1、地下工程施工測量地下工程施工測量Underground Engineering Surveying工程測量子情境1 礦山控制測量礦山控制測量地面控制測量地下控制測量礦區平面控制 礦區高程控制測量 井下導線測量 地下高程測量 一、地面控制測量一、地面控制測量1礦區平面控制網礦區平面控制網1）導線測量網）導線測量網2）GPS控制網控制網2近井網（點）的設置近井網（點）的設置3 礦區高程控制測量礦區高程控制測量井井下下導導線線基本控制基本控制采區控制采區控制7導線導線15導線導線15導線導線30導線導線n二、地下控制測量二、地下控制測量分次布設，逐步敷設；分次布設，逐步敷設；先低級，后高級；先低級，

2、后高級；不斷向前，直至邊界。不斷向前，直至邊界。n1. 導線測量外業導線測量外業n井下導線測量外業主要包括：選點、埋點、井下導線測量外業主要包括：選點、埋點、測角和量距，除此之外，還要進行導線的測角和量距，除此之外，還要進行導線的延長及檢查工作。延長及檢查工作。礦圖測繪礦圖測繪n 1）選點和埋點）選點和埋點 n2)角度測量n 經緯儀（全站儀）的安置n 檢驗與校正n 水平角觀測n 豎直角觀測l3)邊長丈量l4)導線的延長l2.井下經緯儀導線測量內業井下經緯儀導線測量內業l 1)內業計算之前，應認真檢查全部外業記錄。 l 2)邊長計算l 3）角度閉合差的計算與分配l 4)推算各邊的坐標方位角 l

3、5）坐標增量的計算 l 6）坐標增量閉合差的計算與分配 l 7）點的坐標計算 【技能訓練技能訓練13】地下導線測量實訓地下導線測量實訓 1技能訓練目標技能訓練目標掌握點下對中、井下導線的測角和量距的方法2儀器與工具儀器與工具每組借領一臺全站儀及其輔助設備，礦燈、礦帽，小鋼尺1把，記錄板1塊。3實訓步驟實訓步驟1）指導教師先作示范，講解原理與要領；2）布置導線點3）儀器安置；（對中整平）4）角度觀測；5）分段丈量； 4實訓基本要求實訓基本要求1）遵照附錄1“測量實訓的一般要求”中的各項規定。2）完成15秒級基本控制導線測量；3）每個學生操作兩個測站以上的實訓任務，每組完成一條導線；4）注意粗瞄準

4、時，前視（或后視）人員要打燈語，注意團隊的合作；5上交資料上交資料1）各組的記錄手薄一份。2）每位學生的實訓報告。 豎井豎井聯系聯系測量測量豎井定向測量豎井定向測量豎井高程傳遞豎井高程傳遞一井定向一井定向兩井定向兩井定向陀螺儀定向陀螺儀定向鋼尺傳遞法鋼尺傳遞法測距儀傳遞法測距儀傳遞法1.豎井聯系測量內容豎井聯系測量內容子情境2 豎井聯系測量aPbQ水準點1水準點22、 豎井高程傳遞豎井高程傳遞（1） 鋼尺傳遞法鋼尺傳遞法l檢核檢核水準點1水準點2注意事項注意事項鋼尺改正鋼尺改正（2）測距儀傳遞法）測距儀傳遞法ab水準點1水準點2mnDabcab c(1)(1)投點及連接測量方法投點及連接測量方

5、法O1O2ABABO1O2聯系三角形聯系三角形3、一井定向、一井定向目的：將地面點坐標和方位角傳遞到地下目的：將地面點坐標和方位角傳遞到地下(2)(2)聯系三角形平差計算聯系三角形平差計算bca O1O2A（1 1）計算兩吊垂線間距。）計算兩吊垂線間距。（2 2）檢核計算。）檢核計算。mmaaa2測算（3 3）計算三角形邊長改正數。）計算三角形邊長改正數。3avvvcba（4 4）計算）計算角和角和角。角。sinsinabsinsinac（5 5）求閉合差并進行改正。）求閉合差并進行改正。180算算f2fv2fvcos2222bccba算(3)(3)地下導線起始邊方位角推算地下導線起始邊方位角

