(整理)隧道洞内控制测量的探析
解决隧道洞内控制测量对贯通误差的方法
解决隧道洞内控制测量对贯通误差的方法
隧道控制测量的主要目的,就是保证隧道在两个或两个以上开挖面的相向施工中,使其中线符合线路平面和纵断面的设计要求,在允许误差的范围内,在满足限界要求的条件下正确贯通,使衬砌结构符合设计要求,以减少施工浪费和不必要的返工。对施工单位而言,洞内控制测量精度的高低就直接影响贯通的精度,为保证隧洞在允许精度内贯通,本文就隧道洞内控制测量对贯通误差的影响作以下分析。
1 隧道贯通误差的概述
1.1 隧道贯通误差的分类
贯通误差是指在隧道施工中,由于地面控制测量、联系测量、地下控制测量、施工放样等误差,使得相向或同向掘进的坑道(或竖井)的两条施工中线上,具有贯通面里程的中线点不重合,两点连线的空间线段称为贯通误差。而根据其在隧道内的错开现象,一般将贯通误差分为三类:①纵向贯通误差:即与贯通面垂直的分量,其影响隧道中线的长度和线路的设计坡度;②横向贯通误差(将使隧道施工中线产生左或右的偏差):与贯通面平行的分量,其影响线路方向,如误差超出一定范围,就会引起隧道几何形状的改变,因此须对横向误差加以控制;③竖向贯通误差(高程贯通误差):在铅垂面上的正射投影称为高程贯通误差,简称高程误差,其将使坑道的坡度产生偏差。
1.2贯通误差限差及贯通精度要求
按《测规》规定,隧道长度小于3000m时,横向贯通限差为150mm,高程贯通限差为70mm。贯通精度要求叫表1.
表1 洞外、洞内控制测量的贯通精度要求
1.3 隧道贯通误差的来源及分配
隧道贯通误差的主要来源为洞外、洞内控制测量,洞内施工放样误差对贯通误差的影响可归并到洞内控制误差。由于洞内受光线暗、粉尘多,通风条件差、施工干扰多、空间狭窄等限制条件,因此洞内外控制测量具有不等精度,根据误差不等精度分配原则及误差传播定律有:
隧道工程资料:隧道监控量测时洞内外观察要点
隧道工程资料:隧道监控量测时洞内外观察
要点
隧道施工过程中应进行洞内、外观察,洞内观察分开挖工作面观察和已支护地段观察两部分。
1)开挖工作面观察应在每次开挖后进行。观察工作面状态、围岩变形、围岩风化变质情况、节理裂隙、断层分布和形态、地下水情况以及喷射混凝土的效果。观察后及时绘制开挖工作面地质素描图,填写开挖工作面地质状态记录表和施工阶段围岩级别判定卡。对已支护地段的观察每天应进行一次,主要观察围岩、喷射混凝土、锚杆和钢架等的工作状态。观察中发现围岩条件恶化时,应立即上报设计、监理单位,采取相应处理措施。
2)洞外观察重点应在洞口段及岩溶发育区段地表和洞身埋置深度较浅地段,其观察内容应包括地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透情况、地表植被变化等。
公路隧道工程洞内控制测量
•
• 洞内导线水平角测量时要注意以下3点: • (1)洞口站测角宜在夜晚或阴天进行;
• (2)洞内的目标应有足够的亮度,受光均匀、目标清晰,避免光线从旁侧照射目标;
• (3)由于洞内导线边长较短,因此,测角时应注意尽可能的减小仪器对中和目标偏心这两方面 的误差影响,当遇到短边导线时,注意要在测回之间,将仪器和棱镜觇标重新对中。 • 洞内导线同时在测角过程中进行测距时也要注意以下3点: • (1)在充分通风后,进行测距,避免尘雾环境下测距。 • (2)测距时仪器物镜和棱镜反光镜面上要检查应该无水雾。 • (3)棱镜的照明度要适度。
• (3)洞内高程测量线路在隧道贯通之前,均为支水准路线,因此需要进行往返观测或者多次观测,以 资检核,防止出现差错。
