1、目錄摘要.I第一章 緒論.11.1 引言.11.2 工程概況.1第二章 隧洞施工測量的相關理論基礎.22.1 隧洞施工測量的目的及任務.22.2 施工控制測量的概況.22.2.1 施工控制測量基本概念.22.2.2 施工控制測量分類.22.2.3 控制測量應遵循的原則.22.2.4 控制測量實施步驟.22.3 隧洞施工控制測量.32.3.1 洞外控制測量.32.3.2 洞內控制測量.62.4 洞外、內的三角高程測量.82.5 水準測量的技術要求及注意事項.102.6 進洞關系計算和進洞測量的主要任務.13第三章 所在工程引水隧洞控制測量的大體設計.143.1 控制點布設.143.2 選點.14

2、3.3 控制點標石.143.4 邊、角及水準觀測.143.4.1 邊、角觀測.143.4.2 水準觀測.15第四章 如何進行斷面測量.164.1 工程作業情況.164.2 斷面測量.16第五章 貫通測量及精度分析.185.1 貫通測量的介紹.185.2 影響貫通誤差的主要因素及其分解.185.3 貫通誤差對隧道貫通的影響.185.4 主要的貫通橫向中誤差分析.195.5 貫通橫向中誤差的計算公式.195.6 洞內導線貫通誤差估算示例.20第六章 隧道測量工作中需要注意的幾個問題.246.1 洞內導線應注意的問題.246.2 在洞內進行平面控制時的注意事項.24總結.25參考文獻.26致謝.27

3、摘摘 要要隧道工程測量 是在隧道工程的規劃、勘測設計、施工建造和運營管理的各個階段進行的測量。錦屏引水隧洞埋深大，洞群并行、洞徑大、洞線長，地質條件復雜，巖爆、突發性涌水多，通風排煙難度大，施工交叉干擾大，各種工序銜接緊湊，平行作業，洞內排風不暢，空氣質量差， 導致紅外線測量儀器反射信號弱，往往無法進行測量工作。測量工作在隧道開挖施工中非常重要，它控制著隧道開挖的平面、高程和斷面幾何尺寸，關系到隧道的貫通。為滿足測量工作需要，需選擇關鍵工序工作面污染小的時間，停止一些次要工序 ,提前加大排風來滿足測量工作條件。若測量工作占用時間過長，將直接影響工程進度和經濟效益。為節省投資施工測量時可采用全站

4、儀配隧道斷面測量軟件來完成。用全站儀進行外業數據采集后，再對采集的數據進行分析。數據分析可用臺式、便攜電腦，也可用可編程計算器進行。關關鍵鍵詞詞： 施工測量；引水隧洞；斷面測量；貫通；精度1第一章第一章 緒論緒論1.1 引言引言引水隧洞(diversion tunnel)在山體內開挖成的引水道。按洞內水流有無自由水面，引水隧洞分無壓和有壓兩種。選擇洞線時一般要求便于上下游水流銜接，洞線短，轉彎少，并便于布置施工支洞，同時盡可能地要求其通過的巖體地質構造簡單，巖體完整 穩定，地下水位低。為綜合滿足以上要求，洞線常為曲 折狀。其斷面尺寸由技術經濟比較決定。一般，先假定幾個隧洞斷面尺寸，計算 其水頭

5、損失、出力損失和年電損失。將各方案的一次投資和正常運行期的年運行費按復利折算到某以基準年，選用計算期內總費用最小的方案。其縱向坡度一般在 1%-5%編范圍內。無壓引水隧洞斷面形狀多為圓拱直墻型或馬蹄型。其斷面高寬比一般為 1-1.5.在巖石側壓力或水位變化較大時，可選擇較高的斷面。水面至洞頂要留一定的空間，以避免、明、滿流交替。中國白山水電站 1 號引水隧洞洞徑8.6m，首次采用了灌漿式預應力混凝土襯砌，已安全運行了 16 年。隔河巖水電站引水隧洞洞徑 9m，采用了后張法預應力混凝土襯砌，運行情況良好。小浪底工程的排沙洞洞徑6.6m，最大運行水頭 123m，也采用了后張法預應力混凝土襯砌。襯砌

6、常設縱橫縫，縱縫一般都設鍵槽和插筋，橫縫通常只設施工縫，在地質條件明顯變化處宜設伸縮縫。襯砌與巖石之間必須做回填灌漿。可做排水。圍巖中是否要做固結灌泉，視其地質條件和運行條件確定。1.2 工程概況工程概況錦屏二級水電站位于四川省涼山彝族自治州木里、鹽源、冕寧三縣交界處的雅礱江干流錦屏大河彎上，是雅礱江干流上的重要梯級電站1。錦屏二級水電站利用雅礱江下游河段 150m 長大河灣的天然落差，通過長約 16.67km 的引水隧洞，截彎曲直，獲得水頭約310m。西起雅礱江右岸景峰橋上游（海拔高程約 1658 m） ，東至大水溝下游（海拔高程約1560 m） ，大致沿東西向穿越錦屏山，引水系統采用 4

