《隧道施工測量方案》課件

隧道施工測量方案課程大綱1隧道概述介紹隧道的定義、分類和特點，為理解隧道施工測量奠定基礎。2隧道施工測量的重要性闡述隧道施工測量在確保工程質(zhì)量、安全和經(jīng)濟效益中的關(guān)鍵作用。3隧道施工測量的基本原理講解隧道幾何模型、內(nèi)外測量方法和誤差分析，揭示測量工作的科學性。4隧道施工測量的步驟詳細介紹控制網(wǎng)建立、斷面測量、平面位置測量、高程測量和變形監(jiān)測等步驟。1.隧道概述地下工程隧道作為一種重要的地下工程形式，在交通運輸、水利工程等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。地質(zhì)條件隧道施工過程中面臨著復雜的地質(zhì)條件，需要進行精密的測量和控制。1.1隧道的定義地下工程隧道是地下人工開挖的通道，用于交通、水利、電力等工程建設。重要基礎設施隧道是重要的基礎設施，對城市發(fā)展和經(jīng)濟建設具有重要意義。1.2隧道的分類按用途分類公路隧道、鐵路隧道、水利隧道、地鐵隧道等按埋藏方式分類明挖隧道、暗挖隧道、半明挖隧道等按斷面形狀分類圓形、馬蹄形、矩形、拱形等1.3隧道的特點安全性隧道能夠有效地保護道路免受自然災害和惡劣天氣條件的影響，確保交通安全。經(jīng)濟性相較于其他工程方式，隧道建設成本更低，可以有效地節(jié)約土地資源和施工時間。環(huán)境友好性隧道建設可以最大程度地減少對自然環(huán)境的破壞，保護生態(tài)環(huán)境。2.隧道施工測量的重要性隧道施工測量是確保工程質(zhì)量和安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到隧道工程的順利進行和最終使用效果。2.1確保隧道開挖線位正確隧道開挖線位準確，直接關(guān)系到隧道最終的幾何形狀和施工安全。精確的開挖線位有助于避免隧道偏離設計路線，保證隧道順利貫通。2.2控制隧道開挖斷面尺寸精確尺寸確保隧道開挖尺寸符合設計要求，保證隧道結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定性。安全通行控制隧道斷面尺寸，為車輛和行人提供安全便捷的通行空間。2.3監(jiān)測隧道變形情況1安全風險隧道變形可能導致安全風險，因此監(jiān)測是至關(guān)重要的。2施工質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)可以幫助評估施工質(zhì)量和及時采取措施。3設計優(yōu)化監(jiān)測結(jié)果可以為后續(xù)設計優(yōu)化提供參考。3.隧道施工測量的基本原理隧道幾何模型隧道是根據(jù)工程設計圖紙確定的三維空間曲線，需要建立相應的幾何模型進行測量。內(nèi)外測量方法隧道施工測量包括內(nèi)外測量，外測量主要控制隧道軸線和橫斷面，內(nèi)測量主要控制開挖斷面和襯砌尺寸。3.1隧道的幾何模型中心線隧道中心線是貫穿隧道整個長度的軸線，是隧道施工測量的基準線。斷面隧道斷面是指隧道橫截面的形狀和尺寸，通常為圓形、馬蹄形、矩形等。縱斷面隧道縱斷面是指隧道中心線沿長度方向的投影，反映了隧道坡度變化情況。3.2隧道內(nèi)外測量的基本方法隧道內(nèi)測量主要采用全站儀、水準儀、激光測距儀等設備，對隧道開挖斷面、襯砌結(jié)構(gòu)、變形監(jiān)測點等進行測量。隧道外測量主要采用GPS、全站儀、水準儀等設備，對隧道洞口坐標、控制點、地質(zhì)勘探點等進行測量。3.3隧道施工測量的誤差分析測量儀器誤差儀器自身精度，如全站儀、水準儀的誤差。操作人員誤差觀測、記錄、計算等環(huán)節(jié)的操作失誤。環(huán)境因素誤差溫度、濕度、氣壓等環(huán)境條件對測量結(jié)果的影響。4.隧道施工測量的步驟隧道施工測量是一個復雜的過程，需要嚴格遵循一定的步驟，以確保測量數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。