隧道控制测量
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第十二章 隧道工程测量
隧道按功能分:公路隧道、铁路隧道、城市地下地铁隧道、联系地下工程的
隧道、地下给排水隧道以及矿山地下隧道等。 公路、铁路隧道的开挖一般会穿山过岭，横贯海底，从两端开控、相向 掘进，以求贯通；有的隧道则用竖井开挖，达到隧道深度，再开拓隧道。有 的以斜井开挖，掘进隧道。隧道按形式义可分为平峒、斜井、竖井和开拓隧 道等几种。不管哪种隧道，其测量工作是相同的。
的方法施测。**
水准路线应尽量选在连接两端洞口最平坦和最短的线路上。 同时测设的水准点不少于2个，两点间的高差以安置一次水准仪 联测为宜。
当两端洞口之间的距离大于1km时，应在中间增设临时水 准点。 如果隧道不长，高程控制测量的等级在四等以下时，可 以用光电测距三角高程测量的方法进行施测，但最大边长不 应超过600米，采用对向观测，并在高差中加入地球曲率和大 气折光改正。（曲率改正见“现代普通测量学”P21；大气折 光改正在全站仪内输入温度气压进行改正）
2、光电法
12.3 隧道施工测量
隧道施工测量的内容包括：地下平面控制测量、 地下高程测量、中线测量和腰线测量。 地面平面控制测量和高程控制测量完成后，即可 通过联系测量的方法测量出地下的坐标和高程，这样 就可以进行施工测量的挖进方向。
一、挖进方向测定与标定 （1）、测设数ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ计算
二、开挖过程中的挖进方向和坡度测设
二、高程传递
高程传递（导入高程）是通过竖井将地面水 准点的高程传递到井下水准点，建立井下高程 控制，使地面、井下高程统一。
经常使用的方法有：钢尺法、钢丝法和光电 测距导高法。
平峒和斜井的高程导入．多采用水准测量和 三角高程测量的方法。
1、钢尺法
（钢尺法必须要进行尺长、温度、拉力改正、自重改正（见现代 普通测量的P77—P79，P280—P281）
(1)、投点
（2）、连接测量
同时在地面和定向水平上对垂球线进行观测、地面观测是 为了求得两垂球线的坐标及其连线的方位角；井下观测是以两 垂球的坐标和方位角测算导线起始点的坐标和起始边的方位角。 连接测量的方法很多，但普遍使用的是连接三角形法。
2、两井定向
3、陀螺经纬仪定向
4、激光垂线仪法竖井定向
（3）、GPS（差分GPS）测量法
对于特长隧道，且通视条件差的高山地区，应使用GPS测量法 进行洞外平面控制测量。
洞外高程控制（地面高程控制）
隧道高程控制测量的任务是：按规定的精度要求，施测隧道 洞口(包括隧道的进出口、竖井口、斜井口和平峒口)附近水准点 的高程，作为高程引测进洞的依据。
**隧道高程控制测量通常按三、四等水准测量
目前，导线测量是隧道施工控制的主要方法。
(2) 、三角锁法(三角测量)
在隧道较长且地形复杂的山岭地区，可采用三角测量法， 即在洞外沿隧道线型布设成与线路相同方向延伸的单三角锁， 来测定各洞口控制点的平面坐标，三角锁的形状取决于隧道中 线的形状、施工方案以及地形条件。对于直线隧道，三角锁应 尽量靠近中线方向。对于曲线隧道，则沿两端洞口的这线方向 枷设。
隧道测量主要包括:地上、地下控制测量，地面到地下联系测量， 隧道(巷道)施工测量，隧道断面测量隧道贯通时的测量工作。
12.1 洞外控制测量
洞外控制测量包括:洞外平面控制测量和洞外高程控制测量。
隧道平面控制测量的主要任务是:测定各洞口控制点的平 面位置，以便根据洞口控制点将设计方向导向地下，指引隧道 开挖，并能按规定的精度贯通。 洞外平面控制就是要测出各洞口控制点的坐标，为洞内 平面控制测量提供精确的起始数据 洞外平面控制的方法有：直接定线法、导线测量法、三 角测量法、GPS测量法。
（1）导线测量法
在洞外沿隧道线形布设的一条或两条大致平行的光电测 距导线，来测定各洞口控制点的平面坐标。导线的转折角通 常用不低于DJ6级经纬仪或全站仪施测，各项限差应满足《公 路隧道勘测规程》的要求。（注意DJ6是什么？DJ07呢？）