7、洞 8 機布置形式，從進水口至上游調壓室的平均洞線長度約 16.67km，各引水洞洞中心距 60m，洞凈高 13m，成洞寬 13m，襯砌厚度為 0.6m，襯砌后凈高 11.8m，成洞寬 11.8m。2#、4#洞間每隔 1000m 設一條橫向通道，供兩洞交通轉化使用。4#引水隧洞立面為緩坡布置，底坡 3.65，由進口底板高程1618.00m 降至高程 1564.70m 與上游調壓室相接。貫通面在 C3 標和 C5 標的交界處,里程在 K4+700 處,本標段業主招標時要求貫通橫向中誤差250mm,高程貫通中誤差25mm。我標段到貫通面的距離是 11.7km。第二章第二章 隧洞施工測量的相關理論基

8、礎隧洞施工測量的相關理論基礎2.1 隧洞施工測量的目的隧洞施工測量的目的及任務及任務進行隧道（洞）的控制測量工作的主要目的：是保證隧道 2 個或 2 個以上開挖面相向施工后，施工中線在貫通面處能夠按照設計規定的精度正確地銜接，并保證各結構物及隧道（洞）凈空在施工過程中及竣工后，以設計精度按照設計位置修建，不會侵入限界。其任務是：把圖紙上設計好的建筑物的平面位置和高程，按設計精度要求標定在地面上，這項工作也成為施工放樣。2.2 施工控制施工控制測量的測量的概況概況2.2.1 施工控制測量基本概念施工控制測量基本概念 （1）控制測量是針對碎部測量而言的，研究如何測定控制點的精確位置，并以控制點的位

9、置來確定碎部點的位置。 （2）目的是為地形圖測繪和各種工程測量提供控制基礎和起算基準； （3）作用是在全國范圍內提供具有統一坐標系統和高程系統的控制點坐標和高程，其成果具有通用性和共享性，使全國各局部地區的測量工作得以分期分批進行，所測地形圖可以相互拼接共同使用。（4）意義是控制測量在國民經濟建設中具有重要作用，它為地學科學研究、空間技術及宇宙航行以及測圖和各項工程提供了控制基礎。 2.2.2 施工控制測量分類施工控制測量分類 控制測量分為平面控制測量和高程控制測量。控制測量按精度分為不同等級，各個等級有不同的技術指標。 （1）平面控制測量：在某地區或全國布設平面控制網，精密測定控制點的平面位

10、置，分為一、二、三、四四個等級。直接服務于大比例尺測圖和工程測量的平面控制測量等級有一、二、三級導線測量，一、二級小三角測量。 （2）高程控制測量：在某一地區或全國布設高程控制網，精密測定點的高程位置，國家高程控制測量也分成一、二、三、四四個等級。直接服務于大比例尺測圖和工程測量的高程控制測量包括等外水準測量和三角高程測量。 2.2.3 控制測量應遵循的原則控制測量應遵循的原則 測量規范規定，測量控制網應由高級向低級分級布設。如平面三角控制網是按一等、二等、三等、四等、5、10和圖根網的級別布設，城市導線網是在國家一等、二等、三等或四等控制網下按一級、二級、三級和圖根網的級別布設。一等網的精度

11、最高，圖根網的精度最低。控制網的等級越高，網點之間的距離就越大、點的密度也越稀、控制的范圍就越大；控制網的等級越低，網點之間的距離就越小、點的密度也越密、控制的范圍就3越小。控制測量是先布設能控制大范圍的高級網，再逐級布設次級網加密，通常稱這種測量控制網的布設原則為“從整體到局部” 。因此測量工作的原則可以歸納為“從整體到局部，先控制后碎部” 。控制測量應遵循從整體到局部，由高級到低級，逐級控制，逐級控制的原則。2.2.4 控制測量實施步驟控制測量實施步驟 （1）技術設計 （2）選點 （3）造標埋石 （4）觀測 （5）數據處理 （6）成果驗收與上交 2.3 隧洞施工控制測量隧洞施工控制測量2.

12、3.1 洞外控制測量洞外控制測量（一）對于直線隧道，洞外平面控制測量的目的主要是獲取兩端洞口較為精確的點的平面位置和引測進洞的方向；建立洞外平面控制的常用的方法有：中線法、精密導線法、三角網和 GPS 網等。隨著電測波測距技術的發展，導線測量已成為建立工程控制網的主要方法。1）中線法（1）先將洞內線路中線點的平面位置測設于地面，經檢核確認該段中線與兩端相鄰線路中線能夠正確銜接后，方可以此作為依據，進行引測進洞和洞內中線測設。 （2）中線法一般只能用于短于 1000 m 的直線隧道和短于 500 m 的曲線隧道的洞外平面控制。 2） 精密導線法（1）用導線方式建立隧道洞外平面控制時，導線點應沿兩

13、端洞口的連線布設。（2）導線點的位置應根據隧道的長度和輔助坑道的數量及分布情況，并結合地形條件和儀器測程選擇。 （3）導線最短邊長不應小于 300m，相鄰邊長的比不應小于 1：3，并盡量采用長邊，以減小測角誤差對導線橫向誤差的影響。（4）導線的水平角一般采用方向觀測法。當水平角只有兩個方向時，可按奇數和偶數測回分別觀測導線的左角和右角，這樣可以檢查出測角儀器的帶動誤差，數據處理時可以較大程度地消除此項誤差的影響。（5）導線的內業計算一般采用嚴密平差法，對于四、五等導線也可采用近似平差計算 （6）隧道洞外導線應組成閉合環，一個控制網中導線環的個數應不少于 4 個；每個環的邊數約為 46 條，應盡

