鐵路工程測(cè)量隧道控制測(cè)量柳州鐵道建筑技術(shù)鐵路工程測(cè)量團(tuán)隊(duì)8

1柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑技術(shù)學(xué)院《鐵路工程測(cè)量》課程團(tuán)隊(duì)鐵路工程測(cè)量---隧道控制測(cè)量2隧道控制測(cè)量1.隧道貫通誤差2.洞外控制測(cè)量3.洞內(nèi)控制測(cè)量

1.隧道測(cè)量中的貫通誤差

隧道施工過程中為了保證工期，常利用增加開挖面的方法，將整個(gè)隧道分成若干段同時(shí)施工。各個(gè)施工段之間，最后合力將整個(gè)隧道施工完成。增加開挖面的主要方法有：設(shè)置平行導(dǎo)坑或在隧道中部設(shè)置橫洞、斜井或豎井。51.1貫通誤差的概念及分類：

兩個(gè)開挖面相向開挖，在預(yù)定位置挖通稱為貫通。兩工作面貫通時(shí)的偏差，稱為貫通誤差。分為：（1）縱向貫通誤差:

該線段在線路中線方向的分量;（2）橫向貫通誤差:

在水平面內(nèi)垂直于中線方向的分量;（3）高程貫通誤差:

在高程方向的分量。

課堂練習(xí)--選擇正確答案對(duì)隧道施工影響大而且施工測(cè)量控制難度較大的是（）。A．縱向貫通誤差

B.橫向貫通誤差C.高程貫通誤差

7fxfhfy縱向貫通誤差:在線路中線方向的投影長(zhǎng)度橫向貫通誤差:在垂至于中線方向的投影長(zhǎng)度高程貫通誤差:在豎直方向的投影長(zhǎng)度（影響里程、坡度）（影響質(zhì)量）（影響質(zhì)量）8

縱向誤差----對(duì)貫通在距離上有影響；高程誤差-----對(duì)坡度有影響，對(duì)隧道質(zhì)量有影響；橫向誤差------對(duì)隧道質(zhì)量有影響。

不同的隧道工程對(duì)貫通誤差的容許值有各自具體的規(guī)定。如何保證隧道在貫通時(shí)，兩相向開挖的施工中線的閉合差不超過規(guī)定的限值，成為隧道測(cè)量的關(guān)鍵問題。9項(xiàng)目橫向貫通誤差高程貫通

誤差相向開挖隧道長(zhǎng)度（KM）L＜44≤L＜77≤L＜1010≤L貫通限差（mm）10013016020050隧道貫通誤差的規(guī)定課堂練習(xí)——選擇正確答案對(duì)于公路及鐵路隧道，規(guī)范規(guī)定，不管相向開挖長(zhǎng)度是多少，高程貫通誤差允許值是一樣的（）A．正確B.錯(cuò)誤

112.洞外控制測(cè)量

2.1控制點(diǎn)的設(shè)置：

(1)在每個(gè)洞口應(yīng)測(cè)設(shè)不少于3個(gè)平面控制點(diǎn)（包括洞口投點(diǎn)及其相聯(lián)系的三角點(diǎn)或?qū)Ь€點(diǎn)）2個(gè)高程控制點(diǎn)。

