《工程测量》课件-16-地下工程控制测量

工程控制测量地下工程控制网技术设计01地下平面控制测量02/CONTENT目录学习目标

知识目标：（1）熟悉隧道工程控制网精度设计、贯通设计基本理论（2）掌握隧道工程地下控制网布设形式、观测方案（3）掌握地下工程施工测量的内容

能力目标为：(1)会灵活运用几种联系测量的方法进行测量(2)具有质量意识、安全意识,培养团结协作能力和精益求精的工匠精神01地下工程控制网技术设计一、地下工程控制网技术设计隧道控制测量前的测量技术设计：主要从三个方面：隧道独立坐标系设计、控制网精度设计、隧道贯通误差估算。铁路工程测量规范中规定：速度250~350km/h的高速铁路及速度200km/h以下的无砟轨道段，测量要求投影长度的变形值不宜大于10mm/km。为减小贯通误差，某些工程要求长大隧道必须建立独立控制网,如铁路工程要求长度大于6km，或者是隧道位于投影换带处，不论隧道长短都必须建立独立控制网。常见的隧道独立坐标系有3种：直线隧道独立坐标系，曲线隧道独立坐标系，组合隧道独立坐标系。隧道独立坐标系设计一、地下工程控制网技术设计概述如图6-1-1（a）所示，A、D分别为隧道两侧洞口进洞位置，以AD为x轴正方向，与隧道前进方向保持一致，垂直于x轴的直线为y轴正方向，构成直线隧道独立坐标系。直线隧道独立坐标系一、地下工程控制网技术设计隧道独立坐标系设计如图6-1-1（b）所示，JD为曲线隧道交点，A、D为洞口两侧位于曲线的切线上的点，独立坐标以洞口点与交点JD的连线为x轴，x轴的方向与隧道前进方向一致，垂直于x轴为y轴正方向，构成曲线隧道独立坐标系。一、地下工程控制网技术设计隧道独立坐标系设计直线隧道独立坐标系一般选择隧道中间的直线段（或者位于A隧道进口侧直线段）为x轴，隧道前进方向与x轴一致，JD1、JD2为隧道交点，A、D位于直线或切线上，以JD1、JD2连线为x轴正方向，垂直于x轴方向为y轴。建立隧道独立坐标系。若隧道有横洞、斜井把隧道分成若干段，需要以主隧道作为一个整体建立统一的独立坐标系。一、地下工程控制网技术设计隧道独立坐标系设计直线隧道独立坐标系主要内容有3个方面的内容：①地面控制测量精度设计②地面控制测量引起的贯通误差计算③地下控制测量引起的贯通误差计算一、地下工程控制网技术设计控制网精度设计

概述地面控制测量精度设计贯通误差是指隧道由两相邻开挖洞口的施工中线在贯通面处的偏差，包括横向、纵向贯通误差和高程贯通误差。一、地下工程控制网技术设计控制网精度设计

02地下平面控制测量二

、地下平面控制测量地下洞内导线等级的确定，取决于隧道的长度。地下平面控制导线需从测量设计确定的地面联系边引入，地面、地下平面控制网宜以边连接。地下导线测量等级的确定地下平面控制测量一般采用导线测量方法建立。地下导线由隧道进出口、斜井等处定向点开始，按隧道开挖形状布设，在隧道施工期间，只能布设成支导线的形式，随隧道掘进而逐渐向前延伸。二

、地下平面控制测量地下导线特点地下导线一般采用分级布设，先布设精度较低、边长较短的施工导线，满足隧道掘进施工测量的需要；当隧道掘进至一定距离后，布设边长较长的基本导线，减少测量误差累积；随着隧道进一步向前掘进，布设边长更长的主要导线，满足隧道贯通精度设计的需要。二

、地下平面控制测量地下导线布设形式三种导线点位尽量保证重合，基本导线在施工导线的基础上隔点或隔几点测设，基本导线的边长在直线段大于200m，曲线段不小于70m，主要导线在基本导线的基础上隔点或隔几点测设，导线视线距离隧道壁大于0.5m。二

