隧道工程控制測量一、隧道工程測量（土建階段）的中心任務二、隧道工程測量的內容三、誤差分析和貫通誤差預計一、隧道工程測量（土建階段）的中心任務

保證隧道在規(guī)定的限差內正確貫通，隧道結構按照設計要求準確就位，是隧道工程土建階段的中心任務總體質量目標：

確保全線建筑物、構筑物、設備、管線安裝按設計準確就位；避免因施工控制測量、放樣測量超差而造成重大設計變更和工程事故。質量指標：1、施工控制測量滿足規(guī)范及施工要求，隧道貫通中誤差橫向不超過

50mm，高程不超過

25mm；(提高控制測量各環(huán)節(jié)的精度)2、施工放樣測量滿足規(guī)范和驗收要求，盾構施工按設計要求準確就位；(設計復核、起算點復核、引測正確、放樣復核)3、隧道結構不侵入建筑限界，設備不侵入設備限界。二、隧道工程測量的內容（以地鐵工程為例）

地面控制測量聯系測量地下控制測量施工放樣測量其他測量工作（變形監(jiān)測、斷面測量、竣工測量等）地面控制測量地面控制網的形式平面：GPS網邊角網三角網導線網高程：水準網（幾何水準三角高程GPS水準）聯系測量聯系測量的目的：通過豎井等將地面的坐標，方位和高程傳遞到井下，建立隧道內起算控制依據。

聯系測量聯系測量的方法平面聯系測量聯系三角形法陀螺儀+鉛錘儀法兩井定向投點定向導線直接傳遞全站儀自由設站聯系測量聯系測量的方法高程聯系測量懸吊鋼尺懸吊鋼絲聯系三角形測量聯系三角形測量聯系三角形測量聯系三角形平差計算聯系三角形測量聯系三角形應為伸展形狀，角度α和β應接近于零，在任何情況下，α角都不能大于3o；b/a的數值應大約等于1.5；兩弦線之間的距離，應盡可能布置長一些；當聯系三角形未平差時傳遞方向應選擇經過小角β的路線。聯系三角形測量聯系三角形測量定向精度式中：為邊長丈量誤差所引起的計算角度的誤差；為角度觀測誤差的影響；為用弦線投點誤差的影響。聯系三角形測量當地面和地下聯系三角形的形狀相似時有：如果=0.8mm，=3o，a=4.5m，b/a=1.5則

聯系三角形測量當地面和地下聯系三角形的形狀相似時，可得：在實際工作中，可以認為地下方向觀測的誤差約等于地面上方向誤差的一倍半，即m1=1.5m。若再取b/a=1.5，則

如前所述地面測角中誤差規(guī)定為±4"，于是方向中誤差為m=±3"。故得：

聯系三角形測量當豎井深度約20米，兩弦線間距為5米時，其投點誤差引起的方向誤差大約為

將以上所得的各項數值代入，得到地下控制網起始方向角的誤差為：聯系三角形測量懸吊鋼絲的注意事項1、防止側向風的影響，或者水桶液面受滴水影響產生激振，影響鋼絲投點精度；因此觀測時豎井最好停止通風和人員上下走動；2、鋼絲較長時，擺動周期較長（25米時10秒），觀測時要至少注視鋼絲一個周期；3、鋼絲加上荷重后產生彈性伸長、荷重較大時還會產生蠕變伸長，要防止重錘托底。

陀螺儀+鉛錘儀法定向陀螺儀+鉛錘儀法定向

陀螺儀能夠精確測定真北方位（地球自轉軸方向），利用附帶的經緯儀可以測定測線邊與真北方位的夾角，所以陀螺經緯儀可以間接測定坐標方位角。子午線收斂角：某一點上真北方位與坐標北方位之間的夾角。陀螺儀+鉛錘儀法定向陀螺儀+鉛錘儀法定向陀螺儀+鉛錘儀法定向的精度目前陀螺儀標稱精度有20秒如Wild的GAK-1SOKKIA的GP2103R3GP3103R3GPxX10秒如長沙徠賽的AGT-13秒德國GYROMAT2000GYROMAT3000鉛錘儀有Wild的NL1/20萬其他1/10000，1/50000等隧道工程控制測量陀螺儀+鉛錘儀法定向秒陀螺儀+鉛錘儀法定向的精度標稱精度20秒的陀螺儀,按照地面常數觀測測前、測后各3測回，地下定向邊對向各三測回進行觀測，不考慮地面常數觀測邊自身的方位角誤差，有定向中誤差：兩井定向兩井定向兩井定向的精度一般來說，兩井定向由于兩根吊錘線之間的距離遠遠大于一井定向，因此能夠減小投點誤差對地下導線方位角精度的影響。所以兩井定向的精度較一井定向高，工地具備條件時應進行兩井定向兩井定向兩井定向的計算

