11.8隧道工程施工测量_重庆大学版_测量学_课件
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别强调，为了保证施工安全，在隧 道掘进过程中，还应设置变形观测 点，以便监测围岩的位移变化。腰 桩、洞壁和洞顶的水准点可作为变 形观测点。 隧洞断面测设
END Thaks
本节课结束
二、 地面控制测量
（2）地面高程控制测量
高程控制测量的任务是按规定的精度测定洞口附近水准点的高程，作
为高程引测进洞的依据。每一洞口埋设的水准点应不少于2 个，两个水准
点的位置以能安置一次仪器即可联测为宜。水准线路应选择连接各洞口较 平坦和最短的路线，且形成闭合环或敷设两条互相独立的水准路线，以达 到测站少、观测快、精度高的要求。由已知的水准点从一端洞口向另一端 洞口观测。水准测量的等级，取决于两洞口间水准路线的长度。对于中、 短隧道通常用三、四等水准测量。
高方位的精度。
三、 地下控制测量
（2）地下导线测量的外业 导线点要选在坚固的地板或顶板上，应便于观测和安置仪器、 通视较好，边长大致相等，且不小于20m。测角—般采用测回法， 观测时要严格进行对中，瞄准目标或垂球线上的标志。如果导线点 在洞顶，则要求经纬仪具有向上对中功能。 （3）地下导线测量的内业 导线测量的计算与地面相同。只是地下导线随隧道掘进而敷设， 在贯通前难以闭合，也难以附合到已知点上，是一种支导线的形式。
二、 地面控制测量
④ GPS测量法 利用GPS定位技术建立隧道地面控制网，工作量小、精度高、可以全 天候观测，适用于建立大、中型隧道地面控制网。布设GPS 网时，一般 只需在洞口处布点。对于直线隧道，洞口点选在线路中线上，另外再布设
两个定向点，除要求洞口点与定向点通视外，定向点之间不要求通视。对
于曲线隧道，还应把曲线上的主要控制点包括在网中。
点的高程传递到井下水准点上， 建立井下高程控制，使地面和井 下统一的高程系统。 计算时，对钢尺要加入尺 长、温度、垂直和自重四项改正。
钢尺传递高程
四、 竖井联系测量
将测距仪安置在井口一侧 的地面上，在井口上方与测距仪 等高处安置一直角棱镜将光线转
折 90 ，发射到井下平放的反射
镜，测出测距仪至地下反射镜的 折线距离L1+L2；在井口安置反
三、 地下控制测量
施工导线随开挖面推进布设， 用以放样指导开挖，边长一般为 25～50m。 当隧道掘进一段后，选择部分 施工导线点布设边长一般为 50 ～ l00m 、精度较高的基本导线，以 检查开挖方向的精度。 对 于 特 长 隧 道 掘 进 大 于 2km 时，可选部分基本导线点敷设主要 导线，其边长一般为 150 ～ 300m ， 用测距仪测边，并加测陀螺边以提
土木工程测量
第十一章 线路工程 测量
第八节 隧道工程施工 测量
主讲教师：刘 星 重庆大学土木工程学院
一、 隧道测量的内容与作用
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
隧道施工测量的主要工作包括在地面上建立平面和高程控制网的地面 控制测量、建立地面地下统一坐标系统的联系测量、地下控制测量、隧道
施工测量。
所有这些测量工作的作用是：在地下标定出地下工程建筑物的设计中 心线和高程，为开挖、衬砌和施工指定方向和位置，保证各开挖面的掘进 中，施工中线在平面和高程上按设计的要求正确贯通，开挖不超过规定的
因此，根据误差分析可知，测角误差对导线点位的影响，随测站数
的增加而增大，故应尽量减少测站数；量边的系统误差对隧道纵向 误差影响较大，测角误差对隧道横向误差影响较大。
三、 地下控制测量
（4）地下高程控制测量
当隧道坡度小于 8°时，多采用水准测量比较方便；当坡度大于 8°可采用三角高程测量。随着隧道的掘进，可每隔50m 在地面上设
二、 地面控制测量
③ 导线测量法 用光电测距导线，既方便又灵活，对地形复杂、量距困难的隧道进行 地面平面控制，已成为主要方法。对于直线隧洞，为减少导线测距误差对 隧道横向贯通的影响应尽量将导线沿隧道中线敷设。对于曲线隧道，应使
导线沿两端洞口连线方向布设成直伸型。为了增加校核条件、提高导线测