• (4)隧道施工过程中为满足施工测量精度需要,一般先要用低等级高程测量给出隧道在竖直面内的掘 进方向,然后再用高等级的高程测量进行检测、平差后,并建立固定性、长期性或者永久性高程点, 此类高等级高程点的间距以300m~500m为宜。
• 2、洞内水准测量
• 洞内水准测量方法原则等均与常规小区域地面控制常规三、四等水准测量相同,此 处不再过多描述,详细参阅相关测量学技术基础课程。 洞内三角高程测量方法原则等均与常规全站仪三角高程测量相同,此处也不再过多描 述,详细参阅相关测量学技术基础课程。注意观测垂直角、斜距、考虑地球曲率,对向 观测等相关事项。 另外当待测点在视线区域半径≤300m范围内时,同时结合运用“全站仪横轴法”进行 高程测量观测方法,并做好记录,与上述三角高程进行互相检核核对。(注:全站仪横 轴法需要事先将全站仪与准确的水准仪进行校核比对,统计数据求得仪器系统之间的高 程固定差,当观测值扣除固定差后,则可以达到全站仪高程测量,近乎 3~5毫米级误差 而接近于水准仪几何水准高程精度目的)。“全站仪横轴法”测高程,采用的也即水准 仪几何水准原理,可以在满足使用条件的前提下,直接进行高程传递,当采用对向观测 时,精度经实践验证,可以在公路工程施工测量满足常规高程测量要求,其具体操作方 法,要以具体不同品牌仪器精度而定,需在具体实践中多加检核验证,详情参阅有关测 量学书籍,此处也不再过多赘述。
隧洞洞内控制测量的探析
隧 洞 洞 内 控 制 测 量 的 探 析
吴 华 兵 王 岩 贾宝宏
摘 要: 从平面控制测量设计和 高程控制测量设计 两方 面介绍 了洞内控制测量设计 , 并在未 贯通前对 已施测 的测 量成果 进行相应 的精度估算 , 出 了提高 洞内控制测量精度 的措施 , 提 从而保 证隧洞的贯 通精度 。 关键词 : 控制测量, 设计 , 精度估算 , 法 方
L13 Ga 1 ng
A s a t C mb e ^ htepoet x mp o o en t n lag rg h p ia a s h x olo n e igt e ei rwi od c l b l c : o i d、 t h r c a l f n ai a l ego so , t n l e era r f edn h d s n da n r n j e e o r y st es s g gt ei — ma
中 圈 分 类 号 : U1 8 T 9
文献标识码 : A
对 隧洞工程 的开挖 , 在各种 规范 中的要求 很多 , 精度 也要求 则可得导线测角 中误差所引起 的横 向贯通中误差 比较高 , 特别 是 对有 些管 道及 特种 工 程 的隧洞 。对 施 工单 位 而 言, 洞内控制测量精 度 的高低直 接影响 到贯通 的精度 , 为保 证隧 洞在允许精度内贯 通 , 首先要 对洞 内控制测 量进 行设计 , 未贯 在
隧道控制测量及监控量测
•一、洞内外控制测量
1、隧道控制点布设
1.2 洞外水准点一般每个洞口应埋设不少于2个以上的水准点。水准点应 尽可能与洞口等高,两水准点间的高差应以水准测量1-2站即可联测为宜。 水准点应埋设在洞口附近不受施工影响的地方,且便于与隧道洞内联测为 宜。
1.3 一般大于1.5km的隧道洞内应布设双导线,形成多边形闭合环,每个 闭合环一般由4-6条边构成。导线点间距一般在200m左右不宜过长或过短。 相邻导线边长不宜相差太大,相邻边长之比不能超过1:3.