(2)直線隧道上，兩端洞口應(yīng)各確定一個(gè)中線控制樁，以兩樁連線作為隧道的中線；

(3)在曲線隧道上，應(yīng)在兩端洞口的切線上各確定兩個(gè)間距不小于200m的中線控制樁，以兩條切線的交角和曲線要素為依據(jù)，來(lái)確定隧道中線的位置。12洞外控制測(cè)量各洞口外兩點(diǎn)納入控制網(wǎng)，洞口投點(diǎn)包含其中。曲線隧道時(shí)，必須包含切線上的轉(zhuǎn)點(diǎn)，以便精確確定轉(zhuǎn)向角及曲線其他元素。直線隧道曲線隧道《測(cè)規(guī)》：直線隧道＞1000m，曲線隧道＞500m，即須平面控制設(shè)計(jì)，高程路線＞5000m即須高程控制設(shè)計(jì)。132.2隧道洞外控制測(cè)量的目的是：（1）在各開挖洞口之間建立一精密的控制網(wǎng)，以便據(jù)此精確地確定各開挖洞口的掘進(jìn)方向和開挖高程，使之正確相向開挖，保證準(zhǔn)確貫通。（2）使各建筑物的位置和尺寸符合設(shè)計(jì)規(guī)定，不使侵入建筑限界，以確保運(yùn)營(yíng)安全。2.3洞外控制測(cè)量：主要包括平面控制測(cè)量和高程控制測(cè)量?jī)刹糠帧?42.4.洞外平面控制測(cè)量2.4.1中線法（平面控制簡(jiǎn)單、直觀，精度不高）適用于長(zhǎng)度較短或貫通精度要求不高的隧道。方法：就是將隧道中線的平面位置，測(cè)設(shè)在地表上，經(jīng)反復(fù)核對(duì)改正誤差后，把洞口控制點(diǎn)確定下來(lái)，施工時(shí)就以這些控制點(diǎn)為準(zhǔn)，將中線引入洞內(nèi)。在直線隧道，于地表沿勘測(cè)設(shè)計(jì)階段標(biāo)定的隧道中線，用經(jīng)緯儀正倒鏡延伸直線法測(cè)設(shè)中線；在曲線隧道，則按鐵路曲線測(cè)設(shè)方法將中線引入洞內(nèi)。152.4.2精密導(dǎo)線法在進(jìn)行導(dǎo)線點(diǎn)的布設(shè)時(shí)：為了增加檢核條件和提高測(cè)角精度評(píng)定的可行性，導(dǎo)線應(yīng)組成多邊形導(dǎo)線閉合環(huán)或具有多個(gè)閉合環(huán)的閉合導(dǎo)線網(wǎng)。

導(dǎo)線最短邊長(zhǎng)不應(yīng)小于300m，相鄰邊長(zhǎng)的比不應(yīng)小于1：3，并盡量采用長(zhǎng)邊，以減小測(cè)角誤差對(duì)導(dǎo)線橫向誤差的影響。

隧道洞外導(dǎo)線應(yīng)組成閉合環(huán)，一個(gè)控制網(wǎng)中導(dǎo)線環(huán)的個(gè)數(shù)應(yīng)不少于4個(gè)；每個(gè)環(huán)的邊數(shù)約為4~6條，應(yīng)盡可能將兩端洞口控制點(diǎn)納入到導(dǎo)線網(wǎng)中。17導(dǎo)線測(cè)量等級(jí)測(cè)角中誤差（〃）儀器型號(hào)測(cè)回?cái)?shù)二1.0DJ16～9DJ29～12三1.8DJ14DJ26四2.5DJ12DJ24五4.0DJ22

測(cè)角精度、儀器型號(hào)和測(cè)回?cái)?shù)18導(dǎo)線環(huán)（網(wǎng)）的平差計(jì)算:

一般采用條件平差或間接平差。當(dāng)導(dǎo)線精度要求不高時(shí)，亦可采用近似平差。用導(dǎo)線法進(jìn)行平面控制比較靈活、方便，對(duì)地形的適應(yīng)性強(qiáng)。我國(guó)長(zhǎng)達(dá)14.3km的大瑤山隧道，西康鐵路的秦嶺隧道，長(zhǎng)約18.46千米，采用光電測(cè)距儀導(dǎo)線網(wǎng)作控制測(cè)量，均取得了很好的效果。192.4.3GPS測(cè)量

隧道洞外控制測(cè)量可利用GPS相對(duì)定位技術(shù)，采用靜態(tài)測(cè)量方式進(jìn)行。測(cè)量時(shí)僅需在各開挖洞口附近測(cè)定幾個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)，工作量小，精度高，而且可以全天候觀測(cè)，因此是目前大中型隧道洞外控制測(cè)量的首選方案。20

隧道洞外GPS測(cè)量

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隧道洞外GPS布網(wǎng)圖

22測(cè)量方法測(cè)量等級(jí)適用長(zhǎng)度（KM）測(cè)角誤差（″）邊長(zhǎng)相對(duì)中誤差GPS一6~201/250000二4~61/180000三4以下1/100000導(dǎo)線測(cè)量二6~81.01/100000三4~61.81/80000四1.5~42.51/50000

洞外平面控制測(cè)量精度要求表：232.5洞外高程控制測(cè)量

高程控制方法：1）常采用水準(zhǔn)測(cè)量方法，2）四、五等高程控制亦可采用光電測(cè)距三角高程的方法進(jìn)行。高程控制路線：應(yīng)選擇連接各洞口最平坦和最短的線路，以期達(dá)到設(shè)站少、觀測(cè)快、精度高的要求。每一個(gè)洞口應(yīng)埋設(shè)不少于2個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，以相互檢核；兩水準(zhǔn)點(diǎn)的位置，以能安置一次儀器即可聯(lián)測(cè)為宜，方便引測(cè)并避開施工的干擾。24測(cè)量部位測(cè)量等級(jí)每公里水準(zhǔn)測(cè)量的偶然中誤差M

