地下工程测量整理
测绘技术中的地下工程测量技巧
测绘技术中的地下工程测量技巧地下工程测量是测绘技术中一个重要的领域，其应用范围涉及建筑、交通、地质等多个领域。
地下工程测量旨在获取地下空间信息，为地下工程的设计、施工、监测提供准确可靠的数据支持。
本文将介绍地下工程测量中的一些技巧和方法。
一、激光测距技术激光测距技术是地下工程测量中常用的一种测量手段。
通过将激光束发射到目标物体上，然后接收反射回来的激光束，可以计算出目标物体与测距仪之间的距离。
激光测距仪具有测量速度快、精度高的优点，能够满足地下工程测量对准确度和效率的要求。
二、地下探测雷达技术地下探测雷达技术在地下工程测量中也有广泛的应用。
地下探测雷达通过发射高频电磁信号，利用信号在地下介质中的传播特性，判断地下结构物的位置和形态。
地下探测雷达技术可以非破坏地获取地下信息，对于地下工程的勘察和设计提供了有力的支持。
三、地下水平测量技术地下水平测量技术是地下工程测量中的重要组成部分。
它主要应用于地下管线和隧道等工程的控制测量，通过测量地下管线和隧道的中心线、高程、坡度等参数，确保工程施工的准确性和安全性。
地下水平测量技术可以使用全站仪、全息仪等设备，通过测量仪器和地面控制点之间的水平角和倾角值，计算出地下管线和隧道工程的位置和形态。
四、地下垂直测量技术地下垂直测量技术是地下工程测量中另一个重要的技术手段。
它常用于测量地下水平管线的井口位置、井深等参数，以及地下垂直洞探测工程。
地下垂直测量技术可以使用全站仪、水平仪等设备，通过测量仪器和地面控制点之间的垂直角和倾斜角值，计算出地下管线和井口的位置和形态。
五、测绘软件在地下工程测量中的应用测绘软件在地下工程测量中起着关键的作用。
通过使用测绘软件，可以实现对地下工程的数据处理、分析和可视化展示。
测绘软件可以将激光测距、地下探测雷达等仪器所获取的数据导入，并对数据进行处理和分析，生成地下结构物的三维模型和平面图。
同时，测绘软件还能够对地下管线和隧道等工程进行监测，实时反馈工程变形和位移情况，为工程实施提供及时的调整和控制。
地下工程测量
m2 E 2Cos2 F 2Sin2
max 2m M
如果上述要求不满足，则应进一步进行控制网的优化处理。
13.3 地面和地下控制测量
地面控制的一般要求
• 控制网类型 由工程规模、地形、地质条件、测量仪器等因素 决定。一般可采用三角网、边角网、导线网、 GPS网等。
• 平面网布设 收集资料：地形图、线路平面图等。 现场踏勘：查看测量控制点和线路控制桩。 布网选点：注意控制网的网形；控制点的稳定性、 安全性和使用的方便性；洞口一般应有3~4个控 制点；洞口点应通视良好，便于保存。
• 地下建(构)筑物：如地下工厂、仓库、影剧
院、游乐场、舞厅、餐厅、医院、图书室、 地下商业街、人防工程以及军事设施等；
• 地下采矿工程
施工方式
• 明挖法（浅层） • 矿山法（硬质） • 盾构法（软质）
地下工程测量的特点
(1)、地下工程施工面黑暗潮湿，环境较差，经常需 进行点下对中（常把点位设置在坑道顶部），并 且有时边长较短，因此测量精度难以提高。
• 应采取措施严格控制横向误差和高程误差， 以保证工程质量。
• 为保证地下工程的施工质量，在工程施工前， 应进行工程测量误差预计。
• 在地下工程中应尽量采用先进的测量设备。
13.2 隧道贯通误差预计
贯通误差
• 定义： 施工中心线在贯通面处产生错开的 现象称之。
• 分类： 纵向：中心线方向的贯通误差，仅影响
Mq
M 5
0.45M
• 高程方面，由于地面和地下的观测条件各 有优缺点，因此，将洞内和洞外各作一个 独立因素来考虑，即：
mh
Mh 2
0.71M h
• 对于多个贯通面的情况，为保证线路中心 线几何形状的完整性，测量精度应从严考 虑，即只考虑有一个贯通面，总的误差不 变，则每个贯通面的洞内测量允许误差影 响为：
地下工程测量
地下工程测量一、 竖井定向测量（一井定向） 1. 联系三角形布设联系三角形应是伸展形状，三角形内角α（α′）及 β(β′) 应尽可能小，在任何情况下α（α′）角都不能大于3°。
联系三角形边长⎪⎭⎫ ⎝⎛a b ⎪⎭⎫ ⎝⎛''a b 的比值应小于 1.5；两吊锤线的间距a（a ′）应尽可能选择最大的数值，不得小于5m 。
2. 联系三角形测量在地面A ，地下B 点用J2型仪器测4～6个测回，地上测角精度（±4″以内），地下联系三角形±6″以内。
用经检定的具有毫米分划的钢尺量取a,b,c ，a ′，b ′,c ′每边往返4次，估值至0.1mm ；边长丈量精度 8.0±=M S mm 地上与地下实量两次吊锤距离a 和a ′之差不得超过±2mm ，同时实量值a 与由余弦定理计算联系三角形得同一距离值之差应小于2mm （检核）。
3. 联系三角形地下定向边方位角及地下定向点的坐标计算根据传递方向应选择小角β(β′)的 原到，定向边坐标方位角αBM为：180n ⋅'+'+'-++=W W AT BMββαααAT已知；W 、W ′ 观测值；β、β′为推算值。
