工程測(cè)量技術(shù)畢業(yè)論文.doc

第一章 前言東山隧洞施工測(cè)量工程位于山東省維州市東山鎮(zhèn)西南方向，其東南方向是東山小學(xué)，離東山鎮(zhèn)約 2km ，離東山小學(xué)約1.5km ，距其不遠(yuǎn)有一條穿過東山鎮(zhèn)的南北公路。公路對(duì)隧洞的施工提供了比較方便的交通路線。 隧洞全長(zhǎng)為 3156m ，穿過東山山頭，東山山頭的高程 H=198.236m 。隧洞進(jìn)口的設(shè)計(jì)高程HA=78.000m ，隧洞的設(shè)計(jì)坡降為 0.3% 。 11 隧洞地面和地下高程控制網(wǎng)略圖 水準(zhǔn)控制網(wǎng)的選線因?yàn)闁|山山頭地勢(shì)比較陡，如果為了縮短水準(zhǔn)路線而穿過東山的山頭，會(huì)給水準(zhǔn)測(cè)量帶來不便。因此水準(zhǔn)路線從 A 點(diǎn)出發(fā)經(jīng)過靠近北山 120m 高程的馬鞍部位，在折回 B 點(diǎn)，繞到南部經(jīng)過 155m 高程處的小山頭，然后回到 A 點(diǎn)形成閉合的水準(zhǔn)路線。水準(zhǔn)網(wǎng)控制略圖見東山地形圖。水準(zhǔn)路線長(zhǎng)約為 8.3km 。 地下的水準(zhǔn)路線基本上為直線，水準(zhǔn)路線長(zhǎng)約為 3.2km 平面控制網(wǎng)繪制導(dǎo)線計(jì)算圖見下圖 第二章 工程測(cè)量在隧道測(cè)量中的技術(shù)要求2.1 地面控制測(cè)量的等級(jí)標(biāo)志形狀和尺寸的設(shè)計(jì) 1. 平面控制網(wǎng)選點(diǎn)、埋設(shè)及標(biāo)志 (1)平面控制點(diǎn)應(yīng)選在通視良好、交通方便，地基穩(wěn)定且能長(zhǎng)期保存的地方。視線離障礙物 ( 距上、下和旁側(cè) ) 不宜小于 2.0m 。 (2) 對(duì)于能夠長(zhǎng)期保存、離施工區(qū)較遠(yuǎn)的平面控點(diǎn)，應(yīng)著重考慮圖形結(jié)構(gòu)和便于加密；而直接用于施工放樣的控制點(diǎn)則應(yīng)著重考慮方便放樣，盡量靠近施工區(qū)并對(duì)主要建筑物的放樣區(qū)組成的圖形有利?？刂泣c(diǎn)的分布，應(yīng)做 到壩軸線以下的點(diǎn)數(shù)多于壩軸線以上的點(diǎn)數(shù)。 (3) 位于主體工程附近的各等級(jí)控制點(diǎn)和主軸線標(biāo)志點(diǎn)，應(yīng)埋設(shè)具有強(qiáng)制歸心裝置的混凝土觀測(cè)墩。其它部位可根據(jù)情況埋設(shè)暗標(biāo)或半永久標(biāo)志。對(duì)首級(jí)網(wǎng)，同一等級(jí)的控制點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)相同類型的標(biāo)志。 (4) 各等級(jí)控制點(diǎn)周圍應(yīng)有醒目的保護(hù)裝置，以防止車輛或機(jī)械的碰撞。在有條件的地方可建造觀測(cè)棚。 (5)照準(zhǔn)標(biāo)志底座平面應(yīng)埋設(shè)水平。其不平度應(yīng)小于 10 。照準(zhǔn)標(biāo)志中心線與標(biāo)志點(diǎn)的偏差不得大于 1.0mm 。 2.平面控制測(cè)量所用的儀器： （1） 全站儀，測(cè)程 3km ，測(cè)距精度：（ 2mm +2ppm D ） （2） DS3 水準(zhǔn)儀 （3） 30m 鋼尺 2.2平面控制測(cè)量對(duì)測(cè)邊、測(cè)角的要求 1. 總的技術(shù)要求 表2.2 -1 測(cè)角網(wǎng)的技術(shù)要求 等 級(jí) 邊長(zhǎng) (m) 起始邊相對(duì)中誤差 測(cè)角中誤差 （ ） 三角形最大閉合差 () 測(cè) 回 數(shù) DJl DJ2 二 500 1500 1 ：30 萬 1.0 3.5 9 三 300 1000 1 ：15 萬 (首級(jí)) 1 ：13 萬 (加密) 1.8 7.0 6 9 四 200 800 1 ：10 萬 (首級(jí)) 1 ：7 萬 (加密) 2.5 9.0 4 6 五 100 500 1 ：4 萬 2.5 15.0 4 2. 