第八章+地下建筑物的施工测量

三、地面三角测量误差对隧道横向贯通误差的影响（略） 地面三角测量误差对隧道横向贯通误差的影响（ 四、水准测量误差对高程贯通精度的影响 受洞外或洞内高程控制测量的误差影响， 受洞外或洞内高程控制测量的误差影响，贯通面上所产生 的高程中误差按下式估算： 的高程中误差按下式估算：
mh = m∆ L
式中： 为洞内外水准路线全长， 式中：L — 为洞内外水准路线全长，以km计。 计 m∆— 为每 水准测量高差中数的偶然中误差， 为每km水准测量高差中数的偶然中误差 水准测量高差中数的偶然中误差， 以mm计； 计
2、解析法 a.洞口位置的标定，b.开挖方向的标定， a.洞口位置的标定，b.开挖方向的标定， 洞口位置的标定 开挖方向的标定 c.隧洞长度的确定。 c.隧洞长度的确定。 隧洞长度的确定
对于直线型隧道： 对于直线型隧道：
对于曲线型隧道： 对于曲线型隧道：
§8-2 隧道贯通测量
一、贯通误差及其对隧道贯通的影响 相向开挖的两条施工中线上， 相向开挖的两条施工中线上，具有贯通面里 程的中线点不重合， 程的中线点不重合，两点连线的空间线段称为贯通 误差。 误差。 H
公式推导： 公式推导：
B′ B K′ N C′ θ mβ S A θ R xA 贯 通 面 C K A′
m yβA = K N = K K ′ ⋅ cos θ m′′A KK ′ = β ⋅ s ρ ′′ 故 m y βA m′′A = β ⋅ RxA ρ ′′
m yβ
m′′ =± β ρ ′′
2 RX ∑
（一）洞外平面控制测量 • 对于直线隧道，洞外平面控制测量的目的主要是 对于直线隧道， 获取两端洞口较为精确的点的平面位置和引测进 洞的方向； 洞的方向； • 对于曲线隧道，洞外平面控制测量除具有与直线 对于曲线隧道， 隧道相同的目的外， 隧道相同的目的外，还在于间接求算隧道所在曲线 的转向角及两端洞口控制桩与交点的相对位置， 的转向角及两端洞口控制桩与交点的相对位置，进 而按设计选配的圆曲线半径和缓和曲线长重新确定 隧道中线的位置。 隧道中线的位置。
第八章 地下建筑物的施工测量 §8 - 1 概 述
一、地下建筑物的施工测量的内容及其作用 地下建筑物主要有隧道工程、城市地铁工程、人防工程、 地下建筑物主要有隧道工程、城市地铁工程、人防工程、 地下厂房仓库、地下停车场、机场、 地下厂房仓库、地下停车场、机场、地下环形粒子加速器工程 以及地下矿山的井巷工程等。 以及地下矿山的井巷工程等。 地下建筑物施工测量的主要内容： 地下建筑物施工测量的主要内容： 施工测量的主要内容 在地面建立平面与高程施工控制网；将地面上的坐标、 在地面建立平面与高程施工控制网；将地面上的坐标、方 向和高程传递到地下去的联系测量； 向和高程传递到地下去的联系测量；在地下进行平面与高程控 制测量；根据地下控制点进行施工放样， 制测量；根据地下控制点进行施工放样，指导地下工程的正确 开挖、衬砌和施工； 开挖、衬砌和施工；对地下建筑工程中的大型设备进行安装和 调校测量；最后进行竣工测量。 调校测量；最后进行竣工测量。
高 程 中误差 18 17 25
注：此表不适用设有竖井的隧道。若设有竖井？ 此表不适用设有竖井的隧道。若设有竖井？ 若设有竖井， 若设有竖井，在一般情况下通过每个竖井的联系测量 误差作为一个独立因素。 误差作为一个独立因素。
§8-3 隧道控制测量误差对横向贯通精度的影响
一、概述 隧道控制测量包括地面和洞内两部分，每一部分又分平面 隧道控制测量包括地面和洞内两部分， 控制和高程控制。 控制和高程控制。 平面控制可通过三角测量、导线测量、GPS测量等建立； 测量等建立； 平面控制可通过三角测量、导线测量、 测量等建立 高程控制一般采用水准测量的方法。 高程控制一般采用水准测量的方法。 隧道施工控制网的主要作用是保证地下相向开挖的工作面 能正确贯通。它们的精度要求主要取决于隧道贯通的精度要求、 能正确贯通。它们的精度要求主要取决于隧道贯通的精度要求、 隧道长度与形状、开挖工作面的数量以及施工方法等。 隧道长度与形状、开挖工作面的数量以及施工方法等。
P2 δ X P1 J δq δl Y δ h
C
1. 贯通误差的分类
• 贯通误差在水平面上的正射投影称为平面 贯通误差； 贯通误差； • 在铅垂面上的正射投影称为高程贯通误差，简称高 在铅垂面上的正射投影称为高程贯通误差， 程误差。 程误差。
H
P2 δ X P1 J δq δl Y δh
C
平面贯通误差在水平面内可分解为两个分量： 平面贯通误差在水平面内可分解为两个分量： • 与贯通面平行的分量，称为横向贯通误差， 与贯通面平行的分量，称为横向贯通误差，简称 横向误差( 横向误差 δq ) ； • 与贯通面垂直的分量，称为纵向贯通误差， 与贯通面垂直的分量，称为纵向贯通误差，简称 纵向误差( 纵向误差 δl )。
H
P2 δ X P1 J δq δl Y δh
C