14、可能將兩端洞口控制點納入到導線網中。3）三角網法（1）三角測量建立隧道洞外平面控制時，一般是布設成單三角鎖的形式。（2）對于直線隧道，一排三角點應盡量沿線路中線布設。條件許可時，可將線路中線做為三角鎖的一條基本邊，布設為直伸三角鎖。以減小邊長誤差對橫向貫通的影響。（3）對于曲線隧道，應盡量沿著兩洞口的連線方向布設，以減弱邊長誤差對橫向貫通的影響。 4）主要測量的技術要求見下表 2.1：表 2.1 洞外控制網等級選擇隧洞相向開挖長度（含支洞在內）Km平面、高程控制網等級5三等、四等510二等、三等（1） 測角網、測邊網、邊角組合網、GPS 網的等級確定后，控制測量的技術要求要按照平面控制測量的有

15、關規定執行。控制網邊長應投影到隧洞進、出口的平均高程面上。如我在的隧洞工程是投影在 1600m 高程上。（2）應在每個洞口（進洞口、出洞口、支洞口）附設埋設至少 2 個洞外高程控制點。高程控制測量技術要求按高程控制測量的有關規定執行。（3）宜選擇洞口附近的控制點作為進洞的洞口控制點（或進洞控制點） ，或者宜用圖形強度較好的圖形加密 控制點。布設洞口控制點是時應考慮有利于施工放樣和便于向洞內傳遞等因素。（4）進洞控制點應埋設混凝土觀測墩，洞外其他控制點可因地址宜埋設簡易標石（5）洞外光電測距基本導線技術要求見表 2.2：5表 2.2 洞外光電測距基本導線技術相向開挖長度km貫通橫向中誤差 mm導

16、線全長 km最短平均長邊m測角中誤差()測距中誤差 mm全長相對閉合差方位角閉合差()351.81:350003.6n3.0502.551:315002002.51:515005.0n5.41201.851:5350077051:9500053010.06801.821:910003.6n37551:6750011.23401.821:6550082551:860007801.821:850003.6n23051:8600014.01901.021:8050036551:10000016.43201.021:9550078051:1300005104521.07251.021:1250002.

17、0n注 1：導線按直伸符合導線的形式，并以其中中點（最弱點）的點位中誤差作為“要求的橫向中誤差” 。注 2：本表數據數據在綜合取舍時考慮的事目前生產單位中的普遍情況，不符合本表情況可自行計算。（二）洞外高程控制測量（1）洞外高程控制測量的任務，是按照測量設計中規定的精度要求，以洞口附近一個線路定測點的高程為起算高程，測量并傳算到隧道另一端洞口與另一個定測高程點閉合。（2）閉合的高程差應設斷高，或推算到路基段調整。這樣，既使整座隧道具有統一的高程系統，又使之與相鄰線路正確銜接，從而保證隧道按規定精度在高程方面正確貫通，保證各項建筑物在高程方面按規定限界修建。（3）隧道高程控制測量一般采用水淮測量

18、，對于四、五等高程控制測量也可采用光電測距三角高程測量。 （4）洞外高程測量的等級劃分見下表 2.3表 2.3 洞外高程測量的等級測量部位測量等級每千米水準測量偶然中誤差M（mm）兩開挖洞口間高程路線長度（km）水準儀等級 /測距儀等級水準尺類型二1.036DS0.5、DS1因瓦水準尺DS1因瓦水準尺三3.01336DS3區格式水準尺四5.0513DS3 / I、II區格式水準尺洞外五7.55DS3 / I、II區格式水準尺2.3.2 洞內控制測量洞內控制測量（一）洞內平面控制測量（1）洞內平面控制通常有兩種形式，即中線形式和導線形式。（2）中線形式就是以定測精度或稍高于定測精度，在洞內按中線

19、測量的方法測設隧道中線。這種方法只適用于短隧道。（3）洞內導線主要有以下幾種形式： 單導線圖 2.1 單導線示意圖導線環圖 2.2 導線環示意圖主副導線環7圖 2.3 主副導線環示意圖交叉導線圖 2.4 交叉導線示意圖旁點導線圖 2.5 旁點導線示意圖（二）洞內高程控制測量（1）洞內高程控制測量的目的，是由洞口高程控制點向洞內傳遞高程，即測定洞內各高程控制點的高程，做為洞內施工高程放樣的依據。（2）洞內應每隔 200500m 設立一對高程控制點。高程控制點可選在導線點上，也可根據情況埋設在隧道的頂板、底板或邊墻上。（3）三等及以上的高程控制測量應采用水準測量，四、五等可采用水準測量或光電測距三

