隧道工程測量的內容、作用及方法范本

1、隧道工程測量的內容、作用及方法第一節(jié) 隧道施工測量的內容及其作用隧道施工測量一般是包括在地面上建立平面的與高程的控制網。隨著施工的進展,將地面上的坐標、方向和高程傳遞到地下去,在地下進行平面的與高程的控制測量,再根據(jù)地下控制點進行施工放樣,指導開挖、襯砌施工。進行這些測量工作的目的,就是要在地下標定出工程的設計中心線與高程,為開挖、襯砌指定出方向、位置；保證在兩個相向開挖面的掘進中,施工中線及高程能夠正確貫通,符合設計要求；保證開挖不超過規(guī)定界限；因為鐵路隧道是整個鐵路的一部分,所以當線路定測以后,隧道兩端洞口的位置就確定下來,而用標樁固定在地面上。對于直線隧道來說,如圖92,A、D為隧道兩端

2、洞口點,它們的位置是利用線路上的直線點ZD1、ZD2、及ZD3、用經緯儀以正倒鏡法放樣出來的。直線隧道的方向,就根據(jù)A、D兩點來確定。因此,在建立地面控制網時,必須將它們作為控制點,如果因為地形的限制,不能將它們做為首級控制網的點子,也要用插入點的方法測定它們的位置。這樣就可以根據(jù)控制點的坐標,求得在兩端洞口處進洞撥角的數(shù)值,用以在施工時指導進洞的方向。對于曲線隧道而言,控制網的作用一方面要保證隧道本身的正確貫通,另一方面還要控制前后兩條切線的方向,使它們不產生移動而影響前后直線線路的位置如圖9-3。這時除了將洞口的兩點A、D包括在控制網中以外,還應該將兩切線上的點子ZD1、ZY、ZD3及ZD

3、4也包括在控制網內,這樣就可以精確地測定兩條切線的交角,從而精確地確定曲線元素,以保證在地下開挖中放樣數(shù)據(jù)的正確性。隧道中線上各點的坐標都是根據(jù)地面控制網的坐標系統(tǒng)計算的。以后根據(jù)施工的進展,將地面上的坐標系統(tǒng)通過洞口、豎井或斜井傳遞到地下,在地下坑道中再用導線測量方法建立地下控制系統(tǒng)。隧道中線上各點的位置以及地下其它各種建筑物的位置,都根據(jù)地下控制點以及由它們的坐標所算得的放樣數(shù)據(jù)進行放樣。應用這種放樣方法時,由于布設了地面和地下控制網可以控制誤差的積累,從而保證貫通精度。第2節(jié) 隧道貫通測量的要求 1 貫通誤差的定義 1) 貫通誤差在隧道施工中,由于地面控制測量、聯(lián)系測量、地下控制測量以及

4、細部放樣的誤差,使得兩個相向開挖的工作面的施工中線,不能理想地銜接,而產生錯開現(xiàn)象,即所謂貫通誤差。2) 縱向貫通誤差貫通誤差在線路中線方向的投影長度稱為縱向貫通誤差(簡稱縱向誤差),3) 高程貫通誤差貫通誤差在高程方向的投影長度稱為高程貫通誤差(簡稱高程誤差)。4) 橫向貫通誤差貫通誤差在垂直于中線方向的投影長度成為橫向貫通誤差(簡稱橫向誤差),在實際上最重要的是橫向誤差。因為橫向誤差如果超過了一定的范圍,就會引起隧道中線幾何形狀的改變,甚至洞內建筑物侵入規(guī)定限界而使已襯砌部分拆除重建,給工程造成損失。2各項貫通誤差的允許數(shù)值,鐵路測量技術規(guī)則對于貫通誤差規(guī)定為:1) 橫向誤差規(guī)定當兩向開挖

5、的洞口間長度為4km及4km以下時為100mm(即中誤差為50mm)在48km時為150mm(即中誤差為75mm),在8km以上時應根據(jù)現(xiàn)有的測量水平另行酌定。2) 高程誤差規(guī)定對于高程誤差規(guī)定不超過50mm(即中誤差為25mm)。3) 縱向誤差的限值對于縱向誤差的限值,一般都不作明確規(guī)定,如果按照定測中線的精度要求,則應小于隧道長度的1/2021。3 貫通誤差的分配系將地面控制測量的誤差做為影響隧道貫通誤差的一個獨立因素,而將地下兩相向開挖的坑道中導線測量的誤差各為一個獨立因素。設隧道總的橫向貫通誤差的允許值為,則得地面控制測量的誤差所引起的橫向貫通中誤差的允許值為:設用地下導線測得的工作面

6、處控制點坐標,相對于支導線在洞口之起始點有橫向誤差m1,用地面控制網聯(lián)測兩洞口兩點坐標的相對橫向誤差為m2。則有: =+=3mq對于通過豎井開挖的隧道,考慮到兩個豎井定向的誤差,上式為: =+2=5mq 設隧道的總的高度貫通中誤差的允許值為h,則地面水準測量的誤差所引起的高程貫通中誤差的允許值為 第二節(jié) 地面控制測量的誤差對于隧道貫通誤差的影響隧道施工控制網的主要作用是保證地下相向開挖工作面能正確貫通。它們的精度要求,主要取決于隧道貫通精度的要求、隧道長度與形狀、開挖面的數(shù)量以及施工方法等。一 導線測量隧道貫通誤差的簡明估算1由于導線測角誤差而引起的橫向貫通誤差為: (9-9)式中m為導線測角

7、的中誤差,以秒計算；為測角的各導線點至貫通面的垂直距離的平方和；2由于導線量邊誤差而引起的橫向貫通誤差為: (9-11)式中為導線邊長的相對中誤差。 為各導線邊在貫通面上投影長度平方的總和。即得導線測量的總誤差在貫通面上所引起的橫向中誤差為: (9-13)二 控制網的隧道貫通誤差嚴密算法 1 先列出地下導線起始點橫坐標誤差函數(shù)式和地下導線起始方位角誤差函數(shù)式,計算它們對橫向貫通的綜合影響,作為總的誤差函數(shù)式。 2 按最小二乘法,顧及具體網形,計算該函數(shù)式誤差的大小。第三節(jié) 地面控制網的布設方案及布測精度 洞口投點隧道洞外的控制測量,應在施工開始前布測。平面控制網可以結合隧道的長度和平面形狀以及