GPS测量(m)全 站 仪 测 量 ( m )差值(mm)相对误差
343.9803 343.9854
5.1
1/67447
697.2441
697.2530
8.9
1/78342
504.2801 504.2840
3.9
1/129302
423.6116
423.6157
4.1
1/103319
727.0728
727.0788
•二、隧道监控量测
4、2 地表沉降量测
地表下沉量测根据隧道埋置深度、地质条件、地表有无建筑物、
所采用的开挖方式等因素确定。地表下沉量测的测点应与水平净空相
按开挖面距离确定的监控量测频率
量测断面距开挖工作面的距离(m)
量测频率
(0~1)B
2次/天
浅析隧道控制测量
2 隧道洞外水准点 、 ) 中线点应根据隧道平纵面 以及隧道长度等定期
进 行 复核 , 内控 制点 应 根 据 施 工进 度 设 定 。 洞
3工具准备: ) 由于在隧道工程测量中一多半的工作时间都是在 隧道 里, 工作环境一般比较恶劣 , : 如 光线太黑 、 空气恶劣 、 路面不平有 少许暗 沟等 。因此 , 在隧道测量时的测量工作人员在上班之前必须要准备 强光 探 照灯 、 测量仪器和其它 的辅 助工具 , 其强光探照灯是在洞 中测量 中必 不 可少 的一样 。测量仪器可用 日本索佳 S T 10 E 2 3R全站仪测量仪 , 索佳 S T 10 E 2 3 R系列全站仪采用索佳世界领先的新一代测距技术 ,可实现高 精度 、 远距离无协作 目标测距 , 反射片测距及棱镜测距。 全站仪单棱镜测 距可达 5 i。 k 精度可达 2 2 p 反射 片测距可达 1 ~ 0 , 度可达 3 n + p m; . 50 精 3 + 2p ; p m 无协作 目标测距可达 0 ~ 5m, . 3 0 精度可达 3 2p 。 无协作 目标 3 +pm 测距功能可直接对不 同材质 、 同颜 色的物体( 不 建筑物墙面 、 电线 杆 、 电 线、 悬崖壁 、 山体 、 、 泥土 木桩等等 ) 进行远距离 、 高精度 的测量。 可大大的 提高测量工作效率 , 降低测量人员的劳动强度。 3 R系列全站仪装载了 10 绝对数码度盘, 用户开机即可直接进行开始测量 , 即使中途 重置 电源, 方 位角信息也不会丢失 。三轴补偿功能使测量工作更 加稳定 可靠 , 以方便
洞洞内控制测量
洞洞内控制测量
摘要:本文探析为了保证隧洞的贯通精度而进行的洞内控制测量的设计、精度估算及提高贯通精度的测量方法。
关键词:控制测量、设计、精度估算、方法
一、引言
对隧洞工程的开挖,在各种规范中的要求很多,精度也要求比较高,特别是对有些管道及特种工程的隧洞。对施工单位而言,洞内控制测量精度的高低就直接影响到贯通的精度,为保证隧洞在允许精度内贯通,我们首先要对洞内控制测量进行设计,在未贯通前对已施测的测量成果要进行相应的精度估算,为保证相应的控制测量精度还要采取相应的测量方案,下面就这几方面进行相应的探析。
二、洞内控制测量设计
2.1平面控制测量设计
洞内平面控制测量在未贯通前都是支导线。当接到隧洞工程开挖任务时,首先要根据洞室相向或单向开挖长度及设计贯通精度要求,对洞内导线进行设计,估算预期的误差、确定导线施测的等级,以保证洞室开挖轴线的正确,即贯通精度,更为合理、经济的选择测量设备及测量方案。根据隧洞设计开挖图,按一定比例尺在CAD或图纸上绘出隧洞开挖平面图及贯通面位置,充分考虑开挖施工时洞内的测量环境(如通视条件及出渣等对测量的影响)、以及测量精度的提高,合理的选出导线点位置,并展于图上。
支导线的终点是支导线精度的最弱点,横向贯通中误差是由导线测角误差及导线边长误差所引起,而横向贯通中误差主要影响隧洞的贯通精度,下面主要分析横向贯通中误差。
根据误差传播定律,导线测角及测边是相互独立的两个量,则可得导线测角中误差所引起的横向贯通中误差myβ为:
myβ = ±mβρ∑RC2 2.1.1
式中:mβ—导线测角中误差,S;
隧道工程洞内测量控制方法及精度控制方法分析
隧道工程洞内测量控制方法及精度控制方法分析
摘要:随着城市化进程的速度不断推进,大量人口涌入市区,加快公共交通建设刻不容缓,为了满足生活需要,更多的地下工程必须建设,就服务于工程建设的测绘而言地面下的工程测量方法等同于地上。隧道施工对测量要求比较高,本文主要讲述了隧道工程洞内测量控制方法和精度控制方法。