20、角高程測量;（4）當采用水準測量時，應進行往返觀測；采用光電測距三角高程測量時，應進行對向觀測;（5）高程導線宜構成閉合環。（三）注意事項（1）洞內平面控制測量宜布設光電測距導線， 導線分為基本導線和施工導線。（2）由洞口控制點向洞內測設導線時 起始方向連接角測角中誤差不應超過1.8。（3）施工導線點的布設應滿足施工放樣的需要，宜 50m 左右埋設一點 并每隔數點與基導線附合。（4）光電測距基本導線和施工導線宜沿洞壁兩側布設，主要拐角點可埋設觀測墩或插入洞壁的金屬觀測架，并及時算出各導線點的里程、高程以及偏離軸線的數值。（5）導線邊長應進行投影改正。洞內基本導線宜進行兩組獨立觀測，導線點的兩組

21、坐標值較差不得大于中誤差的 22合格后取兩組的平均值為最后成果 若只進行一組觀測 則應同時觀測導線的左右角或組成閉合線路。（6）洞內光電測距基本導線的測量技術要求見下表 2.5：表 2.5 洞內光電測距基本導線技術要求相向開挖長度km支導線端點橫向中誤差mm導線全長 km最短平均邊長m測邊中誤差 mm測角中誤差（）1.05052.51.618052.533552.52.018551.836051.85402.5231531.822031.825051.83.07031.033551.0510605.031531.0注 1：本表數據是按支導線端點的點位中誤差計算的。注 2：實際情況與本表不符的

22、可具體計算。2.4 洞外、內的三角高程測量洞外、內的三角高程測量（1）三角高程測量的簡述觀測兩個地面點間的豎直角，量取儀器高和覘標高，并利用以其他方式獲得的兩點間平距，應用三角學公式計算兩點間的高差，通過已知點的高程，推算未知點高程的方法稱為三角高程路線。三角高程測量作業簡單，布設靈活，不受地形條件的限制。其缺點是：由于大氣垂直折光的影響，垂直角觀測值含有較大的誤差，使得測定的高差或高程精度較低。因此，三角高程雖然在高程控制中得到大量應用，但必須有足夠數量的直接高程點（即幾何水準測量法測定其高程的點）作為其高程起算點，以滿足測繪國家基本比例尺地形圖對高程控制9的精度要求。近年來，隨著電磁波測距

23、儀的完善與普及，電磁波測距三角高程測量和電磁波測距高程導線已經引起測量界的重視，并得到了初步的應用。電磁波測距三角高程導線的精度可以達到四等水準的精度。（2） 三角高程測量原理A、B 兩點高差HAB=Dtan+i-v （2.1）B 點高程HB=HA+HAB （2.2）圖 2.6 三角高程測量原理（3） 當兩點距離較大（大于 300m）時： 圖 2.7 三角高差計算采用三角高程測量的方法確定地面上 A、B 兩點間的高差 hAB,首先要在 A 點安置經緯儀 ，在 B 點豎立覘標，量得儀器高 i 和覘標高 v，用經緯儀望遠鏡的中絲照準覘標頂部，觀測垂直角，若已知 A、B 兩點間的水平距離為 D，則從

24、圖中可以看出有如下關系：HB+v=HA+i+Dtan （2.3）移項 HB-HA=Dtan+i-v （2.4）由高差的定義知，得 HB-HA =hAB，得hAB= Dtan+i-v （2.5）若已知 A 點高程為 HA，則待定點 B 的高程為 HB=HA+Dtan+i-v （2.6）式中， 是仰角時取正號，相應的 Dtan 為正； 為俯角時取負號，相應的Dtan 為負。在計算中要注意正負號。 在已知高程點 A 上設站，觀測該點至待定點 B 間的高差稱直覘；反之，儀器安置在未知高程的 B 點上，確定 B 點至 A 點間的高程差稱為反覘。 112.5 水準測量的技術要求及注意事項水準測量的技術要求

25、及注意事項（一）水準測量的技術要求如下表所示：表 2.6 各等級水準測量的技術要求觀測順序往返測較差和線路閉合差等級偶然中誤差Mmm/km全中誤差Mmm/km儀標稱精度mm/km水準標尺類型觀測方法往返觀測次數次往測返測平丘地山地一等120.51因瓦尺光學測微法1奇數站后前前后偶數站前后后前奇數站前后后前偶數站后前前后4L0.6L三等3613因瓦尺或黑紅面尺光學測微法或中絲讀數法1后前前后12L3L四等5103紅面尺中絲讀數法1后后前前20L5L注 ：為水準路線單程測站數，每千米多于16 站時按山地計算閉合差限差； L 為閉合或符合線路長度，km；儀器標稱精度為每千米水準測量高差中數的偶然中誤

26、差。表 2.7 各等級水準測量測站的主要技術要求等級儀器標稱精度mm/Mm視線長度 m前后視距較差m前后視距累積較差m視線離地最低高度 m基輔分劃或黑紅面讀數較差mm基輔分劃或黑紅面所測高差較差 mm上下絲讀數之平均值與中絲讀之較差mm二等0.515013下絲讀數0.30.40.61cm 刻劃尺3.05mm 刻劃尺1.51100三等37525三絲能讀數光學測微法1.0中絲讀數法2.0光學測微法1.5中絲讀數法3.0四等3100310三絲能讀數35注 ：使用雙擺位自動安平水準儀時不計算基輔分劃讀數差。13表 2.8 水準測量所使用的儀器及水準尺的技術要求儀器標稱精度mm/km視準軸與水準管軸夾角