量的精度，应适当增加闭合环个数以减少闭合环中的导线点数。
二、 地面控制测量
② 三角测量法 当隧洞较长，且地形复杂的山岭地区，可采用此方法。隧洞三角网一 般布设成沿隧道路线方向延伸的单三角锁，最好尽量沿洞口连线方向布设 成直伸型三角锁，以减小边长误差对横向贯通的影响。三角锁必须测量高
精度的基线，测角精度要求也较高，一般测角精度为±2"，起始边的相对
误差不应低于1/300 000。若用高精度的测距仪多测几条基线，用测角锁 计算比较简便。根据各控制点坐标可推算开挖方向的进洞关系角度。
射镜，测出距离 L2 。在分别测
出井口和井下的反射镜与水准点 A、B的高差h1、h2，即可求得 B点得高程。
测距仪传递高程
五、 隧道掘进中的测量工作
（1）隧洞中线的测设
隧道施工时通常用中线确定掘进方向。先用经纬仪根据洞内已敷设的 导线点设置中线点。如图所示，P3、P4为已敷设导线点，i为待定中线点， 已知P3、P4的实测坐标、i点的设计坐标和隧道中线的设计方位角，即可
腰线测设
五、 隧道掘进中的测量工作
（3） 开挖断面的测设
隧洞断面的形式如图所示，设 计图纸上给出断面宽度 B 、拱高 f 、 拱弧半径 R 以及设计起拱线的高度
H 等数据。测设时，首先用串线法
( 或在中线桩上安置经纬仪 ) ，在工 作面上定出断面中垂线，根据腰线 定出起拱线位置。然后根据设计图
纸，采用支距法测设断面轮廓。特
而异。井筒内气流影响，使重锤
线发生偏移 或摆动 ，当 摆幅＜ 0.4mm，认为是稳定的。 ② 连接测量
测量时需要一些措施来保
障定向精度，比如两重锤之间 的距离尽可能大；两重锤连线
所对的角应尽可能小等等。
四、 竖井联系测量
（2）竖井高程传递
通过竖井传递高程 ( 也称导
入高程 ) 的目的是将地面上水准
界线。同时保证所有建筑物在贯通前能正确地修建、设备的正确安装，为
设计和管理部门提供竣工测量资料等。
二、 地面控制测量
（1）地面平面控制测量
地面平面控制测量的主要任务是测定各洞口控制点的相对位置，以便 根据洞口控制点按设计方向进行开挖，并能以规定精度正确贯通。地面平 面控制测量的方法有：中线法、三角测量法、导线测量法、GPS 测量法。 ① 中线法（直接定线法）
推算出放样中线点所需的数据。
五、 隧道掘进中的测量工作
在隧道开挖过程中，常用腰线法控制隧道的坡度和高程。作业时在两 侧洞壁每隔5～10m 测设出高于洞底设计高程约1m 的腰线点。腰线点设
置一般采用视线高法。如图，水准仪后视水准点P5，读取后视读数a，得
仪器高。根据腰线点A、B 的设计高程，可分别求出A、B 点与视线间的 高差Δ h1、 Δ h2 ，据此可在边墙上定出A、B 两点。A、B两点的连线即 为腰线。
向。这里主要介绍一井定向。 （1）竖井定向测量
一井定向是在井筒内挂两条吊垂线，在地面根据近井控制点测 定两吊垂线的坐标 x、y及其连线的方位角。在井下，根据投影点的
坐标及其连线的方位角，确定地下导线点的起算坐标及方位角。一
井定向分为投点和连接测量。
四、 竖井联系测量
① 投点
通常采用重荷稳定投点法。 投点重锤重量与钢丝直径随井深
三、 地下控制测量
隧道地下平面控制一般采用导线测量。其目的是以规定的精度建立与 地面控制测量统一的地下坐标系统，根据地下导线点坐标，放样出隧道中 线及其衬砌的位置，指导隧道开挖的方向，保证隧道贯通符合设计和规范 要求。 （1） 地下导线布设 地下导线的起始点通常设在由地面控制测量测定隧道洞口的控制点上， 其特点是：它为随隧道开挖进程向前延伸的支导线，沿坑道内敷设导线点 选择余地小。 为了很好地控制贯通误差，应先敷设精度较低的施工导线，然后再敷 设精度较高的基本控制导线，采取逐级控制和检核。
置一个洞内高程控制点，也可埋设在洞顶或洞壁上，亦可将导线点
作为高程控制点。但都力求稳固和便于观测。地下高程控制测量都 是支水准路线，必须往返观测进行检核。若有条件尽量闭合或附合。 测量方法与地面基本相同。
四、 竖井联系测量
在隧道施工中，常常在洞口间以竖井增加掘进作业面，以缩短 贯通段的长度，提高工程进度。为了保证各相向开挖面能正确贯通， 必须将地面控制网中的坐标、方向及高程，经由竖井传递到地下， 这些传递工作称为竖井联系测量。其中坐标和方向的传递称为竖井 定向测量。定向方法有：一井、两井、平(斜)峒定向和陀螺经纬仪定
