来源：地面控制测量误差联系测量误差地下控制测量误差

40隧道测量培训5/9/2024误差分析和贯通误差预计

对于隧道贯通误差来说,一般情况下纵向误差(里程方向)和竖向误差(高程)比较容易控制,横向误差较难控制,而横向误差超限引起的后果比较严重,因此横向误差是关注的重点.

41隧道测量培训5/9/2024误差分析和贯通误差预计地下控制测量误差支导线端点横向贯通误差影响值近似公式（单向开挖）

42隧道测量培训5/9/2024误差分析和贯通误差预计地面控制测量误差和联系测量误差地面控制测量的误差和联系测量误差综合反映在地下起始数据上。具体而言，即反映在地下起始点的点位误差和地下起始方位的误差上。根据个人经验，一般情况下地下起始点点位精度基本与近井点的点位精度相当。各种联系测量手段所能达到的方位角传递精度在前面已经介绍过，而地面起始方位的误差估计，是一个比较复杂的问题43隧道测量培训5/9/2024误差分析和贯通误差预计地面控制测量误差和联系测量误差

从理论上来说，地面起始方位的方位角中误差以及地面近井点的点位中误差，均可以按照平差理论中精度评定的方法得到。但实际上由于由于首级控制网的布设和隧道施工往往由不同单位承担，这些数据不易获取。44隧道测量培训5/9/2024误差分析和贯通误差预计地面控制测量误差和联系测量误差

在此情况下，地面控制测量误差可以根据地面控制网复测的结果大致进行估计。从地面起算边向贯通面附近的一个导线点进行导线复测，，假定测量是没有误差的，这个导线点上的坐标不符值就是由于地面起始数据的误差造成的。把坐标闭合差投影在隧道贯通面上，大致可得地面起始数据对横向贯通误差的影响值，这个值可以认为是偏于安全的。45隧道测量培训5/9/2024误差分析和贯通误差预计地面控制测量误差和联系测量误差

至于联系测量的误差，可以作为一个独立的因素加以考虑，联系测量产生的地下起始边方位角误差，乘以地下导线起始点至贯通面的距离，得到一个垂直于洞口至贯通面连线的向量，并投影在贯通面上，可以近似认为是地下起始方位对横向贯通误差的影响。46隧道测量培训5/9/2024误差分析和贯通误差预计地下导线加测陀螺定向边的设计

一般有如下结论:在地下直伸导线中,加测一个陀螺方位时,加测在导线全长2/3之处,若加测两个或以上,则以导线全长均匀分布最好.47隧道测量培训5/9/2024推荐书目和软件1.工程测量学李青岳陈永奇测绘出版社

2.工程测量学陈龙飞金其坤同济大学出版社

3.地下工程测量赵吉先吴良才周世健测绘出版社

4.隧道工程测量张项铎张正禄测绘出版社