27、 ()自動安平水準儀安平精度 (絕對值)()水準尺類型每米間隔平均長與名義長之較差mm0.5,1150.2因瓦尺0.13200.5黑紅面尺0.5水準測量路線跨越江河、湖泊、洼地 、山谷，當測站視線長度超過表 2.8 要求時，按表 2.9 的要求執行。當超過此表的要求時按 GB12897 和 GB12898 的規定執行表 2.9 跨河水準測量測站的技術要求等 級儀器標稱精度視線長度儀器高變換次數次兩次高差較差二等0.5,110011.5三等1，320016四等330017（二）水準測量應注意下列事項：（1）水準觀測應在標尺成像清晰 、穩定時進行，并用測傘遮陽，避免儀器被曝曬 。因瓦水準尺應使用尺

28、撐固定 ，不宜用手扶代替尺撐。（2）應將尺墊安置穩妥，防止碰動 ，測站通知遷站時，后尺尺墊才能移動 。嚴禁將尺墊安置在溝邊或壕坑中。（3）一測站觀測時，不得再次調焦，旋轉儀器的傾斜螺旋和測微螺旋時，其最后均為旋進方向。（4）測段的往測與返測，測站數均應為偶數 ，否則應加入標尺零點差改正。由往測轉向返測時，兩標尺必須互換位置，并重新安置儀器。（5）因測站觀測限差超限 ，在遷站前發現可立即重測 。若遷站后發現 ，則應從水準點或間歇點 （須經檢測符合限差） 起始，重新觀測。（6）往返測高差較差超限時應重測二等水準重測后，應選用兩次異向合格的結果 。等水準重測后，也可選用兩次異向合格的結果。重測結果與

29、原往返測量結果分別比較 ，其較差均不超限時，應取三次結果的平均數。（7）使用自動安平水準儀時，讀數前應按一下自動擺的按鈕。（三） 水準測量外業觀測應注意的事項（1）儀器和水準標尺應符合測量等級的要求，使用前、使用中和使用后按有關規定進行各項檢驗，每天開始工作時應進行例行檢查。（2）水準測量采用光學測微法，進行往返觀測，不應在規范規定的不利情況下觀測。（3）觀測的視線長度、前后視距差、視線高度以及測站觀測限差，均按規范規定執行。（4）根據水面寬度選擇跨河水準測量方法和儀器設備。（5）聯測有聯系的地鐵（輕軌）工程、其他工程的相關水準點，為與相關工程在高程上的協調一致提供基礎資料。2.6 進洞關系計

30、算和進洞測量的主要任務進洞關系計算和進洞測量的主要任務（1）確定隧道中線與平面控制網之間的關系；（2）在洞內控制建立之前，指導中線進洞和洞內開挖。 （3）隧道進洞測設的主要方法極坐標法將隧道的中線控制樁納入洞外平面控制網，控制測量完成后，即可求得它們的精確坐標。根據這些點的坐標和洞口（或洞內）中線點的坐標，反算出極坐標法的放樣數據，進而現場測設。圖 2.6 直線隧道進洞關系示意圖圖 2.7 曲線隧道進洞關系示意圖DABXPY圖7極坐標法進洞測量原理圖15第三章第三章 所在工程引水隧洞控制測量的大體設計所在工程引水隧洞控制測量的大體設計3.1 控制點布設控制點布設以東端錦屏二級水電站引水洞 B

31、級 GPS 網（2009 年 11 月實測）成果。監理和我們各施工單位聯合用全站儀以三角網形復測 GPS 點（JP129、JP129、JP129） 。并以JP146、JP129 做起算點，向 2#施工支洞引測點 EDB01、EDB05。4#引水洞控制點在落底段布設雙導線點，分主副導線，主導線點以砼墩為主（邊為400m） ，副導線點以地標為主。副導線點是用來和主導線點形成閉合環，或者形成分段閉合環。閉合環檢查測角閉合角大小，進行平差分配。上導掌子面施工導線：布設以邊長為250m 左右的支導線，導線點用墩砼的強制對中。以二等導線精度觀測且進行 200%測量，指導掌子面開挖和驗收。主導線網進行不定期

32、的覆蓋掌子面的導線點，等條件成熟時將納入導線網中進行統一平差。3.2 選點選點4#引水洞洞內導線點應選在不易破壞，利于保存和加密使用的位置，導線邊長一般控制在 350m 以上，相鄰邊長應保持基本一致，長度比不得小于 1：3，避免長短邊過渡。選定時應結合現場情況進行選定，選定的導線點之間無折光，且盡量避免存放空壓機、涌水和有水蒸氣的地段。所有點位高度應高出地面 1.2m，控制點的編號以“ED4墩”或者以“ED4地”順序編號，利用原有標墩編號不變。水準高程引在導線墩上，和三角高程形成互檢。3.3 控制點標石控制點標石洞內導線點均應埋設砼標石，埋設高出實際路面 1.2m 的觀測墩標，洞內觀測墩底盤尺