水平角觀測(cè)的技術(shù)要求及內(nèi)業(yè)計(jì)算的精度要求 （ 1 ）水平角觀測(cè)前，必須對(duì)經(jīng)緯儀進(jìn)行檢驗(yàn)和校正。 檢驗(yàn)項(xiàng)目和檢驗(yàn)方法按國(guó)家三角測(cè)量和精密導(dǎo)線測(cè)量規(guī)范規(guī)定執(zhí)行。（ 2 ）水平角觀測(cè)應(yīng)遵守下列規(guī)定。 1) 觀測(cè)應(yīng)在成像清晰，目標(biāo)穩(wěn)定的條件下進(jìn)行。晴天的日出、日落和中午前后，如果成像模糊或跳 動(dòng)劇烈，不應(yīng)進(jìn)行觀測(cè) 。 2) 應(yīng)待儀器溫度與外界氣溫一致后開始觀測(cè) 。觀測(cè)過程中，儀器不得受日光直接照射。 3) 儀器照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)平穩(wěn)勻速；制動(dòng)螺旋不宜擰得過緊；微動(dòng)螺旋應(yīng)盡量使用中間部位。精確照準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)，微動(dòng)螺旋最后應(yīng)為旋進(jìn)方向。 （ 3 ）水平角觀測(cè)一般采用方向觀測(cè)法，其操作步驟如下： 1) 將儀器照準(zhǔn)零方向標(biāo)志，按度盤配置表配置度盤和測(cè)微器讀數(shù)。 2) 順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部1 2 周后精確照準(zhǔn)零方向標(biāo)志，并進(jìn)行水平度盤、測(cè)微器讀數(shù)( 照準(zhǔn)二次，各讀數(shù)一次) 。 ( 五等三角測(cè)量可只照準(zhǔn)讀數(shù)一次 ) 。 3) 順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，精確照準(zhǔn)第2 方向標(biāo)志，按 2) 款方法進(jìn)行讀數(shù)； 順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部依次進(jìn)行第3 、4 、 n 方向的觀測(cè)，最后閉合至零方向(當(dāng)觀測(cè)方向數(shù)小于或等于3 時(shí)，可不閉合至零方向 ) 。 4) 縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部1 2 周后，精確照準(zhǔn)零方向，按2) 款方法進(jìn)行讀數(shù)。 計(jì)算公式如下： = (4.2.3-1) 式中 測(cè)回?cái)?shù)， 測(cè)回序號(hào) (j=1 、 2 、 m) ； 水平度盤最小間隔分劃值，DJ1=4 ， DJ2=10 ； 測(cè)微盤分格數(shù)值 ， DJ1 型為 60 格， DJ2 型為 600 。 表 2.2 水平角方向觀測(cè)法技術(shù)要求 等 級(jí) 經(jīng) 儀 型 號(hào) 光學(xué)測(cè)微器兩 次重合讀數(shù)差 ( ) 兩次照準(zhǔn) 讀數(shù)差 ( ) 半測(cè)回歸 零差 ( ) 一測(cè)回中 2c 較 差 ( ) 同方向值各 測(cè)回互差 ( ) 二、三、四 DJl 1 4 6 9 6 DJ2 3 6 8 13 9 五 DJ2 3 6 8 13 9 DJ6 12 18 24 表 2.1.1-3 洞外高程控制等級(jí)的選擇 高程等級(jí) 隧洞相向開挖長(zhǎng)度 (km) 高程等級(jí) 隧洞相向開挖長(zhǎng)度 (km) 三 4 8 五 1 四 1 4 = 16.9mm25mm 表 2.1.1-4 地面、地下高程控制測(cè)量的等級(jí)和技術(shù)要求 