控制網(wǎng)的建立為隧道施工測量提供高精度控制點，是保證測量精度和成果可靠性的基礎。斷面測量確定隧道開挖斷面的形狀、尺寸和位置，確保隧道工程的順利進行。4.1控制網(wǎng)的建立1基礎控制網(wǎng)為隧道工程提供高精度坐標和高程控制2施工控制網(wǎng)直接控制隧道開挖、襯砌等施工過程3變形監(jiān)測網(wǎng)監(jiān)測隧道變形情況，確保工程安全4.2斷面測量1開挖斷面精確測量開挖斷面尺寸2襯砌斷面控制襯砌厚度和形狀3最終斷面確保隧道最終斷面符合設計要求4.3平面位置測量1控制點布設根據(jù)隧道設計圖紙，在隧道洞口和沿線設置控制點，并進行精確測量。2平面坐標測量利用全站儀或GPS測量控制點之間的距離和方位角，計算出隧道中每個測點的平面坐標。3平面位置控制根據(jù)平面坐標數(shù)據(jù)，控制隧道開挖方向和線路走向，確保隧道施工的準確性。4.4高程測量高程基準確定高程測量基準點，例如國家高程基準點。水準測量采用水準儀和水準尺進行高程測量，測定隧道內(nèi)部各點的相對高程。高程控制網(wǎng)建立隧道內(nèi)部的高程控制網(wǎng)，保證高程測量的精度。高程測量記錄詳細記錄測量數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)處理和分析。4.5變形監(jiān)測1隧道開挖監(jiān)測開挖過程中的沉降、位移、傾斜等變形情況2襯砌施工監(jiān)測襯砌施工過程中的變形和收縮情況3后期運營監(jiān)測隧道運營過程中的沉降、位移和裂縫等變形情況常用測量儀器設備全站儀全站儀是隧道施工測量中最重要的儀器之一，能夠快速高效地測量距離、角度和高程。它集成了測距、測角和數(shù)據(jù)處理功能，提高了測量效率和精度。水準儀水準儀用于精確測量高程，為隧道施工控制網(wǎng)的建立和變形監(jiān)測提供可靠的依據(jù)。它利用水準測量原理，能夠準確測量高程差。5.1全站儀1測量精度高全站儀可以精確測量距離、角度和高程，為隧道施工提供可靠的測量數(shù)據(jù)。2操作簡便全站儀的自動化程度高，操作簡單易學，可以提高測量效率。3功能多樣全站儀集成了多種測量功能，可以滿足隧道施工中各種測量的需求。5.2水準儀水準儀水準儀是測量高程的專用儀器，主要用于測定兩點之間的高差，從而確定點的高程。類型水準儀分為光學水準儀和數(shù)字水準儀，其中數(shù)字水準儀可實現(xiàn)自動讀數(shù)和數(shù)據(jù)處理。5.3激光測距儀高精度測量激光測距儀可以快速準確地測量距離，提高測量效率。多功能應用除了測量距離，激光測距儀還可以測量角度、面積和體積等。便捷操作部分激光測距儀可與手機或電腦連接，方便數(shù)據(jù)傳輸和處理。5.4其他輔助設備鋼尺、卷尺、測繩等用于測量距離和長度。水準尺、水準標尺等用于測量高程和坡度。羅盤、經(jīng)緯儀等用于測量方向和角度。相機、攝像機等用于記錄現(xiàn)場情況和數(shù)據(jù)。案例分析實際案例在實際工程中，隧道施工測量方案的應用非常廣泛。例如，某高速公路隧道工程中，就采用了精確的測量方法來控制隧道開挖線位、斷面尺寸和變形情況，確保了工程質(zhì)量。方案定制不同類型的隧道，施工測量方案會有所不同。例如，城市地下隧道工程中，需要重點考慮地下管線的影響，而山區(qū)隧道工程則需要重點考慮地形地質(zhì)條件的影響。6.1某隧道施工測量方案控制網(wǎng)建立高精度控制網(wǎng)，為隧道施工提供可靠的坐標和高程基礎。斷面測量精確測量隧道開挖斷面尺寸，確保隧道結(jié)構(gòu)符合設計要求。平面位置測量實時監(jiān)測隧道開挖線路的平面位置，防止出現(xiàn)偏差。高程測量定期測量隧道開挖的標高，確保隧道坡度和縱坡符合設計要求。測量質(zhì)量控制措施嚴格控制測量基準確保測量基準點的準確性和穩(wěn)定性，定期進行復測和校核。規(guī)范測量操作嚴格遵守測量規(guī)范和操作規(guī)程，保證測量數(shù)據(jù)的準確性和