关键词:控制测量;精度控制;误差
一、引言
在我国隧道施工中有很多的测量方法,每个方法对精度的要求都很高,相对测量来说控制测量误差和提高测量精度是可以直接影响隧道工程质量,一般来说中长隧道工程是比较常见的隧道工程,为了达到隧道工程测量规范所要求的,在进行施工前就需要提前设计好比较合理的测绘方法,确定好精度指标,制定好测量方案。
二、隧道工程的误差
贯通误差是指隧道贯通点在水平面的横向误差和竖直面上的纵向偏差。
在隧道施工中,由于地面控制测量、联系测量、地下控制测量及细部放样的误差的影响,使得两个相向施工的贯通面、单向施工的贯通面与预留面的施工中线不能理想衔接,从而产生错开现象—贯通误差。贯通误差反映在平面位置上包括横向贯通误差及纵向贯通误差,反映在高程上为高程贯通误差。
三、隧道工程洞内控制测量与精度控制
在隧道工程洞内控制测量精度的高低就直接影响到贯通的精度,为保证隧道在允许误差范围内贯通,我们要做得第一件是就是对隧道里面的控制测量进行规划设计,在隧道没有贯通之前根据已经测试的结果进行精度评估,不同的控制测量要采用不一样的测量方案,隧道工程施工过程中,利用测量控制隧道挖掘的正确方向,贯通控制在误差的范围内,确保隧道工程顺利完工。在洞内进行控制测量洞内和洞外联合在一起同时展开的,这些措施主要有:隧道内平面控制测量、隧道贯通精度要求和隧道高程控制测量。
隧洞洞内的控制测量探析
摘 要: 本文根 据 自己工作性 质探析为 了保证 隧洞的 贯通精度 而进 行的洞 内控制测 量的设 计 、精 度估算 及提高 贯通精度 的测量 方法 。 关键词 : 控制测量 设 计 精度估算 贯通精度 测量方法 中图分类号 : 5 U4 文献标识码 : A 文章 编号 :6 3 O 3 (O 7O () 0 2 — 2 1 7 一 5 42 O )6 c一 0 4 0
行相 应的探析 。-1 [4 1
估算 公式 。
在绘 制好 的略 图上 量取 各个 导线 点到 贯 通面 的距离 R 和各导线 边在贯 通面上的投 影 长度 , 乙再根据本 工程项 目 投入的仪 器设 备 所 精 度 确定 测 角 中误 差 和 测 量 边长 的精 度 ms s 代入式() /, 3中计算 , 皿 , 当 小于隧洞 横向 贯 通中误 差允许 值时则 可进行 , 否则应 选择合 符精 度要 求 的仪器 设备 或调 整线 路及 测量 方 案等 重新 计算 , 直至 满足贯通精 度要求 。式() 3 也可根据 本单位 的仪器设备 及技术水平 , 假设 其 中的一个, J mss 或 / 值来求 另外一个参 数。 根据选定的, 和 ms s J / 值来确定导线 测量 的等级 , 并严格 按确定 的等级技术要 求进行 施 测, 来指导 隧洞的 开挖面位 置 。 2 2 高程控 制测量设计 . 隧洞 洞 内高程 的控 制测 量精 度直 接影 响 的是竖 向贯通 中误差 , 通常是根据 水准测量 或 三来自百度文库角高程 测量 误差 引起 的竖 向贯 通 中误差 来 确 定高 程 控 制测 量 的等 级 。
浅述隧洞测量平面控制布设形式与误差分析
1引言
隧洞在 水 利工程 中是 常见 的工程 , 如引水洞 、
行。 它的特 点是: 布设形式灵活,点位易于选择, 测量工作也比较简单,而且可用多种方法校核。 洞 内导线是随着隧道的开挖而 向前延伸 ,因 此不可能将贯穿洞内的全部导线一次测完,布设
形式只 能为支 导线和狭 长 导线环 ,只 能用重 复 的
进 行 , 由于场地 狭窄 、施工 干扰 大 ,故 平面控 制
导线布设灵活,但缺乏检核条件,测量转折
角时最好 半测 回测左角 ,另半 个测 回测 右角 , 以
加强检核 ,施工中应定期检查各导线点的稳定情
况。
多采用导线法比较适宜。
导 线法 是 指 洞 内平 面控 制 采用 精 密 导线 进
3导线 网施测的误差分析
控制在 3 之内,避免因调焦增大测角误差。 :1 4 )测角时,应选择有利边方向作为零方向。 5还可 以奇数测回测左角, ) 偶数测回测右角 ,
然后 把右角 换算 为左 角 ,从而达 到减 少系 统误差 对测 角 的影 响 。
3 1全站仪测量误差 .