地点B 的坐标ααcos cos 22b c x xBo AO AB'+⋅+=ααsin sin 22b c y yBo AO AB'+⋅+=4. 联系三角形定向法地下定向方位角的精度设 M 1:为联系三角形本身测角、两边等误差的综合影响； M 2：为悬吊两根钢丝铅垂误差对定向边方向的影响； M 3：为仪器对中误差与目标偏心差的综合影响。
M M M M 232221++=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==++++=''0322222221M D M m m m m m M W W A T ρσββα 具体测量中，一般在进行一组测量后稍微移动吊锤线，使方向传递经不同的三组联系三角形，这称为一次定向。
地下工程测量的特殊技术与处理方法
地下工程测量的特殊技术与处理方法地下工程是指建设在地下的工程项目，例如地铁、隧道、地下停车场等。
与地下工程相关的测量工作是非常重要的，它可以进行地下空间的精确测量和数据处理，为工程的建设提供准确的基础数据。
然而，由于地下环境的特殊性，地下工程测量面临着一些挑战和难题，本文将介绍一些地下工程测量的特殊技术与处理方法。
首先，地下工程测量所面临的挑战之一是地下环境的复杂性。
地下工程通常位于地下深处，环境相对封闭，光线不足，空气潮湿，土壤湿度高等因素都会对测量设备和测量精度造成影响。
为了克服这些问题，一些特殊的测量设备被使用，例如地下测量仪器和激光扫描仪等。
这些设备能够在复杂的地下环境下进行测量，并且能够自动修正误差，提高测量精度。
其次，地下工程测量中还存在着地下障碍物的探测问题。
地下空间通常存在各种障碍物，例如管线、电缆、地下岩层等。
这些障碍物的位置和形态对工程设计和施工产生重要影响，因此必须对它们进行准确的探测和测量。
现代地下工程测量技术已经发展出一些能够探测地下障碍物的方法，例如地质雷达和地下电磁测量等。
这些方法能够通过向地下发射特定的信号，接收并分析信号的反射情况，进而确定障碍物的位置和形态。
除了以上提到的技术，地下工程测量中还需要借助一些特殊的处理方法来处理测量数据。
地下工程通常需要进行大量的数据处理和分析，例如地下蓄水池的设计和施工中需要对地下水位进行连续监测，地铁施工中需要对地下变形进行实时监测等。
为了实现这些要求，地下工程测量中使用了一些特殊的处理方法，例如数据融合、数学模型和仿真等。
这些方法能够将测量数据与其他相关数据进行融合，并利用数学模型和仿真技术进行数据处理，提取有用信息并进行预测和分析。
总之，地下工程测量是一项重要而复杂的工作，它需要特殊的技术和处理方法。
地下环境的复杂性、地下障碍物的探测以及大量的数据处理都是地下工程测量所面临的挑战。
然而，通过使用特殊的测量设备、探测方法和数据处理技术，可以克服这些挑战，并为地下工程的建设提供准确的基础数据。
第13章_地下工程测量
如下图所示，地下导线有n条边，平均边长为S，在不加测陀螺方位 角时，导线终点n的横向误差估计公式为：
mq2
m2
(ns)2
m2
2
s2
n(n 1)(2n 1) 6
当在导线上均匀地加测了 个陀螺方位角时，则产生k条方位角附合导 线。导线终点的横向误差估算公式（推导从略）如下：
在短边进行角度测量时，应尽可能减小仪器和目标的对中误差影响 ；
当测距时，应注意镜头和棱镜不要有水雾，当洞内水汽、粉尘浓度 较大时，应停止测距；
洞内有瓦斯时，应采用防暴全站仪；
对于螺旋形巷道，因不能形成长边导线，每次向前延伸时，都应从 洞外复测，在导线点无明显位移时，取点位的均值。
13.2.3.2加测陀螺方位角的地下导线测量
独立影响：
则：M q
m2 1
m2 2
m2 3
设：m1 m 2 m 3 mq
则：m q
Mq
3
0.58M q
(2)当通过两个竖井联系时
设竖井联系测量误差而引起的横向贯通误差为m 4、m 5
则：mq
Mq
5
0.45M q
(3)当通过这一个竖井联系时
则mq
Mq
GPS网测量误差所引起隧道贯通误差，可以采用两种方法估算。 1、最弱点误差法。对GPS网作一点一方向的最小约束平差，一般以 洞口点为已知点，垂直于贯通面的轴线方向为X轴方向，由此可推求得 洞口点到另一洞口点的方位角，将其作为已知方位角。GPS网平差后， 可将最弱点Y坐标中误差作为GPS网测量误差的横向贯通误差影响值。 2、权函数法。与洞外地面边角网相似，可将GPS网视为边角全测的 网或全测边和方位角的网。按前面地面边角网间接平差求未知数函数精 度的方法，可估算横向贯通误差影响值。只要给出进、出口点及其定向 点的近似坐标、贯通点的设计坐标以及贯通面的方位角等信息，即可通 过模拟GPS网的观测值和平差计算得到横向贯通误差影响值。
第八章 地下工程施工测量详解
