隧道工程測(cè)量技術(shù)要點(diǎn)隧道測(cè)量技術(shù)要點(diǎn)目錄1地面控制測(cè)量2聯(lián)系測(cè)量3地下控制測(cè)量4暗挖隧道施工測(cè)量5線路中線調(diào)整及結(jié)構(gòu)斷面測(cè)量2地鐵測(cè)量技術(shù)要點(diǎn)地下工程涵蓋內(nèi)容很廣泛，既包括城市地鐵工程、人防工程，還包括礦山井巷或山嶺隧道等等,而隧道工程又是地下工程中最重要的內(nèi)容。由于工程性質(zhì)和地質(zhì)條件的不同，隧道的施工方法也不相同，例如淺埋隧道可以采用明挖法，軟土地層多采用盾構(gòu)法，而硬質(zhì)地層則多采用鉆爆法（礦山法或淺埋暗挖法）。施工方法不同，對(duì)測(cè)量要求也有所不同。概述3地鐵測(cè)量技術(shù)要點(diǎn)概述第一步，建立地面上的平面及高程控制網(wǎng)；第二步，聯(lián)系測(cè)量，即將地面控制網(wǎng)引入地下；第三步，隧道內(nèi)的控制測(cè)量；第四步，隧道的施工測(cè)量；第五步，隧道竣工斷面測(cè)量及中線調(diào)整測(cè)量。另外，隧道施工階段還應(yīng)該按照設(shè)計(jì)進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，這是信息化施工的基本要求，更是確保施工安全的根本保證。4兩井定向第一章

地面控制測(cè)量5第一章地面控制測(cè)量6第一章地面控制測(cè)量衛(wèi)星定位現(xiàn)階段主要采用的是GPS測(cè)量技術(shù)，GPS網(wǎng)的精度標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)隧道的掘進(jìn)長度及貫通精度等指標(biāo)而確定，現(xiàn)階段城市地鐵工程主要采用的是B級(jí)或C級(jí)網(wǎng)，對(duì)于長大隧道根據(jù)需要可能會(huì)建立更高級(jí)別的GPS控制網(wǎng)。

GPS7第一章地面控制測(cè)量GPS網(wǎng)的布設(shè)：

根據(jù)GPS點(diǎn)的分布情況及隧道的工程特點(diǎn)，參照首級(jí)網(wǎng)的網(wǎng)形并結(jié)合檢測(cè)時(shí)的環(huán)境條件，采用邊連接形式構(gòu)網(wǎng)，由多個(gè)多邊形、同步大地四邊形或單三角形組成。并且，盡量保證在隧道洞口、豎井口設(shè)置至少一個(gè)高精度的GPS控制點(diǎn)作為下一步聯(lián)系測(cè)量的近井點(diǎn)。GPS8第一章地面控制測(cè)量GPSGPS控制網(wǎng)網(wǎng)圖-----以某地鐵控制網(wǎng)為例9第一章地面控制測(cè)量精密導(dǎo)線網(wǎng)是對(duì)GPS控制網(wǎng)的補(bǔ)充和加密，測(cè)量精度應(yīng)根據(jù)隧道工程的貫通精度要求制定，地鐵的精密導(dǎo)線網(wǎng)的精度定為四等導(dǎo)線，暨導(dǎo)線全長相對(duì)閉合差≤1/35000

。精密導(dǎo)線的布設(shè)應(yīng)能保證隧道聯(lián)系測(cè)量及線路定測(cè)、洞口地形等測(cè)量的需要，并且一般按照線型網(wǎng)狀布設(shè)。精密導(dǎo)線10第一章地面面控制測(cè)量隧道的高程控制網(wǎng)網(wǎng)應(yīng)與當(dāng)?shù)氐母呔鹊母叱炭刂凭W(wǎng)網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，并采采用統(tǒng)一的高程系系統(tǒng)，地鐵工程一一般采用本城市的的高程系統(tǒng)，而野野外工程一般采用用的是國家高程系系統(tǒng)。隧道的高程控制網(wǎng)網(wǎng)也應(yīng)分級(jí)布設(shè)，，一般首級(jí)控制網(wǎng)網(wǎng)的精度不低于二二等水準(zhǔn)的測(cè)量精精度，在隧道進(jìn)出出洞口至少布設(shè)3個(gè)以上的高程控制制點(diǎn)，并應(yīng)確保相相鄰工程的高程控控制網(wǎng)的銜接。高程測(cè)量11兩井定向第二章

聯(lián)系測(cè)量12第二章聯(lián)系系測(cè)量聯(lián)系測(cè)量的概念在隧道施工中，常常常需要通過豎井井等設(shè)施進(jìn)行地下下的開挖，為了保保證各相向開挖面面能正確貫通，就就必須將地面控制制網(wǎng)中的坐標(biāo)、方方向及高程，經(jīng)由由豎井等設(shè)施傳遞遞到地下去，這種種傳遞工作稱為聯(lián)聯(lián)系測(cè)量。13第二章聯(lián)系系測(cè)量聯(lián)系測(cè)量的內(nèi)容聯(lián)系測(cè)量內(nèi)容包括括：地面近井導(dǎo)線線測(cè)量和近井水準(zhǔn)準(zhǔn)測(cè)量；通過豎井井、斜井、平峒、、鉆孔的定向測(cè)量量和傳遞高程測(cè)量量；地下近井導(dǎo)線線測(cè)量和近井水準(zhǔn)準(zhǔn)測(cè)量等。