隧道教材(第四章)

4隧道施工测量

4.1 资源配置

隧道施工测量资源配置分为测量人员配置和仪器设备配置。在实

际操作过程中，既要考虑到有足够的设备和人力资源以利于测量工作

的顺利开展，也要从节约成本避免配备过多的资源以造成不必要的资

源浪费。

4.1.1 测量人员

为确保隧道施工测量的顺利的进行，提高工作效率，测量人员配置应按照如表1的标准配备。

表1 测量人员配置

4.1.2 测量仪器

根据隧道施工的具体工作和测量方法、测量的手段，应配备仪器如表2。

值得说明的一下是，随着测量技术的发展，经纬仪配合钢尺来施

工测量的时候已经很少很少了，可以说基本上是没有了，取而代之的

是全站仪。因此上表中的经纬仪和钢尺用到的机率几乎为零。

4.2隧道施工测量

4.2.1 隧道永久性施工中线测量

施工中作为控制隧道中线、断面、边墙及隧道建筑物和附属建筑物的隧道施工中长期保存的中线点。隧道施工永久性中线应注意以下两点。一：中线点的埋设应尽量靠近施工面，但是注意选择不易被破坏施工对测量影响较小的位置，中线点最好是埋设于仰拱已经施工完成的混凝土路面上，如仰拱施工滞后，中线点一定注意埋设于不被破坏的地方。二：永久性隧道中线一定注意埋设准确。永久性中线点的测设分为极坐标法、独立中线法测设。极坐标法测设通常用于长大隧道，独立中线法一般用于较短的隧道。

4.2.1.1 极坐标法测设

极坐标法测设通常是通过测量控制点间夹角和边长来确定点的坐标，因此边长和夹角是影响精度的关键因素。在实际测设过程中，我们通常对角度进行多测回数，对边长采用对向观测的方法来提高角度和边长精度的方法。极坐标法测设适用于洞内用导线法贯通的隧道，通常可用于控制长大隧道，在控制导线上，采用极坐标法测设。一般一次测设不少于3个点，最好是能形成闭合检核条件，以便能检核角度和边长。

4.2.1.2 独立中线法测设

适用于中线法贯通的较短隧道。直线上采用正倒镜延伸直线法；曲线上宜采用弦线偏角法测设或其他曲线测设方法。而现在最为常用的是全站仪结合计算器程序来测设中线，其具体方法是通过计算器、曲线要素计算出所要测设中线点坐标，通过置镜点后视点的关系计算出角度关系，按照极坐标放样要素来放出中线。在实际操作过程中，为确保中线的正确性，应多测设几次。中线点埋设好了以后，应再复

测两次。

质量要点：延伸直线时，后视距离不宜过短。就一般情况而言，后视边距离不能大于放样边距离，如果大于放样边距离，误差会很大，点间距见表3。

表3 永久中线点间距（m）

4.3 隧道施工临时中线点

4.3.1 延伸用临时中线点

根据控制点采用极坐标法测设出不应少于3个临时中线点，并相互校核，它主要满足现场施工放样。就现在一般情况而言，临时中线点仅用于指导隧道开挖，底板混泥土仰拱距离开挖面较远的情况下布设。

4.3.2临时中线点加密

一般宜10m加密一点，并随时校核更正，在使用时注意后视较远的中线点，放样较近的中线点，这样可较大程度减少误差。

4.4 隧道施工高程点

为方便使用，隧道施工高程点通常情况可以平面点公用，其测设方法可分为精密水准测量和普通水准测量，精密水准测量主要是针对现在的高速铁路，而且主要是指导高速铁路后期的底板和铺轨工作；对于前期隧道开挖，是具体要求而定，可按照国家三等或四等进行施测，实践与经验证明，全站仪对向观测高差，所得成果可以满足国家

三、四等水准要求。另外，采用普通光学水准仪也能达到国家三、四等水准测量。

4.5 隧道开挖断面测量

传统方法主要是采用五寸法来放线，这样做很麻烦。现在较为常用的是全站仪结合计算器断面放样程序对开挖断面任一点进行放样，而且能够检查到任意位置的超欠挖。另外，全站仪中内置的参考线放样、道路测设软件放隧道的开挖断面均是较为实用和方便的方法。4.6 隧道立模衬砌

4.6.1 隧道立模衬砌前，应对使用的永久中线点和临时中线点、高程分别进行复测检查。对模具进行校核。常使用三点控制即拱顶标高，隧道两侧，拱顶标高可采用光学水准仪检测其标高。隧道两侧可用全站仪检查。

4.6.2 在贯通面前后的隧道断面加宽是为了隧道贯通后对实际贯通误差进行调整。

4.6.3 隧道立模测量

（1）边墙及避人洞放样、一般采用切线支距法；但是随着全站仪把测距问题解决了以后，采用极坐标法结合计算器程序来放线的时候居多，基本上很少很少采用切线支距法来放线了。（2）拱部放样：测定出隧道中线和高程。隧道中线可利用全站仪采用极坐标法、道路测设软件等放出隧道中线，如果是直线上可正倒镜、或利用参考线放出隧道中线。拱顶标高，通常是采用倒尺法来测设。把钢尺倒悬台车上，用光学水准仪读出钢尺读数，通过计算即可得出拱顶标高。

4.7隧道贯通误差的测定与调整

4.7.1 实际贯通误差的测量

（1）中线法、应由测量的想向两方向分别延伸中线并测定出贯通点，两实际贯通点间的横向距离和纵向距离即为横向和纵向贯通误差。（2）导线法、应在贯通面中线附近钉一临时点，由两端导线分别测量该点坐标，该点的坐标闭合差分别投影至贯通面及其垂直的方向上，即为横向和纵向贯通误差。并应测量该点的水平角求算方位角贯通误差。

4.7.2 横向贯通误差调整

（1）直线隧道的贯通误差调整。采用折线法调整。

（2）导线法贯通的隧道贯通误差调整。1、方位角贯通误差分配在未衬砌地段的导线角上。2、计算贯通点坐标闭合差；3、坐标闭合差在调线地段导线上按边长比例分配，闭合差很小时也可按坐标平差处理；4、采用调整后的导线坐标作为未衬砌地段中线放样的依据。（3）中线法贯通的隧道贯通误差调整。在曲线上调整曲线长度和曲线始终点。

4.7.3 高程贯通误差调整

（1）由两端测得贯通点的高程，取平均值作为调整后的高程。（2）可按高程贯通误差的一半，在两端未衬砌段的高程点上，按线路长度的比例调整。

（3）应以调整后的高程，作为未衬砌段高程放样的依据。