面的贯通掘进中，在平面和高程上按设计的要求正确贯通，保 证所有建（构）筑物在贯通前能正确地施工修建，贯通后能 按设计的几何位置要求正确的对接；保证设备的正确安装； 为营运管理部门提供竣工测量资料等。 地下工程测量同地面工程测量一样，同样遵循“先控制后碎部、 由高级控制低级”的测量程序进行。与地面工程测量相比， 地下工程测量具有以下特点： 1由于地下工程的空间条件限制，地下平面控制测量形式只适合. 布设导线。 2.地下工程的隧道（巷道）是随掘进施工逐渐延伸而成的，因 此，地下的平面和高程控制测量不能预先全面布设，一般以 低等级导线指示隧道（巷道）掘进，而后布设高等级导线进 行控制和检核 。 3.由于地下工作条件和环境的限制，地下测量的测点标志一般 设在顶板上，测量时需进行点下对中；观测需要进行照明。 4.地下工程的隧道（巷道）往往采用独头掘进施工，布设支导 线指示掘进方向，并且有时边长较短，随着隧道（巷道）的 延伸，点位误差的积累会越来越大，因此，要特别注意提高 点位对中精度和进行支导线的复测检核，以提高测量精度和 避免粗差。
§8-2
隧道贯通误差
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，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。
贯 通 面
实际的贯通误差 只有在贯通后才 能确定！
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； 在铅垂面上的正射投影称为高程贯通误差， 简称高程误差。
高程误差主要影响线路坡度。
3. 横向误差和高程误差的限差
两开挖洞口 间长度 （km） 横向贯通误 差（mm） 高程贯通误 差（mm） ＜4 4 ~ 8 150 8 ~ 10 200 10 ~ 13 300 13 ~ 17 17 ~ 20
地下工程测量方案
地下工程测量方案1 工程测量概况1.1 平面控制点本工程平面控制点采用地铁坐标系统。
地铁坐标系统和上海市独立坐标系统的换算关系如下：X=X1+30000，Y=Y1+15000，X，Y为地铁坐标系；X1，Y1为上海市城市坐标系统本工程的坐标控制点及高程控制点均由总体总包设计单位交桩。
一般应提供二个坐标控制点。
坐标控制点使用GPS定位技术，以上海市二等三角点位基础，布设成闭合线路或附合线路。
GPS网最弱点中误差为±12mm，最弱点中误差不大于1/80000，相邻点的相对点位中误差10mm。
1.2 高程控制点本工程采用吴淞高程系，每个车站附近设两个水准点，一个深标，一个浅标，应保证点位稳固安全，能长期保存便于寻找和施测。
高程控制主网为上海市轨道交通9号线一期工程线路布设二等水准网，测量技术要求满足二等水准测量技术要求，每公里高差测量中误差为±2mm/公里。
所有控制点成果数据在使用前需经施工及监理单位复测后方可使用。
交桩后控制桩应由施工单位妥善保管。
2 测量控制点总体规划2.1 坐标点位选择（1）点位选择原则要求基础稳固，通视良好，观测方便。
能控制车站、出入口全境。
（2）本工程引测点拟布置在周围居民楼顶，由于车站施工造成建筑物变形而引起引测点位移，为保证引测点位置正确，必须对其进行监测。
当引测点位变化位移值达到±7mm时，必须采取措施进行修正。
2.2 水准点位选择（1）高程控制点位需考虑长期沉降监测要求，测点埋深和点位砌井须加盖保护，点位布置在车站附近相对安全区域内。
（2）本工程高程控制点拟布置在车站东西端头井和车站标准段基坑外，由于距车站较近，需定期进行复测，以便掌握其沉降情况。
2.3 本工程所采用的测量仪器注：以上测量仪器均应经专业计量单位检定合格，并且在周期检定范围。
3 施工测量流程3.1 交桩复核控制点及高程交桩后应立即组织平面及高程的控制点的复核工作，并向监理及建设单位提交复核成果资料。
城市地下工程测量方案
城市地下工程测量方案一、前言城市地下工程是指在城市地表以下，尤其是在地下建筑物、管线、设备及其他设施的工程。
这些工程包括地下综合管廊、地下车库、地下商场、地下通道、地下管线等。
城市地下工程建设需要进行测量，以保证其施工质量和安全。
本文将针对城市地下工程测量方案进行详细介绍。
二、测量目的1. 确定地下工程施工位置和边界，保证施工质量。
2. 对地下管道、设备等进行测量，确保其安全和准确。
3. 为地下工程设计、施工提供准确的地理信息数据。
三、测量方法1. 地下工程施工位置和边界的确定通过现代化的测量设备，如全站仪、GPS定位系统等，对地下工程的施工位置和边界进行测量。
在测量过程中，需要考虑地下设施的分布情况，采用相应的测量方法。
2. 地下管道、设备的测量对地下管道、设备等进行测量，一般采用地理信息系统（GIS）和测绘软件进行数据采集和处理。
通过地下地图、地下管网、地下设备的三维准确测绘，实现对地下工程的准确掌握。
3. 地下工程设计、施工准备通过测量获得的地下工程数据，对其进行分析和处理，为地下工程的设计、施工提供准确的依据。