1 由于测 量 仪器 存 在着 不 可避 免 的系 统误 )
5 导 线应尽量 沿 隧道 中心 线布 设 ,以减 少测 )
边误差对 隧道 贯通误 差 的影响 。
加角度检核条件 ,在形成第二闭合环时,可按虚
隧道洞内控制测量
内地面低20~30 cm,上面加设坚固护盖,然后填平地面,
注意护盖不要和标石顶点接触,以免在洞内运输或施工中
遭受破坏。
隧道洞内控制测量
导线法
洞内导线可以采用下列几种形式:
德 修
(1)单导线
身
单导线布设灵活,但缺乏检核条件,一般用于短隧道。
为了检核,导线必须独立进行2次以上的测量。测量转折角
中线法适用于小于500m的曲线隧道和小于1000m的直线隧道若将上述测设的中线点辅以高精度的测角量距可以计算出新点实际的精确点位并和理论坐标相比较根据其误差再将新点移到正确的中线位置上这种方法也可以用于较长的隧道
路桥测量
学习情境四:隧道施工测量
子情境三:隧道洞内控制测量
隧道洞内控制测量
在隧道施工中,随着开挖的延伸进展,需要不断给出
洞内平面控制测量的外业工作
选点
德
隧道中的导线点要选在坚固的地板或顶板上,应便于观测,易于
修 安置仪器,通视较好;边长要大致相等,不小于20m。
身 测角
隧道中的导线点如果在顶板上,就需点下对中(又称镜上对中),
要求经纬仪有镜上中心。地下导线一般用测回法、复测法,观测时要严 格进行对中,瞄准目标或垂球线上的标志。
时最好半数测回测左角,半数测回测右角;施工中应定期检
高速铁路长大隧道洞内导线控制测量技术分析
高速铁路长大隧道洞内导线控制测量技
术分析
摘要:长大隧道作为高速铁路常见的结构形式,通常会采取从两侧施工贯通
方式进行施工处理,防止出现施工风险问题。其中,测量控制作为隧道施工贯通
的重要导向,通过选择合理的测量方法可以及时获取隧道相关施工数据,严加控
制以及应对处理,保障高速铁路长大隧道工程建设质量安全。针对于此,本文主
要以长大隧道洞内导线控制测量为研究对象,研究分析常用的控制测量技术,对
导线控制对导线控制测量重点以及注意事项,以供参考。
关键词:高速铁路;长大隧道;洞内导线;控制测量;技术分析
1 高速铁路长大隧道洞内导线控制测量技术方法分析
1.1全站仪测量
全站仪测量方法作为高速铁路长大隧道洞内导线控制测量技术常用
的方法,主要对三角测量进行充分应用,获取精确科学的数据。在实际测量过程中,需要以GPS为首要测量边,同时还需要对隧道洞口三角网点进行布设测量,
必须详细检查已知的GPS点,确认结果测定无误后才可以进一步开展洞内延伸测
量工作。其中,为确保洞内测量数据的精确性,测量人员需要对所获取到的测量
数据进行详细检查。需要注意的是,测量人员要严格控制测量时间,最好可以采
用两测回以及六测回方式进行测量处理,如果是短距离测量,应优先选择两测回
方式。除此之外,整个测量过程需要加强对气压以及温度等影响因素的高度重视,必须全力排查影响因素,保障数据精确度[1]。
1.2陀螺定向测量
陀螺定向测量需要借助陀螺经纬仪测量方式实现精准测量过程,通过实施一
系列测量处理,可以加强对陀螺方位角的全面控制。经过换算操作后,可以获取