14第二章聯(lián)系系測(cè)量平面聯(lián)系測(cè)量的方方法15方法一：聯(lián)系三角形法第二章聯(lián)系系測(cè)量16一井定向（聯(lián)系三三角形）聯(lián)系三角形測(cè)量示示意圖17一井定向（聯(lián)系三三角形）實(shí)測(cè)地面近井點(diǎn)A到鋼絲的距離b、c及洞內(nèi)近井點(diǎn)D到鋼絲距離b1、c1；實(shí)測(cè)A點(diǎn)與兩根鋼絲夾角角α及D點(diǎn)與兩鋼絲的夾角角α1,根據(jù)余弦定理可以以分別計(jì)算出井上上及井下鋼絲間距距a和a1,且a與a1差值應(yīng)≤2mm：再根據(jù)三角形正弦弦定理，可以分別別計(jì)算出β、γ和β1、γ1，從而將地面與地地下形成完整的導(dǎo)導(dǎo)線網(wǎng)。聯(lián)系三角形銳角α和α1應(yīng)小于1°，近井導(dǎo)線點(diǎn)至懸懸掛鋼絲的最短距距離b或c與兩根鋼絲間距離離a的比值應(yīng)小于1.5。18聯(lián)系三角形法一井定向（聯(lián)系三三角形）豎井口測(cè)量近井導(dǎo)導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)，近井井點(diǎn)與精密導(dǎo)線點(diǎn)點(diǎn)應(yīng)構(gòu)成附和導(dǎo)線線或閉合導(dǎo)線19聯(lián)系三角形法一井定向（聯(lián)系系三角形）聯(lián)系三角形適用用于井口比較小小，豎井又比較較深的情況。井井口大多是小于于10m的口徑，井深大大多超過20米。20聯(lián)系三角形法一井定向（聯(lián)系系三角形）在豎井懸掛兩根根鋼絲，鋼絲間間的距離a應(yīng)盡可能長，且且與近井點(diǎn)的三三角關(guān)系滿足規(guī)規(guī)范要求。宜選選用直徑為0.3mm鋼絲，在兩根鋼鋼絲上下適當(dāng)位位置分別貼上反反射片。21聯(lián)系三角形法一井定向（聯(lián)系系三角形）懸吊約5~10KG的重錘22聯(lián)系三角形法一井定向（聯(lián)系系三角形）重錘應(yīng)侵沒在阻阻尼液（例如機(jī)機(jī)油等）中，保保持穩(wěn)定23聯(lián)系三角形法一井定向（聯(lián)系系三角形）全站儀于井口某某一導(dǎo)線點(diǎn)上，，該導(dǎo)線點(diǎn)與兩兩根鋼絲應(yīng)形成成直伸形三角形形，與地面控制制網(wǎng)組成附合導(dǎo)導(dǎo)線或閉合導(dǎo)線線。聯(lián)系三角形形銳角宜小于1°，近井導(dǎo)線點(diǎn)至至懸掛鋼絲的最最短距離與兩根根鋼絲間距離c的比值宜小于1.5。24聯(lián)系三角形法一井定向（聯(lián)系系三角形）在井下近井點(diǎn)置置全站儀，測(cè)量量方法與井上相相同，將洞內(nèi)的的控制點(diǎn)與兩根根鋼絲通過導(dǎo)線線方法連接起來來，這樣地面的的方向和坐標(biāo)就就可以傳遞到隧隧道內(nèi)了。25方法二：陀螺儀、鉛垂儀儀（鋼絲）組合合法第二章聯(lián)聯(lián)系測(cè)量26陀螺儀是什么陀螺儀定向陀螺儀：陀螺儀可以看作作是一個(gè)勻質(zhì)的的轉(zhuǎn)子，它的質(zhì)質(zhì)量大部分集中中在輪緣上，它它能圍繞質(zhì)量對(duì)對(duì)稱軸高速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。27陀螺儀特性陀螺儀定向陀螺儀的定軸性性：首先，通過移動(dòng)動(dòng)紅球在杠桿上上的位置使得杠杠桿達(dá)到靜平衡衡位置，然后使使陀螺儀轉(zhuǎn)子高高速旋轉(zhuǎn)，此時(shí)時(shí)陀螺儀轉(zhuǎn)子軸軸的方向會(huì)保持持不變。產(chǎn)生這這種現(xiàn)象的原因因，是由于杠桿桿的重心與支點(diǎn)點(diǎn)重合，重力對(duì)對(duì)支點(diǎn)沒有形成成力矩，可認(rèn)為為無外力矩作用用在陀螺儀上。。由此可見，沒沒有外力矩作用用時(shí)，陀螺儀轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子軸的方向保保持不變，這種種現(xiàn)象稱為定軸軸性。28陀螺儀特性陀螺儀定向陀螺儀的進(jìn)動(dòng)性性：如果將小紅球向向右移動(dòng)一小段段距離，在轉(zhuǎn)子子不旋轉(zhuǎn)時(shí)，則則重力對(duì)于支點(diǎn)點(diǎn)形成力矩，稱稱外力矩，它將將使杠桿左端上上升右端下降；；但是，當(dāng)轉(zhuǎn)子子旋轉(zhuǎn)時(shí)，杠桿桿就不作上下傾傾斜運(yùn)動(dòng)了，而而是保持水平，，且在水平面內(nèi)內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)方向向外力力矩方向靠攏，，亦即杠桿在水水平面內(nèi)作逆時(shí)時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，，這種現(xiàn)象稱為為陀螺儀的進(jìn)動(dòng)動(dòng)。