2. 贯通误差对隧道贯通的影响
• 纵向误差影响隧道中线的长度和线路的设计坡度。 纵向误差影响隧道中线的长度和线路的设计坡度。 • 横向误差影响线路方向，如果超过一定的范围， 横向误差影响线路方向，如果超过一定的范围， 就会引起隧道几何形状的改变， 就会引起隧道几何形状的改变，甚至造成侵入建 筑限界而迫使大段衬砌拆除重建， 筑限界而迫使大段衬砌拆除重建，既给工程造成 重大经济损失又延误了工期。因此， 重大经济损失又延误了工期。因此，必须对横向 误差加以限制。 误差加以限制。 • 高程误差主要影响线路坡度。 高程误差主要影响线路坡度。
•
•
中线法一般只能用于短于1000 m的直线隧道 中线法一般只能用于短于1000 m的直线隧道 和短于500 m的曲线隧道的洞外平面控制 的曲线隧道的洞外平面控制。 和短于500 m的曲线隧道的洞外平面控制。
2. 导线法 • 用导线方式建立隧道洞外平面控制时，导线点应 用导线方式建立隧道洞外平面控制时，
沿两端洞口的连线布设。 沿两端洞口的连线布设。
• 导线点的位置应根据隧道的长度和辅助坑道的数
量及分布情况，并结合地形条件和仪器测程选择。 量及分布情况，并结合地形条件和仪器测程选择。
• 导线最短边长不应小于 导线最短边长不应小于300m，相邻边长的比不 ，
应小于1： ，并尽量采用长边， 应小于 ：3，并尽量采用长边，以减小测角误差 对导线横向误差的影响。 对导线横向误差的影响。
二、地下建筑物施工测量的方法 1、现场标定法（直接定线测量） 、现场标定法（直接定线测量）
对于较短的隧洞，可在现场直接选定洞口位置， 对于较短的隧洞，可在现场直接选定洞口位置，然后用经 纬仪按正倒镜定直线的方法标定隧洞中心线掘进方向， 纬仪按正倒镜定直线的方法标定隧洞中心线掘进方向，并求出 隧洞的长度。 隧洞的长度。
• 导线的水平角一般采用方向观测法。当水平角只 导线的水平角一般采用方向观测法。
有两个方向时， 有两个方向时，可按奇数和偶数测回分别观测导线 的左角和右角， 的左角和右角，这样可以检查出测角仪器的带动误 差，数据处理时可以较大程度地消除此项误差的影 响。
二、导线测量误差对横向贯通精度的影响
1、测角误差引起的横向贯通误差 、
Y
X B RxB
ห้องสมุดไป่ตู้A R xA ZD
贯 通 面 B′ R XD D′ C E′ R XC C′ A′
F D 隧道中线
R XE
E
m yβ
m ′′ = ± β ρ ′′
∑
2 RX
式中， 式中，∑R2X为测角的各导线点至贯通面的垂直距离的 平方和。 平方和。
2、测边误差所引起的横向贯通误差 、
ml m yl = ± l
2 dy ∑
B1 ml B
l
B′ 1 my
l
B′ dy A′
式中： 式中：∑d2y为各导线边在 贯通面上的投影长度平方 的总和。 的总和。
A
公式推导： 公式推导：
ml m y l = B ′B1′ = ⋅dy l 3、导线测量误差引起的横向贯通误差 、
地下建筑物施工测量的作用： 地下建筑物施工测量的作用： 施工测量的作用 在地下标定出地下工程建筑物的设计中心线和高程及开挖、 在地下标定出地下工程建筑物的设计中心线和高程及开挖、 衬砌和施工指定方向和位置；保证在有两个相向开挖面的掘进中， 衬砌和施工指定方向和位置；保证在有两个相向开挖面的掘进中， 施工中线在平面和高程上按设计的要求正确贯通，保证开挖不超 施工中线在平面和高程上按设计的要求正确贯通， 过规定的界线，保证所有的建筑物在贯通前能正确的修建； 过规定的界线，保证所有的建筑物在贯通前能正确的修建；保证 设备的正确安装；为设计和管理部门提供竣工测量资料等。 设备的正确安装；为设计和管理部门提供竣工测量资料等。
§8-4 地面控制测量
• 直线隧道长度大于 直线隧道长度大于1000m，曲线隧道长度大于 500 m，均 ， ， 应根据横向贯通精度要求进行隧道平面控制测量设计。 应根据横向贯通精度要求进行隧道平面控制测量设计。
• 两相邻开挖洞口（包括横洞口、斜井口）高程路线长度大 两相邻开挖洞口（包括横洞口、斜井口） 于5000m，应根据高程贯通精度要求进行隧道高程控制测 ， 量设计。 量设计。
′ mβ′ 2 2 mq = ± m yβ + m yl = ± ρ ′′
2
m 2 RX + l ∑ l
2
2 dy ∑
n 2 s 2 m ′′ 2 β 当导线为等边直伸型时： 当导线为等边直伸型时： m = ± q ρ ′′ 2
n + 1 .5 ⋅ 3
建立洞外平面控制的常用的方法有：中线法、 建立洞外平面控制的常用的方法有：中线法、导线 三角网和GPS网等。 GPS网等 法、三角网和GPS网等。 1. 中线法 先将洞内线路中线点的平面位置测设于地面， 先将洞内线路中线点的平面位置测设于地面， 经检核确认该段中线与两端相邻线路中线能够正确 衔接后，方可以此作为依据，进行引测进洞和洞内 衔接后，方可以此作为依据， 中线测设。 中线测设。