1.計算各點在假定坐標系中的坐標

2.計算假定坐標系和測量坐標系之間的夾角

3.計算兩個坐標系的長度比

4.按坐標變換公式計算各點在測量坐標系中的坐標兩井定向兩井定向的精度總誤差對于等邊直伸導線,井下連接誤差兩井定向關于兩井定向的幾個結論地下導線的邊長應盡量拉長，從而減少測站數，以減少測角誤差對定向精度的影響；兩根吊錘線之間的距離應盡量長一些，如果距離太短，地面控制測量誤差對定向精度的影響較大，在地面測定兩吊錘線的坐標時，應適當布置測量圖形，使得兩點之間的相對橫向誤差盡量??；投點定向\導線直接傳遞投點定向相對較為簡單,誤差比較容易估算;導線直接傳遞,可按嚴密平差的精度評定方法評定方位角精度全站儀自由設站法定向全站儀自由設站法定向全站儀自由設站法定向的精度井筒6米直徑,觀測4個點,測角精度10秒,測距精度2毫米定向精度可達7秒地下控制測量地下控制網的形式單導線雙導線狹長邊角網高鐵CPⅢ控制網地下控制測量高鐵CPⅢ控制網地下控制測量測點埋設形式地下控制測量測點埋設形式地下控制測量測點埋設形式地下控制測量地下控制測量應注意的問題

1.測點埋設的穩(wěn)定性很重要;2.對于折光影響要充分重視;3.觀測環(huán)境要有保障;誤差分析和貫通誤差預計概念誤差：一個測量值與其真值之差中誤差：誤差的數學期望，定義式如下:誤差分析和貫通誤差預計概念極限誤差規(guī)定的依據：大于一倍中誤差的偶然誤差出現的可能性為32%，大于二倍中誤差的偶然誤差出現的可能性為5%，大于三倍中誤差的偶然誤差出現的可能性為3‰，因此一般規(guī)定三倍中誤差為極限誤差，如果要求較嚴格，則規(guī)定兩倍中誤差為極限誤差。誤差分析和貫通誤差預計貫通誤差的來源：地面控制測量誤差聯系測量誤差地下控制測量誤差

誤差分析和貫通誤差預計

對于隧道貫通誤差來說,一般情況下縱向誤差(里程方向)和豎向誤差(高程)比較容易控制,橫向誤差較難控制,而橫向誤差超限引起的后果比較嚴重,因此橫向誤差是關注的重點.

誤差分析和貫通誤差預計地下控制測量誤差支導線端點橫向貫通誤差影響值近似公式（單向開挖）

誤差分析和貫通誤差預計地面控制測量誤差和聯系測量誤差地面控制測量的誤差和聯系測量誤差綜合反映在地下起始數據上。具體而言，即反映在地下起始點的點位誤差和地下起始方位的誤差上。根據個人經驗，一般情況下地下起始點點位精度基本與近井點的點位精度相當。各種聯系測量手段所能達到的方位角傳遞精度在前面已經介紹過，而地面起始方位的誤差估計，是一個比較復雜的問題誤差分析和貫通誤差預計地面控制測量誤差和聯系測量誤差

從理論上來說，地面起始方位的方位角中誤差以及地面近井點的點位中誤差，均可以按照平差理論中精度評定的方法得到。但實際上由于由于首級控制網的布設和隧道施工往往由不同單位承擔，這些數據不易獲取。誤差分析和貫通誤差預計地面控制測量誤差和聯系測量誤差

在此情況下，地面控制測量誤差可以根據地面控制網復測的結果大致進行估計。從地面起算邊向貫通面附近的一個導線點進行導線復測，，假定測量是沒有誤差的，這個導線點上的坐標不符值就是由于地面起始數據的誤差造成的。把坐標閉合差投影在隧道貫通面上，大致可得地面起始數據對橫向貫通誤差的影響值，這個值可以認為是偏于安全的。誤差分析和貫通誤差預計地面控制測量誤差和聯系測量誤差

至于聯系測量的誤差，可以作為一個獨立的因素加以考慮，聯系測量產生的地下起始邊方位角誤差，乘以地下導線起始點至貫通面的距離，得到一個垂直于洞口至貫通面連線的向量，并投影在貫通面上，可以近似認為是地下起始方位對橫向貫通誤差的影響。誤差分析和貫通誤差預計地下導線加測陀螺定向邊的設計

一般有如下結論:在地下直伸導線中,加測一個陀螺方位時,加測在導線全長2/3之處,若加測兩個或以上,則