四、测量设备1. 全站仪全站仪是一种现代化的测量设备，可以实现高精度的地下地理信息数据采集和处理。
2. GPS定位系统GPS定位系统可以提供全球范围的地理位置信息，对地下工程的位置和边界进行测量。
3. 地理信息系统（GIS）GIS是一种用于地理空间数据处理和管理的信息系统，可以对地下管道、设备等进行数据采集和处理。
4. 测绘软件测绘软件可以进行地下工程数据的采集和处理，实现地下地图、地下管网、地下设备的三维准确测绘。
五、测量流程1. 规划测量方案在进行地下工程测量前，需要制定测量方案，确定测量范围、测量方法、测量设备等。
2. 数据采集使用测量设备对地下地理信息数据进行采集，包括地下工程的位置、边界、管道、设备等。
3. 数据处理对采集的地下地理信息数据进行处理，包括数据分析、数据整合、数据更新等。
地下工程测量
对于直线或折线导线，横向贯通的精度， 主要取决于导线水平角的观测精度
θ
对于曲线导线，横向贯通的精度，主要取 决于导线水平角和测边的精度，而现在测 距的精度容易满足，所以横向贯通精度依 然取决于地下导线的水平角观测精度
第二节 地面控制测量和近井点的设 置
在坑道施工测量之前，应首先完成地面控制测 量，并依据地面控制点，将近井点放样出来 地面控制网包括平面控制网和高程控制网 平面控制网一般布设为导线网（闭合导线、符 合导线）或GPS网；布设等级一般不低于二级 导线 高程控制网一般按照三、四等水准测量的精度 施测
C
1
2
a d
度）、a（边线到中线的距离）、β
问题：欲标设出边线上的B点和一组边线点B、1、2
放样元素的计算
θ ＝arctan（a/L） DAB=sqrt(L2＋a2 ) β 1=β -θ
β 1 A β θ LB DAB
C
1
2
a d
边线标定的步骤
在A点安置经纬仪，后视10点，顺时针拨角β 1 ， 从A点在视线方向上量取DAB得到B点；
第三节 地下施工测量 井巷施工测量的基础
地面测量：地面控制测量、地面地形测量 联系测量：建立地面地下统一的坐标系统 井下控制测量：平面控制测量、高程控制测量
井巷施工测量的任务
指示巷道开挖的方向（测设） 测绘巷道和回采工作面的位置（测定） 测绘井下钻探及地质构造的特征点（测定）
独立坐标系
在局域性工程测量中，若直接采用国家坐 标系可能难于满足工程上的精度要求 建立地方独立坐标系实质上就是确定地方参考 椭球与投影面 地方参考椭球一般选择与当地平均高程相对应 的参考椭球，该椭球的中心、轴向和扁率与国 家参考椭球相同，其椭球半径a1为：
地下工程测量
（3）计算三角形边长改正数。 a a算 a测 2mm a （4）计算β角和γ角。 v a v b v c c3 b （5）求闭合差并进行改正。 sin sin sin sin
f 算 算 180
a
a
v
m n m (n 1.5) / 3
式中：n为导线边数
如果不作两井定向，按支导线推算最后一条边 的方位角中误差 ' m m n 1 n
例如：当布设n＝5 ' m n m n
n 1 (n 1.5) / 3
2
（4）铅垂仪与全站仪联合定向法
Q B P C
通风井 竖井
TD1
TD2
W1
W2`
(5)．陀螺经纬仪定向
1． 陀螺经纬仪的工作原理 2．陀螺北方向值的观测 陀螺北方向指的是陀螺子午线方向，即陀螺轴在摆动平衡位置所指的 方向。陀螺北方向值的观测通常采用逆转点法。 3．全站型陀螺经纬仪 全站型陀螺仪是一种将陀螺仪和全站仪集成于一体的且具有全天候、 全天时、快速高效独立的测定真北方位的精密测量仪器 4．陀螺经纬仪定向 1）在地面已知边上测定仪器常数
m a 水准点1 D
n b 水准点2
3、一井定向
B
目的：将地面点坐标和方位角传递到地下 (1)投点及连接测量方法 联系三角形
b c
O1
a O2
A
O1 a′
O2
c′ b′
B′ A′
(2)联系三角形平差计算
b
A
c
O1 a
O2
（1）计算两吊垂线间距。
2 2 2 a b c 2bccos 算 （2）检核计算。
测绘技术中的地下工程测量技巧分享
测绘技术中的地下工程测量技巧分享近年来，随着城市化的快速发展和基础设施建设的加速推进，地下工程的需求与日俱增。
地下工程测量作为测绘技术的一个重要分支，为地下工程的建设提供了关键的数据支持和准确度量。
本文将分享一些地下工程测量中的技巧，以帮助读者更好地了解和运用测绘技术。
一、地下工程测量的重要性地下工程测量是地下建设过程中不可或缺的一环。
通过对地下结构、地质构造和工程细节的测量，可以帮助设计人员进行准确的规划和施工，避免因信息不准确而导致的工程差错和事故。
同时，通过地下工程测量，还可以对地下环境进行监测和评估，为日后的维护和管理提供科学的依据。
二、地下工程测量的挑战与传统的地面测量相比，地下工程测量面临着更多的挑战和困难。
首先，地下工程往往处于不同的深度和复杂的地质条件下，测量环境受限，测量设备和技术的稳定性和精度面临很高的要求。
