地下工程測(cè)量

會(huì)計(jì)學(xué)1地下工程測(cè)量直線隧道地面控制網(wǎng)第2頁/共76頁第1頁/共76頁曲線隧道地面控制網(wǎng)第3頁/共76頁第2頁/共76頁

（b）聯(lián)系測(cè)量

第4頁/共76頁第3頁/共76頁第5頁/共76頁第4頁/共76頁

（c）地下控制測(cè)量第6頁/共76頁第5頁/共76頁8-2隧道貫通誤差8-2-1貫通誤差分類和限差分類：橫向貫通誤差；縱向貫通誤差；高程貫通誤差。第7頁/共76頁第6頁/共76頁限差：（1）縱向貫通誤差限差第8頁/共76頁第7頁/共76頁

（2）橫向、高程貫通誤差限差隧道長(zhǎng)度(km)<44~88~1010~1313~1717~20橫向貫通限差(mm)100150200300400500高程貫通限差(mm)50第9頁/共76頁第8頁/共76頁8-2-1貫通誤差來源和分配1橫向貫通誤差來源和分配

第10頁/共76頁第9頁/共76頁開挖方式誤差來源影響值分配洞口—洞口地面控制，地下導(dǎo)線1，地下導(dǎo)線2。洞口—豎井地面控制，聯(lián)系測(cè)量，地下導(dǎo)線1，地下導(dǎo)線2。豎井--豎井地面控制，聯(lián)系測(cè)量1，聯(lián)系測(cè)量2，地下導(dǎo)線1，地下導(dǎo)線2。第11頁/共76頁第10頁/共76頁2高程貫通誤差來源與分配

第12頁/共76頁第11頁/共76頁例1某隧道長(zhǎng)8km,采用洞口—洞口相向開挖，求地面控制測(cè)量誤差所引起的橫向貫通誤差中誤差的允許值（“影響值”）。

第13頁/共76頁第12頁/共76頁2某隧道長(zhǎng)10km,隧道中部開挖豎井，將隧道分兩段開挖，求地面測(cè)量誤差對(duì)橫向貫通誤差的影響值。第14頁/共76頁第13頁/共76頁8－3隧道控制測(cè)量誤差對(duì)橫向貫通精度的影響8－3－1導(dǎo)線測(cè)量誤差對(duì)橫向貫通精度的影響測(cè)角誤差所引起的橫向貫通誤差

第15頁/共76頁第14頁/共76頁第16頁/共76頁第15頁/共76頁2.測(cè)邊誤差所引起的橫向貫通誤差第17頁/共76頁第16頁/共76頁3.導(dǎo)線測(cè)量誤差所引起的橫向貫通誤差第18頁/共76頁第17頁/共76頁

等邊直伸導(dǎo)線的測(cè)量誤差所引起的橫向貫通誤差第19頁/共76頁第18頁/共76頁8－3－2地面控制測(cè)量誤差對(duì)橫向貫通誤差影響值的嚴(yán)密估算方法1.按方向間接平差法

第20頁/共76頁第19頁/共76頁第21頁/共76頁第20頁/共76頁

“零點(diǎn)誤差橢圓”法求出Pj和Pc的相對(duì)誤差橢圓，進(jìn)而求出影響值。第22頁/共76頁第21頁/共76頁8-4地面控制測(cè)量8-4-1布網(wǎng)的工作步驟和布網(wǎng)方案

1.工作步驟（1）收集資料

地形圖；線路平面圖、縱斷面圖隧道施工設(shè)計(jì)圖；設(shè)備、房屋布置總平面圖；勘測(cè)單位施測(cè)的資料第23頁/共76頁第22頁/共76頁（2）踏勘交樁（3）選點(diǎn)布網(wǎng)

洞口附近平面控制點(diǎn)數(shù)>=3洞口附近高程控制點(diǎn)數(shù)>=2隧道地面施工控制網(wǎng)可采用導(dǎo)線網(wǎng)或GPS網(wǎng)第24頁/共76頁第23頁/共76頁錯(cuò)對(duì)第25頁/共76頁第24頁/共76頁8－4－3地面導(dǎo)線測(cè)量