外力矩矢量動(dòng)量矩矢量進(jìn)動(dòng)角速度矢量量29陀螺儀特性陀螺儀定向地球自轉(zhuǎn)對(duì)陀螺螺儀的作用：眾所周知，地球球繞地軸一晝夜夜自轉(zhuǎn)一周，從從地軸北端看是是以逆時(shí)針方向向旋轉(zhuǎn)，地球自自轉(zhuǎn)的角速度矢矢量的水平分量量會(huì)沿著南北軸軸線指向北方。。由于陀螺儀的進(jìn)進(jìn)動(dòng)性，當(dāng)陀螺螺轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時(shí)，在重力矩矩作用下，陀螺螺轉(zhuǎn)子軸向重力力矩矢量方向進(jìn)進(jìn)動(dòng)，即陀螺轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子向子午面方方向進(jìn)動(dòng)。因此此，陀螺儀就具具有了指北的性性能。30陀螺儀特性陀螺儀定向磁北、真北、坐坐標(biāo)北的區(qū)別：：真子午線北方向向：是沿地面某點(diǎn)真真子午線的切線線方向，也就是是陀螺儀指定的的方向；坐標(biāo)縱線北方向向：是高斯投影時(shí)投投影帶的中央子子午線的方向，，也是高斯平面面直角坐標(biāo)系的的坐標(biāo)縱軸線方方向；磁子午線北方向向：是磁針在地面某某點(diǎn)自由靜止后后磁針?biāo)傅姆椒较?。因此，陀螺儀測(cè)量北方向時(shí)首先要計(jì)算出真北與坐標(biāo)北的夾角γ。31陀螺全站儀陀螺儀定向陀螺儀全站儀電源逆變器三腳架32陀螺儀基本結(jié)構(gòu)示意圖陀螺儀定向陀螺房被一根金金屬吊線懸掛起起來，陀螺軸保保持在水平面內(nèi)內(nèi)，陀螺儀的重重心在懸掛軸上上且位于轉(zhuǎn)子軸軸下面。陀螺儀儀在地球自轉(zhuǎn)的的影響下，陀螺螺房產(chǎn)生的重力力矩將陀螺轉(zhuǎn)子子軸相對(duì)于子午午線作對(duì)稱擺動(dòng)動(dòng)。與陀螺儀支架顧顧連在一起的指指針經(jīng)反射鏡再再通過物鏡成像像在目鏡刻度線線上。光標(biāo)像在在目鏡視場(chǎng)內(nèi)的的擺動(dòng)反映了陀陀螺靈敏部的擺擺動(dòng)。擺動(dòng)的中中間平衡位置即即為北方向。33陀螺儀定向測(cè)量量示意圖陀螺儀定向34平面聯(lián)系測(cè)量示示意圖陀螺儀定向首先選取地面附附近的一條起算算邊進(jìn)行陀螺定定向，從而計(jì)算算出該位置的真真北與坐標(biāo)北的的差值（包括子子午線收斂角和和儀器常數(shù)）。。注：儀器常數(shù)：：當(dāng)測(cè)線的陀螺螺方位角與地理理方位角不一致致時(shí)所產(chǎn)生的差差值。各地區(qū)的的儀器常數(shù)也不不相同。35平面聯(lián)系測(cè)量示示意圖陀螺儀定向在隧道內(nèi)選取兩兩個(gè)導(dǎo)線控制點(diǎn)點(diǎn)作為地下陀螺螺定向邊，測(cè)定定這條邊的陀螺螺方位角，再將將計(jì)算出的差值值（包括子午線線收斂角和儀器器常數(shù)）相加/減，就可得出未未知邊的坐標(biāo)方方位角。36平面聯(lián)系測(cè)量示示意圖陀螺儀定向下一步，通過懸懸吊鋼絲或投點(diǎn)點(diǎn)儀的方法將坐坐標(biāo)從豎井口傳傳遞到井下，再再采用導(dǎo)線測(cè)量量的方法將地面面與地下的控制制網(wǎng)（含陀螺定定向邊）聯(lián)成一一個(gè)完整的導(dǎo)線線網(wǎng)。37方法三：兩井定向（投點(diǎn)點(diǎn)定向）法第二章聯(lián)聯(lián)系測(cè)量38兩井定向兩井定向是在兩兩個(gè)豎井、鉆孔孔或在一個(gè)地下下車站等井口較較大的基坑兩端端分別懸掛一根根吊錘線，再利利用地面布設(shè)的的控制網(wǎng)點(diǎn)采用用導(dǎo)線測(cè)量或其其它方法測(cè)定兩兩吊錘線的平面面坐標(biāo)值，然后后在隧道中，將將已布設(shè)的地下下導(dǎo)線與豎井中中的吊錘線聯(lián)測(cè)測(cè)，即可將地面面坐標(biāo)系中的坐坐標(biāo)和方位角傳傳遞到地下去，，經(jīng)計(jì)算得到地地下導(dǎo)線點(diǎn)的坐坐標(biāo)和方位角。。39兩井定向地面上采用導(dǎo)線線測(cè)量測(cè)定兩吊吊錘線的坐標(biāo)，，在地下使得地地下導(dǎo)線與兩吊吊錘線聯(lián)測(cè)，這這樣就組成一個(gè)個(gè)閉合圖形。但但兩吊錘線處缺缺少兩個(gè)連接角角，這樣的地下下導(dǎo)線是無起始始方位角的，稱稱為無定向?qū)Ь€線。40兩井定向內(nèi)業(yè)計(jì)算方法：：第一步：可以采用地面導(dǎo)導(dǎo)線測(cè)量的方法法直接得出A、B兩錘線在地面坐坐標(biāo)系中的平面面坐標(biāo)；41兩井定向內(nèi)業(yè)計(jì)算方法：：第二步：設(shè)吊錘線A為原點(diǎn)，A1邊為X’軸方向，方位角角α’=0，在假定坐標(biāo)系系中計(jì)算出各個(gè)個(gè)地下導(dǎo)線點(diǎn)的的坐標(biāo)，其中也也包括B點(diǎn)的假定坐標(biāo)。。