其次，地下工程测量需要对地下障碍物和管线等进行精确掌握，避免施工过程中的碰撞和破坏，这对测量师的专业知识和经验提出了更高的要求。
三、高精度测量设备的应用为了满足地下工程测量的需求，测绘技术领域不断向前发展，出现了一系列高精度测量设备的应用。
其中，激光扫描技术是地下工程测量领域的一项重要技术。
通过使用激光束扫描设备，可以快速、准确地获取地下结构和地质构造的信息，并生成高精度的三维模型。
这项技术可以在地下工程设计和施工阶段发挥重要作用，提高工作效率和精度。
四、地下水位监测技术在地下工程测量中，地下水位的监测是一个非常重要的环节。
地下水位的变化直接关系到工程施工的稳定性和安全性。
因此，地下水位的监测技术必须具备高精度和实时性。
在现代的地下工程测量中，传感器技术和无线通信技术的应用显得尤为重要。
通过安装适当的传感器设备，可以实时监测地下水位的变化，并通过无线通信将数据传输到中央监测站，为实施工程调整和预警提供重要的参考依据。
五、地下导航和定位技术地下工程测量中的导航和定位一直是一个难题。
地下工程测量整理-
第一章绪论1、地下工程测量:就是工程测量学得重要组成部分、就是地下工程在规划、设计、施工、竣工及经营管理各阶段所进行得测量工作。
2、地下工程测量得特点：1）地下工程施工环境差；潮湿、边长长短不一、点下对中、通视不好。
2）独头掘进、错误往往不能及时发现、点位误差得累积。
3）地下工程施工面狭窄，只能前后通视（导线）。
4）低等级导线指示坑道掘进，而后布设高级导线进行检核。
5）特殊或特定得测量方法。
3、地下工程测量得主要内容（规划设计后）：地面控制测量、联系测量、地下控制测量、贯通测量、地下工程施工测量、地下变形监测以及地下管线探测。
4、1 地面控制测量：①大范围，高精度 ,GPS ②小范围，局部，用导线、小三角。
5、联系测量：将地面平面坐标系统与高程系统传递到地(井)下得测量，称为联系测量。
地面平面坐标系统传递到地(井)下得测量称平面联系测量，简称定向。
将地面高程系统传递到地(井)下得测量称高程联系测量，简称导入高程。
联系测量得目得就是使地面与地(井)下测量控制网采用同一坐标系统。
6、联系测量得任务在于确定：(1)地(井)下经纬仪导线起算边得坐标方位角；(2)地(井)下经纬仪导线起算点得平面坐标x与y；(3)地(井)下水准基点得高程H。
7、地下工程平面与高程控制测量特点：由于受井下巷道条件得限制，井下平面控制均以导线得形式沿巷道布设，而不能像地面控制网那样可以有测角网、测边网、GPS网与交会法等多种可能方案。
目得:就是建立井下平面测量得控制，作为测绘与标定井下巷道、硐室、回采工作面等得平面位置得基础，也能满足一般贯通测量得要求。
第二章地下工程控制测量1、导线网：导线网得优点：灵活性高、作业方便计算简单（隧道得地面控制测量中广泛使用）导线网得缺点：检核条件不如三角网。
解决办法：把网线布成网形、闭合环形或主副导线得形式。
2、GPS控制网（非国家级网而就是地面控制网）特点：对点间得边长没有限制，也不要求两点间通视，而且所测得点位精度均匀，与常规方法相比，具有很大得优越性与灵活性，适合各种地下工程得地面控制测量，尤其适合山岭地区大型隧道与跨河、跨海隧道得地面控制测量。
地下工程测量技术设计
地下工程测量技术设计引言：地下工程测量技术是一种应用技术，通过对地下工程进行测量获取地下工程的各种信息，为建设和管理地下工程提供有力的数据和参考。
地下工程是现代城市发展的重要组成部分，如地下通道、地铁、地下停车场等。
地下工程的设计和施工离不开测量技术的支持。
地下工程测量技术设计包括地下工程测量的原理、方法、设备和数据处理等相关内容。
一、地下工程测量的原理地下工程测量的原理主要包括同步测量原理和变换测量原理。
同步测量原理是指利用地面测量仪器和地下测量仪器进行同步测量，通过测量两者之间的相对位置确定地下工程的位置和形态。
变换测量原理是指将地下测量结果通过各种数学模型转换为地面上的坐标系，以实现地下工程数据的可视化和分析。
二、地下工程测量的方法地下工程测量的方法包括地面控制点测量法、地下管线探测法和地面测量法。
地面控制点测量法是通过在地面上设置控制点，利用全站仪或经纬仪进行测量，控制点的坐标可以用于地下工程的定位和形态测量。
地下管线探测法是指利用地下探测仪器对地下管线进行测量，通过测量管线的位置、深度和类型等信息，实现对地下工程管线的全面监测和管理。
地面测量法主要是借助全站仪、激光测距仪等现代测量设备进行地下工程的水平和垂直测量，以支持地下工程的建设和管理。
三、地下工程测量的设备地下工程测量的设备主要包括全站仪、经纬仪、激光测距仪、地下探测仪等。
全站仪是一种多功能的地面测量仪器，可以实现三维测量和高精度测量，是地下工程测量中常用的设备之一、经纬仪是用于地面控制点测量的仪器，具有较高的精度和稳定性。
激光测距仪是一种快速测量距离的设备，适用于小范围的地下工程测量。
