隧道洞內控制測量

學習情境四：隧道施工測量子情境三：隧道洞內控制測量路橋測量隧道洞內控制測量在隧道施工中，隨著開挖的延伸進展，需要不斷給出隧道的掘進方向。為了正確完成施工放樣，防止誤差積累，保證最后的準確貫通，應進行洞內控制測量。此項工作是在洞外控制測量和洞、內外聯(lián)系測量的基礎上展開的，包括洞內平面控制測量和洞內高程控制測量。

洞內平面控制測量隧道洞內平面控制測量應結合洞內施工特點進行。由于場地狹窄，施工干擾大，故洞內平面控制常采用:中線法或導線法兩種形式。隧道洞內控制測量(適用于小于500m的曲線隧道和小于1000m的直線隧道)

中線法是指采用直接定線法，即以洞外控制測量定測的洞口投點為依據，向洞內直接測設隧道中線點，并不斷延伸作為洞內平面控制。這是一種特殊的支導線形式，即把中線控制點作為導線點，直接進行施工放樣。一般以定測精度測設出待定中線點，其距離和角度等放樣數據由理論坐標值反算。中線法隧道洞內控制測量(適用于小于500m的曲線隧道和小于1000m的直線隧道)若將上述測設的中線點，輔以高精度的測角、量距，可以計算出新點實際的精確點位，并和理論坐標相比較，根據其誤差，再將新點移到正確的中線位置上，這種方法也可以用于較長的隧道。中線法

缺點：受施工運輸的干擾大，不方便觀測，點位易被破壞。隧道洞內控制測量導線法（洞內導線平面控制方法適用于長大隧道）導線法：是指隧道洞內平面控制采用布設精密導線進行。導線特點：較中線形式靈活，點位易于選擇，測量工作也較簡單，而且可有多種檢核方法；當組成導線閉合環(huán)時，角度經過平差，還可提高點位的橫向精度。施工放樣時的隧道中線點依據臨近導線點進行測設，中線點的測設精度能滿足局部地段施工要求即可。隧道洞內控制測量導線法洞內導線與洞外導線相比，具有以下特點：洞內導線是隨著隧道的開挖而向前延伸，因此只能敷設支導線或狹長形導線環(huán)，而不可能將貫穿洞內的全部導線一次測完；

測量工作間歇時間取決于開挖面的進展速度；導線在地下開挖的坑道內敷設，因此其導線形狀（直伸或曲折）完全取決于坑道的形狀和施工方法，導線點選擇余地小。支導線或狹長形導線環(huán)只能用重復觀測的方法進行檢核，定期進行精確復測，以保證控制測量的精度；洞內導線點不宜保存，觀測條件差，標石頂面最好比洞內地面低20～30cm，上面加設堅固護蓋，然后填平地面，注意護蓋不要和標石頂點接觸，以免在洞內運輸或施工中遭受破壞。

隧道洞內控制測量導線法

洞內導線可以采用下列幾種形式：（1）單導線

單導線布設靈活，但缺乏檢核條件，一般用于短隧道。為了檢核，導線必須獨立進行2次以上的測量。測量轉折角時最好半數測回測左角，半數測回測右角；施工中應定期檢查各導線點的穩(wěn)定情況。隧道洞內控制測量導線法

洞內導線可以采用下列幾種形式：（2）導線環(huán)

如圖所示，是長大隧道洞內控制測量的首選形式，有較好的檢核條件，而且每增設一對新點，如5和5′點，可按兩點坐標反算5～5′的距離，然后與實地丈量的5～5′距離比較，這樣每前進一步均有檢核。隧道洞內控制測量導線法

洞內導線可以采用下列幾種形式：（3）主副導線環(huán)

如圖所示，圖中雙線為主導線，單線為副導線。主導線既測角又測邊長，副導線只測角不測邊，增加角度的檢核條件。在形成第二閉合環(huán)時，可按虛線形式，以便主導線在3點處能以平差角傳算3～4邊的方位角。主副導線環(huán)可對測量角度進行平差，提高了測角精度，對提高導線端點的橫向點位精度非常有利。此外，還有交叉導線、旁點閉合環(huán)等布線方式。當有平行導坑時，還可利用橫通道形成正洞和導坑聯(lián)系起來的導線閉合環(huán)，重新進行平差計算，可進一步提高導線的精度。隧道洞內控制測量洞內平面控制測量的外業(yè)工作