经纬仪的种类繁多，按其构造原理和读数系统可分为光 学经纬仪和电子经纬仪，按其精度高低又可分为若干等级， 如我图经纬仪系列标淮划分为DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15及 DJ 60等级别。 目前，在工程测量中一般使用DJ6级经纬仪。 “D”代表大地测量；“J”代表经纬仪。 ***数字表示水平方向一测回的方向中误差。07代表一个 测回的中误差是0.7秒;6代表一测回的中误差是6秒.***
（2）腰线测设
在隧道挖进过程中，给出中线外，还要给出挖进的坡度， 一般用腰线法放样坡度和各部位的高程。 隧道的高程由洞口水准点引入、当隧道向前掘进时，应 每隔一定距离设置水准点，根据洞内水准测量成果来控制洞 底高程．以保证隧道顶部和底部按设计的坡坡开挖和衬砌的 正确测设。
当隧道设计有一定的坡度时，应按坡度测设办法测设出洞 中各处的设计高程。 为了便于洞底抄平，在施工开挖过程中，通常根据洞内水 准点的高程，在隧道岩壁上每隔—· 定距离(一般为5—10m）标 出比洞底设计高程高山1米的腰线点，相邻两腰线点的连线称 为腰线。
12.2 地上\地下联系测量
联系测量是指:在隧道工程建设、矿井建设和地下工程建 设中。使地上和地下都采用统一坐标系统和高程系统所进行 的测量工作。 平面联系测量的主要任务是:确定地下一控制点的坐标和 一条边的方位角(即导线测量)。目的：确定走向。 （平峒测量；竖井测量；斜井测量） 高程联系测量是：将地面高程引入地下。目的：确定坡度。
一、几何定向
几何定向是：确定开挖的方向。主要有一井定向、两井定 向和陀螺仪定向三种。
1、竖井一井定向（方向线法定向）
一井定向是在井筒内挂两根钢丝，钢丝的上端在地面，下端 投到定向水平。在地面测算两钢丝的坐标，同时在井下与永久控 制点连接，如此达到将一点坐标和一个方向导人地下的目的。定 向工作分投点和连接测量两部分。
隧道按功能分:公路隧道、铁路隧道、城市地下地铁隧道、联系地下工程的
隧道、地下给排水隧道以及矿山地下隧道等。 公路、铁路隧道的开挖一般会穿山过岭，横贯海底，从两端开控、相向 掘进，以求贯通；有的隧道则用竖井开挖，达到隧道深度，再开拓隧道。有 的以斜井开挖，掘进隧道。隧道按形式义可分为平峒、斜井、竖井和开拓隧 道等几种。不管哪种隧道，其测量工作是相同的。
的方法施测。**
水准路线应尽量选在连接两端洞口最平坦和最短的线路上。 同时测设的水准点不少于2个，两点间的高差以安置一次水准仪 联测为宜。
当两端洞口之间的距离大于1km时，应在中间增设临时水 准点。 如果隧道不长，高程控制测量的等级在四等以下时，可 以用光电测距三角高程测量的方法进行施测，但最大边长不 应超过600米，采用对向观测，并在高差中加入地球曲率和大 气折光改正。（曲率改正见“现代普通测量学”P21；大气折 光改正在全站仪内输入温度气压进行改正）
2、光电法
12.3 隧道施工测量
隧道施工测量的内容包括：地下平面控制测量、 地下高程测量、中线测量和腰线测量。 地面平面控制测量和高程控制测量完成后，即可 通过联系测量的方法测量出地下的坐标和高程，这样 就可以进行施工测量的挖进方向。
一、挖进方向测定与标定 （1）、测设数ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ计算
二、开挖过程中的挖进方向和坡度测设
二、高程传递
高程传递（导入高程）是通过竖井将地面水 准点的高程传递到井下水准点，建立井下高程 控制，使地面、井下高程统一。
经常使用的方法有：钢尺法、钢丝法和光电 测距导高法。
平峒和斜井的高程导入．多采用水准测量和 三角高程测量的方法。
1、钢尺法
（钢尺法必须要进行尺长、温度、拉力改正、自重改正（见现代 普通测量的P77—P79，P280—P281）
(1)、投点