等 級(jí) 四 (mm) 5 (mm) 10 儀器型號(hào) DS3 水準(zhǔn)尺 雙面 觀測(cè)方法 中絲讀數(shù)法 觀測(cè)順序 后后前前 觀測(cè) 次數(shù) 與已知點(diǎn)聯(lián)測(cè) 往返 環(huán)線或附合 往 往返較差、環(huán)線或 附合線路閉合差 (mm) 平丘地 山 地 2.3地面和地下高程控制測(cè)量的等級(jí)的各種技術(shù)要求2.3.1高程控制點(diǎn)的標(biāo)志設(shè)計(jì) （單位： cm ） 圖 2.2.1 金屬水準(zhǔn)標(biāo)志埋設(shè)（單位： mm ） 2.3.2外業(yè)成果的整理與平差計(jì)算 1. 高程測(cè)量應(yīng)采用規(guī)定的手薄紀(jì)錄，并統(tǒng)一編號(hào)，手薄中記載項(xiàng)目和原始觀測(cè)數(shù)據(jù)必須字跡清晰、端正，填寫齊全。 2. 高程測(cè)量觀測(cè)、紀(jì)錄及計(jì)算小數(shù)位的取位，應(yīng)符合表 2.3.2 的規(guī)定 表 2.2.2 觀測(cè) 、 記錄及計(jì)算小數(shù)位取位的規(guī)定 高程 等級(jí) 天頂距觀測(cè) 讀數(shù)與記錄 小數(shù)位 ( ) 水準(zhǔn)尺觀測(cè) 讀數(shù)與記錄 小數(shù)位 (mm) 往(返) 測(cè)距離 總 和 (km) 往(返) 測(cè)距離 中數(shù) (kin) 各 測(cè) 站高差 (ram) 往(返) 測(cè)高差 總 和 (ram) 往(返) 測(cè)高差 中數(shù) (mm) 高差 (mm) 二 0.01 0.1 0.05 0.1 0.01 0.1 0.01 0.01 0.1 0.1 三 0.1 1.0 1.0 0.01 0.1 0.1 1.0 1.0 1.0 四、五 1.0 1.0 0.01 0.1 1.0 1.0 1.0 1.0 3. 采用手工記錄時(shí)，應(yīng)使用規(guī)定的手薄，用鉛筆記錄，并統(tǒng)一編號(hào)，記錄的文字與數(shù)字，應(yīng)清晰端正，不得潦草模糊，所有的項(xiàng)目應(yīng)填寫齊全。記錄的文字與數(shù)字不得涂改或擦去，對(duì)所有錯(cuò)誤的數(shù)字（只限分米、米和度、分的讀數(shù)）與文字，可用單線劃去，在其上方寫出正確的數(shù)字與文字，并備注欄中注明原因。對(duì)需重測(cè)的記錄用單線劃去，不著名原因及重測(cè)結(jié)果記于何處。 第三章 東山隧道施工中對(duì)工程測(cè)量的應(yīng)用3.1 洞外中心線的測(cè)設(shè)方法及要求的設(shè)計(jì)1.由洞口點(diǎn)向洞內(nèi)傳遞方向的連接角測(cè)角中誤差，應(yīng)比本級(jí)導(dǎo)線測(cè) 角精度提高一 級(jí) ，至少不 應(yīng) 低于洞內(nèi)基本 導(dǎo)線 的測(cè)角精度。地上導(dǎo)線的測(cè)角精度要求為 1.8 ， 因此由洞口向洞內(nèi)傳遞方向的連接角測(cè)角中誤差為 1.8 。觀測(cè)的技術(shù)要求見表 3.1.1 。 表 3.1.1 連接角測(cè)角技術(shù)要求 等 級(jí) 經(jīng) 儀 型 號(hào) 光學(xué)測(cè)微器兩 次重合讀數(shù)差 ( ) 兩次照準(zhǔn) 讀數(shù)差 ( ) 半測(cè)回歸 零差 ( ) 一測(cè)回中 2c 較差 ( ) 同方向值各 測(cè)回互差 ( ) 測(cè)回?cái)?shù) 三 DJl 1 4 6 9 6 6 DJ2 3 6 8 13 9 9 2. 洞外中心線的測(cè)設(shè)方法，因?yàn)闇y(cè)設(shè)的角度精度要求高，測(cè)角中誤差為 1.8 ，所以采用精確測(cè)設(shè)法，其工作步驟是： （ 1 ）如圖 6.1.2 ，根據(jù)設(shè)計(jì)角值，用直接角測(cè)設(shè)法測(cè)設(shè) BAP 。 （ 2 ）用測(cè)回法對(duì)進(jìn)行九個(gè)測(cè)回的觀測(cè)（觀測(cè)的技術(shù)要求按表 6.1.1 進(jìn)行），取各測(cè)回的平均值得 。 （ 3 ）計(jì)算觀測(cè)角度值 與設(shè)計(jì)角度值 之差 = - 。 （ 4 ）丈量 AP 的距離，設(shè) AP =S 。 （ 5 ）根據(jù)角度差 與 S 計(jì)算 P 點(diǎn)橫向改正數(shù) S 。 S= P P = （ 6 ）通過 P 點(diǎn)作垂直與 AP 的方向線，以 P 為起點(diǎn)，量取距離 S 長(zhǎng)度得出點(diǎn) P ， BAP 就是所需測(cè)設(shè)的水平角。但改正點(diǎn)位時(shí)應(yīng)注意改正方向，當(dāng) 為正值時(shí)，應(yīng)向 BAP 內(nèi)改正，反之，向外改正。3.2 隧洞中心控制樁外的設(shè)計(jì)1. 按 3.1-2 的方法測(cè)設(shè)出 由洞口點(diǎn)向洞內(nèi)傳遞方向的連接角測(cè)角。 2. 隧洞中心控制樁外的設(shè)計(jì)如圖 6.2.1 ，在隧洞外的中心線上離洞口約 50 米有兩個(gè)控制中心線的主樁 C 、 D ，每個(gè)主樁有四個(gè)定位小樁，以做效核及恢復(fù)主樁使用，兩個(gè)主樁的距離大約為 15 米。每個(gè)控制樁都應(yīng)埋設(shè)堅(jiān)實(shí)的混凝土樁，所有的控制樁的頂部應(yīng)大概在同一個(gè)水平面上。 圖 3.2.1 隧洞中心控制樁平面圖 3.3 洞內(nèi)施工導(dǎo)線、基本導(dǎo)線、主要導(dǎo)線的精度、測(cè)量方法的設(shè)計(jì) 從洞外中心控制樁正倒鏡取中點(diǎn)放樣施工導(dǎo)線、基本導(dǎo)線、主要導(dǎo)線，具體要求如下： 1. 洞內(nèi)施工導(dǎo)線按邊長(zhǎng) 30m 打一樁，往返測(cè)邊長(zhǎng)相對(duì)誤差，按 1 ： 5000 。根據(jù)施工方法和隧洞橫斷面大小，導(dǎo)線點(diǎn)沿洞軸線方向布設(shè)在洞的頂板或底板堅(jiān)固的巖石上 . 關(guān)于水平角的觀測(cè)，可用 J6 型儀器施測(cè) 3 測(cè)回。 2. 洞內(nèi)基本導(dǎo)線應(yīng)與施工導(dǎo)線的布設(shè)統(tǒng)一考慮，其邊長(zhǎng) 100m 打一樁，往返測(cè)邊長(zhǎng)相對(duì)誤差，按 1 ： 10000 ，水平角的觀測(cè)要求使用 J2 型儀器觀測(cè) 6 測(cè)回，但基本導(dǎo)線的精度應(yīng)較施工導(dǎo)線高一級(jí)，盡量布設(shè)靠近洞軸線。 圖 3.3.3 施工導(dǎo)線與基本導(dǎo)線的布設(shè) 3.4 隧洞內(nèi)高程控制點(diǎn)測(cè)量方法、精度要求 隧洞內(nèi)高程控制點(diǎn)的布設(shè)在隧洞底板上，對(duì)于長(zhǎng)距離較高精度的永久水準(zhǔn)點(diǎn)間距按 300m 埋設(shè)。 3.4.1 在已知水準(zhǔn)點(diǎn)高程 H 與放樣點(diǎn)高程 Hp 之間安置水準(zhǔn)儀，在已知水準(zhǔn)點(diǎn)上樹立水準(zhǔn)尺。水準(zhǔn)儀整平后，照準(zhǔn)讀數(shù)得 a ，則視線高 Hi =H +a ；在放樣水準(zhǔn)點(diǎn)上豎立水準(zhǔn)尺讀數(shù)應(yīng)為： b= Hi -H p = （ H+a ） -H p 圖3.4.2 隧洞中心控制樁平面圖 3.5 隧洞施工面的放樣方法 隧洞施工時(shí)，為了選擇炮眼和確定開挖范圍，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行斷面放樣，在工作面上標(biāo)定斷面的范圍。斷面放樣，包括隧洞兩邊側(cè)墻及拱頂?shù)姆艠?。洞軸線測(cè)設(shè)后，從洞軸線向兩側(cè)的垂直方向測(cè)設(shè)開挖寬度的一半，即得到側(cè)墻的位置。拱頂部分為圓曲線或拋物線。