33、寸為：120cm120cm，高度應視開挖基礎而定，底盤與基巖設 4 根插筋錨固，標頂面設不銹鋼歸心標盤，其中孔直徑為 16mm,中心應與儀器中心應嚴格一致。控制點標墩的開挖、澆筑必須嚴格按照規范要求執行，澆筑分兩期進行，先澆筑基礎和底盤，待底盤凝固后再澆筑標墩和安置不銹鋼強制歸心盤，盤面不水平度應小于 4。標墩表面應涂刷紅油漆，標明點號、保護等字樣，粘貼反光紙，防止車輛碰撞。3.4 邊、角及水準觀測邊、角及水準觀測3.4.1 邊、角觀測邊、角觀測二等邊角觀測采用 TCRA1201 全站儀（標稱精度為 1/2mm2ppm）進行觀測。邊角觀測按水電水利工程施工測量規范DL/T51732003 和國

34、家三角測量規范GB/T17942-2000 中有關二等精度規定要求進行。邊長觀測進行對向往返觀測，每個站測4 測回，方向觀測按二等三角測量要求進行，方向觀測先驗中誤差0.7。主要的技術要求見表 3.1 和 3.2：表 3.1 二等測距限差表氣象數據測定三角網等級測距儀標稱精度mm/km溫度最小讀數氣壓最小讀數測定時間間隔數據取用一測回讀數較差限差mm測回間較差限差mm往返測較差限差二20.250Pa每邊觀測始末每邊兩端平均值232(a+bD)2表 3.2 觀測、記錄、計算取位要求等級觀測方向值、方向改正數、方位角值邊長值、邊長改正數、坐標值mm二0.010.1mm3.4.2 水準觀測水準觀測水

35、準觀測使用蘇州一光 DSZ2 精密自動安平水準儀和 FS1 平板測微器和銦鋼水準尺和尺墊。觀測采用前-后-后-前或后-前-前-后的方法進行，按規范中相應方法進行觀測。水準測量的各項要求嚴格執行國家一、二等水準測量規范 （GB12897-91）中有關規定。測量時對相鄰兩水準點進行往返觀測，每測段的往測和返測均為偶數站；為了消除 i 角誤差的影響，采用三絲讀數法進行量距，保證前后視距較差小于 1m，前后視距累積差小于3m；在工作間歇時，找三個穩定可靠，便于放水準尺的固定點作為間歇點，并作好標記，間歇完后，對三固定點的高差進行檢測。主要的技術要求見表如下：（1）一、二等水準測量主要技術要求見表 3.

36、3：表 3.3 水準測量主要技術要求每千米高差中數中誤差等級MMW檢測已測測段高差之差路線、測段往返測高差不符值環線閉合差一0.45mm1.0mm3Rmm1.8Kmm2Lmm二1.0mm2.0mm6Rmm4Kmm4Lmm（2）水準測量測站限差見表 3.4：表 3.4 水準測量測站限差表上下絲讀數平均值與中絲讀數平均值之差等級0.5cm 分劃1cm 分劃基輔分劃讀數之差基輔分劃所測高差之差檢測間歇點高差之差一1.5mm3.0mm0.3mm0.4mm0.7mm二1.5mm3.0mm0.4mm0.6mm1.0mm17第四章第四章 如何進行斷面測量如何進行斷面測量4.1 工程作業情況工程作業情況本工程

37、為直線隧洞并采用開挖鉆爆作業，開挖鉆爆前應根據臨時中線點用串線法或儀器照準的方法，在開挖斷面上從上而下繪出線路中線，以白灰水、紅油漆或其他方法標繪出來，然后根據這條中線，按設計斷面尺寸，在開挖面上繪出輪廓線，斷面的頂和底線都應采用腰線測定，最后再根據斷面輪廓線及中線布置炮眼。在隨洞內進行斷面測量，是利用全站儀配合隧道斷面測量儀器 PDA 進行現場的施工放樣，操作的步驟如下：將儀器架在離施工開挖斷面（掌子面及其他開挖面）不遠處，對中整平并進行測站設置后，采用后方交會法確定測站的信息并把測站點的信息導入 PDA 里，然后用 PDA 指導開挖的輪廓線進行放樣。4.2 斷面測量斷面測量（1）洞內開挖輪

38、廓放樣點相對于洞室軸線的限差50mm。混凝土襯砌立模放樣點相對于洞室軸線的限差為20mm。（2）開挖放樣以施工導線標定的軸線為依據，在隧洞的直線段可采用簡易的串線放樣法 ，兩吊線間距不應小于 5m。其延伸長度應小于 20m。曲線段應使用儀器放樣。（3）洞內開挖放樣應在開挖掌子面上標定中線 、腰線和開挖輪廓線 ，必要時還需標出鉆孔位置。對分層開挖的地下廠房等大斷面洞室進行放樣時 ，可只標定設計開挖輪廓線和中心線。有條件時，可在腰線和中線位置安裝激光指向儀。（4）應及時測繪開挖竣工斷面和混凝土襯砌（或噴錨支護）竣工斷面，并計算開挖工程量和混凝土襯砌工程量。斷面間距在直線段為 5m 在曲線段為 3m