(mm)兩開挖洞口間水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度（km）水準(zhǔn)儀等級(jí)／測(cè)距儀精度等級(jí)水準(zhǔn)標(biāo)尺類型洞

外二≤1.0＞36DS0.5、DS1線條式銦瓦水準(zhǔn)尺三≤3.013~36DS1線條式銦瓦水準(zhǔn)尺

DS3區(qū)格式水準(zhǔn)尺

四≤5.05~13DS3／Ⅰ、Ⅱ區(qū)格式水準(zhǔn)尺

五≤7.5＜5DS3／Ⅰ、Ⅱ區(qū)格式水準(zhǔn)尺

各等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量的路線長(zhǎng)度及儀器等級(jí)的規(guī)定

253.隧道洞內(nèi)控制測(cè)量

在隧道施工中，為了防止誤差積累，保證最后的準(zhǔn)確貫通，應(yīng)進(jìn)行洞內(nèi)控制測(cè)量。此項(xiàng)工作是在洞外控制測(cè)量和洞、內(nèi)外聯(lián)系測(cè)量的基礎(chǔ)上展開的。3.1洞內(nèi)平面控制測(cè)量隧道洞內(nèi)平面控制測(cè)量應(yīng)結(jié)合洞內(nèi)施工特點(diǎn)進(jìn)行。由于場(chǎng)地狹窄，施工干擾大，故洞內(nèi)平面控制常采用:

中線法或?qū)Ь€法兩種形式。263.1.1中線法(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(cè)量定測(cè)的洞口點(diǎn)為依據(jù)，向洞內(nèi)直接測(cè)設(shè)隧道中線點(diǎn)，并不斷延伸作為洞內(nèi)平面控制。

缺點(diǎn)：受施工運(yùn)輸?shù)母蓴_大，不方便觀測(cè)，點(diǎn)位易被破壞。273.1.2導(dǎo)線法（適用于長(zhǎng)大隧道）導(dǎo)線法：是指隧道洞內(nèi)平面控制采用精密導(dǎo)線進(jìn)行。導(dǎo)線特點(diǎn)：較中線形式靈活，點(diǎn)位易于選擇，測(cè)量工作也較簡(jiǎn)單，而且可有多種檢核方法。施工放樣時(shí)的隧道中線點(diǎn)依據(jù)臨近導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行測(cè)設(shè)。

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洞內(nèi)導(dǎo)線可以采用下列幾種形式：

（1）單導(dǎo)線導(dǎo)線布設(shè)靈活，但缺乏檢測(cè)條件。測(cè)量轉(zhuǎn)折角時(shí)最好半數(shù)測(cè)回測(cè)左角，半數(shù)測(cè)回測(cè)右角，以加強(qiáng)檢核。施工中應(yīng)定期檢查各導(dǎo)線點(diǎn)的穩(wěn)定情況。29（2）導(dǎo)線環(huán)是長(zhǎng)大隧道洞內(nèi)控制測(cè)量的首選形式，有較好的檢核條件，而且每增設(shè)一對(duì)新點(diǎn)，如5和5′點(diǎn)，可按兩點(diǎn)坐標(biāo)反算5～5′的距離，然后與實(shí)地丈量的5～5′距離比較，這樣每前進(jìn)一步均有檢核。30（3）主、副導(dǎo)線環(huán)

圖中雙線為主導(dǎo)線，單線為副導(dǎo)線。主導(dǎo)線既測(cè)角又測(cè)邊長(zhǎng)，副導(dǎo)線只測(cè)角不測(cè)邊，增加角度的檢核條件。主副導(dǎo)線環(huán)可對(duì)測(cè)量角度進(jìn)行平差，提高了測(cè)角精度，對(duì)提高導(dǎo)線端點(diǎn)的橫向點(diǎn)位精度非常有利。313.2洞內(nèi)高程控制測(cè)量洞內(nèi)高程控制測(cè)量是將洞外高程控制點(diǎn)的高程通過聯(lián)系測(cè)量引測(cè)到洞內(nèi)。(1)隧道貫通之前，洞內(nèi)水準(zhǔn)路線屬于水準(zhǔn)支線，故需往返多次觀測(cè)進(jìn)行檢核。(2)洞內(nèi)三等及以上的高程測(cè)量應(yīng)采用水準(zhǔn)測(cè)量，進(jìn)行往返觀測(cè)；四、五等也可采用光電測(cè)距三角高程測(cè)量的方法，應(yīng)進(jìn)行對(duì)向觀測(cè)。(3)洞內(nèi)應(yīng)每隔200～