隧道施工測(cè)量本課程介紹隧道施工中的測(cè)量技術(shù)與方法從基礎(chǔ)概念到實(shí)際應(yīng)用，全面掌握隧道測(cè)量工作隧道施工測(cè)量的重要性測(cè)量作用確保隧道幾何形狀準(zhǔn)確控制施工精度與質(zhì)量保障工程安全與效率行業(yè)意義減少工程變更與返工節(jié)約工程造價(jià)提高隧道使用性能隧道測(cè)量的發(fā)展概況1傳統(tǒng)階段機(jī)械式水準(zhǔn)儀手工計(jì)算與繪圖2電子化階段電子經(jīng)緯儀計(jì)算機(jī)輔助測(cè)量3現(xiàn)代階段全站儀與GPS系統(tǒng)激光掃描技術(shù)4智能化階段BIM技術(shù)融合自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)隧道測(cè)量基本術(shù)語(yǔ)隧道穿越山體或水底的地下通道工程測(cè)量確定地面點(diǎn)位置關(guān)系的技術(shù)方法控制網(wǎng)由已知點(diǎn)位組成的基準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中線(xiàn)隧道縱向中心軸線(xiàn)隧道測(cè)量的基本要求高精度測(cè)量誤差控制在規(guī)范范圍內(nèi)安全可靠測(cè)量過(guò)程確保施工安全規(guī)范性遵循行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)規(guī)范可驗(yàn)證性測(cè)量數(shù)據(jù)可復(fù)核與檢驗(yàn)坐標(biāo)與高程系統(tǒng)1980西安坐標(biāo)系國(guó)家大地坐標(biāo)系適用于全國(guó)性工程2000國(guó)家大地坐標(biāo)系最新國(guó)家坐標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一全國(guó)測(cè)繪基準(zhǔn)1985國(guó)家高程基準(zhǔn)以青島驗(yàn)潮站為基準(zhǔn)黃海平均海水面起算獨(dú)立坐標(biāo)系局部工程使用需與國(guó)家系統(tǒng)建立聯(lián)系隧道工作基準(zhǔn)與起算數(shù)據(jù)原點(diǎn)確定選取地形穩(wěn)定區(qū)域方位角確定大地方位角或磁北方向高程起算與國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)數(shù)據(jù)檢核多種方法交叉驗(yàn)證隧道測(cè)量常用工具與儀器水準(zhǔn)儀測(cè)定高程差精度0.3-2mm/km全站儀測(cè)角測(cè)距一體化多功能電子測(cè)量?jī)x經(jīng)緯儀測(cè)量水平角與垂直角傳統(tǒng)精密角度測(cè)量測(cè)量?jī)x器的精度等級(jí)儀器類(lèi)型精度等級(jí)適用范圍水準(zhǔn)儀一等、二等、三等控制網(wǎng)、施工放樣全站儀1″、2″、5″坐標(biāo)測(cè)設(shè)、變形監(jiān)測(cè)經(jīng)緯儀1″、2″、5″、10″角度測(cè)量、控制網(wǎng)測(cè)量?jī)x器的校準(zhǔn)與維護(hù)定期檢校儀器軸線(xiàn)檢查日常清潔光學(xué)部件防塵防震保護(hù)運(yùn)輸箱專(zhuān)業(yè)存放計(jì)量認(rèn)證年度校準(zhǔn)認(rèn)證隧道施工控制網(wǎng)布設(shè)總則分級(jí)控制原則高級(jí)控制低級(jí)精度等級(jí)規(guī)范符合相應(yīng)等級(jí)要求網(wǎng)形幾何強(qiáng)度合理分布與幾何構(gòu)型洞外控制網(wǎng)設(shè)計(jì)點(diǎn)位穩(wěn)定性選在穩(wěn)定的巖石或建筑物上通視條件確保點(diǎn)間良好視線(xiàn)安全可靠遠(yuǎn)離施工干擾區(qū)長(zhǎng)期保存堅(jiān)固標(biāo)志便于長(zhǎng)期使用洞外控制網(wǎng)的測(cè)量方法三角測(cè)量法高精度水平控制網(wǎng)導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量法常用施工控制網(wǎng)GNSS靜態(tài)測(cè)量大范圍快速測(cè)量水準(zhǔn)測(cè)量高精度高程控制洞內(nèi)控制網(wǎng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)1主導(dǎo)線(xiàn)布設(shè)為隧道提供基本控制框架2支導(dǎo)線(xiàn)選擇由主導(dǎo)線(xiàn)加密引出3密導(dǎo)線(xiàn)安排提供施工直接使用的控制點(diǎn)4點(diǎn)位保護(hù)專(zhuān)用標(biāo)志與保護(hù)措施洞內(nèi)控制網(wǎng)加密基準(zhǔn)導(dǎo)線(xiàn)測(cè)設(shè)高精度、低密度施工導(dǎo)線(xiàn)加密中等精度、中等密度細(xì)部測(cè)量控制一般精度、高密度洞外高程控制傳遞選擇基點(diǎn)國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn)或可靠高程點(diǎn)設(shè)計(jì)路線(xiàn)盡量避開(kāi)不良地形水準(zhǔn)測(cè)量往返測(cè)量對(duì)比檢核成果計(jì)算誤差分配與精度評(píng)定洞內(nèi)高程傳遞水準(zhǔn)測(cè)量須遵循自由高差法則視距平衡控制累積誤差洞內(nèi)每隔50-100米設(shè)高程控制點(diǎn)洞外向洞內(nèi)坐標(biāo)傳遞2-4導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)數(shù)隧道口外布設(shè)點(diǎn)數(shù)1′角度精度延伸導(dǎo)線(xiàn)測(cè)角精度1/5000相對(duì)精度導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量相對(duì)閉合差3次觀測(cè)次數(shù)角度重復(fù)觀測(cè)次數(shù)施工中測(cè)量數(shù)據(jù)記錄與整理記錄類(lèi)型內(nèi)容要求保存形式原始觀測(cè)記錄測(cè)站、目標(biāo)、讀數(shù)專(zhuān)用野外手簿計(jì)算成果坐標(biāo)、高程、偏差計(jì)算表格控制點(diǎn)信息點(diǎn)號(hào)、位置、精度點(diǎn)之記檢核記錄誤差分析、處理方法檢核報(bào)告洞外測(cè)量原理與作業(yè)步驟儀器架設(shè)確保穩(wěn)定與水平定向?qū)χ芯_對(duì)準(zhǔn)已知點(diǎn)觀測(cè)記錄按規(guī)程讀取數(shù)據(jù)校核計(jì)算實(shí)時(shí)驗(yàn)證數(shù)據(jù)質(zhì)量洞外測(cè)量常見(jiàn)問(wèn)題儀器誤差系統(tǒng)誤差累積未及時(shí)校正軸線(xiàn)不穩(wěn)定環(huán)境影響氣象條件變化地表不穩(wěn)定光線(xiàn)干擾操作失誤對(duì)中不精確讀數(shù)錯(cuò)誤記錄不完整洞內(nèi)導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量實(shí)施細(xì)節(jié)洞內(nèi)豎向高程測(cè)量?jī)x器選擇精密數(shù)字水準(zhǔn)儀優(yōu)先標(biāo)尺設(shè)置穩(wěn)定支撐無(wú)晃動(dòng)視距平衡前后視距相等原則重復(fù)測(cè)量往返閉合差檢驗(yàn)洞內(nèi)橫斷面測(cè)量方法選擇極坐標(biāo)法與直角坐標(biāo)法測(cè)點(diǎn)布設(shè)關(guān)鍵點(diǎn)與特征點(diǎn)選擇成果表達(dá)斷面圖與數(shù)據(jù)表格洞內(nèi)中心線(xiàn)測(cè)設(shè)控制點(diǎn)引測(cè)從導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)引出中線(xiàn)投點(diǎn)作業(yè)激光或經(jīng)緯儀投射標(biāo)記固定洞頂與兩側(cè)墻面標(biāo)記檢核驗(yàn)證多次檢查確認(rèn)準(zhǔn)確性拓展：隧道軸線(xiàn)的放樣直線(xiàn)段放樣經(jīng)緯儀法與激光指向每20-50米設(shè)置一個(gè)軸線(xiàn)樁兩點(diǎn)一線(xiàn)確保直線(xiàn)度曲線(xiàn)段放樣切線(xiàn)法與坐標(biāo)法每5-10米一個(gè)加密點(diǎn)曲率半徑?jīng)Q定點(diǎn)密度洞內(nèi)斷面測(cè)量常見(jiàn)誤差儀器定心誤差對(duì)中不精確導(dǎo)致系統(tǒng)性偏差測(cè)量角度誤差讀數(shù)與瞄準(zhǔn)不準(zhǔn)確距離測(cè)量誤差大氣修正與反射影響記錄與標(biāo)記誤差手誤與信息記錄不完整洞內(nèi)環(huán)境影響因素分析溫度變化濕度氣壓粉塵振動(dòng)貫通測(cè)量的基本任務(wù)方向控制確保兩側(cè)掘進(jìn)方向吻合位置控制保證空間位置準(zhǔn)確對(duì)接高程控制避免貫通面高差過(guò)大貫通測(cè)量的基本流程技術(shù)交底明確測(cè)量方案與精度要求復(fù)測(cè)控制網(wǎng)檢查并加強(qiáng)現(xiàn)有控制網(wǎng)貫通計(jì)算預(yù)估貫通誤差范圍貫通測(cè)設(shè)指導(dǎo)掘進(jìn)方向與位置貫通點(diǎn)坐標(biāo)和高程閉合計(jì)算利用前方交會(huì)法計(jì)算貫通點(diǎn)坐標(biāo)高程閉合差須控制在允許范圍內(nèi)按權(quán)重分配誤差至各測(cè)站貫通誤差修正與評(píng)估隧道長(zhǎng)度(km)允許位置誤差(cm)允許方向誤差(′)允許高程誤差(cm)＜1101.551-3202.0103-5302.515＞5403.020貫通測(cè)量中常見(jiàn)技術(shù)難題曲線(xiàn)貫通方向控制難度大切線(xiàn)法與坐標(biāo)法結(jié)合加密中線(xiàn)控制點(diǎn)長(zhǎng)距離貫通誤差累積明顯陀螺儀輔助定向激光干涉測(cè)距復(fù)雜地質(zhì)條件地下水影響斷層錯(cuò)動(dòng)干擾多手段交叉檢驗(yàn)貫通測(cè)量數(shù)據(jù)的處理原始數(shù)據(jù)收集獲取兩端控制網(wǎng)觀測(cè)數(shù)據(jù)平差計(jì)算采用嚴(yán)密平差方法統(tǒng)一處理誤差分析評(píng)估精度與可靠性指標(biāo)成果輸出生成貫通測(cè)量報(bào)告與圖表隧道掘進(jìn)過(guò)程測(cè)量激光引導(dǎo)紅光激光指示方向位置定位實(shí)時(shí)測(cè)量與校對(duì)信息反饋調(diào)整掘進(jìn)機(jī)參數(shù)隧道襯砌施工測(cè)量厚度控制超聲波探測(cè)儀檢測(cè)斷面檢查輪廓掃描技術(shù)應(yīng)用位移監(jiān)測(cè)埋設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)定期觀測(cè)隧道變形監(jiān)測(cè)技術(shù)沉降監(jiān)測(cè)精密水準(zhǔn)測(cè)量數(shù)字傳感器連續(xù)監(jiān)測(cè)要求精度0.1-0.5mm每周或每月定期觀測(cè)水平位移監(jiān)測(cè)全站儀測(cè)量收斂計(jì)自動(dòng)記錄監(jiān)測(cè)點(diǎn)均勻分布隧道開(kāi)挖后立即進(jìn)行隧道自動(dòng)化測(cè)量技術(shù)GPS自動(dòng)監(jiān)測(cè)洞口地表變形連續(xù)監(jiān)測(cè)機(jī)器人全站儀自動(dòng)搜索目標(biāo)并記錄數(shù)據(jù)智能傳感器網(wǎng)絡(luò)多點(diǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與傳輸云平臺(tái)管理遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與分析隧道BIM與數(shù)字化測(cè)量三維建模點(diǎn)云數(shù)據(jù)與BIM集成實(shí)際與設(shè)計(jì)對(duì)比施工偏差可視化展示施工過(guò)程管理基于BIM的測(cè)量結(jié)果應(yīng)用全生命周期管理數(shù)據(jù)延續(xù)使用維護(hù)階段4激光掃描與隧道斷面檢測(cè)1000點(diǎn)/秒采集速度高效率空間數(shù)據(jù)獲取2-5mm精度范圍滿(mǎn)足設(shè)計(jì)與驗(yàn)收要求1小時(shí)作業(yè)時(shí)間完成百米隧道段掃描95%檢出率異常斷面識(shí)別準(zhǔn)確率高無(wú)人機(jī)在隧道測(cè)量中的應(yīng)用洞口地形測(cè)量快速獲取大范圍地形施工過(guò)程監(jiān)控定期航拍記錄進(jìn)度特殊檢測(cè)應(yīng)用熱成像發(fā)現(xiàn)異常區(qū)域常見(jiàn)誤差類(lèi)型及防控措施系統(tǒng)誤差儀器零點(diǎn)誤差尺度系數(shù)誤差大氣折光影響防控：定期校準(zhǔn)偶然誤差讀數(shù)隨機(jī)波動(dòng)對(duì)中輕微偏差氣象條件波動(dòng)防控：多次測(cè)量取平均粗大誤差記錄錯(cuò)誤操作失誤坐標(biāo)錄入錯(cuò)誤防控：及時(shí)檢核與復(fù)查隧道測(cè)量技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)《工程測(cè)量規(guī)范》GB50026《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》JTG/T3660《鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》TB10417《建筑工程測(cè)量控制技術(shù)規(guī)程》JGJ8測(cè)量作業(yè)安全管理人身安全安全帽與反光衣防滑鞋與照明氣體檢測(cè)儀儀器安全防水防塵措施專(zhuān)用箱保護(hù)定期維護(hù)數(shù)據(jù)安全實(shí)時(shí)備份多處存儲(chǔ)權(quán)限管理隧道測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)管理規(guī)范人員管理崗位職責(zé)明確設(shè)備管理專(zhuān)人保管與校準(zhǔn)資料管理統(tǒng)一編號(hào)與歸檔流程管理標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序隧道測(cè)量質(zhì)量控制流程方案審核技術(shù)方案評(píng)審與批準(zhǔn)過(guò)程控制關(guān)鍵工序檢查與驗(yàn)證成果檢驗(yàn)精度檢查與誤差分析資料驗(yàn)收測(cè)量記錄與成果審核隧道測(cè)量典型案例分析（一）實(shí)際值允許值隧道測(cè)量典型案例分析（二）精度控制要點(diǎn)陀螺經(jīng)緯儀定向輔助貫通成功因素控制網(wǎng)多