（2）、连接测量
同时在地面和定向水平上对垂球线进行观测、地面观测是 为了求得两垂球线的坐标及其连线的方位角；井下观测是以两 垂球的坐标和方位角测算导线起始点的坐标和起始边的方位角。 连接测量的方法很多，但普遍使用的是连接三角形法。
2、两井定向
3、陀螺经纬仪定向
4、激光垂线仪法竖井定向
（3）、GPS（差分GPS）测量法
对于特长隧道，且通视条件差的高山地区，应使用GPS测量法 进行洞外平面控制测量。
洞外高程控制（地面高程控制）
隧道高程控制测量的任务是：按规定的精度要求，施测隧道 洞口(包括隧道的进出口、竖井口、斜井口和平峒口)附近水准点 的高程，作为高程引测进洞的依据。
**隧道高程控制测量通常按三、四等水准测量
目前，导线测量是隧道施工控制的主要方法。
(2) 、三角锁法(三角测量)
在隧道较长且地形复杂的山岭地区，可采用三角测量法， 即在洞外沿隧道线型布设成与线路相同方向延伸的单三角锁， 来测定各洞口控制点的平面坐标，三角锁的形状取决于隧道中 线的形状、施工方案以及地形条件。对于直线隧道，三角锁应 尽量靠近中线方向。对于曲线隧道，则沿两端洞口的这线方向 枷设。
隧道测量主要包括:地上、地下控制测量，地面到地下联系测量， 隧道(巷道)施工测量，隧道断面测量隧道贯通时的测量工作。
12.1 洞外控制测量
洞外控制测量包括:洞外平面控制测量和洞外高程控制测量。
隧道平面控制测量的主要任务是:测定各洞口控制点的平 面位置，以便根据洞口控制点将设计方向导向地下，指引隧道 开挖，并能按规定的精度贯通。 洞外平面控制就是要测出各洞口控制点的坐标，为洞内 平面控制测量提供精确的起始数据 洞外平面控制的方法有：直接定线法、导线测量法、三 角测量法、GPS测量法。
（1）导线测量法
在洞外沿隧道线形布设的一条或两条大致平行的光电测 距导线，来测定各洞口控制点的平面坐标。导线的转折角通 常用不低于DJ6级经纬仪或全站仪施测，各项限差应满足《公 路隧道勘测规程》的要求。（注意DJ6是什么？DJ07呢？）
经纬仪的种类繁多，按其构造原理和读数系统可分为光 学经纬仪和电子经纬仪，按其精度高低又可分为若干等级， 如我图经纬仪系列标淮划分为DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15及 DJ 60等级别。 目前，在工程测量中一般使用DJ6级经纬仪。 “D”代表大地测量；“J”代表经纬仪。 ***数字表示水平方向一测回的方向中误差。07代表一个 测回的中误差是0.7秒;6代表一测回的中误差是6秒.***
（2）腰线测设
在隧道挖进过程中，给出中线外，还要给出挖进的坡度， 一般用腰线法放样坡度和各部位的高程。 隧道的高程由洞口水准点引入、当隧道向前掘进时，应 每隔一定距离设置水准点，根据洞内水准测量成果来控制洞 底高程．以保证隧道顶部和底部按设计的坡坡开挖和衬砌的 正确测设。
当隧道设计有一定的坡度时，应按坡度测设办法测设出洞 中各处的设计高程。 为了便于洞底抄平，在施工开挖过程中，通常根据洞内水 准点的高程，在隧道岩壁上每隔—· 定距离(一般为5—10m）标 出比洞底设计高程高山1米的腰线点，相邻两腰线点的连线称 为腰线。
12.2 地上\地下联系测量
联系测量是指:在隧道工程建设、矿井建设和地下工程建 设中。使地上和地下都采用统一坐标系统和高程系统所进行 的测量工作。 平面联系测量的主要任务是:确定地下一控制点的坐标和 一条边的方位角(即导线测量)。目的：确定走向。 （平峒测量；竖井测量；斜井测量） 高程联系测量是：将地面高程引入地下。目的：确定坡度。
一、几何定向
几何定向是：确定开挖的方向。主要有一井定向、两井定 向和陀螺仪定向三种。
1、竖井一井定向（方向线法定向）
一井定向是在井筒内挂两根钢丝，钢丝的上端在地面，下端 投到定向水平。在地面测算两钢丝的坐标，同时在井下与永久控 制点连接，如此达到将一点坐标和一个方向导人地下的目的。定 向工作分投点和连接测量两部分。