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二、 地面控制测量
（2）地面高程控制测量
高程控制测量的任务是按规定的精度测定洞口附近水准点的高程，作
为高程引测进洞的依据。每一洞口埋设的水准点应不少于2 个，两个水准
点的位置以能安置一次仪器即可联测为宜。水准线路应选择连接各洞口较 平坦和最短的路线，且形成闭合环或敷设两条互相独立的水准路线，以达 到测站少、观测快、精度高的要求。由已知的水准点从一端洞口向另一端 洞口观测。水准测量的等级，取决于两洞口间水准路线的长度。对于中、 短隧道通常用三、四等水准测量。
高方位的精度。
三、 地下控制测量
（2）地下导线测量的外业 导线点要选在坚固的地板或顶板上，应便于观测和安置仪器、 通视较好，边长大致相等，且不小于20m。测角—般采用测回法， 观测时要严格进行对中，瞄准目标或垂球线上的标志。如果导线点 在洞顶，则要求经纬仪具有向上对中功能。 （3）地下导线测量的内业 导线测量的计算与地面相同。只是地下导线随隧道掘进而敷设， 在贯通前难以闭合，也难以附合到已知点上，是一种支导线的形式。
二、 地面控制测量
④ GPS测量法 利用GPS定位技术建立隧道地面控制网，工作量小、精度高、可以全 天候观测，适用于建立大、中型隧道地面控制网。布设GPS 网时，一般 只需在洞口处布点。对于直线隧道，洞口点选在线路中线上，另外再布设
两个定向点，除要求洞口点与定向点通视外，定向点之间不要求通视。对
于曲线隧道，还应把曲线上的主要控制点包括在网中。
点的高程传递到井下水准点上， 建立井下高程控制，使地面和井 下统一的高程系统。 计算时，对钢尺要加入尺 长、温度、垂直和自重四项改正。
钢尺传递高程
四、 竖井联系测量
将测距仪安置在井口一侧 的地面上，在井口上方与测距仪 等高处安置一直角棱镜将光线转
折 90 ，发射到井下平放的反射
镜，测出测距仪至地下反射镜的 折线距离L1+L2；在井口安置反
三、 地下控制测量
施工导线随开挖面推进布设， 用以放样指导开挖，边长一般为 25～50m。 当隧道掘进一段后，选择部分 施工导线点布设边长一般为 50 ～ l00m 、精度较高的基本导线，以 检查开挖方向的精度。 对 于 特 长 隧 道 掘 进 大 于 2km 时，可选部分基本导线点敷设主要 导线，其边长一般为 150 ～ 300m ， 用测距仪测边，并加测陀螺边以提
土木工程测量
第十一章 线路工程 测量
第八节 隧道工程施工 测量
主讲教师：刘 星 重庆大学土木工程学院
一、 隧道测量的内容与作用
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
隧道施工测量的主要工作包括在地面上建立平面和高程控制网的地面 控制测量、建立地面地下统一坐标系统的联系测量、地下控制测量、隧道
施工测量。
所有这些测量工作的作用是：在地下标定出地下工程建筑物的设计中 心线和高程，为开挖、衬砌和施工指定方向和位置，保证各开挖面的掘进 中，施工中线在平面和高程上按设计的要求正确贯通，开挖不超过规定的
因此，根据误差分析可知，测角误差对导线点位的影响，随测站数
的增加而增大，故应尽量减少测站数；量边的系统误差对隧道纵向 误差影响较大，测角误差对隧道横向误差影响较大。
三、 地下控制测量
（4）地下高程控制测量
当隧道坡度小于 8°时，多采用水准测量比较方便；当坡度大于 8°可采用三角高程测量。随着隧道的掘进，可每隔50m 在地面上设
二、 地面控制测量
③ 导线测量法 用光电测距导线，既方便又灵活，对地形复杂、量距困难的隧道进行 地面平面控制，已成为主要方法。对于直线隧洞，为减少导线测距误差对 隧道横向贯通的影响应尽量将导线沿隧道中线敷设。对于曲线隧道，应使
导线沿两端洞口连线方向布设成直伸型。为了增加校核条件、提高导线测
量的精度，应适当增加闭合环个数以减少闭合环中的导线点数。
二、 地面控制测量