42兩井定向內(nèi)業(yè)計(jì)算方法：：第三步：計(jì)算地下導(dǎo)線點(diǎn)點(diǎn)在地面坐標(biāo)系系中的坐標(biāo)式中為地地下導(dǎo)線邊在地地面坐標(biāo)系中的的方位角，，，而43方法四：導(dǎo)線直接傳遞法法第二章聯(lián)聯(lián)系測(cè)量44第二章聯(lián)聯(lián)系測(cè)量導(dǎo)線直接傳遞：就是采用導(dǎo)線線測(cè)量的方法進(jìn)進(jìn)行定向。其對(duì)對(duì)垂直角有不大大于30°的要求求。對(duì)使使用的全全站儀、、對(duì)點(diǎn)設(shè)設(shè)備等均均有較高高的要求求，比較較適用于于深度較較淺、現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)條件件較好的的地下明明挖車站站。

導(dǎo)線直接傳遞45第二章聯(lián)聯(lián)系測(cè)量量聯(lián)系測(cè)量方法適用情況共同點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)聯(lián)系三角形適用于只有一個(gè)豎井且豎井口環(huán)境能夠形成合格的聯(lián)系三角形的情況均是通過投點(diǎn)儀或懸吊鋼絲錘線的方法傳遞平面坐標(biāo)，再通過不同的方法得出該點(diǎn)的連接角成本低，不需特殊儀器設(shè)備操作復(fù)雜，對(duì)三角形的形狀有特殊要求，耗時(shí)較長陀螺儀定向適用于長大隧道及豎井口狹小的情況適用范圍廣，工作效率高，尤其對(duì)長大隧道有方位角檢核的作用。成本投入大，對(duì)作業(yè)環(huán)境、陀螺儀的操作人員素質(zhì)要求高。兩井定向適用于有兩個(gè)豎井、鉆孔或地下車站、盾構(gòu)始發(fā)井等井口較大的基坑可以減小投點(diǎn)誤差引起的方向誤差，因此定向精度高；成本低，易于操作必須具備相應(yīng)的場(chǎng)地環(huán)境。導(dǎo)線測(cè)量井口很大且較淺，通視情況良好，俯仰角滿足規(guī)范要求的條件地面與地下的近井測(cè)量方法類同操作簡單，成本低，無需任何其他設(shè)備受現(xiàn)場(chǎng)條件限制很大，精度不易保證平面聯(lián)系系測(cè)量方方法總結(jié)結(jié)比較表表46兩井定向向高程聯(lián)系系測(cè)量第二章聯(lián)聯(lián)系測(cè)量量47高程聯(lián)系系測(cè)量將地面上上的高程程傳遞到到地下，，根據(jù)隧隧道施工工方法的的不同，，主要采采用如下下三種方方法：經(jīng)由洞口口或橫洞洞傳遞高高程；通過斜井井傳遞高高程；通過豎井井（包括括鉆孔、、地下車車站或明明挖基坑坑等）傳傳遞高程程。通過洞口口或橫洞洞傳遞高高程時(shí)，，可由地地面向隧隧道中布布設(shè)水準(zhǔn)準(zhǔn)線路，，采用一一般水準(zhǔn)準(zhǔn)測(cè)量的的方法進(jìn)進(jìn)行；當(dāng)當(dāng)采用斜斜井傳遞遞高程時(shí)時(shí)，可根根據(jù)斜井井的坡度度和長度度，相應(yīng)應(yīng)采用水水準(zhǔn)測(cè)量量或三角角高程測(cè)測(cè)量的方方法進(jìn)行行傳遞高高程。這這些都與與地面的的水準(zhǔn)測(cè)測(cè)量方法法類似，，我們重重點(diǎn)討論論如何通通過豎井井（包括括鉆孔、、地下車車站或明明挖基坑坑等）傳傳遞高程程。概述述48高程聯(lián)系系測(cè)量傳遞高程程時(shí)，應(yīng)應(yīng)該同時(shí)時(shí)使用兩兩臺(tái)水準(zhǔn)準(zhǔn)儀，兩兩根水準(zhǔn)準(zhǔn)尺和一一把鋼尺尺進(jìn)行，，測(cè)量方方法如上上圖所示示：將鋼鋼尺懸掛掛固定在在井口的的架子上上，將鋼鋼尺另一一端放入入豎井中中，并在在該端掛掛一重錘錘（一般般為10kg），并保保證懸掛掛好的鋼鋼尺不接接觸井壁壁且固定定不伸縮縮滑動(dòng)。。由地面面和地下下的兩臺(tái)臺(tái)水準(zhǔn)儀儀分別讀讀取臨時(shí)時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)到鋼尺尺的高差差，兩者者之差就就可計(jì)算算出井上上、井下下兩臨時(shí)時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)的高差差值。49兩井定向向第三章