地面導(dǎo)線通常布設(shè)成閉合環(huán)或主副導(dǎo)線閉合環(huán)形式。閉合環(huán)與閉合環(huán)之間以一公共邊鄰接，確保導(dǎo)線的測(cè)角都得到檢核。主副導(dǎo)線點(diǎn)之間一般靠得較近（1～5m），兩點(diǎn)之間的距離可用鋼尺或全站儀精確測(cè)定，以增加檢核條件。第26頁/共76頁第25頁/共76頁l2.612m1.822m3.302m副導(dǎo)線主導(dǎo)線第27頁/共76頁第26頁/共76頁我國某長(zhǎng)14.3公里隧道地面施工控制網(wǎng)采用主副導(dǎo)線閉合環(huán)形式。第28頁/共76頁第27頁/共76頁8－4－4GPS控制測(cè)量近洞口點(diǎn)數(shù)>=3,

進(jìn)洞口處與出洞口處GPS控制點(diǎn)有3條以上的基線相聯(lián)。

第29頁/共76頁第28頁/共76頁8－4－5地面水準(zhǔn)測(cè)量等級(jí)水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度(km)水準(zhǔn)儀型號(hào)標(biāo)尺類型二>36S0.5,S1因瓦水準(zhǔn)尺三13－36S1因瓦水準(zhǔn)尺S3區(qū)格水準(zhǔn)尺四5－13S3區(qū)格水準(zhǔn)尺第30頁/共76頁第29頁/共76頁8－6地下控制測(cè)量8－6－1地下導(dǎo)線的特點(diǎn)和布設(shè)（a）特點(diǎn)

只能敷設(shè)成支導(dǎo)線形式，且隨隧道的開挖而逐漸延伸。導(dǎo)線的形狀完全取決隧道的形狀。一般采用分級(jí)布設(shè)的方法。第31頁/共76頁第30頁/共76頁地下導(dǎo)線敷設(shè)第32頁/共76頁第31頁/共76頁8－6－2地下導(dǎo)線測(cè)量的精度設(shè)計(jì)

1直線隧道地下導(dǎo)線的精度設(shè)計(jì)直線隧道的地下導(dǎo)線為等邊直伸導(dǎo)線，導(dǎo)線測(cè)邊誤差對(duì)橫向貫通誤差不產(chǎn)生影響。地下導(dǎo)線測(cè)量誤差對(duì)橫向貫通誤差的影響為第33頁/共76頁第32頁/共76頁該值應(yīng)小于或等于“影響值”。若為“洞口－－洞口”相向開挖，則導(dǎo)線測(cè)角中誤差的設(shè)計(jì)值為：第34頁/共76頁第33頁/共76頁2曲線隧道地下導(dǎo)線的精度設(shè)計(jì)一般可按等影響原則設(shè)計(jì)測(cè)角、量邊精度

第35頁/共76頁第34頁/共76頁

第36頁/共76頁第35頁/共76頁

在實(shí)際工作中，也可預(yù)先給出地下導(dǎo)線的測(cè)角量邊精度指標(biāo)，然后估計(jì)地下導(dǎo)線的測(cè)量誤差對(duì)橫向貫通誤差的影響，若估算值小于并接近允許值（“影響值”），則認(rèn)為預(yù)設(shè)的精度指標(biāo)可行。第37頁/共76頁第36頁/共76頁3地下導(dǎo)線加測(cè)陀螺方位角的設(shè)計(jì)地下導(dǎo)線加測(cè)陀螺方位角有利于提高導(dǎo)線的橫向精度。當(dāng)時(shí)，加測(cè)1～2條陀螺邊，對(duì)導(dǎo)線的精度有較大增益。當(dāng)時(shí)，加測(cè)陀螺邊對(duì)導(dǎo)線的精度影響甚微。

第38頁/共76頁第37頁/共76頁

4地下水準(zhǔn)測(cè)量

第39頁/共76頁第38頁/共76頁8-7隧道施工中的測(cè)量工作8-7-1隧道開挖中的測(cè)量

1.開挖中的指向方法

中線法；串線法；激光指向。第40頁/共76頁第39頁/共76頁a.中線法第41頁/共76頁第40頁/共76頁b.串線法第42頁/共76頁第41頁/共76頁c.激光指向第43頁/共76頁第42頁/共76頁2線路中線平移及計(jì)算

需要做平移計(jì)算的情形：

通過平行導(dǎo)坑開挖時(shí)，側(cè)壁導(dǎo)坑的中線是隧道中線的平移線；雙線隧道的中部導(dǎo)坑的中線是隧道中線的平移線；有時(shí)為了避免施工干擾，將線路中線偏移一定距離。第44頁/共76頁第43頁/共76頁

平移計(jì)算公式

第45頁/共76頁第44頁/共76頁證明：第46頁/共76頁第45頁/共76頁3隧道坡度的放樣第47頁/共76頁第46頁/共76頁8-8新技術(shù)在隧道施工中的應(yīng)用1TBM的自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)