8、路線通過地區(qū)的地形情況,采用三角測量、三邊測量、邊角測量、導線測量、GPS測量。目前更多的是采用導線測量和GPS測量,三角測量、三邊測量、邊角測量己較少采用。 無論用何種方法施測的隧道控制網,在隧道的每一個入口處,都要布測一個控制點,該點也可以是加密點(如圖9-2中的A點和D點)。這些點稱之為洞口投點,為了使洞內導線有起始方向和檢測校核方向,在每個洞口還應至少再布測兩個控制點,并且與洞口投點相互通視,與洞口投點的高差不宜過大。一、隧道三角測量布設精度:隧道三角網觀測的精度要求,在鐵路測量技術規(guī)則中列出了三角測量的等級,如表9-10所示。該表也可以作為實際工作的參考。表9-10三角測量等級使用的

9、隧道長度(km)測角中誤差()邊長相對中誤差基線起始邊最弱邊二681.01/100,0001/50,0001/30,000三461.81/100,0001/50,0001/25,000四242.51/100,0001/50,0001/25,0001.522.51/50,0001/25,0001/202100五1.54.01/50,0001/25,0001/10,000二、地面導線測量精度對采用地面導線測量作為隧道獨立的施工控制網。我國的鐵路測量技術規(guī)范中作了表9-12中的規(guī)定,以為參考。表9-12導線測量等級適用的隧道長度(km)測角中誤差(s)量邊的相對中誤差直線隧道曲線隧道二6-81.01

10、/5,0001/10,000三4-61.81/5,0001/10,000四2-42.51/5,0001/10,000五24.01/5,0001/10,000三、地面GPS測量隧道控制網布測精度及要求1 控制網應由洞口子網和子網間的聯(lián)系網組成(圖9-2、9-3)。洞口子網布設的控制點不得少于三個,其中至少一個點應為洞口投點。2 布測洞口控制網時,洞口投點應布測在己定測的中線上,并要考慮洞內引測的實際需要。洞口子網每個控制點至少應與子網的其他兩個控制點通視。3 子網可布測成大地四邊形,三角形的形狀。子網之間的聯(lián)系網最好布置成大地四邊形的形狀。4 洞外與洞內測量連接邊的邊長應大于300米,連接邊的兩

11、端控制點宜布置在洞口高程基本等高的地方,連接邊的高度角不應大于5度,且與線路中線大至平行為最隹位置。5 為了和原測控制網比較,復測網應具有原網相同基準的平差結果。6 設計隧道工程坐標系的原則 (1) 坐標投影面為隧道施工平均高程面 (2) 高斯投影中央子午線應過測區(qū)的重心 (3) 各個隧道以隧道主軸線為X軸的施工坐標系,可由高斯平面直角坐標系平移和旋轉一個角度得到,旋轉角即是隧道主軸線的方位角,平移量要根據(jù)隧道的具體位置確定。7 GPS隧道平面控制網的布網精度(1) 參考下表常規(guī)方法的布網精度三角測量等級使用的隧道長度(km)測角中誤差()邊長相對中誤差基線起始邊最弱邊二681.01/100,

12、0001/50,0001/30,000三461.81/100,0001/50,0001/25,000四242.51/100,0001/50,0001/25,0001.522.51/50,0001/25,0001/202100五36S0.5 S1線條式因瓦水準尺三13-36S1線條式因瓦水準尺S3區(qū)格式因瓦水準尺四5-13S3區(qū)格式因瓦水準尺進行地面水準測量時,利用線路定測水準點的高程作為起始高程,沿水準路線在每個洞口至少應埋設兩個水準點,水準路線應形成閉合環(huán),或者敷設兩條互相獨立的水準線路,由已知的水準點從一端洞口測至另一端的洞口。第四節(jié) 進洞關系數(shù)據(jù)的推算所謂進洞關系數(shù)據(jù)的推算,就是根據(jù)地面

13、控制測量中所得的洞口投點的坐標和它與其他控制點連線的方向,來推算指導隧道開挖方向的起始數(shù)據(jù)(亦即進洞的數(shù)據(jù))。推算方法隨隧道的形狀不同而不同,現(xiàn)在將直線進洞和曲線進洞的情況分別敘述如下。一、 直線進洞1.正洞:如圖9-12,如果兩洞口投點A和D都在隧道中線上,則這時可按坐標反算的公式計算出兩個坐標方位角aAN與aAD,它們的差數(shù),就是我們所要求的進洞關系數(shù)據(jù)。在A點后視N點,撥角,即得進洞的中線方向。2.橫洞:如圖9-14,C為橫洞的洞口投點,橫洞中線與隧道中線的交點為O,交角為(其值系根據(jù)地形與地質情況由設計人員決定)。這時,角以及橫洞OC的距離S就是我們所要求的進洞關系數(shù)據(jù)。由圖中可以看出

14、,只要求得O點的坐標,即可算得與S數(shù)值。設O點的坐標為XO與YO,可得式中aAO=aADaCO=aAO-將這些已知數(shù)帶入上面兩個式子中進行聯(lián)立解算,即可求得xO與yO,從而算得進洞關系數(shù)角和距離S的值。二、 曲線進洞曲線進洞的關系較為復雜。圓曲線進洞與緩和曲線進洞都需要計算曲線的資料以及曲線上各主點在隧道施工坐標系統(tǒng)內的坐標。1曲線元素的計算: 如圖9-15,ZD1ZD4為在切線上的隧道施工控制網的控制點,其坐標均已精確測出,這時根據(jù)這四個控制點的坐標即可算出兩切線間的偏角a,此a的數(shù)值與原來定測時所測得的偏角值一般是不符合的。為了保證隧道正確貫通,曲線元素應根據(jù)所算得的偏角值a重新計算。計算