隧道洞内测量
隧道洞内测量
1前言
1.1工艺工法概况
洞内测量的主要目的是使隧道各开挖面之间正确贯通,洞内各结构物建筑界限满足规范要求,主要测量内容有洞内控制测量、贯通测量、施工测量。70年代以前,洞内控制测量多采用钢尺量距导线,中线测量多采用偏角法、正倒镜穿线法,断面测量一般采用皮尺花杆进行测量。70年代以后,随红外测距仪、全站仪广泛应用于测量领域,洞内控制测量采用光电测距导线,中线放样多采用极坐标法,断面测量采用全站仪极坐标法进行测量。
1.2工艺原理
在隧道洞内布设导线点,自洞外控制网向洞内导线点引测坐标、高程,保证洞内外导线点成果为统一的坐标系统,利用洞内导线点成果指导隧道的开挖、衬砌,确保相邻贯通面正确贯通,隧道几何尺寸满足界限要求。
2工艺工法特点
应用全站仪导线测量测设洞内控制点坐标,水准测量或者光电测距三角高程测量测量洞内水准点高程,采用全站仪极坐标法进行施工放样和断面测量,利用常规测量仪器即可完成洞内测量任务,测量原理简单,测量工艺经济合理。
3 适用范围
适用于铁路、公路、地铁、水利、水电、矿山等隧道工程洞内测量。
4 主要引用标准
《铁路工程测量规范》TB10101
《高速铁路工程测量规范》TB 10601
《城市轨道交通工程测量规范》GB50308
《公路勘测规范》JTG C10
《水利水电工程测量规范(规划设计阶段)》SL 197
《工程测量规范》GB 50026
5 洞内测量施测方法
洞内控制测量采用闭合环导线施测,导线环边数为4~6条,导线环随开挖向前推进,对中短隧道洞内导线布设为平面、高程三维网,对于特长隧道,洞内高程采用高精度几
隧洞洞内控制测量及质量控制探讨
√
() 5
式 中 L 可根据 图上拟 定 的路 线量 取或 取 3~ 5倍 洞轴线 的长度 。 确 定水 准路 线方案 后 , 表 1 在 中查取 大 于或等 于根据 ( ) 计算 出 mA的数值 , 取相应 的高程控 5式 选
式 中: . 导线 边长 相对 中误 差 ; ∑ 各导线 边在 贯通 面 上 的投 影长 度平 方 的
未贯通前对 E
支 导线 的终 点是支 导线精 度 的最弱 点, 向贯 横
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铁 . 道勘
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隧洞洞内控制测量及质量控制探讨 陈桂忠
通 中误 差是 由导线 测 角 误差 及 导线 边 长误 差 所 引 起 ,而 横 向贯通 中误 差主 要影 响隧 洞 的贯通 精度 , 以下 主要 分析 横 向贯通 中误 差 。 根据误 差传 播定律 , 线测 角及测 边是 相互独 导 立 的两个 量 , 可得 导线 测角 中误差 所 引起 的横 向贯
式中: . mp导线测 角 中误 差 ; 平 方 的总和 。
( 高 差 中数) 然 中误 差 ; 1 ) 由( 的偶 : 4 式得
:
∑ 三观测角度 的导线点到贯通面 的垂直距离 R.