在設(shè)計(jì)斷面圖上，給出斷面的寬度、拱頂?shù)母叨群颓€半徑數(shù)據(jù)。開挖的隧洞，其精度要求不高，可用圖解法求出各放樣的數(shù)據(jù)。 見圖3.5.1 。 圖 3.5.1 拱曲線放樣圖 3.5.2 隧洞的貫通后，在貫通面的某一點(diǎn) P 。 從隧洞進(jìn)口點(diǎn) A 測(cè)出到 P 點(diǎn)的距離為 L AP ，從隧洞出口點(diǎn) B 測(cè)出到 P 點(diǎn)的距離為 LBP ，縱向貫通誤差 L ，則 L= （ L AP +LBP ） -LAB 從 A 點(diǎn)開挖定向出的隧洞中心線與從 B 點(diǎn)開挖定向出的隧洞中心線在 P 點(diǎn)在橫向的實(shí)際距離即為橫向貫通誤差。 從隧洞進(jìn)口點(diǎn) A 測(cè)出到 P 點(diǎn)的高程為 H AP ，從隧洞出口點(diǎn) B 測(cè)出到 P 點(diǎn)的高程為 HBP ，豎向貫通誤差 H ，則 H=H AP -HBP 第四章 總結(jié)通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我在畢業(yè)之前對(duì)這兩年所學(xué)的測(cè)量理論知識(shí)和實(shí)踐技能進(jìn)行了一次全面的考核。雖然設(shè)計(jì)當(dāng)中遇到諸多困難，但我還是在老師同學(xué)的幫助下完成了任務(wù)。畢業(yè)設(shè)計(jì)使我認(rèn)識(shí)到自己在學(xué)習(xí)中的不足之處，這給我的學(xué)習(xí)生活中敲了警鐘，樹立了標(biāo)桿。不足是難免的，收獲也是有的。通過設(shè)計(jì)進(jìn)一步增強(qiáng)了我的動(dòng)手能力，提高了我測(cè)量計(jì)算和施工放樣的能力，給我充分運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行聯(lián)系實(shí)際分析問題和解決問題提供了一個(gè)很好的平臺(tái)。 通過對(duì)遂洞地面和地下平面控制網(wǎng)的等級(jí)進(jìn)行遂洞橫向貫通誤差的預(yù)計(jì)： 地上平面控制網(wǎng)引起的橫向貫通誤差為 29mm 30mm ，滿足設(shè)計(jì)要求，地面平面控制測(cè)量等級(jí)為三等； 地下平面控制測(cè)量誤差引起的橫向貫通誤差為 35mm 40mm ，滿足設(shè)計(jì)要求，地下平面控制測(cè)量等級(jí)為四等； 橫向總貫通誤差為 45mm 50mm ，滿足設(shè)計(jì)要求。 通過預(yù)算確定相應(yīng)的等級(jí)后，按照規(guī)范設(shè)計(jì)各種等級(jí)的測(cè)量技術(shù)要求。滿足指導(dǎo)施工測(cè)量。 地上高程控制測(cè)量誤差引起的豎向貫通誤差 14.4mm 15mm ，滿足設(shè)計(jì)要求； 地下高程控制測(cè)量誤差引起的豎向貫通誤差 8.9mm 20mm ，滿足設(shè)計(jì)要求； 總豎向貫通誤差 16.9mm mm ，滿足設(shè)計(jì)要求。 除了通過對(duì)遂洞地面和地下平面控制網(wǎng)的等級(jí)進(jìn)行遂洞橫向貫通誤差的預(yù)計(jì)和地上高程控制測(cè)量和地下高程控制測(cè)量誤差引起的豎向貫通誤差的預(yù)計(jì)外，我還進(jìn)行了埋建測(cè)量標(biāo)志，經(jīng)緯儀角度觀測(cè)，測(cè)距儀距離測(cè)量，全站儀測(cè)量， GPS 控制測(cè)量，水準(zhǔn)測(cè)量的測(cè)設(shè)。 此外我還進(jìn)行了混凝土觀測(cè)墩及標(biāo)志的設(shè)計(jì)，水準(zhǔn)標(biāo)石埋設(shè)，金屬水準(zhǔn)標(biāo)志埋設(shè)。埋設(shè)完點(diǎn)之后就是進(jìn)行了精確測(cè)設(shè)水平角確立施工角度，施工導(dǎo)線與基本導(dǎo)線的布設(shè)，腰線的測(cè)設(shè)及拱曲線放樣圖等。