、地下平面控制测量地下导线特点和布设导线布设形式对于长大隧道，需布设成双交叉导线环、多边形闭合环导线或主副导线环二

、地下平面控制测量地下导线特点和布设导线布设形式二

、地下平面控制测量地下导线特点和布设导线布设形式对于长大隧道，需布设成双交叉导线环、多边形闭合环导线或主副导线环如果地下隧道是曲线形式且转弯半径小，为尽量加大导线边的边长，一般将曲线段控制点布设沿大半径一侧布设，在满足观测条件下边长尽可能地长。二

、地下平面控制测量地下导线特点和布设导线布设形式地下导线点选在顶板或者底板岩石位置安全、施测方便、便于保存的地方。长大隧道可设置墙面强制对中装置。主要导线最后一个点尽量靠近贯通面，以便施测贯通误差。二

、地下平面控制测量地下导线特点和布设导线布设形式①地下导线采用往返观测，导线测量的间歇时间取决于隧道施工进度，每次洞内导线的延伸不能在原最后测点的基础上直接向前延伸，而是要向后多测2~3个点，以此重复观测的方法进行检测控制点的稳定性。②地下导线观测采用标称精度不低于1″、2mm+2ppm的全站仪。③当观测方向的垂直角超过±3°时，该方向2C互差可按相邻测回同方向进行比较，其值满足一测回2C互差的限值要求。④测距边需进行仪器加乘常数改正和气象改正，观测时需测量温度、气压。二

、地下平面控制测量地下导线观测技术要求及注意事项观测技术要求边长投影改正为满足边长投影长度的变形值不大于2.5cm/km，导线边长需要进行高程投影改化和高斯投影改化，一般可采用投影综合改化公式:二

、地下平面控制测量地下导线观测技术要求及注意事项观测技术要求①导线测量前，对洞口控制点进行检测，检测精度不低于原测精度。②观测前先将仪器开箱放置20分钟，让仪器与外界温度基本一致。进洞边宜在夜间或阴天观测，洞内观测应充分通风，无施工干扰，避免尘雾，有足够照明，目标清晰，视线离障碍物一定距离，避免旁折光影响。③如导线长度较长，为减少测角误差累积，每隔一定距离加测陀螺方位角，对横向精度有很大地提高。二

、地下平面控制测量注意事项地下导线观测技术要求及注意事项注意事项④对于布设主副导线环，副导线可以只测角度，不测边长。曲线隧道难以布设长边导线时，每次导线的延伸测量都必须从洞外进行。对于长边导线（主导线）测量需与竖井联系测量同步进行，重合点重复测坐标与原测坐标之差需小于10mm，取均值为最终成果。⑤若地下工程为隧道工程，在隧道贯通后需根据贯通面两侧的控制点测量隧道的横向、纵向贯通误差，并对未衬砌部分的控制点的平面坐标进行改正，平面坐标改正后，后续工作均据此指导施工测量。二

、地下平面控制测量地下导线观测技术要求及注意事项地下高程控制测量通常通过水平坑道、斜井或竖井传递至洞内水准点，然后逐步延伸测量至洞内各高程控制点。地下高程控制测量可采用水准测量或者光电测距三角高程测量方法进行。高程控制测量的等级以及采用的方法由隧道长度和性质决定，一般公路、水工建筑隧道采用三角高程测量，铁路隧道多采用水准测量。二

、地下平面控制测量①地下洞内水准路线与地下洞内导线线路相同，在贯通之前均为支水准路线，必须进行往返测和多次观测进行检测。②与地下平面控制一样，可分级布设水准点，先布设精度较低的施工水准点，然后每隔200m~500m布设高精度水准点。③地下水准点可与地下平面控制点共点，可布设于隧道顶板、地板、边墙上。二

、地下平面控制测量地下高程控制测量的特点和布设①地下洞内水准测量方法与地面水准测量相同，视距一般小于50m，尽量保持前后视距相等。②施测水准点，都必须进行往返测，其往返测不符值亦需在限差之内，取往返测高差平均值直接推算各水准点高程。③需定期检查地下洞内水准点高程稳定性，若水准点无变动，取所