地下探测仪是一种非接触式的地下管线检测工具，能够快速、精确地确定地下管线的位置和类型。
四、地下工程测量的数据处理地下工程测量的数据处理主要包括数据采集、数据传输和数据分析等环节。
数据采集是指利用测量设备对地下工程进行实时测量，并将测量数据记录下来。
地下工程测量的特殊技术与处理方法
地下工程测量的特殊技术与处理方法一、引言在现代城市建设和基础设施建设中，地下空间的利用越来越重要。
地下停车场、地铁隧道、地下管网等地下工程的建设已经成为城市发展的必然趋势。
然而，地下工程的建设和测量面临着许多挑战。
本文将综述地下工程测量的特殊技术与处理方法，以期给读者更多的了解和认识。
二、地下工程测量的挑战地下工程环境复杂，不同于地面的开放空间，测量面临着以下挑战：1. 地下工程深度地下工程的深度往往较大，例如地铁隧道可能超过几十米。
在测量过程中，需要使用合适的仪器和工具来保证数据的准确性和可靠性。
2. 地下工程封闭环境地下环境通常是封闭的，这给测量带来了一些限制。
光线的限制和空间的狭窄使得测量难度增加，需要采用特殊的技术和方法。
3. 地下工程变形监测地下工程的变形监测是重要的任务之一。
由于地下环境的特殊性，例如地下水的存在、地下土体的变形，使得地下工程的测量更加复杂。
因此，需要发展适应地下工程特点的变形监测方法。
三、地下工程测量的特殊技术1. 地下激光扫描技术地下激光扫描技术是一种通过激光器发射激光束，并收集其反射光来构建地下环境三维模型的技术。
该技术可以在较短的时间内获取大量的准确数据，并借助计算机软件进行处理和分析。
地下激光扫描技术在地下建筑和隧道测量中被广泛应用。
2. 地下雷达技术地下雷达技术是利用电磁波在地下材料中的传播速度和反射来确定地下物体的位置和性质的一种技术。
通过地下雷达技术，可以实时获取地下物体的空间位置和形态，为地下工程的设计和施工提供准确的数据。
3. 水平位移监测技术水平位移监测技术是地下工程施工过程中重要的测量技术之一。
通过在地下工程周围设置水平位移监测仪器，可以实时监测地下土体的变形情况。
这些数据有助于及时发现并解决地下工程中的问题。
四、地下工程测量的处理方法1. 数据处理和分析为了保证地下工程测量的数据准确性和可靠性，对采集到的数据进行处理和分析是必要的。
常用的方法包括数据平滑、异常值剔除、数据插值和数据拟合等。
8地下工程测量精品文档
横 向 中 误 差 （mm）
测量部位
相邻两开挖洞口间长度（km）
高程 中误差
＜4 4~8 8~10 10~13 13~17 17~20
mm
洞外
30 45 60
90
120 150
±18
洞内
40 60 80
120
160
200
±17
洞外、洞 内总影响
50
75
100
150
200
250
±25
2019年11月15日星期五
（1）在直线隧道的设计中，导线应尽量沿两洞口连接的 方向布设成直伸形式。因为直伸导线量距误差只影响隧道的 长度，而对垂直隧道中线方向上的误差（即横向贯通误差） 影响较小。
2019年11月15日星期五
莫找借口失败，只找理由成功！
第21页，共99页
8.2 地面控制测量 2. 导线法
（2）在曲线隧道的测设当中，当两端洞口附近为曲线而中 部为直线的隧道，两端曲线部分可沿切线、中部直线部分沿 中线布设导线点；当整个隧道在曲线上时，宜沿两端洞口的 连接线布设导线点，如受地形地物限制，可离开中线或两洞 口的连接线，但不宜过远。同时，曲线隧道的导线还应尽可 能通过洞外曲线起讫点或交点桩，这样曲线交点上的总偏角 可根据导线测量结果计算出来，据此可将定测时所测得的总 偏角加以修正，用得到的较精确的数值来求算曲线元素。
2019年11月15日星期五
莫找借口失败，只找理由成功！
第22页，共99页
8.2 地面控制测量 2. 导线法
（3）导线应尽可能通过隧道两端洞口及各辅助坑道口 的进洞点，使这些点能够成为主导线点。有时受条件限制， 辅助坑道口的进洞点不便直接联系为主导线点时，可作为 支导线点，这些点至少与两个主导线点联测，以保证其精 度。
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第一章绪论1、地下工程测量:就是工程测量学得重要组成部分、就是地下工程在规划、设计、施工、竣工及经营管理各阶段所进行得测量工作。
2、地下工程测量得特点：1）地下工程施工环境差；潮湿、边长长短不一、点下对中、通视不好。
2）独头掘进、错误往往不能及时发现、点位误差得累积。
3）地下工程施工面狭窄，只能前后通视（导线）。
4）低等级导线指示坑道掘进，而后布设高级导线进行检核。
5）特殊或特定得测量方法。
3、地下工程测量得主要内容（规划设计后）：地面控制测量、联系测量、地下控制测量、贯通测量、地下工程施工测量、地下变形监测以及地下管线探测。
4、1 地面控制测量：①大范围，高精度 ,GPS ②小范围，局部，用导线、小三角。
5、联系测量：将地面平面坐标系统与高程系统传递到地(井)下得测量，称为联系测量。