15、的位數(shù)也要增加。圓曲線半徑R與緩和曲線長度lO為設計人員所定,一般都不予改變,而只是按新的偏角a值,用下列公式計算切線總長T與曲線總長L； (8-10)上式中為偏俑(線路轉向角) 為園曲線半徑L0 為緩和曲線長度 m 為加設緩和曲線后使切線增長的距離 p 為加設緩和曲線后,園曲線相對于切線的內移量0 為加設緩和曲線角度按照ZD2與ZD3的坐標及兩切線的方位角,即可算得JD點的坐標,然后再由T算得ZH與HZ的坐標,由外矢距E與半徑R得出圓心O的坐標。經過這些計算后,就將曲線上的幾個主要點納入了施工坐標系統(tǒng)。2圓曲線進洞由于地面上施工控制網精確測量的結果,使得圓曲線的偏角a與定測時的數(shù)值發(fā)生了差異

16、。這樣,按照定測時的曲線位置所選擇的洞口投點A(圖9-16)就不一定在新的曲線(隧道中線)上,而需要沿曲線半徑方向將其移至A點。這時,進洞關系就包括兩部分計算。第一部分是將A點移至A點的移樁數(shù)據(jù)(即圖9-16中的角與A A的距離S)。第二部分就是在A點進洞的數(shù)據(jù),即該點的切線方向與后視方向的交角。移樁數(shù)據(jù)可由A的坐標與A點的坐標(已知)來計算。而A點的坐標應由圓心O的坐標xO與yO來推求。這時根據(jù)這些坐標的數(shù)值,即可算得移樁數(shù)據(jù)與S。進洞方向角的計算,可以用不同的方法進行。例如:aA切aAN而 aA切aAA+90aOA+90 也可以解算三角形ANA,從而得角。3緩和曲線進洞緩和曲線的進洞關系也

17、是包括移樁數(shù)據(jù)和A點(圖9-17)的切線方向兩個部分。按照緩和曲線上各點坐標的計算公式,如果以緩和曲線的起點(ZH)為坐標原點,則 (8-17) 而緩和曲線上任一點的切線與起點切線(x軸)的交角為 (參看8-28)上列公式中,l為緩和曲線的弧長,lO為其全長,R為圓曲線半徑?，F(xiàn)在要計算A點的坐標,計算方法的基礎是假定A點的x坐標與 xA=xA (9-33)A點相同,亦即這就是說,將A點沿著垂直于x軸(即ZH點的切線)的方向移至緩和曲線上。由于公式(8-17)是一個高次方程式,所以雖然知道xA的數(shù)值,還是不能直接解得l值,而必須用逐漸趨近的方法,即先根據(jù)A點的大概l值,將其代入公式(8-17),

18、求出xA,.看它是否等于xA,若不等,則根據(jù)其差數(shù)再假定一個l值進行計算,這樣進行幾次反復計算后即可求得滿足(8-17)式的l值,有了l值便可求得yA。用上述方法求得的A點的坐標,是在以ZH為原點而它的切線方向為x軸的坐標系統(tǒng)內。因此還必須進行換算,將它們納入施工控制網的坐標系統(tǒng)。A點的坐標求得后,即可根據(jù)它們反算移樁數(shù)據(jù)與s值?，F(xiàn)在舉例說明其計算方法:如圖9-18,在隧道施工控制網坐標系統(tǒng)(以直線上的轉點ZD1為原點,ZD1ZH為x坐標軸)內,各點的坐標為:又按設計,園曲線半徑與緩和曲線的長度為:(1) 計算A點的坐標首先將坐標系統(tǒng)轉換為以緩和曲線的起點(ZH)為坐標原點,以切線為x軸。則=

19、384.7512-301.3985=83.3527根據(jù)A點的值先設=83.42則:=83.342183.3527顯然所計算的值偏小0.0106將此值加到原上,即新假設的將此值再次代入上述公式重新計算=83.3547。顯然所計算的值偏大0.002021值從原上減去,即新假設的將此值再次代入上述公式重新計算=83.3527。所以當 時=83.3527。的數(shù)值求得后,即可按公式(8-17)求得:=+2.6868(2) 計算, =0.0017=-=90-=arctg=2780159.4所以=171 58 00.6由圖9-18可得 =90+-NAA由公式8-28得:NAA=-270=arctg=278

20、01 59.4=87 30 21.5至此,進洞關系數(shù)據(jù)己全部求得。根據(jù)s和可將A點移至緩和曲線A上,然后在A點上后視N點,撥角,即得A的切線方向。進洞關系數(shù)據(jù)的推算相當重要。因為這種計算稍有差錯就會影響隧道的正確貫通,甚至造成嚴重的工程事故,因此這種計算工作通常都要有可靠的校核。第四節(jié) 地下導線測量地下導線測量的目的是以必要的精度,按照與地面控制測量統(tǒng)一的坐標系統(tǒng),建立地下的控制系統(tǒng)。根據(jù)地下導線的坐標,就可以放樣出隧道中線及其襯砌的位置,指出隧道開挖的方向,保證相向開挖的隧道在所要求的精度范圍內貫通。地下導線的起始點通常設在隧道的洞口,平坑口或斜井口,而這些點的坐標是由地面控制測量測定的。這

21、種在隧道施工過程中所進行的地下導線測量,與一般地面上的導線測量相比較,具有以下一些特點:1地下導線系隨著隧道的開挖而向前延伸,因此,只能敷設支導線一次測完。支導線只能用重復觀測的方法進行檢核。此外,導線是在隧道施工過程中進行,測量工作時斷時續(xù),所隔時間的長短,取決于開挖面的進展速度。2導線系在地下開挖的坑道內敷設,因此其形狀(直伸或曲折)完全取決于坑道的形狀,沒有選擇的余地。3地下導線是先敷設精度較低的施工導線,然后再敷設精度較高的基本導線。布設地下導線時,應考慮在貫通面處,其橫向誤差不能超過客許的數(shù)值。另外還應考慮到地下導線點的位置應保證在隧道內能以必要的精度進行放樣。這兩個要彼此是有矛盾的

