第14章隧道测量课件

第十四章第十四章 隧道测量隧道测量郑州交通职业学院第十四章 隧道测量郑州交通职业学院14-1 14-1 概述概述v一、公路隧道一、公路隧道隧道隧道:位于地表以下，一个方向的尺寸远大于另两个位于地表以下，一个方向的尺寸远大于另两个方向的尺寸，两端起联通作用功能的人工建筑物称方向的尺寸，两端起联通作用功能的人工建筑物称地道。横截面较小时称坑道，横截面较大时称隧道。地道。横截面较小时称坑道，横截面较大时称隧道。1 1隧道类型隧道类型v按其所处的位置不同分可为按其所处的位置不同分可为:山岭隧道、水下隧道山岭隧道、水下隧道（河底和海地）以及城市隧道等；（河底和海地）以及城市隧道等；v按其横断面形状分为圆形、椭圆形、马蹄形、眼按其横断面形状分为圆形、椭圆形、马蹄形、眼睛形（孪生形）等；睛形（孪生形）等；v按其用途可分为交通隧道和运输隧道按其用途可分为交通隧道和运输隧道.14-1 概述一、公路隧道214-1 14-1 概述概述v一、公路隧道一、公路隧道1 1隧道类型隧道类型v按其长度的不同又分为四类。按其长度的不同又分为四类。隧道分类特长隧道长隧道中隧道短隧道隧道长度L(m)L30001000L3000500L3000(L3000m m)或拟建双洞的隧道，施工不宜选用或拟建双洞的隧道，施工不宜选用横洞、斜井、竖井等辅助坑道时，往往采用开挖平横洞、斜井、竖井等辅助坑道时，往往采用开挖平行导坑的办法来处理，可同时解决特长隧道施工中行导坑的办法来处理，可同时解决特长隧道施工中的出渣与进料运输、通风、排水、施工测量及安全的出渣与进料运输、通风、排水、施工测量及安全等问题。等问题。14-8 辅助坑道施工测量一、辅助坑道类型6214-8 14-8 辅助坑道施工测量辅助坑道施工测量v二、辅助坑道测量二、辅助坑道测量v辅助坑道测量时应遵守以下原则：辅助坑道测量时应遵守以下原则：（1 1）经辅助坑道引入的中线及水准测量，应根据辅）经辅助坑道引入的中线及水准测量，应根据辅助坑道的类型、长度、方向和坡度等，按要求精助坑道的类型、长度、方向和坡度等，按要求精度在坑道口附近设置洞外控制点。度在坑道口附近设置洞外控制点。（2 2）平行导坑与横洞的引线方法和高程测量，均与）平行导坑与横洞的引线方法和高程测量，均与正洞相同。正洞相同。（3 3）斜井中线的方向，应由斜井井口外直线引伸，）斜井中线的方向，应由斜井井口外直线引伸，可采用正倒镜分中法进洞；斜井量距应丈量斜距，可采用正倒镜分中法进洞；斜井量距应丈量斜距，测出桩顶高程，求出高差，按照斜距换算出水平测出桩顶高程，求出高差，按照斜距换算出水平距离。距离。14-8 辅助坑道施工测量二、辅助坑道测量6314-8 14-8 辅助坑道施工测量辅助坑道施工测量v二、辅助坑道测量二、辅助坑道测量v辅助坑道测量时应遵守以下原则：辅助坑道测量时应遵守以下原则：（4 4）竖井测量时，应根据竖井的大小、深度，必要）竖井测量时，应根据竖井的大小、深度，必要的测量精度决定测量方法，经竖井引入的中线的的测量精度决定测量方法，经竖井引入的中线的测量，可使用钢丝吊锤、激光、经纬仪等。经竖测量，可使用钢丝吊锤、激光、经纬仪等。经竖井的高程，可将钢卷尺直接调下测定。井的高程，可将钢卷尺直接调下测定。14-8 辅助坑道施工测量二、辅助坑道测量6414-9 14-9 隧道贯通误差分析隧道贯通误差分析v一、贯通误差及分类一、贯通误差及分类1.1.贯通误差贯通误差在隧道施工中，由于地面控制测量、联系测量、地在隧道施工中，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，使两个相向开挖下控制测量以及细部放样的误差，使两个相向开挖的工作面的施工中线，不能理想地衔接，而产生的的工作面的施工中线，不能理想地衔接，而产生的错开现象，即所谓贯通误差。错开现象，即所谓贯通误差。2.2.分类分类贯通误差在线路中线方向的投影长度称为纵向贯通贯通误差在线路中线方向的投影长度称为纵向贯通误差（误差（简称纵向误差简称纵向误差），在垂直于中线方向的投影），在垂直于中线方向的投影长度称为横向贯通误差（长度称为横向贯通误差（简称横向误差简称横向误差），在高程），在高程方向的投影长度称为高程贯通误差（简称方向的投影长度称为高程贯通误差（简称高程误高程误差）。差）。