地面平面坐标系统传递到地(井)下得测量称平面联系测量，简称定向。
将地面高程系统传递到地(井)下得测量称高程联系测量，简称导入高程。
联系测量得目得就是使地面与地(井)下测量控制网采用同一坐标系统。
6、联系测量得任务在于确定：(1)地(井)下经纬仪导线起算边得坐标方位角；(2)地(井)下经纬仪导线起算点得平面坐标x与y；(3)地(井)下水准基点得高程H。
7、地下工程平面与高程控制测量特点：由于受井下巷道条件得限制，井下平面控制均以导线得形式沿巷道布设，而不能像地面控制网那样可以有测角网、测边网、GPS网与交会法等多种可能方案。
目得:就是建立井下平面测量得控制，作为测绘与标定井下巷道、硐室、回采工作面等得平面位置得基础，也能满足一般贯通测量得要求。
第二章地下工程控制测量1、导线网：导线网得优点：灵活性高、作业方便计算简单（隧道得地面控制测量中广泛使用）导线网得缺点：检核条件不如三角网。
解决办法：把网线布成网形、闭合环形或主副导线得形式。
2、GPS控制网（非国家级网而就是地面控制网）特点：对点间得边长没有限制，也不要求两点间通视，而且所测得点位精度均匀，与常规方法相比，具有很大得优越性与灵活性，适合各种地下工程得地面控制测量，尤其适合山岭地区大型隧道与跨河、跨海隧道得地面控制测量。
3、地下控制测量得特点：在布设矿区控制网时，应在每个井口附近至少设立一个控制点，以便将地面得坐标系统传递到井下去。
这个点就叫作近井点。
由于受井下巷道条件得限制，因此一般只能设立导线或者导线网作为地下平面控制：导线测量。
4、地下工程中得地下导线测量具有以下特点：（1）由于受坑道得限制，其形状通常形成延伸状。
地下导线不能一次布设完成，而就是随着坑道得开挖而逐渐向前延伸。
（2）导线点有时设于坑道顶板，需采用点下对中。
（3）随着坑道得开挖，先敷设边长较短、精度较低得施工导线，指示坑道得掘进。
而后敷设高等级导线对低等级导线进行检查校正。
（4）地下工作环境较差，对导线测量干扰较大。
（5）导线类型主要有：附合导线、闭合导线、方向附合导线、支导线及导线网。
5、地下高程控制测量主要任务：(1)确定主要巷道内各水准点与永久导线点得高程，以建立井下高程基本控制；(2)给定巷道在竖直面内得方向；(3)确定巷道底板得高程；(4)检查主要巷道及其运输线路得坡度与测绘主要运输巷道纵剖面图。
6、井下经纬仪导线测量内业：1）检查整理记录：在井下测角量边过程中，都应按规定得要求进行检核，如不符合，必须重测，直到满足规程要求为止。
2）计算平均边长与边长改正：①检查边长记录，计算各边得平均长度，并转抄到边长计算表中。
抄录后要进行查对，以免抄错。
②井下基本控制导线应加入化归海平面与投影面得改正。
采区控制导线则只需把量得得倾斜距离化算成平距即可。
7、地下高程控制测量（井下水准点）：在进行井下高程测量之前，应在井底车场与主要巷道内预先设置好水准点。
水准点每组不应少于两个，两点之间得距离为30～80m；而各组之间昀距离一般为300～800m 。
井下永久导线点可作为水准点用。
第三章联系测量1、在地下工程中，通过斜井、立井将地面得平面坐标系统与高程系统传递到井下，使地面与地下建立统一得坐标系统，该工作称为联系测量。
2、联系测量得任务：1）确定地下导线测量起算边得坐标方位角；2）确定地下导线测量起算点得平面坐标；3）确定地下高程测量起算点高程。
3、联系测量定向种类1）几何定向：通过平峒与斜井定向、通过一个竖井定向、通过两个竖井定向。
2）物理定向：用磁性仪器定向、用投向仪定向、用陀螺经纬仪定向。
4、一井定向原理：在竖井井筒中悬挂两根钢丝垂球线在地面上利用地面控制点测定两垂球线得平面坐标及其联线方位角，在井下使用全站仪测角量边把垂球线与井下起始控制点连接起来，通过计算确定井下起始控制点得坐标与方位角。
5、投点误差与投向误差：由地面向定向水平上投点时，由于井筒内气流、滴水等影响，致使井下垂球线偏离地面上得位置，该线量偏差e称为投点误差，由此而引起得垂球线连线得方向误差θ叫做投向误差。
6、减少投点误差得主要措施：①尽管增加两垂球线间得距离，并选择合理得垂球线位置。
例如使两垂球线连线方向尽量与气流方向一致。
这样尽管沿气流方向得垂球线偏斜可能较大，但垂直于两垂球线连线方向上得倾斜却不大，因而可以减少投向误差。
②尽量减少马头门处气流对垂球线得影响。
定向时最好停止风机运转，以减少风速。
③采用小直径、高强度得钢丝，适量加大垂球重量，并将垂球浸入稳定液中。
④减少滴水对垂球线及垂球得影响，在淋水大得井筒，必须采用挡水措施，并在大水桶上加挡水盖。
7、钢丝得下放与自由悬挂得检查：8、连接测量：9、一井定向内业计算：1）首先应对两垂球线间距进行检查。
设C 丈为两垂线间距离得实际丈量值，C 计为其计算值，则：计丈计c c d ab b a c -=-+=γcos 2222如在地面连接三角形中d ＜2mm 、井下连接三角形中d ＜4mm ，可在丈量得边长中分别加人下列改正数，以消除其差值。