22、,第一個要求布測長邊導線,第二個要求導線點應有一定的密度,其邊長應較短。所以在隧道建設中,通常采用分級布設的方法,通常有下列三種導線:1施工導線:在開挖面向前推進時,用以進行放樣而指導開挖的導線測量,一部分施工導線的點子,將作為以后敷設基本導線的點子,施工導線的邊長為2550m。2基本導線:當掘進100300m時,為了檢查坑道的方向是否與設計相符合,就要選擇一部分施工導線點敷設邊長較長(50100m)精度要求較高的基本導線。3當坑道掘進大于1km時,基本導線將不能保證應有的貫通精度,這時就要選擇一部分基本導線點來敷設主要導線,主要導線的邊長為150180m。為了改善通視條件,主要導線點應盡量靠

23、近隧道中線。在隧道施工中,有時只敷設施工導線與基本導線。只有當洞口間的距離過長,基本導線不能保證必要的貫通精度時,才布設主要導線。導線測量選點時,除應考慮到導線點前后通視外,還應考慮到有安設全站儀的條件,盡可能不妨礙運輸車來往,導線點應選在頂板或底板巖石堅固的地方,工作安全,無滴水又便于點的保存,為了今后導線的擴展,在坑道交叉處應埋設導線點。最后一個導線點離開工作面不應過大。因為地下導線是布設成支導線的形式,而且由于每測一個新點,中間要隔一段時間,這就需要每次測定新點時,將以前的點子進行檢核測量。根據(jù)檢核測量的結果,證明標志沒有發(fā)生變動,就將各次觀測結果取平均值,如果證明標標有變動,則應根據(jù)最

24、后一次觀測的結果進行計算。當隧道中的導線與橫向坑道相遇,須將隧道中與橫向坑道中的導線連按起來形成閉合導線,重新測量、平差求得新的坐標。當隧道全部貫通之后,為了最后確定隧道中線位置,應將地下導線重新進行觀測,形成附合導線求得新的坐標。第五節(jié) 地下水準測量地水水準測量的目的,是為了在地下建立一個與地面統(tǒng)一的高程系統(tǒng),以作為隧道高程施工放樣的依據(jù),保證隧道在豎向正確貫通。地下水準測量以洞口水準點的高程為起算數(shù)據(jù)。地下水準測量有以下特點:1水準線路一般與地下導線測量的線路相同。在隧道貫通之前,地下水準線路均為支線,因而需要往返觀測及多次觀測進行檢核。2通常利用地下導線點作為水準點。有時還可將水準點埋設

25、在頂板、底板或邊墻上。3在隧道的施工過程中,地下水準線路系隨著開挖面的進展而增長,為滿足施工放樣的要求,一般先測設較低精度的臨時水準點(設在施工導線點上),然后再測設較高精度的永久水準點,永久水準點的間距一般以2021500m為宜。4 地下水準測量還常使用倒尺法傳遞高程,此時高差計算仍然用:但對于倒尺的讀數(shù)應作為負值代入公式。 5 在工作面向前推進的過程中,對于所敷設的水準支線要進行往、返測,不符值應小于規(guī)定的限差值。 6 要定期復測,若點穩(wěn)定取均值,若點不穩(wěn)定取最近一次觀測值。 7 隧道貫通后,用兩相向水準支線求得高程貫通誤差,然后和洞外水準合拼組成水準閉合線路經平差求得各點最或是高程。第六

26、節(jié) 隧道開挖中的測量工作在隧道施工過程中,測量人員的主要任務是隨時確定開挖的方向,此外還要定期檢查工程進度(進尺)及計算完成的土石方量。確定開挖方向時,根據(jù)施工方法和施工程序,一般常用的有中線法和極坐標法。當隧道用全斷面開挖法進行施工時,通常是采用中線法。其方法是首先用經緯儀根據(jù)導線點設置中線點,如圖9-22所示；圖中P4、P5為導線點,A為隧道中線點,已知P4、P5的實測坐標及A的設計坐標和隧道中線設計方位角aAD根據(jù)上述已知數(shù)據(jù),即可推算出放樣中線點所需的有關數(shù)據(jù)5、L與A。求得有關數(shù)據(jù)后,即可將經緯儀置于導線點P5上,后視P4點,撥角度5,并在視線方向上丈量距離L,即得中線點A。在A點上

27、埋設與導線點相同的標志。標定開挖方向時可將經緯儀置于A點,后視導線點P5,撥角A。即得中線方向。隨著開挖面向前推進,A點距開挖面越來越遠,這時,便需要將中線點向前延伸,埋設新的中線點,如圖9-22中的D點。此時,可將儀器置于D點,后視A點,用正倒鏡或轉180的方法繼續(xù)標定出中線方向,指導開挖。AD之間的距離在直線段不宜超過100m,在曲線段不宜超過50m。當中線點向前延伸時,在直線上宜采用正倒鏡延長直線方法；曲線上則需用偏角法或弦線偏距法來測定中線點。極坐標法是將全站儀置于導線點P5上,后視P4點,根據(jù)中線點A的坐標放樣出中線點A。在A點上埋設與導線點相同的標志。標定開挖方向時可將全站儀置于A

28、點,后視導線點P5,撥角A。即得中線方向。隨著開挖面向前推進,A點距開挖面越來越遠,這時,便需要將中線點向前延伸,埋設新的中線點,如圖9-22中的D點。此時,可將儀器置于D點,后視A點,用正倒鏡或轉180的方法繼續(xù)標定出中線方向,指導開挖。當中線點向前延伸時,在直線上宜采用正倒鏡延長直線方法也可用坐標法；曲線上可用極坐標法來測定中線點。隨著開挖面的不斷向前推進,中線點也隨之向前延伸,地下導線也緊跟著向前敷設,為保證開挖方向正確,必須隨時根據(jù)導線點來檢查中線點,隨時糾正開挖方向。在隧道開挖過程中,應定出坡度以保證高程的正確貫通。在隧道開挖過程中,應隨時測定隧道斷面以此計算工程量和檢查開挖斷面是否