导线 测边误差所 引起 的横 向贯通 中误差为 m s y:
隧道洞内平面控制测量的几种方法
隧道洞内平面控制测量的几种方法
1.三角测量法:这是最常用的一种方法。它利用三角形的性质来进行
测量,通过在隧道洞内的不同位置放置测量仪器,并测量不同位置之间的
夹角和距离,从而确定隧道洞内的平面位置和形状。这种方法需要具备一
定的测量仪器和技术,并且需要在不同位置进行多次测量来提高测量精度。
2.高程测量法:这种方法主要用于测量隧道洞内的高程信息。通过在
不同位置设置水平基准面,然后利用水准仪等测量仪器进行高程测量,从
而确定隧道洞内的高程位置。这种方法需要对测量仪器和技术有一定的了解,并且需要在不同位置进行多次测量来提高测量精度。
3.平差测量法:这种方法是一种比较精确的测量方法,用于确定隧道
洞内的平面位置和形状。它通过设置多个测量点,并利用平差原理进行数
据处理,从而确定隧道洞内的平面位置和形状。这种方法需要对平差原理
和测量仪器有一定的了解,并且需要进行复杂的数据处理和计算。
4.增量测量法:这种方法是一种相对简单的测量方法,用于确定隧道
洞内的平面位置和形状。它通过在不同位置放置固定测量标志物,并利用
测量仪器进行距离和角度测量,从而确定隧道洞内的平面位置和形状。这
种方法比较适用于具有良好视野的隧道洞内。
总的来说,隧道洞内平面控制测量的方法有很多种,每种方法都有其
适用的场景和特点。在实际工程中,通常会根据具体的情况选择合适的测
量方法,并结合多种方法进行综合测量,以达到较高的测量精度和可靠性。
隧道工程测量学习资料-洞内控制测量
当水准点在洞顶时,水准尺应倒立,如图4-12所示,尺 上读数以负值代入。其他计算和地面一样,hAB=a-b。
图4-12 水准点在洞顶时测定高程
当隧道贯通之后,应在贯通面附近设立一个水 准点,求出相向两条水准路线的高程贯通误差,如 在允许范围内,则可按以水准路线长度的倒数为权 的加权平均值作为该水准点的最后高程,并在未衬 砌地段进行调整。所有开挖、衬砌工程均应以调整 后的高程为准来指导施工。
3)主副导线环 如图4-3所示,其形式与导线闭合环基本相同。双线为主导线, 单线为副导线。副导线只测角不量边,主导线既测角又量边。按虚线 形成第二闭合环时,主导线在3点处能以平差角传算3和4边的方位角, 以后均仿此法形成闭合环。闭合环角度平差后,对提高导线端点的横 向点位精度很有利,并可对角度测量加以检查,同时根据角度闭合差 还可以评定测角精度,还可减少对副导线的量边工作。目前,主副导 线环在洞内控制测量中已被广泛使用。
图4-10 导线布设
任务介绍
本任务主要介绍洞内高程控制测量的施测方法。通过本任务 的学习,学生能采用水准测量方法完成洞内高程控制测量工作。
任务目标
掌握用水准测量进行洞内高程控制测量的方法。 掌握洞内水准测量施测的要求。
能力目标
理解采用水准测量法完成洞内高程控制测量与洞外高程控制 测量的区别。
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一、引言
对隧洞工程的开挖,在各种规范中的要求很多,精度也要求比较高,特别是对有些管道及特种工程的隧洞。对施工单位而言,洞内控制测量精度的高低就直接影响到贯通的精度,为保证隧洞在允许精度内贯通,我们首先要对洞内控制测量进行设计,在未贯通前对已施测的测量成果要进行相应的精度估算,为保证相应的控制测量精度还要采取相应的测量方案,下面就这几方面进行相应的探析。
二、洞内控制测量设计
2.1平面控制测量设计
洞内平面控制测量在未贯通前都是支导线。当接到隧洞工程开挖任务时,首先要根据洞室相向或单向开挖长度及设计贯通精度要求,对洞内导线进行设计,估算预期的误差、确定导线施测的等级,以保证洞室开挖轴线的正确,即贯通精度,更为合理、经济的选择测量设备及测量方案。
根据隧洞设计开挖图,按一定比例尺在CAD或图纸上绘出隧洞开挖平面图及贯通面位置,充分考虑开挖施工时洞内的测量环境(如通视条件及出渣等对测量的影响)、以及测量精度的提高,合理的选出导线点位置,并展于图上。
支导线的终点是支导线精度的最弱点,横向贯通中误差是由导线测角误差及导线边长误差所引起,而横向贯通中误差主要影响隧洞的贯通精度,下面主要分析横向贯通中误差。
根据误差传播定律,导线测角及测边是相互独立的两个量,则可得导线测角中误差所引起的横向贯通中误差myβ为:
myβ= ±mβρ∑RC2 2.1.1
式中: mβ—导线测角中误差,S;
∑RC—观测角度的导线点到贯通面的垂直距离平方的总和,m2。
导线测边误差所引起的横向贯通中误差为mys:
mys = ±mss∑Dy2 2.1.2
式中: mss—导线边长相对中误差,mm;
∑Dy—各导线边在贯通面上的投影长度平方和的总和,m2。
那么,导线测量误差在贯通面上所引起的横向贯通中误差my为:
my=±myβ2+mys 2 2.1.3
该式是隧洞工程横向贯通中误差常用的估算公式。
在绘制好的略图上量取各个导线点到贯通面的距离Rx和各导线边在贯通面上的投影长度Dx,再根据本工程项目所投入的仪器设备精度确定测角中误差mβ和测量边长的精度ms /s,代入2.1.3式中计算,当my小于隧洞横向贯通中误差允许值时则可进行,否则应选择合符精度要求的仪器设备或调整线路及测量方案等重新计算,直至满足贯通精度要求。2.1. 3式也可根据本单位的仪器设备及技术水平,假设其中的一个mβ或ms/s值来求另外一个参数。
根据选定的mβ和ms/s值来确定导线测量的等级,并严格按确定的等级技术要求进行施测,来指导隧洞的开面位置开挖。
2.2高程控制测量设计
隧洞洞内高程的控制测量精度直接影响的是竖向贯通中误差,通常是根据水准测量或三角高程测量误差引起的竖向贯通中误差来确定高程控制测量的等级。
mh=±m△L 2.2.1
式中: mh--竖向贯通中误差;
L—洞内高程测量路线的全长,m;
m△--按测段往返测的高差不符值计算的每公里高差中数的偶然中误差,mm;
由2.1.1式得:
m△=mh L 2.2.2
式中L可根据图上拟定的路线量取或取3~5倍洞轴线的长度。
确定水准路线方案后,在表1中查取大于或等于根据2.2.2式计算出m△的数值,选取相应的高程控制测量等级。
确定高程测量的等级后,选取方便施测、经济合理,又能保证高程传递精度的测量方法,如水准测量、三角高程测量,严格按相应的技术要求进行施测。
以上探析的洞内控制测量设计计算方法适应于相向开挖长度为8km以内的隧洞开挖,也可作为相向开挖长度超过8km洞内平面控制测量的专门技术设计,但为保证设计贯通精度要求,洞内导线还应进行提高精度的特别技术设计,如采用陀螺经纬仪加测方位角,检测测角
中的粗差及控制测角误差的累积;选取合理的导线路线方案;改善测量环境等等测量设备及方法。
对于在8km以内的隧洞勘测设计院提供了专用首级控制网时,则施工单位不用单独进行洞内控制测量的设计,采用低于首级控制网一等级的技术要求进行施测即可。
三、洞内控制测量精度的估算
3.1平面控制测量精度的估算
考虑到洞内导线按设计等级施测后,因洞内通视条件的限制及施工等多方面的影响,而造成未能按设计路线进行施测,针对这种情况,则要根据已施测的成果对该导线进行精度估算。
对直伸型隧洞,则采用直伸支导线终点的点位误差作为洞内横向贯通中误差:
MBz=±mSβ2n+(mβρL) 2 n+1.53
式中: n—导线边数;
mβ—测角中误差,s;
mss--测边相对中误差;
L—导线全长,km;
非直伸型隧洞用非直伸支导线终点的点位误差作为横向贯通中误差:
MBf=±mSβ2n+(mβρL) 2 ∑Dy2
式中: n—导线边数据
mβ—测角中误差,s;
mss--测边相对中误差;
L—导线全长,km;
∑Dy2–导线重心到各导线点距离的平方和(导线重心为导线各点坐标X、Y 值的平均值),m2;
对还未施测的导线点位仍以设计拟定的点位计算出各相应数值,只要MBz, MBf值不大于洞内设计横向贯通中误差就可。
3.2高程控制测量精度估算
根据2.2.1式计算高程传递终点的精度,该式中m△为:
m△=±14n[△△R]
式中:△—测段往返测高差不符值;
R—测段的长度;
n—测段数;
该种高程控制测量精度的估算方法适用于水准测量及三角高程测量。
四、提高洞内控制测量精度的几点建议
4.1严格按设计的控制测量等级相关技术要求进行施测,施测中尽量采用三联脚架法,但要注意各基座与棱镜及仪器有无隙动、气泡有无偏离、对中偏离是否较大等等,如有上述情况则要对仪器进行检修校正,找出问题所在;
4.2隧洞每开挖到一定长度时要及时增设基本导线点,指导开挖的临时点要控制在2~ 3个以内,且要进行经常性的检测其正确性,确保洞室开挖的正确;