TBM（TunnelBoringMachine，隧道掘進(jìn)機(jī)）。近代掘進(jìn)機(jī)的最大特點(diǎn)是廣泛使用電子、信息技術(shù)對(duì)全部作業(yè)進(jìn)行制導(dǎo)和監(jiān)控,使掘進(jìn)過程始終處于最佳狀態(tài)。其速度一般為常規(guī)鉆爆法的8～10倍,最佳日進(jìn)尺可達(dá)150m。除速度快以外,還有優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟(jì),有利于環(huán)境保護(hù)和勞動(dòng)力保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。微型掘進(jìn)機(jī)的直徑一般為25～200cm,巨型掘進(jìn)機(jī)的直徑近15m。第48頁/共76頁第47頁/共76頁第49頁/共76頁第48頁/共76頁TBM的自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)第50頁/共76頁第49頁/共76頁8-9貫通誤差的測(cè)定和調(diào)整1貫通誤差的測(cè)定方法貫通面貫通面第51頁/共76頁第50頁/共76頁第九章豎井聯(lián)系測(cè)量與陀螺經(jīng)緯儀測(cè)量9-1豎井聯(lián)系測(cè)量的誤差對(duì)橫向貫通誤差的影響1.坐標(biāo)傳遞誤差對(duì)橫向貫通誤差的影響第52頁/共76頁第51頁/共76頁

坐標(biāo)傳遞誤差對(duì)橫向貫通誤差的影響為是一個(gè)常數(shù)，它不隨地下導(dǎo)線的長(zhǎng)度而增大。第53頁/共76頁第52頁/共76頁

2方位傳遞誤差對(duì)橫向貫通誤差的影響第54頁/共76頁第53頁/共76頁

方位傳遞誤差對(duì)橫向貫通誤差的影響：其中l(wèi)0為豎井到貫通面的距離。

第55頁/共76頁第54頁/共76頁

豎井定向的必要精度：

第56頁/共76頁第55頁/共76頁9－2一井定向1一井定向的原理第57頁/共76頁第56頁/共76頁2一井定向的觀測(cè)

第58頁/共76頁第57頁/共76頁

3一井定向觀測(cè)的檢核內(nèi)容量邊的檢核：

井上、井下同一距離的差值；用余弦定理計(jì)算的吊錘距離與實(shí)際量測(cè)邊長(zhǎng)的差值。第59頁/共76頁第58頁/共76頁

測(cè)角的檢核：吊錘在三個(gè)不同位置上所測(cè)的角度之差與其應(yīng)有值比較。第60頁/共76頁第59頁/共76頁9－3聯(lián)系三角形最有利的形狀

最有利形狀：聯(lián)系三角形應(yīng)為伸展形狀，、應(yīng)接近于0，<3o。b/a大約等于1.5。兩吊錘線之間的距離a，應(yīng)盡可能選擇最大的數(shù)值。當(dāng)聯(lián)系三角形未平差時(shí)，傳遞方向應(yīng)選擇經(jīng)過小角的路線。第61頁/共76頁第60頁/共76頁9-5兩井定向第62頁/共76頁第61頁/共76頁1.兩井定向外業(yè)

投點(diǎn)；地上連接測(cè)量；地下連接測(cè)量。第63頁/共76頁第62頁/共76頁1.兩井定向內(nèi)業(yè)

地下導(dǎo)線按無定向?qū)Ь€進(jìn)行平差計(jì)算。計(jì)算時(shí)，要考慮是否需要將地下導(dǎo)線的邊長(zhǎng)投影到地面控制網(wǎng)的高程投影面問題。第64頁/共76頁第63頁/共76頁9－6通過豎井傳遞高程1利用鋼高程尺傳遞第65頁/共76頁第64頁/共76頁2利用測(cè)距儀傳遞高程第66頁/共76頁第65頁/共76頁9-7陀螺儀指北原理1陀螺儀的結(jié)構(gòu)第67頁/共76頁第66頁/共76頁

三自由度陀螺；二自由度陀螺。第68頁/共76頁第67頁/共76頁2陀螺儀的基本特性定軸性

---在沒有外力矩作用時(shí)，陀螺儀轉(zhuǎn)子的方向保持不變。進(jìn)動(dòng)性

進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象。

---在外力矩作用時(shí)，陀螺儀轉(zhuǎn)子產(chǎn)生進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象。

第69頁/共76頁第68頁/共76頁進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象y

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