29、合于設計要求以使及時修正。第七節(jié) 隧道貫通誤差的測定與調整隧道貫通后,應及時地進行貫通測量,測定實際的橫向、縱向和豎向貫通誤差。若貫通誤差在允許范圍之內,就認為測量工作達到了其目的。但是,由于存在著貫通誤差,它將影響隧道斷面擴大及襯砌工作的進行。因此,我們應該采用適當?shù)姆椒▽⒇炌ㄕ`差加以調整,從而獲得一個對行車沒有不良影響的隧道中線,作為擴大斷面,修筑襯砌以及鋪設鋼軌的依據(jù)。一、 測定貫通誤差的方法1采用中線法測量的隧道,貫通之后,應從相向測量的兩個方向各自向貫通面延伸中線,并各釘一臨時樁A、B(如圖9-30)。丈量出兩臨時標樁A、B之間的距離,即得隧道的實際橫向貫通誤差,A、B兩臨時標樁的里

30、程之差,即為隧道的實際縱向貫通誤差。2采用地下導線作洞內控制的隧道,可在貫通面處設立一個臨時樁點(或由進測的任一方向,在貫通面附近釘設一臨時樁點)。然后由相同的兩個方向各自對該點進行測角和量距,各自計算臨時樁點的坐標。這樣可以測得兩組不同的坐標值。其Y坐標的差數(shù)即為實際的橫向貫通誤差,其X坐標之差為實際的縱向貫通誤差(或者將兩組坐標差投影至貫通面及其垂直的方向上,得出橫向和縱向貫通誤差)。在臨時樁點上安置經緯儀測出角度a,如圖9-31所示,以便求得導線的角度閉合差。3由隧道兩端洞口附近的水準點向洞內各自進行水準測量,分別測出貫通面附近的同一水準點的高程,其高程差即為實際的豎向貫通誤差。二、貫通

31、誤差的調整調整貫通誤差的工作,原則上應在隧道未襯砌地段上進行,不再牽動已襯砌地段的中線,以防減小界面而影響行車。對于曲線隧道還應注意盡量不改變曲線半徑和緩和曲線長度,否則需經上級批準。為了找出較好的調整中線,應將相向兩個方向測設的中線,各自向前延伸一適當距離。如果貫通面附近有曲線始(終)點時,其測量工作應延伸至曲線的始(終)點。1直線隧道貫通誤差的調整直線隧道中線的調整,可在未襯砌地段上采用折線法調整,如圖9-32所示。如果由于調整貫通誤差而產生的轉折角在5以內時,可作為直線線路考慮。當轉折角在525時,可不加設曲線,但應以頂點a、c向內移一個E(外矢距)值,得出中線位置即可,內移量E的大小可

32、根據(jù)半徑R和轉折角計算。以R=4000M,為例,=5分、E=1mm、 =10分、E=4mm,=15分、E=10mm,=2021E=17mm,=25分、E=26mm。當轉折角大于25時,則應以半徑為4000m的圓曲線加設反向曲線。2曲線隧道貫通誤差的調整當貫通面位于圓曲線上,調整貫通誤差的地段又全部在圓曲線上時,可用調整偏角法進行調整。也就是說,在貫通面兩側每2021長中線點上,增加(內移)或減少(外移)1060的切線偏角值。當貫通面位于圓曲線上,還可以用以下方法:以隧道一端中線A經曲線起點B到貫通面P點；以隧道另一端中線D經曲線起點C到貫通面P點。P和P不重合。這時可以用導線聯(lián)測A、B、C、D

33、的坐標,用這些坐標計算交點J的坐標及轉角。然后在隧道內重新放樣曲線。當貫通面位于曲線始(終)點附近時,如圖9-33所示,可由隧道一端經過E點測量至圓曲線的終點D,而另一端經由A、B、C諸點測至圓曲線的終點D。D與D不相重合,再自D點作圓曲線的切線至E點,DE與DE既不平行又不重合。為了調整貫通誤差,可先采用調整圓曲線長度的方法使DE與DE平行。即,在保持曲線半徑不便,緩和曲線長度不便和曲線A、B、C段方向不受牽動的情況下,將圓曲線縮短(或增長)一段CC,使DE與DE平行。CC的近似值可按下式計算:式中R為圓曲線的半徑。因為圓曲線長度縮短(或增長)了一段CC,與其相應的圓曲線中心角亦應減少(或增

34、長)一值,可按下式計算:式中CC為圓曲線長度變動值。經過調整圓曲線長度后,已使DE與DE平行,但仍不重合,如圖9-34,此時可采用調整曲線始(終)點辦法調整之,即將曲線的始點A沿著切線向頂點方向移動到A點。使AAFF,這樣DE就與DE重合了。然后,再由A點進行曲線測設,將調整后的曲線標定在實地上。曲線始點A移動的距離可按下式計算:式中a為圓曲線的總偏角。在中線調整后,所有未襯砌地段的工程,均應以調整后的中線指導施工。第八節(jié) 豎井聯(lián)系測量 一 豎井聯(lián)系測量的任務和內容在隧道建設中,除了開挖橫洞、斜井來增加工作面外,還可以用開挖豎井的方法來增加工作面。這時,為了保證各相向開挖面能正確貫通,就必須將

35、地面控制網中的坐標、方向、高程,經由豎井傳遞到地下去。這些傳遞工作稱為豎井聯(lián)系測量。其中坐標和方向的傳遞稱為豎井定向測量。通過豎井定向測量,使地下平面控制網與地面控制網有統(tǒng)一的坐標系統(tǒng)。而通過高程傳遞則使地下高程系統(tǒng)獲得與地面統(tǒng)一的起算數(shù)據(jù)。二 一井定向通過一個豎井進行定向,就是在井筒內掛兩條吊錘線(圖10-3),在地面上根據(jù)控制點來測定兩吊錘線的坐標和,以及其連線的方位角。在井下,根據(jù)投影點的坐標及其連線的方位角,確定地下導線的起算坐標及方向角。一井定向測量工作分為兩部分:1 由地面用吊錘線向隧道內投影通過豎井用吊錘線投點通常采用吊錘荷重穩(wěn)定投點法。吊錘的重量與鋼絲的直徑隨井深而不同。為了使