39、 對結構變化或特殊部位應適當加測斷面。斷面測點相對于洞室軸線的測量限差為：開挖竣工斷面50mm 混凝土襯砌竣工斷面20mm。（5）斜井的開挖放樣可用坡面經緯儀直接測定軸線和平行腰高。若用經緯儀架設在軸線上按真偽傾角法測定平行腰高時，各點的垂直角 可按下式計算： = arctan（tan*cos） （4.1）式中-斜井的設計垂直角；-斜井軸線至照準點方向的水平夾角。（6）豎井的開挖與襯砌測量放樣可用重錘激光投點儀或光學投點儀進行，開挖輪廓放樣點相對于豎井中心線的測量限差為 50mm，混凝土襯砌輪廓放樣點相對于豎井中心線的測量限差為20mm。（7）隧洞在混凝土襯砌過程中，根據需要可在兩側墻上埋設一

40、定數量的銅質（或不銹鋼） 永久標志，并測定高程、里程等數據 ，以便檢修和監測使用。19第五章第五章 貫通測量及精度分析貫通測量及精度分析5.1 貫通測量的介紹貫通測量的介紹隧洞貫通在工程中是指隧洞施工有兩相向洞口開挖，沿隧洞中線相向前進，在貫通面處或貫通面附近將隧洞挖通。圖 5.1 隧道實際貫通誤差概念在隧洞內，由相向開挖的兩個洞口開始引進正式中線，根據這兩個施工中線，按貫通點的設計里程，各自放出貫通點的位置，理論上貫通點是一個，但由于不可避免的測量誤差，會放出 2 個點，如下圖所示，E點位進口一端放出的貫通點，E點位出口一端放出的貫通點，空間線段 EE稱為隧洞實際貫通誤差。空間線段 EE在水

41、平面上的投影（設紙面代表水平面）稱為實際平面貫通誤差。水平線段 EE在貫通面上投影的線段長 EP 稱為實際橫向貫通誤差，在垂直于貫通面的方向上的投影線段長 EP 稱為實際縱向貫通誤差。E與 E的高差稱為實際高程貫通誤差。5.2 影響貫通誤差的主要因素及其分解影響貫通誤差的主要因素及其分解（1）由于洞外控制測量、洞內外聯系測量、洞內控制測量和洞內中線放樣等項誤差的共同影響。（2）一般將洞外平面控制測量的誤差做為影響隧道橫向貫通誤差的一個獨立的因素，將兩相向開挖的洞內導線測量的誤差各為一個獨立的因素，按照等影響原則確定相應的橫向貫通誤差。（3）高程控制測量中，洞內、洞外高程測量的誤差對高程貫通誤差

42、的影響，按相等原則分配。5.3 貫通誤差對隧道貫通的影響貫通誤差對隧道貫通的影響（1）縱向誤差影響隧道中線的長度和線路的設計坡度。 （2）橫向誤差影響線路方向，如果超過一定的范圍，就會引起隧道幾何形狀的改變，甚至造成侵入建筑限界而迫使大段襯砌拆除重建，既給工程造成重大經濟損失又延誤了工期。因此，必須對橫向誤差加以限制。 （3）高程誤差主要影響線路坡度。5.4 主要的貫通橫向中誤差分析主要的貫通橫向中誤差分析隧道貫通誤差由洞外測量誤差和洞內測量誤差兩部分組成，本標 4#引水隧洞地面控制網是由錦屏管理局測量中心實測，首級平面控制網等級是 B 級的 GPS 網，且點位中誤差+（5-7mm） ，所以洞

43、內貫通橫向中誤差可以認為是 250mm 以首級平面控制網到 4#引水隧洞的開挖洞口有一段 708m 左右的導線要設在 2 號號交通洞里，因此我標在洞內布設的導線網要能滿足貫通誤差要求。首先要進行貫通誤差估算。根據 4#引水隧洞的施工方法是鉆爆法和以往長大隧道施工測量的經驗在隧道中布設導線網的邊長應在 200450 米之間,所以在計算貫通橫向中誤差的時候分別考慮以下幾種導線邊長的情況:200、250、300、350、400、450 六種情況。測角中誤差考慮 1、1.8和 2.5三種,測邊中誤差考慮 1/80000、1/100000、1/150000 三種情況分別對 4 號引水隧道進行橫向貫通誤差

44、估算。根據導線邊長和網型可以有以下幾種導線點至貫通面的垂直距離, 導線邊在貫通面上的投影長度。5.5 貫通橫向中誤差的計算公式貫通橫向中誤差的計算公式根據水電水利工程施工測量規范地面和地下控制測量誤差在貫通面上的影響按以下公式計算:My=n2m2myLy （5.1）ym=m 2Rx （5.2）myL=m 2dy 21（5.3）式中：ym由于測角中誤差所產生在貫通面上的橫向中誤差；mmyL由于測邊中誤差所產生在貫通面上的橫向中誤差；m導線測角中誤差， （） ；ML/L導線邊長相對中誤差；xR導線點至貫通面的垂直距離；myd導線邊在貫通面上的投影長度；mn測量組數；常數，=206265。5.6 洞

