隧道工程测量

3. 隧道工程测量的内容及作用
（1）在地下标定出地下工程建筑物的设计中心线 和高程，为开挖、衬砌和施工指定方向和位置；
（2）保证在两个相向开挖面的掘进中，施工中线 在平面和高程上按设计的要求正确贯通，保证开挖 不超过规定的界线，保证所有建筑物在贯通前能正 确地修建；
（3）保证各种设备的正确安装；
（4）为设计和管理部门提供竣工测量资料等。
施工阶段是保证隧道相向开挖时，能按规定 的精度正确贯通，并使建筑物的位置符合规定， 不侵入建筑限界，以确保运营安全。
3. 隧道工程测量的内容及作用
• 洞外平面控制测量； • 洞外高程控制测量；
• 洞内平面控制测量； • 洞内高程控制测量；
• 进洞测量； • 洞内中线测设；
• 贯通误差调整； • 竣工测量。


h 2

0.71h
• 对于纵向贯通精度而言，它主 要影响隧道中线的长度，只要 求满足定测中线的精度，即：
L l 2000
无竖井公路铁路隧道控制测量的误差对于贯通误差所容许的影响值
横 向 中 误 差 （mm）
测量部位
相邻两开挖洞口间长度（km）
ห้องสมุดไป่ตู้
＜4 4~8 8~10 10~13 13~17 17~20
中线法简单、直观，但其精度不太高。
2. 导线法
隧道洞外导线测量和经纬仪（或全站仪）导线测量方法 相同，但它的精度要求较高，所以测角和量边均用较精密的 仪器和方法。
4. 隧道贯通误差的测量要求
在隧道施工中，由于地面控制测量、联系测量、地下控 制测量以及细部放样的误差，使得两个相向开挖的工作面 的施工中线，不能理想地衔接，而产生错开现象，即所谓 贯通误差，其在线路中线方向的投影长度称为纵向贯通误 差（简称纵向误差），其允许值一般为±20cm （与隧道长 度有关） 。在垂直于中线方向的投影长度称为横向贯通误 差（简称横向误差），其允许值一般为±10cm（与隧道长 度有关）。在高程方向的投影长度称为高程贯通误差（简 称高程误差），其允许值一般为±5cm。
西康铁路 秦岭特长隧道(18.4公里)
二、地面控制测量
• 对于直线隧道，洞外平面控制测量的目的主要是 获取两端洞口较为精确的点的平面位置和引测进 洞的方向；
• 对于曲线隧道，洞外平面控制测量除具有与直线 隧道相同的目的外，还在于间接求算隧道所在曲线 的转向角及两端洞口控制桩与交点的相对位置，进 而按设计选配的圆曲线半径和缓和曲线长重新确定 隧道中线的位置。
• 直线隧道长度大于1000m，曲线隧道长度大于 500 m，均应根据横向贯通精度要求进行隧道平 面控制测量设计。
• 两相邻开挖洞口（包括横洞口、斜井口）高程路 线长度大于5000m，应根据高程贯通精度要求进 行隧道高程控制测量设计。
建立洞外平面控制的常用的方法有：中线法、精密 导线法、三角网和GPS网等。
横向贯通误差
纵向贯通误差 高程贯通误差
※影响贯通误差的主要因素及其分解
• 由于洞外控制测量、洞内外联系测量、洞内控制测量和洞内 中线放样等项误差的共同影响。
• 一般将洞外平面控制测量的误差做为影响隧道横向贯通误差的 一个独立的因素，将两相向开挖的洞内导线测量的误差各为一 个独立的因素，按照等影响原则确定相应的横向贯通误差。
隧道工程测量
Tunnel Engineering Surveying
一.概述 二.地面控制测量 三.进洞关系计算和进洞测量
四.竖井联系测量 五.洞内控制测量 六.隧道开挖中的测量工作 七.贯通误差的测定与调整
一、概述
1. 隧道工程测量综 述
隧道可分为超长隧道、长隧道和短隧道。对于直线隧道 ，其长度在3000m以上的属超长隧道；长度在1000～ 3000m的属长隧道；长度在500～1000m的属中长隧道 ；长度在500m以下的属短隧道。对于同等级的曲线隧道 ，其长度界限为直线形隧道的一半。
1. 中线法（现场标定法）
• 先将洞内线路中线点的平面位置测设于地面，经检核确认 该段中线与两端相邻线路中线能够正确衔接后，方可以此作 为依据，进行引测进洞和洞内中线测设。
• 中线法一般只能用于短于1000 m的直线隧道和 短于500 m的曲线隧道的洞外平面控制。
假设A、D两点为隧道中线在洞口处的已知点，由于不能通 视，因此要在中间定出B、C两点，作为向洞内引线的依据。 标定时可按设计图纸求得AD的概略方位角，然后在现场按此 方向用经纬仪以正倒镜延长直线的方法，将中线从A点延长至 B、C′，最后至D ′点，并量出DD ′间的距离。另外用视距法 求得AB ′ 、B ′ C ′ 、C ′ D ′等距离，这时CC ′的距离可用下 式求得：
高程 中误差
mm
洞外
30 45 60
90
120 150
洞 内 40 60 80 120 160 200
洞外、洞 内总影响
50
75
100
150
200
250
±18 ±17 ±25
隧道工程举例
大瑶山隧道(14.3公里)
横向误差17.3毫米 高程误差4.6毫米
纵向误差125毫米 横向误差12毫米 高程误差1毫米
洞外（内）平面控制测量的误差所引起的横向贯通误差的允
许值：
mq外


q 3

0.58q
2 mq内 3 q 0.82q
适用于无竖（斜）井情况
• 高程控制测量中，洞内、洞外高程测量的误差对高程贯 通误差的影响，按相等原则分配。
洞外（内）高程测量的误差对高程贯通误差的允许值：
mh
特点：
开挖顺着中线不断地向洞内延伸，衬砌和洞 内建筑物（避车洞、排水沟、电缆槽等）的施工 紧跟其后，不等贯通，隧道内的大部分建筑物已 经建成；
2. 隧道工程测量的任务
勘测设计阶段是提供选址地形图和地质填图所 需的测绘资料，以及定测时将隧道线路测设在地 面上，即在洞门前后标定线路中线控制桩及洞身 顶部地面上的中线桩；
CC DD C AD
然后将经纬仪移到C，后视D点，再用上法延长直线至A， 若直线不通过A点，再按上述方法计算在B点的偏距，并将仪 器移至B点，依此方法，直至使B、C二点都在AD直线上为止。 最后将B、C二点在地面上标定出来，作为向洞内引线的依据。
若用于曲线隧道，则应 首先精确标出两切线方向， 然后精确测出转向角，将切 线长度正确地标定在地表上， 以切线上的控制点为准，将 中线引入洞内。