6、推算BAABO1O2O1O2BAO1O2AB C D mqmo0l(4)(4)方位角傳遞的誤差方位角傳遞的誤差00lmmq (5)(5)聯系三角形的最有利形狀聯系三角形的最有利形狀sinsinab360A BBA AO1O2ba AO1O2（1）兩垂線之間距離盡可能遠。）兩垂線之間距離盡可能遠。（2）應為伸展形狀，）應為伸展形狀， 不能大于不能大于3。O1O2O1O2（3）b/a的數值應大約等于的數值應大約等于1.5。Aab2222)()1 ()(abmabtgammS測距精度的影響測角精度的影響(5)(5)聯系三角形的最有利形狀聯系三角形的最有利形狀(5)(5)聯系三角形的最有利形狀聯系三角

7、形的最有利形狀2222)()1 ()(abmabtgammS2222)()1 ()(acmactgammSbcmmO1O2Abca sinsinacsinsinabO1O2（4）傳遞方向應經過小角。）傳遞方向應經過小角。BAAB路線對應的角度1234(5)(5)聯系三角形的最有利形狀聯系三角形的最有利形狀M4、兩井定向、兩井定向通風井豎井abcO1CDBO2無定向導線 PQN(1) 投點及聯系測量(2)內業計算 計算兩吊錘線在地面坐標系的方向角與距離ABABABXXYY arctan22)()(ABABABYYXXS計算地下導線點在假定坐標系中的坐標設A點為原點，A1邊為X軸方向sincosi

8、iiiiiSYSXAx123ByXY111)180(niAii=（1，2，n1）式中：B點的坐標為： ABBABBYYXX由A、B兩點再假定坐標系中坐標，反算其假定方位角與距離為：arctanBBABXY22BBABYXS計算地下導線各點在地面坐標系中的坐標 cossinsincosiiiiiiBAiiYXYXYXiiABAB其中：兩豎井間地下導線的平差 ABAB坐標閉合差 由于BBXXXfBBYYYf22YXfff全長相對閉合差為 fSSfK1(3)精度分析 當進行兩井定向，則無定向導線最后一條邊的方位角中誤差為：3/ )5 . 1( nmmn式中：n為導線邊數 如果不作兩井定向，按支導線推

9、算最后一條邊的方位角中誤差 1nmmn例如：當布設n5 23/ )5 . 1(1nnmmnn（4）鉛垂儀與全站儀聯合定向法通風井豎井TD1TD2W1W2BCPQ(5)(5)陀螺經緯儀定向陀螺經緯儀定向1 陀螺經緯儀的工作原理陀螺經緯儀的工作原理2陀螺北方向值的觀測陀螺北方向值的觀測 陀螺北方向指的是陀螺子午線方向，即陀螺軸在擺動平衡位置所指的方向。陀螺北方向值的觀測通常采用逆轉點法。 3全站型陀螺經緯儀全站型陀螺經緯儀 全站型陀螺儀是一種將陀螺儀和全站儀集成于一體的且具有全天候、全天時、快速高效獨立的測定真北方位的精密測量儀器 4陀螺經緯儀定向陀螺經緯儀定向1）在地面已知邊上測定儀器常數陀陀A

10、BABAABABTTT 2）井下定向邊陀螺方位角的測定及坐標方位的計算陀平abaabT 二、直線巷道中線的標定二、直線巷道中線的標定 子情境3 巷道施工測量一、一、概述概述 1初步標定巷道開切點和臨時中線初步標定巷道開切點和臨時中線 2精確標定直線巷道的中線精確標定直線巷道的中線 三、曲線巷道中線的標定三、曲線巷道中線的標定1算標定數據算標定數據 nRl2sin2nBA2180n/180321BA45L1L221BA452221（1 1）半徑法半徑法 子情境3 巷道施工測量2實地標定實地標定 （2 2）垂線法垂線法 1瞄線法瞄線法子情境3 巷道施工測量四、中線的延長四、中線的延長2拉線法拉線法