36、吊錘較快穩(wěn)定下來,可將其放入盛有油液體的平靜器中。投點時,首先在鋼絲上掛以較輕的荷重,用絞車將鋼絲導入井中,然后在井下?lián)Q上重錘,并使它自由地放在平靜器中,不與容器壁及豎井中的物體接觸。一井定向測量也可以采用激光鉛直儀投點和陀螺經緯儀定向的方法進行。它比吊錘線法方便。2 地面和地下控制點與吊錘線的連接測量連接測量的任務是在豎井口附近由地面控制網測設近井點,由它用適當?shù)膸缀螆D形與吊錘線聯(lián)結起來,這樣便可確定兩吊錘線的坐標及其連線的方向角。在井下的隧道中,將地下導線點連接到吊錘線上,以便求得地下導線起始點的坐標以及起始邊的方向角。在連接測量中,常用的幾何圖形為聯(lián)系三角形(圖10-3),圖中A為地面上

37、的近井點,O1、O2為兩吊線點,A1為地下近井點,即為地下導線起點。待兩吊錘線穩(wěn)定之后,即可開始聯(lián)系三角形的測量工作。這時在地面上觀測角及連接角,并丈量三角形的邊長a、b、c,在井下觀測角和連測角,丈量邊長a、b、c。觀測之后聯(lián)系三角形中的和角可由計算求得。根據(jù)這些觀測成果和通過聯(lián)系三角形的解算,便可得到地下導線起始點A1的坐標及地下導線起始邊 A1M的方位角。三 兩井定向當由兩相鄰豎井開挖的隧道貫通后,就可以進行兩井定向。該法的實質就是對兩井間的地下導線進行平差。設兩井的地下投點分別是P1和P2其坐標己按以上方法由地面控制點測定,由它們可以求得閉合邊長S。而根據(jù)在地下己觀測的兩井間的地下導線

38、,可求得導線的閉合邊長S。使S= S就產生了一個邊長條件方程式。這個條件式地下導線的方位角閉合條件,縱、橫坐標條件一起進行地下導線的平差。當進一步開挖時,以平差后的地下導線坐標和方位角作為起算依據(jù)。四 地下高程的傳遞方法1 經過橫洞傳遞高程可由地面向著隧道中敷設水準線路,用一般的水準測量方法進行。2 通過斜井傳遞高程根據(jù)斜開坡度的大小,可分別采用水準測量和三角高程測量的方法。3 通過豎井傳遞高程見圖10-10 地面近井水準點1,其高程為H1。地下近井水準點2,其待測高程為H2。在地安置水準儀和水準標尺,水準儀在標尺的讀數(shù)為a,在鋼尺的讀數(shù)為r1。在地下安置水準儀和水準標尺,水準儀在標尺的讀數(shù)為

39、b,在鋼尺的讀數(shù)為r2。則:上式中:為鋼尺溫度改正數(shù),l(t-t0)。為鋼尺的檢定改正數(shù)。為鋼尺膨脹系數(shù),t為地面和地下的平均溫度,t0為鋼尺檢定時的溫度,l=r1-r2。 附件：工程施工現(xiàn)場應急預案及安全保證措施一、編制原則1、以人為本,安全第一原則。把保障人民群眾生命財產安全,最大限度地預防和減少突發(fā)事件所造成的損失作為首要任務。 2、統(tǒng)一領導,分級負責原則。在本項目部領導統(tǒng)一組織下,發(fā)揮各職能部門作用,逐級落實安全生產責任,建立完善的突發(fā)事件應急管理機制。 3、依靠科學,依法規(guī)范原則。科學技術是第一生產力,利用現(xiàn)代科學技術,發(fā)揮專業(yè)技術人員作用,依照行業(yè)安全生產法規(guī),規(guī)范應急救援工作。

40、4、預防為主,防止結合原則。認真貫徹安全第一,預防為主,綜合治理的基本方針,堅持突發(fā)事件應急與預防工作相結合,重點做好預防、預測、預警、預報和常態(tài)下風險評估、應急準備、應急隊伍建設、應急演練等項工作。確保應急預案的科學性、權威性、規(guī)范性和可操作性。二、編制目的1、應急預案應針對那些可能造成企業(yè)、系統(tǒng)人員死亡或嚴重傷害、設備和環(huán)境受到嚴重破壞的突發(fā)性災害,如觸電事故、泥石流災害、火災、環(huán)境破壞等。2、應急預案是對日常安全管理工作的必要補充,應急預案應以完善的預防措施為基礎,體現(xiàn)“安全第一、預防為主”的方針。3、應急預案應以努力保護人身安全、防止人員傷害為第一目的,同時兼顧設備和環(huán)境的防護,盡量減

41、少災害的損失程度。4、應急預案應結合實際,措施明確具體,具有很強的可操作性。5、應急預案應經常檢查修訂,以保證先進科學的防災、減災設備和措施被采用。三、應急組織機構及職責1、應急組織機構為加強安全領導,進行系統(tǒng)化、網絡化管理,項目部成立應急預案管理領導小組,項目經理任組長,項目總工程師、常務副經理、安全總監(jiān)、項目副經理為副組長,各職能部門負責人、安全環(huán)保部安全員、各施工隊專職安全員、施工隊隊長為組員,負責日常的安全管理工作。2、應急領導小組職責負責重、特大事故的現(xiàn)場應急搶險救援指揮,對施工現(xiàn)場突發(fā)性情況進行技術、資金和設備支持,在施工現(xiàn)場發(fā)生重特大事故時以最快的時間達到現(xiàn)場,分析緊急狀態(tài)和確定