地下控制測(cè)量50地下控制制測(cè)量51地下控制制測(cè)量地下平面控制制測(cè)量的目目的是以以必要的的精度，，按照與與地面控控制測(cè)量量統(tǒng)一的的坐標(biāo)系系統(tǒng)，建建立地下下控制系系統(tǒng)。根根據(jù)地下下控制點(diǎn)的坐標(biāo)，，就可以以放樣出出隧道中中線及其其襯砌的的位置，，指出隧隧道開挖挖的方向向，保證證隧道在在所要求求的精度度范圍內(nèi)內(nèi)貫通。。52地下控制制測(cè)量地下平面面控制測(cè)測(cè)量的一一般規(guī)定定：控制點(diǎn)應(yīng)應(yīng)根據(jù)施施工方法法宜埋設(shè)設(shè)于隧道道底板或或兩側(cè)邊邊墻上；；地下控制制點(diǎn)的起起算點(diǎn)應(yīng)應(yīng)利用直直接從地地面通過過聯(lián)系測(cè)測(cè)量傳遞遞到地下下的近井井點(diǎn)；從隧道掘掘進(jìn)開始始，直線線隧道每每掘進(jìn)約約200m或曲線每每掘進(jìn)100m時(shí)應(yīng)布設(shè)設(shè)控制點(diǎn)點(diǎn)，直線線段點(diǎn)間間距150~200m，曲線段段根據(jù)曲曲線半徑徑大小間間距不宜宜小于60m，且控制制點(diǎn)間實(shí)實(shí)現(xiàn)距隧隧道側(cè)壁壁應(yīng)大于于0.5m。53地下控制制測(cè)量根據(jù)隧道道貫通的的長度，，地下控控制導(dǎo)線線點(diǎn)在隧隧道貫通通前應(yīng)至至少獨(dú)立立測(cè)量三三次，并并應(yīng)與豎豎井聯(lián)系系測(cè)量同同步進(jìn)行行。重合合點(diǎn)重復(fù)復(fù)測(cè)量坐坐標(biāo)值的的較差應(yīng)應(yīng)小于30×d/D(mm)其中d為控制導(dǎo)導(dǎo)線長度度，D為貫通距距離，單單位均為為米。滿足要求求后，應(yīng)應(yīng)取逐次次平均值值作為控控制點(diǎn)的的最終成成果指導(dǎo)導(dǎo)隧道掘掘進(jìn)，否否則應(yīng)重重新測(cè)量量。54地下控制制測(cè)量對(duì)于貫通通長度超超過1500m的長大隧隧道，可可以通過過如下方方法提高高貫通精精度：措施一：：將地下控控制導(dǎo)線線布設(shè)成成網(wǎng)或邊邊角鎖等等形式，，以加強(qiáng)強(qiáng)網(wǎng)形強(qiáng)強(qiáng)度從而而提高地地下控制制網(wǎng)的精精度和可可靠性。。55地下控制制測(cè)量對(duì)于貫通通長度超超過1500m的長大隧隧道，可可以通過過如下方方法提高高貫通精精度：措施二：：在隧道的的適當(dāng)位位置，加加測(cè)一定定數(shù)量導(dǎo)導(dǎo)線邊的的陀螺方方位角，，可以限限制測(cè)角角誤差的的累積，，提高控控制導(dǎo)線線的精度度；56地下控制測(cè)量量對(duì)于貫通長度度超過1500m的長大隧道，，可以通過如如下方法提高高貫通精度：：措施三：對(duì)于埋設(shè)較淺淺的隧道，可可以在隧道的的適當(dāng)位置，，通過鉆孔將將坐標(biāo)投測(cè)到到洞內(nèi)；57地下控制測(cè)量量地下高程控制制測(cè)量的一般般規(guī)定：地下高程控制制點(diǎn)的起算點(diǎn)點(diǎn)應(yīng)利用直接接從地面通過過聯(lián)系測(cè)量傳傳遞到地下的的近井點(diǎn)；高程控制點(diǎn)可可利用地下導(dǎo)導(dǎo)線點(diǎn)，必要要時(shí)宜按照每每100~200m埋設(shè)一個(gè)。地下高程控制制測(cè)量應(yīng)與平平面控制測(cè)量量同步進(jìn)行，，并應(yīng)在隧道道貫通前至少少進(jìn)行三次。。重復(fù)測(cè)量高高程點(diǎn)間高程程差應(yīng)小于5mm，滿足要求后后取逐次平均均值指導(dǎo)隧道道掘進(jìn)，否則則重新測(cè)量。。58地下控制測(cè)量量礦山法隧道洞洞內(nèi)控制測(cè)量量的特點(diǎn)：礦山法主要是是用鉆眼爆破破方法開挖斷斷面而修筑隧隧道及地下工工程的施工方方法。因借鑒鑒礦山開拓巷巷道的方法，，故名。由于絕大多數(shù)數(shù)礦山法隧道道在初期支護(hù)護(hù)后都要進(jìn)行行二次襯砌，，因此，洞內(nèi)內(nèi)的控制測(cè)量量也要相應(yīng)分分為初支和二二襯兩道程序序分別進(jìn)行。。這是礦山法法隧道有別于于盾構(gòu)隧道最最大的特點(diǎn)。。由于二襯施工工的要求精度度相對(duì)于初支支階段較高，，并且二襯一一旦完成后對(duì)對(duì)隧道凈空調(diào)調(diào)整的余地就就非常有限了了。因此，一一般情況下要要求在隧道貫貫通以后，以以貫通平差后后的地下控制制點(diǎn)作為二襯襯施工的測(cè)量量依據(jù)。如果在隧道貫貫通前必須進(jìn)進(jìn)行二襯施工工，應(yīng)加強(qiáng)初初支階段的測(cè)測(cè)量精度，并并應(yīng)預(yù)留不小小于150m長度的隧道道不得進(jìn)行二二襯施工，作作為貫通誤差差的調(diào)整段。。59地下控制測(cè)量量60地下控制測(cè)量量61地下控制測(cè)量量62地下控制測(cè)量量63地下控制測(cè)量量盾構(gòu)法是暗挖挖法施工中的的一種全機(jī)械械化施工方法法，它是將盾盾構(gòu)機(jī)械在地地中推進(jìn)，通通過盾構(gòu)外殼殼和管片支承承四周圍巖防防止發(fā)生往隧隧道內(nèi)的坍塌塌，同時(shí)在開開挖面前方用用切削裝置進(jìn)進(jìn)行土體開挖挖，通過出土土機(jī)械運(yùn)出洞洞外，靠千斤斤頂在后部加加壓頂進(jìn)，并并拼裝預(yù)制混混凝土管片，，形成隧道結(jié)結(jié)構(gòu)的一種機(jī)機(jī)械化施工方方法。64地下控制測(cè)量量65地下控制測(cè)量量盾構(gòu)法施工隧隧道內(nèi)控制測(cè)測(cè)量的特點(diǎn)：：特點(diǎn)一：由于于盾構(gòu)管片隨隨著盾構(gòu)機(jī)掘掘進(jìn)隨之安裝裝完成，因此此，洞內(nèi)的控控制點(diǎn)可以埋埋設(shè)于成型后后的管片側(cè)壁壁或底板上，，不需要分兩兩次埋設(shè)；特點(diǎn)二：由于于管片后要進(jìn)進(jìn)行注漿，管管片在盾構(gòu)掘掘進(jìn)后一段時(shí)時(shí)間內(nèi)仍處于于不穩(wěn)定期，，埋設(shè)的測(cè)量量控制點(diǎn)可能能會(huì)發(fā)生變化化。66兩井定向第四章