11、3經緯儀延長中線法經緯儀延長中線法五、巷道腰線的標定五、巷道腰線的標定1平巷腰線的標定平巷腰線的標定2斜巷道腰線的標定斜巷道腰線的標定 直線巷道的延長和檢查直線巷道的延長和檢查 中線不斷向前延設中線不斷向前延設,掘掘3040M延設一組中線。延設一組中線。保證最前一個中線點距工作面不超過保證最前一個中線點距工作面不超過4050m,以防以防掘偏。掘偏。方法：經緯儀法，瞄線法，拉線法方法：經緯儀法，瞄線法，拉線法ABC（1 1）高程貫通誤差）高程貫通誤差mh子情境4 巷道貫通測量1 1、分類、分類（2）縱向貫通誤）縱向貫通誤差差ml（3）橫向貫通誤差）橫向貫通誤差mq橫向誤差17.3毫米高程誤差4.

12、6毫米 大瑤山隧道大瑤山隧道(14.3(14.3公里公里) )隧道工程舉例隧道工程舉例西康鐵路西康鐵路 秦嶺特長隧道秦嶺特長隧道(18.4(18.4公里公里) )縱向誤差125毫米橫向誤差12毫米高程誤差1毫米 2 2、誤差預計、誤差預計豎井聯系測量的誤差貫通面豎井BA下上綜2222mmmm3 3、誤差的測定、誤差的測定橫向貫通誤差縱向貫通誤差高程貫通誤差thu延伸中線法延伸中線法AB量取AB兩點之間的高差與距離即可的貫通誤差坐標法坐標法貫通面主要導線主要導線A（XA, YA ）（XA”, YA” ）A”橫向誤差： YA -YA” 縱向誤差： XA -XA” 方位角貫通誤差水準測量法水準測量法

13、貫通面BM1BM2細鋼絲細鋼絲求解點A的高程HA求解點A的高程H”高程貫通誤差為H”-H4 4、誤差的調整、誤差的調整 調整貫通誤差的工作，原則上應在隧道未襯砌地段上進行，不再牽動已襯砌地段的中線，以防減少限界而影響行車。 (1)(1)直線隧道貫通誤差直線隧道貫通誤差 調整方法-折線法 具體方法貫通面方向125 直線連接直線連接 5 25 加反向曲線加反向曲線R=4000mR=4000m(2)(2)曲線隧道貫通誤差曲線隧道貫通誤差貫通面方向貫通面位于圓曲線上 進口貫通面出口貫通面輔助切線輔助切線10203040在貫通面兩側每20米弦長的中線點上，增加或減少10的切線偏角貫通面當貫通面位于曲線始

14、（終）附近 RABCCDEED調整圓曲線長度法DE與DE不平行也不重合 調整后DE與DE平行 RDEDDEECCRCC2360AFFsinDDFFAA子情境5 隧道工程測量地面控制測量平面控制測量高程控制測量精密導線法 GPS定位技術 水準測量 三角高程測量 一、 地面控制測量1、中線放樣 2、坡度放樣 3、斷面放樣 4、隧道貫通誤差的測定與調整 在隧道施工過程中，根據洞內布設的地下導線點，經坐標推算而確定隧道中心線方向上有關點位，以準確知道較長隧道的開挖方向和便于日常施工放樣。為了控制隧道坡度和高程的正確性，通常在隧道巖壁上每隔510m，標出比洞底地坪高出1m的抄平線，又稱腰線，腰線與洞底地坪的設計高程線是平行的。施工人員根據腰線可以很快地放樣出坡度和各部位高程。1、中線放樣5A2255PAPAXXYYLADP4P5L555PAPAAPXXYYarctg4555PPAP5APADA（1）中線法5AADP4P5L操作過程標定中線上的點A;標定開挖方向(定D點)中線點向