選點

隧道中的導線點要選在堅固的地板或頂板上，應便于觀測，易于安置儀器，通視較好；邊長要大致相等，不小于20m。

測角

隧道中的導線點如果在頂板上，就需點下對中（又稱鏡上對中），要求經緯儀有鏡上中心。地下導線一般用測回法、復測法，觀測時要嚴格進行對中，瞄準目標或垂球線上的標志。

量邊

傳統(tǒng)是懸空丈量，但現在一般都是光電測距。如果是傾斜巷道，又是點下對中，還要測出豎直角。隧道洞內控制測量洞內平面控制測量的內業(yè)工作洞內導線測量的計算與地面相同（支導線的形式）。根據對支導線的誤差分析，得到如下結論：測角誤差對導線點位的影響，隨測站數的增加而增大，故盡量增長導線邊，以減少測站數。量邊的偶然誤差影響較小，系統(tǒng)誤差影響大。測角誤差直接影響導線的橫向誤差，對隧道貫通影響較大；測邊誤差影響縱向誤差。隧道洞內控制測量在洞內進行平面控制時應注意：（1）每次建立新點，都必須檢測前一個舊點的穩(wěn)定性，確認舊點沒有發(fā)生位移，才能用來發(fā)展新點。（2）導線點應布設在避免施工干擾、穩(wěn)固可靠的地段，盡量形成閉合環(huán)。導線邊以接近等長為宜，一般直線地段不短于200m，曲線地段不宜短于70m。（3）長大隧道洞內導線一般采用分級布設的方法，即先敷設精度較低的施工導線，然后再敷設精度較高的基本控制導線和主要導線。（4）測角時，必須經過通風排煙，使空氣澄清以后，能見度恢復時進行。根據測量的精度要求確定使用儀器的類型和測回數

。（5）洞內邊長丈量，用鋼尺丈量時，鋼尺需經過檢定；當使用光電測距儀測邊時，應注意洞內排煙和漏水地段測距的狀況，準確進行各項改正。隧道洞內控制測量

洞內高程控制測量洞內高程控制測量是將洞外高程控制點的高程通過聯(lián)系測量引測到洞內，作為洞內高程控制和隧道構筑物施工放樣的基礎，以保證隧道在豎直方向正確貫通。

洞內水準測量與洞外水準測量的方法基本相同，但有以下特點：1．隧道貫通之前，洞內水準路線屬于水準支線，故需往返多次觀測進行檢核。2．洞內三等及以上的高程測量應采用水準測量，進行往返觀測；四、五等也可采用光電測距三角高程測量的方法，應進行對向觀測，高程導線構成閉合環(huán)。由于邊長較短，觀測高差可不做球氣差改正。隧道洞內控制測量3.洞內高程點布設密度大，一般水準點不大于200m，三角高程點不大于400m。4.洞內應每隔200～500m設立一對高程控制點以便檢核。為了施工便利，應在導坑內拱部邊墻至少每100m設立一個臨時水準點。5.洞內高程點必須定期復測。測設新的水準點前，注意檢查前一水準點的穩(wěn)定性，以免產生錯誤。

6.可以將洞內導線點兼做水準點，共用1個標石。7.隧道貫通后，在貫通面附近設立1個水準點(或選擇中線點)，由兩端洞口引進水準路線都聯(lián)測到此點上，可以得到高程貫通誤差。掛尺高程傳遞隧道洞內控制測量8.因洞內施工干擾大，常使用掛尺傳遞高程，如圖所示，高差的計算公式仍用hAB=a-b，但對于零端在頂上的掛尺（如圖中B點掛尺），讀數應作為負值計算，記錄時必須在掛尺讀數前冠以負號。

B點的高程：

HB=HA+a-（-b）=HA+a+b隧道洞內控制測量9.由于隧道施工方法不同，放樣時需要高程部位不同，水準基點設置位置也不同。

采用水準測量時，觀測時會出現以下四種情形：雙正尺、雙倒尺、后正尺前倒尺、前正尺后倒尺，如圖所示。另外下導坑向上導坑引測高程時，為避免過多的轉鏡可用鋼尺代替塔尺。隧