暗挖隧道施工測(cè)量67第一節(jié).礦山法隧道施施工測(cè)量第四章暗暗挖隧道施施工測(cè)量68第四章暗暗挖隧道施施工測(cè)量礦山法隧道施施工測(cè)量的一一般規(guī)定：隧道線路中心心線測(cè)設(shè)應(yīng)利利用地下平面面及高程控制制點(diǎn)作為起算算點(diǎn)；隧道每掘進(jìn)30~50m應(yīng)重新標(biāo)定中中線和高程控控制線，并且且標(biāo)定后要進(jìn)進(jìn)行及時(shí)檢查查；采用激光指向向儀指導(dǎo)隧道道掘進(jìn)時(shí)，激激光指向儀安安置的位置和和光束方向應(yīng)應(yīng)根據(jù)中線和和高程控制線線設(shè)定，并且且距離開挖掌掌子面不小于于30m；采用噴錨構(gòu)筑筑法施工時(shí)，，宜以中線為為依據(jù)，安裝裝超前導(dǎo)管、、管棚、鋼拱拱架和邊墻格格柵以及控制制噴射混凝土土支護(hù)的厚度度，其測(cè)量誤誤差應(yīng)控制在在±20mm；每掘進(jìn)一定距距離，應(yīng)該及及時(shí)檢核隧道道的中心線與與設(shè)計(jì)值的偏偏差。69暗挖隧道施工工測(cè)量礦山法隧道斷斷面測(cè)量：礦山法隧道開開挖過程中，，要嚴(yán)格控制制控制隧道的的開挖方向（（包括平面與與高程）并要要進(jìn)行開挖邊邊線的放樣及及超欠挖檢核核。70第二節(jié).盾構(gòu)法隧道施施工測(cè)量第四章暗暗挖隧道施施工測(cè)量71暗挖隧道施工工測(cè)量盾構(gòu)隧道施工工測(cè)量的主要要內(nèi)容和一般般規(guī)定：盾構(gòu)始發(fā)前，，洞門鋼環(huán)、、線路中線、、反力架及導(dǎo)導(dǎo)軌的測(cè)定；；盾構(gòu)始發(fā)前，，盾構(gòu)姿態(tài)的的調(diào)整與檢核核，其中人工工測(cè)量與盾構(gòu)構(gòu)機(jī)自身導(dǎo)向向系統(tǒng)兩種方方法應(yīng)相互校校核。盾構(gòu)機(jī)機(jī)姿態(tài)主要包包括平面偏差差、高程偏差差、俯仰角、、方位角、滾滾轉(zhuǎn)角和切口口里程；72暗挖隧道施工工測(cè)量盾構(gòu)導(dǎo)向系統(tǒng)統(tǒng)主要的測(cè)量量要素是盾構(gòu)構(gòu)位置和盾構(gòu)構(gòu)姿態(tài)，目前前主要分為陀陀螺儀導(dǎo)向系系統(tǒng)和激光導(dǎo)導(dǎo)向系統(tǒng)，其其中尤其以激激光導(dǎo)向系統(tǒng)統(tǒng)使用較為普普遍。激光導(dǎo)導(dǎo)向系統(tǒng)能自自動(dòng)精確測(cè)定定盾構(gòu)的三維維空間位置和和掘進(jìn)方向,它還給出盾構(gòu)構(gòu)偏離設(shè)計(jì)中中線的所有必必要的導(dǎo)向信信息,計(jì)算機(jī)屏幕可可顯示?？偪傮w可分為四四種：PPS導(dǎo)向系統(tǒng)、、TACS隧道導(dǎo)航系統(tǒng)統(tǒng)、SLS-T隧道導(dǎo)向系統(tǒng)統(tǒng)、ZED隧道導(dǎo)向系統(tǒng)統(tǒng)。下面以以VMT公司的SLS-T激光導(dǎo)向系統(tǒng)統(tǒng)為例進(jìn)行介介紹：73暗挖隧道施工工測(cè)量SLS-T激光導(dǎo)向系統(tǒng)統(tǒng)由激光測(cè)站站（自動(dòng)全站站儀）、激光光目標(biāo)靶（ELS）、計(jì)算機(jī)隧隧道掘進(jìn)軟件件、供電系統(tǒng)統(tǒng)（俗稱黃盒盒子）四部分分組成。（1）帶有自動(dòng)照照準(zhǔn)功能的自自動(dòng)全站儀，，也稱“測(cè)量量機(jī)器人”全站儀（LeicaTCA1103）可以自動(dòng)測(cè)測(cè)量角度（包包括水平和垂垂直）和距離離的測(cè)量儀器器，并能發(fā)射射出可見的紅紅色激光。74暗挖隧道施工工測(cè)量（2）激光目標(biāo)靶靶ELSELS激光靶是一臺(tái)臺(tái)智能的傳感感器，用來接接收激光束，，用它來決定定入射點(diǎn)的水水平和垂直方方向。坡度和和旋轉(zhuǎn)由該系系統(tǒng)內(nèi)的傾斜斜儀測(cè)量，偏偏角由ELS上的激光器的的入射角確認(rèn)認(rèn)。參考平面面上布滿了感感應(yīng)元器件，，可以傳遞入入射角的上下下傾角、左右右傾角和入射射點(diǎn)相對(duì)于ELS靶中心線的旋旋轉(zhuǎn)角。