《工程测量》-教案03-隧道施工测量

学期授课教案20XX—20XX学年度第X学期课程编号课程名称工程测量学分/学时2学时授课专业授课班级任课教师20XX年X月-5-教学设计项目/章节第九章第4节专业XXXX教师XXX任务名称隧道施工测量班级XXX时间XXX授课形式PPT讲授课时2课时地点XXX学情分析知识基础：已经学过基础测量、控制测量、测量平差等课程技能基础：能够使用全站仪、水准仪、GNSS接收机进行基本测量操作。任务目标技能目标1.能够计算隧道进洞关系参数；2.能够进行隧道中线、隧道坡度放样。知识目标1.掌握隧道贯通误差常见的测定方法；2.了解隧道贯通误差的调整方法。素质目标1.培养学生对《工程测量》学习的兴趣；2.强化学生的岗位意识，增强责任感；3.培养学生团队协作能力和认真负责的敬业精神。教学策略教学重点解决措施重点：隧道施工测量包含的内容；措施：通过比较法让学生加深理解。教学难点解决措施难点：隧道贯通误差常见的测定方法;措施：通过比较法让学生理解。教学组织班级授课√实训教学分组教学个别教学协作教学现场教学教学实施流程导图开始上课、考勤开始上课、考勤复习旧课引入本节课内容一井定向两井定向总结本节的重难点，布置作业下课进洞关系计算隧道中线隧道中线放样坡度坡度放样掘进方向指示掘进方向指示开挖断面放样贯通误差贯通误差的测定与调整教学过程教学步骤与内容备注隧道施工测量包括线路进洞关系计算、隧道中线放样、坡度放样、开挖断面放样以及贯通后贯通误差的测定与调整等。9.4.1进洞关系计算线路进洞关系就是根据地面控制测量中为确定线路中线而布设的控制点的精密坐标、洞口点与其它点连线的方向线，确定隧道线路中线与洞内、洞外控制测量的关系。根据这一关系，进行线路中线的计算，并推算指导开挖方向的起始数据，称为进洞关系的计算。（一）直线隧道进洞关系计算（二）曲线隧道进洞关系计算9.4.2隧道中线放样（一）临时中线和正式中线当隧道的进洞关系数据确定后，即可依洞口控制点，按计算好的进洞数据，指导洞口开挖。在隧道开挖初期，应以洞口控制点为依据，放样临时隧道中线，其目的在于指导隧道的开挖方向。当隧道掘进到一定距离后，洞内控制逐步建立起来了，这时再按洞内控制点，建立正式中线点，并据此指导隧道的衬砌工程。（二）中线放样洞内临时中线和正式中线的建立，实质是一个中线放样的问题。一般采用极坐标法，放样时要求已知测站坐标、定向点坐标和待放中线点的坐标。由于洞内设立了主要导线点和施工导线点，它们都可以用作为放样中线点的测站点和定向点。9.4.3坡度放样由于隧道内需要排水或其它使用上的要求，隧道地坪须有一定的高程和坡度。坡度的大小一般用百分比表示，如水平距离100m，高差变化(升高或降低)lm，坡度记为l％。隧道地坪的高程和坡度由腰线来控制，腰线到地坪的垂直距离一般为1m，可以标于洞壁的一侧或两侧，放样腰线即是放样坡度。9.4.4掘进方向指示由于隧道洞内工作面狭小，光线暗淡，因此，在施工掘进的定向工作中，经常使用激光准直经纬仪或激光指向仪，用以指示中线和腰线方向。它具有直观、对其他工序影响小、便于实现自动控制的优点。9.4.5开挖断面放样如果采用盾构机掘进，因盾构机的钻头架是专门根据隧道断面而设计的，可以保证隧道断面在掘进时一次成形，混凝土预制衬砌块的组装一般与掘进同步或交替进行，所以，不需要测量人员放样断面。如果是采用凿岩爆破法施工，则每爆破一次后，都必须将设计隧道断面放样到开挖面上，供施工人员选择炮眼位置和确定衬砌范围。隧道断面包括两边侧墙和拱顶(多为圆曲线)两部分。断面的放样是在隧道中线和腰线的基础上进行的。9.4.6贯通误差及实际贯通误差的测定在隧道工程中，两个相向掘进工作面在设计的位置对接连通的过程称为贯通，由于误差的影响，隧道的设计中线在贯通面上会出现偏差，该偏差称隧道的贯通误差。贯通误差通常用横向、纵向和竖向三个分量来描述，称横向贯通误差、纵向贯通误差和高程贯通误差。横向贯通误差是在水平面内垂直于隧道轴线方向上的误差，纵向贯通误差在水平面内隧道轴线方向上的误差，高程贯通误差是在竖直平面内垂直于隧道轴线方向上的误差。一般取两倍中误差作为各项贯通误差的限差。高程贯通误差影响隧道的竖向设计即隧道的坡度，一般容易满足限差的要求；纵向贯通误差只要不大于定测中线的误差即可，其限差一般为隧道两开挖洞口间长度的1/2000；横向贯通误差影响隧道的平面设计，引起隧道中线几何形状的改变。如果贯通误差大了，会引起洞内建筑物侵入规定限界，增加隧道在贯通面附近的竖向和横向开挖量，或使已衬砌部分拆除重建，将造成重大工程损失，影响工程质量。9.4.7贯通误差的调整实际贯通误差达到一定的数值后，在贯通面附近如果仍然按原来测设的中线联接起来，线路的平面形状和坡度都改变了设计位置而达不到规定的线路标准，在这种情况下必须将洞内线路中线全部或局部加以调整。隧道贯通后最彻底的调整方法是，对于相向的两条导线按上述方法联结在一起后，将两端洞口的控制点作为固定点，将全隧道洞内导线作为附合导线进行平差，取得平差后各点的坐标，再根据这些导线点的新坐标重新测设中线位置，然后按新中线点的位置，施测整体道路，铺设道床。但这种方法会影响到已衬砌地段，如果这种影响超过了衬砌要求的限差(这种情况一般在贯通误差超限时发生)，这种调整就不可行。这时中线的调整只能在未衬砌的局部地带进行。思政小课堂加深学生对测绘行业的认知，培养学生的测绘素精神播放相关视频帮助学生理解地下工程测量的内容教学评价学生学习效果评价：小组评价、教师评价教师教学效果评价：自我评价、学生评价板书设计1.进洞关系计算（1）直线隧道（2）曲线隧道2.隧道中线放样（1）临时中线和正式中线（2）中线放样3.坡度放样4.掘进方向指示5.开挖断面放样6.贯通误差及实际贯通误差的测定7.贯通误差的调整(实验)实训任务无作业、讨论、