上式就是针对地面连接三角形而言，对于图3-5所示得井下连接三角形，其井下各边长改正数应为：2）解算连接三角形各未知要素：α、β角应满足下列条件：α+β+r=180。
因计算α、β角时数值凑整误差得影响，上述条件可能出现会不满足。
若存有微小得残差时，则可将其平均分配给α与β。
3）在对各边长与角度加入上述改正后，可依照D →C →A →B →C ′→D ′顺序构成支导线，按一般导线计算方法计算即可。
10、两井定向原理：就就是在两井筒中各挂一根垂球线，在地面上测定两垂球线得坐标，并计算其连线得坐标方位角。
然后在井下巷道中，用全站仪导线将两垂球线进行连测，取一假定坐标系统来确定井下两垂球线连线得假定方位角，然后将其与地面上确定得坐标方位角相比较，其差值便就是井下假定坐标系统与地面坐标系统得方位差，这样便可确定井下导线在地面坐标系统中得坐标方位角。
11、两井定向内业计算： 1）首先由地面测量结果求出两垂球线得坐标，并计算出A 、B 连线得坐标方位角与长度。
2）地下定向水平得导线为无定向导线，为解算出地下各点得坐标。
可假设A 为假定坐标系得原点，A1边为假定纵轴x ′轴方向。
由此可计算出地下各点在假定坐标系中得坐标，并求出A 、B 连线在假定坐标系中得坐标方位角及长度。
式中H 为竖井深度；R 为地球得平均曲率半径。
Δc 应小于地面与地下连接测量中误差得两倍 。
3）根据式'1AB AB A ααα-= 算出地下起始边在地面坐标系中得坐标方位角，依此可重新计算出地下各边得坐标方位角与各点得坐标。
由于测量误差得影响，地下求出得B 点坐标与地面测出得B 点坐标存有差值。
如果其相对闭合差符合测量所要求得精度时，可进行分配。
因地面连接导线精度较高，可将坐标增量闭合差按边长或坐标增量成比例反号分配给地下导线各坐标增量上。
最后计算出地下各点得坐标。
12、联系测量得精度分析 （一井定向为例）：联系测量误差由以下三部分组成： （1）井上得连接误差 （2）投向误差 （3）γβγαsin sin sin sin c b c a ==井下得连接误差13、自由陀螺仪在高速旋转时具有两个重要特性：①陀螺仪自转轴在无外力矩作用时，始终指向其初始恒定方向。
该特性称为定轴性。
②陀螺仪自转轴受到外力矩作用时，将按一定得规律产生进动。
该特性称为进动性。
14、陀螺经纬仪工作原理：自由陀螺仪具有两个特性，即陀螺轴在不受外力作用时，它得方向始终指向初始恒定方向，即所谓定轴性；陀螺轴在受外力作用时，产生进动性。
高速旋转得陀螺仪在受地球自转影响下，绕正北方向产生进动，形成以子午面为中心得扁椭圆简谐摆动，摆动会使陀螺轴正端偏离子午面角度α在东西两边产生最大值，即为东西逆转点。
取东西逆转点得平均方向即为地理北方向，再根据经纬仪定向边读数确定待测边得方位角。
15、陀螺经纬仪定向得作业过程：1）地面已知边上测定仪器常数2）在井下定向边上测定陀螺方位角（测定定向边陀螺方位角应独立进行两次，其互差应小于40″）3）仪器上井后重新测定仪器常数4）求算子午线收敛角5）求算井下定向边得坐标方位角16、陀螺方位角得一次测定作业过程：①在测站上整平对中陀螺经纬仪，以一个测回测定待定边或已知边得方向值，然后将仪器大致对正北方。
②粗略定向（测定近似北方向）锁紧灵敏部，启动陀螺马达，待达到额定转速后，下放陀螺灵敏部，用粗略定向得方法测定近似北方向。
完毕后制动陀螺并托起锁紧，将望远镜视准轴转到近似北方向位置，固定照准部。
③测前悬带零位观测打开陀螺照明，下放陀螺灵敏部。
进行测前悬带零位观测。
同时用秒表记录自摆周期T。
零位观测完毕，托起并锁紧灵敏部。
④精密定向（精密测定陀螺北）采用有扭观测方法（如逆转点法等）或无扭观测方法（如中天法、时差法、摆幅法等）精密测定已知边或待定边得陀螺方位角。
⑤测后悬带零位观测⑥以一个测回测定待定边或已知边得方向值，测前测后两次观测得方向值得互差对J2与J6级经纬仪分别不得超过10″与25″。
取测前测后观测值得平均值作为测线方向值。
17、粗略定向：在测定已知边与定向边得陀螺方位角之前，首先进行粗略定向，即把经纬仪望远镜视准轴置于近似北。
方法：两个逆转点法、四分之一周期法18、精密定向方法：精密定向就就是精确测定已知边与定向边得陀螺方位角。
精密定向方法可分为两大类：一类就是仪器照准部处于跟踪状态，即多年来国内外都采用得逆转点法；另一类就是仪器照准部固定不动，国内外研究与提出得方法很多，如中天法、时差法、摆幅法等。
19、陀螺经纬仪定向得精度评定：陀螺经纬仪得定向精度主要以陀螺方位角一次测定中误差mT 与一次定向中误差ma表示。
20、陀螺方位角一次测定中误差：在待定边进行仿陀螺定向前，陀螺仪需在地面巳知坐标方位角边上测定仪器常数。
按《试行规程》规定，前后共需测6次，这样就可按白塞尔公式来求算陀螺方位角一次测定中误差，即仪器常数一次测定中误差（简称一次测定中误差）。