由于于ELS靶固定于盾構(gòu)構(gòu)機(jī)的機(jī)身內(nèi)內(nèi)，其與盾構(gòu)構(gòu)機(jī)軸線的關(guān)關(guān)系和參數(shù)位位置是確定的的，因此可以以根據(jù)對(duì)ELS的測(cè)量結(jié)果計(jì)計(jì)算出盾構(gòu)機(jī)機(jī)的姿態(tài)。75暗挖隧道施工工測(cè)量（3）供電系系統(tǒng)（黃盒子子）黃盒子是為全全站儀和激光光器供電，保保證計(jì)算機(jī)與與全站儀直接接的通信與數(shù)數(shù)據(jù)傳輸。（4）計(jì)算機(jī)機(jī)及隧道掘進(jìn)進(jìn)軟件SLS-T軟軟件是自動(dòng)導(dǎo)導(dǎo)向系統(tǒng)的核核心，他從全全站儀和ELS等設(shè)備接接收數(shù)據(jù)，計(jì)計(jì)算盾構(gòu)機(jī)的的位置，并用用圖表和數(shù)字字兩種形式顯顯示在計(jì)算機(jī)機(jī)屏幕上。（5）電纜卷卷筒當(dāng)盾構(gòu)機(jī)向前前掘進(jìn)時(shí)，全全站儀與盾構(gòu)構(gòu)機(jī)上的設(shè)備備的間距會(huì)逐逐漸增大，因因此需要帶有有滾動(dòng)裝置的的電纜卷筒。。76暗挖隧道施施工測(cè)量由全站儀發(fā)發(fā)射出的可可見激光束束照射到ELS靶上，光束束相對(duì)于靶靶的位置已已精確測(cè)定定，水平角角是由射入入ELS的激光入射射角決定的的。在ELS靶內(nèi)安裝有有一個(gè)監(jiān)測(cè)測(cè)ELS靶傾角和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角的雙軸軸傳感器，，可以分別別測(cè)出ELS靶的上下傾傾角、左右右傾角和入入射點(diǎn)相對(duì)對(duì)于ELS靶中心線的的旋轉(zhuǎn)角。。全站儀到到ELS的距離由全全站儀自身身測(cè)量得出出。這樣，，當(dāng)測(cè)站三三維坐標(biāo)與與后視三維維坐標(biāo)確定定后，ELS靶的空間位位置就確定定了。根據(jù)據(jù)ELS與盾構(gòu)機(jī)的的軸線關(guān)系系就可以計(jì)計(jì)算出盾構(gòu)構(gòu)機(jī)的相關(guān)關(guān)位置參數(shù)數(shù)了。然后后，再把隧隧道的設(shè)計(jì)計(jì)軸線（隧隧道中心線線）輸入到到掘進(jìn)軟件件中，就可可以動(dòng)態(tài)的的顯示出盾盾構(gòu)機(jī)主機(jī)機(jī)與隧道中中心線的關(guān)關(guān)系了。77暗挖隧道施施工測(cè)量隧道內(nèi)的地地下控制導(dǎo)導(dǎo)線是指示示盾構(gòu)掘進(jìn)進(jìn)的測(cè)量基基準(zhǔn),控制導(dǎo)線點(diǎn)點(diǎn)隨著盾構(gòu)構(gòu)機(jī)的推進(jìn)進(jìn)延伸?？乜刂茖?dǎo)線點(diǎn)點(diǎn)通常建立立在管片的的側(cè)面儀器器臺(tái)上或右右上側(cè)頂上上的吊籃上上,并采用強(qiáng)制制歸心標(biāo)志志,測(cè)量時(shí),全站儀自動(dòng)動(dòng)測(cè)出測(cè)站站與ELS之間的距離離、方位角角和垂直角角,從而計(jì)算出出盾構(gòu)機(jī)的的各種姿態(tài)態(tài)參數(shù)。78暗挖隧道施施工測(cè)量盾構(gòu)機(jī)每推推進(jìn)一環(huán),隧道掘進(jìn)激激光導(dǎo)向系系統(tǒng)從盾構(gòu)構(gòu)機(jī)自動(dòng)控控制系統(tǒng)獲獲得推進(jìn)油油缸和鉸接接油缸的油油缸桿伸長長量的數(shù)值值,并依次計(jì)算算出上一環(huán)環(huán)管片的管管環(huán)平面位位置和姿態(tài)態(tài)。同時(shí)綜綜合考慮被被手工輸入入激光導(dǎo)向向系統(tǒng)的盾盾尾間隙等等參數(shù),計(jì)算并選擇擇這一環(huán)適適合拼裝的的管片類型型。這些測(cè)量數(shù)數(shù)據(jù)大約每每秒鐘兩次次由通信電電纜傳輸至至計(jì)算機(jī)。。通過計(jì)算算并與隧道道設(shè)計(jì)軸線線比較,得出盾構(gòu)機(jī)機(jī)的姿態(tài),并將各項(xiàng)偏偏差值顯示示在屏幕上上。操作者者就可以依依次來調(diào)整整盾構(gòu)機(jī)掘掘進(jìn)的姿態(tài)態(tài),使盾構(gòu)機(jī)的的軸線接近近隧道的設(shè)設(shè)計(jì)軸線,這樣盾構(gòu)機(jī)機(jī)軸線和隧隧道設(shè)計(jì)軸軸線之間的的偏差就可可以始終保保持在一個(gè)個(gè)很小的數(shù)數(shù)值范圍內(nèi)內(nèi)。在盾構(gòu)構(gòu)掘進(jìn)時(shí)只要控制好好盾構(gòu)姿態(tài)態(tài),盾構(gòu)機(jī)就能能精確的沿沿著隧道設(shè)設(shè)計(jì)軸線掘掘進(jìn),保證隧道能能順利準(zhǔn)確確的貫通。