42、風險事故級別,負責分部和有關地方管理部門、組織、機構聯(lián)絡和報告事故情況,制定搶險救援的方案措施,領導現(xiàn)場應急搶險救援工作,確定緊急狀態(tài)的解除,協(xié)助事故原因的調查和處理工作。在上級和有關地方部門進入的情況下,參與制定搶險救援方案措施,做好應急搶險救援配合工作。四、應急預案的基本要求1、發(fā)生人員傷亡事故后,施工現(xiàn)場應急處理措施一般規(guī)定 當發(fā)生事故時,負傷人員或者最先發(fā)現(xiàn)事故的人,應立即報告項目經理或專項安全負責人,并應馬上組織人力現(xiàn)場搶救傷害者,根據(jù)傷情需要,協(xié)助醫(yī)務人員運送傷者到醫(yī)院或撥打“120”,請求協(xié)助搶救。 1.1事故發(fā)生后,各級人員應保鎮(zhèn)靜及冷靜,切實負起本身責任,主動控制局面。要有組

43、織、有指揮和結合實際進行妥善處理。 1.2 第一時間進行“救死扶傷”,采取措施救護受傷(害)人員,對必須在現(xiàn)場進行緊急搶救的,應采取應急方法如止血、人工呼吸等進行施救。否則必須立即用工地的交通工具或截出租車將傷者送到就近醫(yī)院進行搶救。同時應采取有效措防止事故蔓延擴大。 1.3 認真保護事故現(xiàn)場及善后工作。凡與事故有關的物體、痕跡、狀態(tài)不得破壞,并劃出保護區(qū)禁止閑人進入。 1.4 因搶救受傷(害)人員,以及疏導交通等原因,需要移動現(xiàn)場某些物體時,必須做好現(xiàn)場標記、拍照、錄像或繪制現(xiàn)場簡圖,并寫出書面記錄,妥善保存現(xiàn)場重要痕跡、物證等。 2、 發(fā)生火警、火災事故時,施工現(xiàn)場應急處理措施一般規(guī)定。

44、2.1 應立即了解起火部位及燃燒的物質,積極搶救傷者及使用施工現(xiàn)場所有消防器材進行滅火自救工作。 2.2 迅速準確地撥打119報警。在撥打119時,做到鎮(zhèn)靜撥號,說清火災單位的名稱、地址、電話號碼、燃燒部位、燃燒物質的性能等。 2.3報警后,派專人到約定的路口迎接消防隊。 2.4 在消防部門到達前,對易燃、易爆的物質采取正確有效的隔離。根據(jù)火場情況,機動靈活地選擇滅火工具。 2.5 在撲救現(xiàn)場,應行動統(tǒng)一,如火勢擴大,一般撲救不可能時,應及時組織撤退撲救人員,避免不必要的傷亡。 3、 利用一切可行的通訊工具按規(guī)定時間內將事故情況進行層級上報。 4、發(fā)生事故層級上報時限。 4.1 輕傷事故,應在

45、24小時內報告企業(yè)負責人、安全管理部門和基層工會組織。 4.2 重傷事故,一般情況下,事故單位應在24小時內報上級主管單位,由上級主管單位分XX市有關部門。對涉外有影響的,事故單位應在事故發(fā)生后4小時內如實報上級主管單位。 4.3 重傷3人或死亡1至2人的事故,事故單位應在事故發(fā)生后4小時內如實報上級主管單位,由上級主管單位分XX市有關部門。 4.4 死亡3人以上重大、特別重大死亡事故應在事故發(fā)生后2小時XX市人民政府,同時報上級主管單XX市勞動行政部門、工會組織、公安部門。 4.5 發(fā)生急性中毒、中署事故,除報上級主管單XX公司安質部、辦公室)外,應同時XX市衛(wèi)生行政部門。 4.6 發(fā)生爆炸

46、物品爆炸事故和火災事故,除報報上級主管單XX公司質安部、辦公室)外,應同時XX市公安部門。5、防止違章和事故的安全規(guī)定 5.1 未經三級安全教育的新工人,復工換崗的人員未經崗位安全教育,不得進入施工現(xiàn)場的工作崗位進行操作。 5.2 不正確佩戴安全帽及佩戴超過使用年限(2年半)的安全帽,不準進入施工現(xiàn)場。 5.3 嚴禁赤腳或穿高跟鞋、拖鞋進入施工現(xiàn)場。 5.4 嚴禁酒后及帶小孩進入施工現(xiàn)場。 5.5 不得到禁止煙火的地方吸煙、動火。 5.6 不得攀登腳手架。 5.7 特種作業(yè)人員、機械操作工未經專門安全培訓,無有效專業(yè)上崗操作證,不得上崗操作。 5.8 腳手架及所有機械設施設備和現(xiàn)澆混凝土模板支

47、撐,搭設安裝后,未經驗收合格,不得使用。 5.9 電源開關箱不準一閘、一漏電、一箱多用。 5.10 未經指派批準,未經作業(yè)安全交底或安全交底不清和無安全防護設施,不得盲目操作。 5.11 不得違章指揮和違章作業(yè),對違章作業(yè)的指令有權拒絕,并有責作制止他人違章作業(yè)。 5.12 對各種安全檢查防護裝置、防護設施及警告、安全標志等不得隨意拆除和有意挪動。五、高處墜落事故的預防及其應急救援預案橋梁施工過程中,高處作業(yè)的機會比較多,經常在四邊臨空的高處進行作業(yè),施工條件差,危險因素多。多年來,高墜傷亡事故占全部事故的比例較高,這種事情對社會影響較大,要作為安全預防等大事來工作。要避免發(fā)生高處墜落事故,必

