联系测量

①延伸中线法
量取AB两点之间的高差与距离即可的贯通误差
A
B
任务五 贯通误差的测定及调整
②坐标法
贯通面 主要导线
β A ’, Y ’ ） （XA A A”
（XA”, YA” ）
主要导线
横向误差： YA’ -YA” 纵向误差： XA’ -XA” 方位角贯通误差
任务五 贯通误差的测定及调整
③水准测量法
任务二 竖井联系测量
(2)联系三角形平差计算 (2)联系三角形平差计算
b A O1 a c
γ
α
β
O2
（1）计算两吊垂线间距。 计算两吊垂线间距。 2 a算 = b 2 + c 2 。bc cos α 检核计算。 （2）检核计算 2 计算三角形边长改正数。 a = a算 a测 ≤ ±2mm （3）计算三角形边长改正数。 计算β角和 角。 （4）计算β= v =γv = a v a 角和γ c b c3 b 求闭合差并进行改正。 （5）求闭合差并进行改正sin α sin γ = 。 sin β = sin α
任务二 竖井联系测量
(5)联系三角形的最有利形状 (5)联系三角形的最有利形状
mS ρ b2 b 2 ″ 2 mβ = ( tgα ) (1 + 2 ) + (mα ) a a a
测距精度的影响 b O1 测角精度的影响 O1 O1 a O2 O2 O2
α
A A
α
（2）应为伸展形状， α 不能大于 °。 ）两垂线之间距离尽可能远。 。 3）两垂线之间距离尽可能远。 的数值应大约等于1.5。 （1）应为伸展形状， 不能大于3° ）b/a的数值应大约等于 的数值应大约等于
任务二 竖井联系测量
(5)联系三角形的最有利形状 (5)联系三角形的最有利形状
b A O1 a c
γ
α
c sin γ = sin α a
β
O2
sin β =
mβ ″
″
b sin α a
mS ρ b2 b = ( tgα ) 2 (1 + 2 ) + (mα ) 2 a a a
mS ρ c2 c 2 2 = ( tgα ) (1 + 2 ) + (mα ) a a a
贯通面位于圆曲线上 通 面 方 向 进口贯通面 贯
40 30 20 10 出口贯通面
在贯通面两侧每20米弦长的中线点上，增加或减少10″～６０″的切线偏角
任务五 贯通误差的测定及调整
当贯通面位于曲线始（终）附近 贯 通 面 E D D’ E’ C’ C B DE与D’E’不平行也不重合 调整圆曲线长度法 调整后DE与D’E’平行 R ε α F F’ A’ A
ml
任务五 贯通误差的测定及调整 （3）横向贯通误差 ）
mq
任务五 贯通误差的测定及调整
隧道工程举例
大瑶山隧道(14.3公里) 大瑶山隧道(14.3公里) (14.3公里
横向误差17.3毫米 高程误差4.6毫米
任务五 贯通误差的测定及调整
秦岭特长隧道(18.4公里) (18.4公里 西康铁路 秦岭特长隧道(18.4公里)
任务四 隧道施工测量
1、中线放样
（1）中线法
β5
P5 P4
L A
βA
D
α P A = arctg
5
YA YP5 X A X P5
5
β5 = α P A α P P
5
5 4
β A = α AD α AP
L=
(Y
A
YP5
) + (X
2
A
X P5
)
2
任务四 隧道施工测量
操作过程
β5
P5 P4 标定中线上的点A; 标定开挖方向(定D点) 中线点向前延伸 L A
b＜c
mγ
mβ < mγ
″
″
任务二 竖井联系测量
(5)联系三角形的最有利形状 (5)联系三角形的最有利形状
B
ω
A
α
γ
O1
ω′
β′
B′
β
γ′
O2
α′
A′
路线 1 √ 2 3 4 √
γ
对应的角度 γ′ β γ β′
γ′
β
β′
（4）传递方向应经过小角。 ）传递方向应经过小角。
任务二 竖井联系测量 4、两井定向 、 (1) 投点及联系测量
Q N
P 竖井
M 通风井
O1 a
B b C
D c
O2
无定向导线
任务二 竖井联系测量 (2)内业计算 ①计算两吊锤线在地面坐标系的方向角与距离
α AB
YB Y A = arctan XB XA
2 2
S AB = ( X B X A ) + (YB Y A )
任务二 竖井联系测量 ②计算地下导线点在假定坐标系中的坐标
具体方法
调整方法---折线法
贯 通 面
R=4000m
<5’
线 线 线
5’<β <25’ 方 向 β >25’
C E
β1 β2
折 α 10′ mm 15′ 10mm 20′ 17mm 25′ 26mm
D
R=4000m
折
Leabharlann Baidu
5′ 1mm
任务五 贯通误差的测定及调整
(2)曲线隧道贯通误差 (2)曲线隧道贯通误差
CC ′ =
EE ′ D D ′ R DE
360° 2πR
DD' sin α
ε = CC '
AA' = FF ' =
f β = α + β 算 + γ 算 180°
a
a
vβ =
fβ 2
vγ =
fβ 2
任务二 竖井联系测量
(3)地下导线起始边方位角推算 (3)地下导线起始边方位角推算
B
ω
A
O1 O2
B
α
A
γ
O1
ω′
β′
B′
β
γ′
O2
α′
A′
任务二 竖井联系测量
(4)方位角传递的误差 (4)方位角传递的误差
细钢丝 细钢丝
BM2
BM1
A
贯通面 求解点A的高程H’ 高程贯通误差为H”-H’ 求解点A的高程H”
任务五 贯通误差的测定及调整 4、误差的调整
调整贯通误差的工作，原则上应在隧道未衬砌 地段上进行，不再牵动已衬砌地段的中线，以防 减少限界而影响行车。