79暗挖隧道施施工測(cè)量80暗挖隧道施施工測(cè)量TBM坐標(biāo)系在盾盾構(gòu)機(jī)水平平放置且未未發(fā)生旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的情況下下,以盾構(gòu)機(jī)刀刀頭中心前前端切點(diǎn)為為原點(diǎn),以盾構(gòu)機(jī)中中心縱軸為為X軸,由盾尾指向向刀頭為正正向,以豎直向上上的方向線線為Z軸,Y軸沿水平方方向與X、Z軸構(gòu)成左手手系。TBM坐標(biāo)系是連連同盾構(gòu)機(jī)機(jī)一起運(yùn)動(dòng)動(dòng)的獨(dú)立直直角坐標(biāo)系系。盾構(gòu)機(jī)機(jī)尾部中心心參考點(diǎn)、、盾構(gòu)機(jī)棱棱鏡等相對(duì)對(duì)盾構(gòu)機(jī)的的位置都以以此系坐標(biāo)標(biāo)表示,這些坐標(biāo)在在盾構(gòu)機(jī)出出廠時(shí)就測(cè)測(cè)定給出了了。81暗挖隧道施施工測(cè)量盾構(gòu)機(jī)的掘掘進(jìn)時(shí)的姿姿態(tài)控制是是通過全站站儀的實(shí)時(shí)時(shí)測(cè)設(shè)ELS的坐標(biāo),反算出盾構(gòu)構(gòu)機(jī)盾首、、盾尾的實(shí)實(shí)際三維坐坐標(biāo),通過比較實(shí)實(shí)測(cè)三維坐坐標(biāo)與設(shè)計(jì)三維坐標(biāo),從而得出盾盾構(gòu)姿態(tài)參參數(shù)。激光全站儀儀的位置不不能與ELS靶距離太長長,在曲線上一一般為50~80m,這樣隨著盾盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn),每隔一定的的距離就必必須進(jìn)行激激光站的移移站，這是盾構(gòu)構(gòu)隧道測(cè)量量的重要內(nèi)內(nèi)容之一。82暗挖隧道施施工測(cè)量激光站的支支架采取強(qiáng)強(qiáng)制對(duì)中,以減少儀器器對(duì)中誤差，托架架安裝位置置一般為隧隧道右側(cè)頂頂部不受行行車影響和和破壞地方方。安裝時(shí)時(shí)，必須用用水平尺大大致調(diào)平托托架底板，，然后將其其固定后就就可以安裝裝全站儀或或前視棱鏡鏡了。移站過程中中，通過隧隧道內(nèi)的控控制點(diǎn)測(cè)出出新裝托架架的三維坐坐標(biāo)，然后后將全站儀儀置于托架架上，并固固定好黃盒盒子給全站站儀供電，，手動(dòng)將全全站儀瞄準(zhǔn)準(zhǔn)后視控制制點(diǎn)，然后后在主控室室內(nèi)軟件中中輸入置鏡鏡點(diǎn)和后視視點(diǎn)三維坐坐標(biāo)就可完完成激光全全站儀的搬搬站定位工工作了。83暗挖隧道施施工測(cè)量盾構(gòu)掘進(jìn)過過程中，要要嚴(yán)格控制制管片的姿姿態(tài)，使其其不出現(xiàn)大大的錯(cuò)臺(tái)，，與設(shè)計(jì)軸軸線偏差滿滿足規(guī)范要要求（地鐵鐵要求橫向向偏差≤±50mm），并且應(yīng)應(yīng)保證管片片拼裝后的的橢圓度（（一般控制制在0.5%以內(nèi)）。目的與要求求：84暗挖隧道施施工測(cè)量管片的檢測(cè)測(cè)方法有很很多，根據(jù)據(jù)作業(yè)方法法的不同主主要包括如如下幾種：：檢測(cè)方法：一、水平尺尺測(cè)量：根據(jù)盾構(gòu)隧隧道凈空大大小制作相相應(yīng)長度的的水平尺，，精確將水水平尺分中中后將反射射貼片中心心線對(duì)準(zhǔn)水水平尺中間間線，這樣樣當(dāng)水平尺尺平放于管管片上且水水泡居中后后，反射貼貼片的中心心線就是隧隧道的實(shí)際際中線。并且，根據(jù)據(jù)水平尺的的長度可以以計(jì)算出反反射貼片中中心點(diǎn)到隧隧道中心線線的高差。。這樣就可可以通過直直接測(cè)量反反射貼片的的中心點(diǎn)得得出隧道中中心的三維維坐標(biāo)了。。85暗挖隧道施施工測(cè)量二、多點(diǎn)擬擬合圓心的的方法：在管片環(huán)中中均勻選取取6~8個(gè)位置，通通過控制點(diǎn)點(diǎn)直接測(cè)得得這些位置置點(diǎn)的三維維坐標(biāo)，然然后將這些些坐標(biāo)輸入入程序中或或展點(diǎn)到CAD圖中，可以以模擬出實(shí)實(shí)際的圓形形和圓心。。86第三節(jié).貫通測(cè)量第四章暗暗挖隧隧道施工測(cè)測(cè)量87暗挖隧道施施工測(cè)量貫通測(cè)量隧道貫通后，應(yīng)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行貫通通誤差的測(cè)定，，貫通測(cè)量的目目的和內(nèi)容就是是測(cè)定隧道的橫橫向、縱向和豎豎向三個(gè)方向貫貫通誤差的過程程。而貫通誤差差是評(píng)定隧道施施工質(zhì)量的一項(xiàng)項(xiàng)最重要的指標(biāo)標(biāo)，并且也是線線路中線調(diào)整的的依據(jù)。88暗挖隧道施工測(cè)測(cè)量貫通測(cè)量--------測(cè)量方法方法一：中