② 三角测量法 当隧洞较长，且地形复杂的山岭地区，可采用此方法。隧洞三角网一 般布设成沿隧道路线方向延伸的单三角锁，最好尽量沿洞口连线方向布设 成直伸型三角锁，以减小边长误差对横向贯通的影响。三角锁必须测量高
精度的基线，测角精度要求也较高，一般测角精度为±2"，起始边的相对
误差不应低于1/300 000。若用高精度的测距仪多测几条基线，用测角锁 计算比较简便。根据各控制点坐标可推算开挖方向的进洞关系角度。
射镜，测出距离 L2 。在分别测
出井口和井下的反射镜与水准点 A、B的高差h1、h2，即可求得 B点得高程。
测距仪传递高程
五、 隧道掘进中的测量工作
（1）隧洞中线的测设
隧道施工时通常用中线确定掘进方向。先用经纬仪根据洞内已敷设的 导线点设置中线点。如图所示，P3、P4为已敷设导线点，i为待定中线点， 已知P3、P4的实测坐标、i点的设计坐标和隧道中线的设计方位角，即可
腰线测设
五、 隧道掘进中的测量工作
（3） 开挖断面的测设
隧洞断面的形式如图所示，设 计图纸上给出断面宽度 B 、拱高 f 、 拱弧半径 R 以及设计起拱线的高度
H 等数据。测设时，首先用串线法
( 或在中线桩上安置经纬仪 ) ，在工 作面上定出断面中垂线，根据腰线 定出起拱线位置。然后根据设计图
纸，采用支距法测设断面轮廓。特
而异。井筒内气流影响，使重锤
线发生偏移 或摆动 ，当 摆幅＜ 0.4mm，认为是稳定的。 ② 连接测量
测量时需要一些措施来保
障定向精度，比如两重锤之间 的距离尽可能大；两重锤连线
所对的角应尽可能小等等。
四、 竖井联系测量
（2）竖井高程传递
通过竖井传递高程 ( 也称导
入高程 ) 的目的是将地面上水准
界线。同时保证所有建筑物在贯通前能正确地修建、设备的正确安装，为
设计和管理部门提供竣工测量资料等。
二、 地面控制测量
（1）地面平面控制测量
地面平面控制测量的主要任务是测定各洞口控制点的相对位置，以便 根据洞口控制点按设计方向进行开挖，并能以规定精度正确贯通。地面平 面控制测量的方法有：中线法、三角测量法、导线测量法、GPS 测量法。 ① 中线法（直接定线法）
推算出放样中线点所需的数据。
五、 隧道掘进中的测量工作
在隧道开挖过程中，常用腰线法控制隧道的坡度和高程。作业时在两 侧洞壁每隔5～10m 测设出高于洞底设计高程约1m 的腰线点。腰线点设
置一般采用视线高法。如图，水准仪后视水准点P5，读取后视读数a，得
仪器高。根据腰线点A、B 的设计高程，可分别求出A、B 点与视线间的 高差Δ h1、 Δ h2 ，据此可在边墙上定出A、B 两点。A、B两点的连线即 为腰线。
向。这里主要介绍一井定向。 （1）竖井定向测量
一井定向是在井筒内挂两条吊垂线，在地面根据近井控制点测 定两吊垂线的坐标 x、y及其连线的方位角。在井下，根据投影点的
坐标及其连线的方位角，确定地下导线点的起算坐标及方位角。一
井定向分为投点和连接测量。
四、 竖井联系测量
① 投点
通常采用重荷稳定投点法。 投点重锤重量与钢丝直径随井深
三、 地下控制测量
隧道地下平面控制一般采用导线测量。其目的是以规定的精度建立与 地面控制测量统一的地下坐标系统，根据地下导线点坐标，放样出隧道中 线及其衬砌的位置，指导隧道开挖的方向，保证隧道贯通符合设计和规范 要求。 （1） 地下导线布设 地下导线的起始点通常设在由地面控制测量测定隧道洞口的控制点上， 其特点是：它为随隧道开挖进程向前延伸的支导线，沿坑道内敷设导线点 选择余地小。 为了很好地控制贯通误差，应先敷设精度较低的施工导线，然后再敷 设精度较高的基本控制导线，采取逐级控制和检核。
置一个洞内高程控制点，也可埋设在洞顶或洞壁上，亦可将导线点
作为高程控制点。但都力求稳固和便于观测。地下高程控制测量都 是支水准路线，必须往返观测进行检核。若有条件尽量闭合或附合。 测量方法与地面基本相同。
四、 竖井联系测量
在隧道施工中，常常在洞口间以竖井增加掘进作业面，以缩短 贯通段的长度，提高工程进度。为了保证各相向开挖面能正确贯通， 必须将地面控制网中的坐标、方向及高程，经由竖井传递到地下， 这些传递工作称为竖井联系测量。其中坐标和方向的传递称为竖井 定向测量。定向方法有：一井、两井、平(斜)峒定向和陀螺经纬仪定