48、須加強監(jiān)控管理。對現(xiàn)場施工人員進行預防高處墜落的技術知識教育,使他們熟悉操作時必須使用的工具和防護用具。同進,在技術上采取有效的防護措施。 1、防止高處墜落事故的基本要求 以預防墜落事故為目標,對于恐怕要發(fā)生墜落事故等事故的特定危險施工,在施工前制定防范措施,并應在日常安全檢查中加以確認。 1.1 凡身體不適合從事高處作業(yè)的人員不得從事高處作業(yè)。從事高處作業(yè)的人員要按規(guī)定進行體檢和定期體檢。 1.2 嚴禁穿硬塑料底等易滑鞋、高跟鞋。 1.3 作業(yè)人員嚴禁互相打鬧,以免失足發(fā)生墜落危險。 1.4 不得攀爬腳手架。 1.5 進行懸空作業(yè)時,應有牢靠的立足點并正確系掛安全帶。 1.6 作業(yè)層上部周邊

49、、基坑周邊等,必須設置1.2m高且能承受任何方向的1000N外力的臨時護欄,護欄圍密目式安全網。 1.7 各種架子搭好后,項目安全負責人必須與架子工和使用的班組共同檢查驗收,驗收合格后,方準上架操作。 2、發(fā)生高處墜落事故應急預案 2.1 發(fā)生高處墜落事故,應馬上組織挽救傷者,首先觀察傷者的受傷情況、部位、傷害性質,如傷員發(fā)生休克,應先處理休克。遇呼吸、心跳停止者,應立即進行人工呼吸,胸外心臟擠壓。處于休克狀態(tài)的傷員要讓其安靜、保暖、平臥、少動,并將下肢抬高約20度左右,尺快送醫(yī)院進行搶救治療。 2.2 出現(xiàn)顱腦損傷時,必須維持呼吸道暢通?；杳哉邞脚P,面部轉向一側,以防舌根下墜或分泌物、嘔吐

50、物吸入,發(fā)生喉阻塞。有骨折者,應初步固定后再搬運。遇有凹陷骨折、嚴重的顱底骨折及嚴重的腦損傷癥狀出現(xiàn),創(chuàng)傷處用消毒的紗布或清潔布等覆蓋傷口,用繃帶或布條包扎后,及時送往就近有條件的醫(yī)院治療。 2.3 發(fā)現(xiàn)脊椎受傷者,創(chuàng)傷處用消毒的紗布或清潔布等覆蓋傷口,用繃帶或布條包扎后,搬運時,將傷者平臥放在帆布擔架或硬板上,以免受傷的脊椎移位、斷裂造成截癱,招致死亡。搶救脊椎受傷者,搬運過程中,嚴禁只抬傷者的兩肩與兩腿或單肩背運。 2.4 發(fā)現(xiàn)傷者手足骨折者,不要盲目搬動傷者。應在骨折部位用夾板把受傷的位置臨時固定,使斷端不再移位或刺傷肌肉、神經或血管。固定方法:以固定骨折處上下關節(jié)為原則,可就地取材,用

51、木板、竹子等,在無材料的情況下,上肢可固定在身側,下肢與腱側下肢縛在一起。 2.5 遇有創(chuàng)傷性出血的傷員,應迅速包扎止血,使傷員保持在頭底腳高的臥位,并注意保暖。正確的現(xiàn)場止血處理措施: 2.5.1 一般傷口的止血法:先用生理鹽水(0.9%Nacl溶液)沖洗傷口,涂上紅汞水,然后蓋上消毒紗布,用繃帶較緊地包扎。 2.5.2 加壓包扎止血法:用紗布、棉花等作成軟件墊,放在傷口上再加包扎,來增強壓力而達到止血。 2.5.3 止血帶止血法:選擇彈性好的橡皮管、橡皮帶或三角巾、毛巾、帶狀布條等,上肢出血結扎在上臂1/2處(靠近心臟位置),下肢出血結扎在大腿上1/3處(靠近心臟位置)。結扎時,在止血帶與

52、皮膚之間墊上紗布棉墊。每隔2540分鐘放松一次,每次放松0.51分鐘。 2.6 動用最快的交通工具或其他措施,及時把傷者送往鄰近醫(yī)院搶救,運送途中應盡量減少顛簸。同是真實性密切注意傷者的呼吸、脈搏、血壓及傷口的情況。六、物體打擊事故的預防及其應急救援預案 物體打擊傷害是建筑行業(yè)常見事故的四大傷害的其中一種,特別在施工周期短,勞動力、施工機具、物料投入較多,交叉作業(yè)時常有出現(xiàn)。這就要求在高處作業(yè)的人員對機械運行、物料轉接、工具的存放過程中,都必須確保安全,防止物體墜落傷人的事故發(fā)生。1、 防止物體打擊事故的基本要求 1.1 人員進入施工現(xiàn)場必須按規(guī)定佩戴安全帽。應在規(guī)定的安全通道內出入和上下,不

53、得在非規(guī)定通道位置行走。 1.2 安全通道上方應搭設雙層防護棚,防護棚使用的材料要能防止高空墜落物穿透。 1.3 臨時設施的蓋頂不得使用石棉瓦作蓋頂。 1.4 邊長小于或等于250的預留洞口必須用堅實的蓋板封閉,用砂漿固定。 1.5 作業(yè)過程一般常用工具必須放在工具袋內,物料傳遞不準往下或向上亂拋材料和工具等物件。所有物料應堆放平穩(wěn),不得堆在臨邊及洞口附近,并不可妨礙通行。 1.6 高空安裝起重設備或垂直運輸機具,要注意零部件落下傷人。 1.7 吊運一切物料都必須由持有上崗證人員進行綁碼,散料應用吊籃裝置好后才能起吊。 1.8 拆除或拆卸作業(yè)要在設置警戒區(qū)域、有專職安全人員監(jiān)護的條件下進行。 1.9 高處拆除作業(yè)時,對拆卸下的物料、建筑垃圾要及時清理和運走,不得在走道上任意亂放或向下丟棄。 2、發(fā)生物體打擊的應急預案 當發(fā)生物體打擊事故后,搶救的重點放在對顱腦損傷、胸部骨折和出血上進行處理。 2.1 發(fā)生物體打擊事故,應馬上組織挽救傷者,首先觀察傷者的受傷情況、部位、傷害性質,如傷員發(fā)生休克,應先處理休克。遇呼吸、心跳停止者,應立即進行人工呼吸,胸外心