45、內導線貫通誤差估算示例洞內導線貫通誤差估算示例貫通誤差估算的方法因控制網的形式不同而異。5.6.1 導線測量誤差對橫向貫通精度的影響導線測量誤差對橫向貫通精度的影響（1）測角誤差的影響設 RX 為導線環在隧道兩洞口連線的一列邊上的各點至貫通面的垂直距離（m） ，則導線的測角中誤差m （）對橫向貫通中誤差的影響為：ym=m 2Rx（mm） （5.4）圖 5.2 貫通面處的測角中誤差橫向誤差分析圖（2）測距誤差的影響設導線環在鄰近隧道兩洞口連線的一列測邊上的各邊對貫通面上的投影長度為 dy (m)，導線邊長測量的相對中誤差為 ml / l ，則由于測距誤差對貫通面上橫向中誤差的影響為： myL=L

46、mL 2dy （5.5）圖 5.3 貫通面處測距誤差橫向誤差分析圖 （3）受角度測量誤差和距離測量誤差的共同影響，導線測量誤差對貫通面上橫向貫通中誤差的影響為：M=2m2myLy （5.6）5.6.2 高程控制測量對高程貫通誤差的影響估算高程控制測量對高程貫通誤差的影響估算在貫通面上，受洞外或洞內高程控制測量誤差影響而產生的高程中誤差為：mh=ML （5.7）式中，M為每千米水準測量的偶然中誤差，以 mm 計；L 為洞外或洞內兩開挖洞口間高程路線長度的公里數。5.6.3 算例算例某鐵路隧道為直線隧道，設計長度為 L = 1136. 29m，洞外平面控制設計為單導線，其布設如圖。試確定測量等級并

47、判定該設計方案能否滿足貫通的精度要求。23圖 5.4 直線隧道的實例圖（1）圖解相關數據A、F 為導線的始、終點，也為隧道洞口控制點。以洞外導線的始點 A 做為坐標系原點，以隧道中線按里程增加方向為 X 軸正向，建立測量坐標系。在地形圖上，各導線點 A、B、C、D、E、F 在貫通面方向上的垂足分別為 A、B，C、D、E、F，量算出各導線點的垂距 RX 及各導線邊在貫通面方向上的投影長度 dy，其結果于表 7-3 中。（2）確定隧道洞外平面控制測量等級 本例隧道長度小于 2 km，根據表 7-5 洞外導線測量適用長度知，洞外導線可布設為五等，即導線測角中誤差為 m=4.0，邊長相對中誤差為 ml

48、 / l =1/20000。（3）估算洞外導線測量誤差對貫通的影響 洞外導線測量誤差對貫通的影響列表計算如下：表 5.1 洞外導線測量誤差對橫向貫通影響各導線點至貫通面的垂距 RX各導線邊在貫通面方向的投影長度dy點名RX（m）RX2（m2）導線邊dy（m）dy2（m2）B400160000AB14019600C15025500BC401600D25062500CD16025600E480230400DE704900EF1301690047540068600注意：計算洞外導線測角誤差影響值時，不應計入始、終點（即洞口控制樁） 。但在引入洞內導線時，兩洞口控制樁上需測角，故其測角誤差應計入洞內的

49、測量誤差。25第六章第六章 隧道測量工作中需要注意的幾個問題隧道測量工作中需要注意的幾個問題6.1 洞內導線應注意的問題洞內導線應注意的問題（1）導線點應盡量布設在施工干擾小、通視良好、地層穩固的地方；（2）點間視線應離開洞內設施 0.2 m 以上；（3）導線的邊長在直線地段不宜短于 200m，在曲線地段不宜短于 70 m，并盡量選擇長邊和接近等邊；（4）導線點應埋于坑道底板面以下 1020cm，上面蓋鐵板以保護樁面及標志中心不受損壞，為便于尋找，應在邊墻上用紅油漆預以標注；（5）采用雙照準法測角，測回間要重新對中儀器和覘標，以減小對中誤差和對點誤差的影響；（6）由洞外引向洞內的測角工作，宜在

50、夜晚或陰天進行，以減小折光差的影響；洞內導線應重復觀測，定期檢查；（7）設立新點前必須檢查與之相關的既有導線點，在對既有導線點確認的基礎上測量新點；（8）應構成多邊形閉合導線或主副導線環；（9）當有平行導坑時，應利用橫向通道，使平行導坑的單導線與正洞的導線聯測，以資檢核。6.2 在洞內進行平面控制時的注意在洞內進行平面控制時的注意事項事項（1）每次建立新點，都必須檢測前一個舊點的穩定性，確認舊點沒有發生位移，才能用來發展新點。（2）導線點應布設在避免施工干擾、穩固可靠的地段，盡量形成閉合環。導線邊以接近等長為宜，一般直線地段不短于 200 m，曲線地段不宜短于 70 m。（3）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 。（4）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。總總 結結本文主要介紹了直線隧洞的測量過程，確定隧道中線方向后，主要就是考慮兩端洞口較為精確的點的平面位置。通過平差和相應