调整 (1)直线隧道贯通误差 (1)直线隧道贯通误差
水准点2
任务二 竖井联系测量
（2）测距仪传递法 ）
m a 水准点1 D
n b 水准点2
任务二 竖井联系测量
3、一井定向 、
B
目的： 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 (1)投点及连接测量方法 联系三角形
ω
α
b c
O1
a O2
A
O1 a′
O2
c′ b′
α′
ω′
B′ A′
Q B P C
通风井 竖井
TD1
TD2
W1
W2`
任务三
洞内控制测量
任务三、洞内控制测量
三角锁（网）法 边角网法
平面控制测量
精密导线法 GPS定位技术 水准测量
地面控制测量
高程控制测量
三角高程测量
任务四 隧道施工测量
任务四：隧道施工测量
1、中线放样
在隧道施工过程中，根据洞内布设的地下导线点， 2、坡度放样 经坐标推算而确定隧道中心线方向上有关点位， 以准确知道较长隧道的开挖方向和便于日常施工 3、断面放样 放样。 为了控制隧道坡度和高程的正确性，通常在隧道 岩壁上每隔5~10m，标出比洞底地坪高出1m的 4、隧道贯通误差的测定与调整 抄平线，又称腰线，腰线与洞底地坪的设计高程 线是平行的。施工人员根据腰线可以很快地放样 出坡度和各部位高程。
βA
180o
D
任务四 隧道施工测量
（2）串线法
<30m
B
>5m
C
D
工作面
任务四 隧道施工测量 2、坡度放样
腰线
A’
B’
C’ 5m
D’
a=1.437m 洞底地坪
a
H1
1m
H 2
H1 = 1.437 1.0 = 0.437m
N
HN=172.76m
i=+5‰
H 2 = 1.437 (1 + 5 × 0.005) = 0.412m H 3 = 1.437 (1 + 10 × 0.005) = 0.0.378m
任务四 隧道施工测量 3、断面放样 每次开挖钻爆前，应在开挖断面上根据中线 和规定高程标出预计开挖断面轮廓线。
B C
b2 b1
工作面
l l
B
B
直角坐标法放样中线原理
任务四 隧道施工测量 半径法放样断面
B
B
任务五 贯通误差的测定及调整
任务五：贯通误差的测定及调整
1、分类 （1）高程贯通误差
mh
任务五 贯通误差的测定及调整 （2）纵向贯通误差 ）
x X’
α
A Y’
1
2
3 B y
设A点为原点，A1边为X’轴方向
X = ∑ S i cos α
' i
' i
Yi ' = ∑ S i sin α i'
式中： n 1 ' α i' = α A1 + ∑ ( β i 180)
1
i=（1，2，……，n－1）
任务二 竖井联系测量 B点的坐标为：
X = X
O2 A′ O1 B′ mo C′ D′
mq
l0
′ m0′ mq = l0 ρ ′′
任务二 竖井联系测量
(5)联系三角形的最有利形状 (5)联系三角形的最有利形状
α A′B′ = α BA + ω + β β ′ + ω ′ ± 360°
A
α
b
O1
a β O2
b sin β = sin α a
纵向误差125毫米 横向误差12毫米 高程误差1毫米
任务五 贯通误差的测定及调整 2、误差预计 竖井联系测量的误差
2 m综 = m 2 上 + 2mα + m 2下
A
B
竖井
贯通面
任务五 贯通误差的测定及调整 3、误差的测定
高程贯通误差 横向贯通误差 纵向贯通误差
u h t
任务五 贯通误差的测定及调整
' B
' AB
Y = Y
' B
' AB
由A、B两点再假定坐标系中坐标，反算其假定方 位角与距离为： '
α
' AB
YB = arctan ' XB
S AB =
X
' 2 B
+Y
'2 B
任务二 竖井联系测量
③计算地下导线各点在地面坐标系中的坐标
X i X A cos α i sin α i X i' = Y Y + sin α cos α ' i i Yi i B
1.竖井联系测量内容 竖井联系测量内容 钢尺传递法 竖井高程传递 竖井 联系 测量 竖井定向测量 一井定向 两井定向 陀螺仪定向 测距仪传递法
任务二 竖井联系测量
2、 竖井高程传递 、 （1） 钢尺传递法 ）
P a 水准点1 l
Q b 水准点2
任务二 竖井联系测量
注意事项
①钢尺改正 ②检核 水准点1
其中： α i
= α + α
' i
' AB
α = α AB α
任务二 竖井联系测量 ④两竖井间地下导线的平差
由于
α AB ≠ α
' AB
坐标闭合差
' fX = XB XB
fY = Y YB
' B
f =
f + f
2 X
2 Y
全长相对闭合差为
f 1 K= = [S ] [S ] f
任务二 竖井联系测量 (3)精度分析
当进行两井定向，则无定向导线最后一条边的方 位角中误差为：
mα n = m β (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 ' mαn = m β n 1
例如：当布设n＝5 ' mα n = mα n
n 1 (n 1.5) / 3
≈2
任务二 竖井联系测量 （4）铅垂仪与全站仪联合定向法
工程测量学
项目六： 项目六：地下工程测量
Project 6：Underground Engineering Surveying
任务一
地面控制测量
任务一： 地面控制测量
三角锁（网）法 边角网法
平面控制测量
精密导线法 GPS定位技术 水准测量
地面控制测量
高程控制测量
三角高程测量
任务二 竖井联系测量
任务二： 竖井联系测量