地下工程测量

地下工程测量
2、地下工程控制测量
（1）地下工程控制测量的特点
由于地下巷道条件的限制，大多采用导线或导线网进行地下平面控制测量。

与地面导线测量相比，地下工程中的地下导线测量具有以下特点：
（a）由于受坑道的限制，其形状通常形成延伸状。

地下导线不能一次布设完成，而是随着坑道的开挖而逐渐向前延伸。

（b）导线点有时设于坑道顶板，需采用点下对中。

（c）随着坑道的开挖，先敷设边长较短、精度较低的施工导线，指示坑道的掘进。

而后敷设高等级导线对低等级导线进行检查校正。

（d）地下工作环境较差，对导线测量干扰较大。

（2）井下控制测量
地下平面控制测量的作用是以必要的精度，建立地下的控制系统。

依据该控制系统可以放样出坑道中线及其衬砌的位置，从而指示坑道的掘进方向。

地下导线的起始点通常位于平峒口、斜井口以及竖井的井底车场，而这些点的坐标是由地面控制测量和联系测量测定的。

地下导线等级的确定，取决于地下工程的类型、范围及精度要求等，对此各部门均有不同的规定。

地下导线的类型有附合导线、闭合导线、方向附合导线、无定向导线、支导线及导线网等。

当坑道开始掘进时，首先敷设低等级导线给出坑道的中线，指示坑道掘进。

当巷道掘进300～500m时，再敷设高等级导线检查已敷设的低等级导线是否正确，所以应使其起始边（点）和最终边（点）与低等级导线边（点）相重合。

当巷道继续向前掘进时，以高等级导线所测设的最终边为基础，先前敷设低等级导线和中线。

在测设地下导线时应注意以下事项：
（a）地下导线应尽量沿线路中线（或边线）布设，边长要接近等边，尽量避免长短边相接。

（b）在进行导线延伸测量时，应对以前的导线点作检核测量，在直线地段，只作角度检核，在曲线地段，还要同时作边长检核测量。

（c）由于地下导线边长较短，因此进行角度观测时，应尽可能减小仪器对中和目标对中误差的影响。

（d）边长测量中，采用钢尺悬空丈量时，除加入尺长、温度改正外，还应加入垂曲改正。

当采用电磁波测距仪时，应经常拭净镜头及反射棱镜上的水雾。

（e）凡是构成闭合图形的导线网（环），都应进行平差计算，以便求出导线点的新坐标值。

（f）对于螺旋形隧道，不能形成长边导线，每次向前引伸时，都应从洞外复测。

复测精度应一致，在证明导线点无明显位移时，取点位的均值。

井下高程控制测量的目的，是为了在井下建立一个与地面统一的高程系统，确定各种采掘巷道、峒室在竖直方向上的位置及相互关系，获得绘制矿体形状、性质及地质破坏等在竖直面内关系的数据，以解决各种采掘工程在竖直方向上的几何问题。

其具体任务大体有以下几项：
（a）确定主要巷道内各水准点与永久导线点的高程，以建立地下高程基本控制；
（b）给定巷道在竖直面内的方向；
（c）确定巷道底板的高程；
（d）检查主要巷道及其运输线路的坡度和测绘主要运输巷道纵剖面图。

地下高程控制测量可采用水准测量和三角高程测量。

水准点可设在航道的顶板、底板或两帮上，也可以设在井下固定设备的基础上。

设置时应考虑使用方便并选在巷道不易变形的地方。

井下水准路线可为支线、附合路线或闭合路线。

三角高程测量通常用于坡度较大的倾斜巷道的高程测量，其测量方法与地面相同。

（3）隧道与地铁工程控制测量
（a）洞外控制测量
隧道施工测量之前要进行洞外控制测量。

洞外控制测量的作用，是在隧道各开挖口之间建立一精密的控制网，以便根据它进行隧道的洞内控制测量或中线测量，保证隧道的准确贯通。

洞外控制测量包括平面控制测量和高程控制测量。

1）洞外平面控制测量
洞外平面控制测量常用的的、方法有：中线法、精密导线测量、三角或边角测量、GPS定位等。

中线法控制形式最简单，但由于方向控制较差，故只能用于较短的隧道（直线隧道短于1km，曲线隧道短于500m）；精密导线法，布设简单、灵活、地形适应性强、外业工作量少，是隧道控制的主要布设形式之一；三角或边角测量法，方向控制精度最高，但组织复杂；GPS定位，精度高、选点灵活、无需通视、观测时间短，是目前隧道控制网建立的首选方法。

2）洞外高程控制测量
洞外高程控制测量的任务，是按照设计精度要求，在开挖洞口区域建立高程网，保证隧道高程系统统一。

二、三等高程控制采用水准测量；当山势陡峻采用水准测量困难时，亦可采用光电测距仪三角高程方法测定四、五等高程。

每一个洞口应埋设不少于两个水准点，两水准点之间的高差，以安置一次水准仪即可测出为宜。

（b）洞内平面控制测量
洞外控制测量完成以后，应把各洞口的线路中线控制桩和洞外控制网联系起来。

一般在直线段以线路中线作为x轴；曲线上则以一条切线方向作为x轴。

用
线路中线点和控制点的坐标，反算两点的距离和方位角，从而确定进洞测量的数据，把中线引入洞内。

为了给出隧道正确的掘进方向，并保证准确贯通，应进行洞内控制测量。

由于隧道洞内场地狭窄，故洞内平面控制常采用中线或导线两种方式。

中线方式是指洞内不设导线，用中线控制点直接进行施工放样。

一般以定测精度测设出新点，测设中线点的距离和角度数据由理论坐标值反算，这种方法一般用于较短的隧道。

将上述测设的新点，以高精度测角、量距，算出实际的新点精确点位，和理论坐标相比较，若有差异，应将新点移到正确的中线位置上，这种方法可以用于曲线隧道500m、直线隧道1000m以上的较长隧道。

导线方式是指洞内控制依靠导线，施工放样用的正式中线点由导线测设，中线点的精度能满足局部地段施工要求即可。

导线控制的方法较中线方式灵活，点位易于选择，测量工作也较简单。

导线控制方法适用于长隧道。

洞内导线与洞外导线比较，具有以下特点：洞内导线是随着隧道的开挖逐渐向前延伸，故只能敷设支导线或狭长形导线环，而不可能将全部导线一次测完；导线的形状完全取决于坑道的形状；导线点的埋石顶面应比洞内地面低20～
30cm，上面加设护盖、填平地面，以免施工中遭受破坏。

2）洞内高程测量
洞内高程测量应采用水准测量或光电测距三角高程测量的方法。

洞内高程应由洞外高程控制点向洞内测量传算，结合洞内施工特点，每隔200m至500m设立两个高程点以便检核。

为便于施工使用，每隔100m应在拱部边墙上设立一个水准点。