14-9 隧道贯通误差分析一、贯通误差及分类6514-9 14-9 隧道贯通误差分析隧道贯通误差分析v二、贯通误差来源及分配二、贯通误差来源及分配1.1.误差因素误差因素（1 1）将地面控制测量的误差作为影响隧道贯通误差）将地面控制测量的误差作为影响隧道贯通误差的一个独立因素；将地面两相向开挖洞内导线测的一个独立因素；将地面两相向开挖洞内导线测量误差各为一个独立因素。共量误差各为一个独立因素。共3 3个因素。个因素。（2 2）对于通过竖井开挖的隧道，横向贯通误差受竖）对于通过竖井开挖的隧道，横向贯通误差受竖井联系测量的影响也较大，通常将竖井联系测量井联系测量的影响也较大，通常将竖井联系测量也作为一个独立因素，且按等影响原则分配。共也作为一个独立因素，且按等影响原则分配。共5 5（4 4）个因素。）个因素。14-9 隧道贯通误差分析二、贯通误差来源及分配6614-9 14-9 隧道贯通误差分析隧道贯通误差分析v二、贯通误差来源及分配二、贯通误差来源及分配2.2.横向贯通中误差分析横向贯通中误差分析 设隧道总的横向贯通中误差的允许值为设隧道总的横向贯通中误差的允许值为M Mq q，按照等，按照等影响原则，则得地面控制测量的误差所引起的横向影响原则，则得地面控制测量的误差所引起的横向贯通中误差的允许值。贯通中误差的允许值。3 3因素：因素：4 4因素：因素：5 5因素：因素：14-9 隧道贯通误差分析二、贯通误差来源及分配6714-9 14-9 隧道贯通误差分析隧道贯通误差分析v二、贯通误差来源及分配二、贯通误差来源及分配3.3.高程贯通中误差分析高程贯通中误差分析v于高程控制测量而言，洞内的水准路线短，高差于高程控制测量而言，洞内的水准路线短，高差变化小，这些条件比地面的好；但另一方面，洞变化小，这些条件比地面的好；但另一方面，洞内有烟尘、水气、光亮度差以及施工干扰等不利内有烟尘、水气、光亮度差以及施工干扰等不利因素。因素。v地面与地下水准测量的误差，对于高程贯通误差地面与地下水准测量的误差，对于高程贯通误差的影响，按相等的原则分配。设隧道总的高程贯的影响，按相等的原则分配。设隧道总的高程贯通中误差的允许值为通中误差的允许值为M Mh h，则它们的影响值为：，则它们的影响值为：14-9 隧道贯通误差分析二、贯通误差来源及分配6814-9 14-9 隧道贯通误差分析隧道贯通误差分析v二、贯通误差来源及分配二、贯通误差来源及分配4.4.纵向贯通误差分析纵向贯通误差分析对于纵向贯通误差而言，它主要影响隧道中线的长对于纵向贯通误差而言，它主要影响隧道中线的长度，只要求满足定测中线的精度，即限差度，只要求满足定测中线的精度，即限差 （为隧道长度）。（为隧道长度）。14-9 隧道贯通误差分析二、贯通误差来源及分配6914-9 14-9 隧道贯通误差分析隧道贯通误差分析v三、贯通测量的误差预计三、贯通测量的误差预计 1.1.贯通点贯通点K K在在x x方向的测量误差方向的测量误差（1 1）地面控制测量对）地面控制测量对K K点的误差影响点的误差影响测角误差引起测角误差引起K K点在点在x x方向的贯通误差：方向的贯通误差：14-9 隧道贯通误差分析三、贯通测量的误差预计 7014-9 14-9 隧道贯通误差分析隧道贯通误差分析v三、贯通测量的误差预计三、贯通测量的误差预计 1.1.贯通点贯通点K K在在x x方向的测量误差方向的测量误差（1 1）地面控制测量对）地面控制测量对K K点的误差影响点的误差影响测边误差对测边误差对K K点在点在x x轴方向上引起的贯通误差轴方向上引起的贯通误差14-9 隧道贯通误差分析三、贯通测量的误差预计 7114-9 14-9 隧道贯通误差分析隧道贯通误差分析v三、贯通测量的误差预计三、贯通测量的误差预计 1.1.贯通点贯通点K K在在x x方向的测量误差方向的测量误差（2 2）定向测量误差对）定向测量误差对K K点引起的横向贯通误差点引起的横向贯通误差（3 3）地下经纬仪导线测量对）地下经纬仪导线测量对K K点横向误差的影响点横向误差的影响14-9 隧道贯通误差分析三、贯通测量的误差预计 7214-9 14-9 隧道贯通误差分析隧道贯通误差分析v三、贯通测量的误差预计三、贯通测量的误差预计 1.1.贯通点贯通点K K在在x x方向的测量误差方向的测量误差（4 4）误差）误差v贯通测量工作独立进行两次，取其平均值作为最贯通测量工作独立进行两次，取其平均值作为最后结果，其中误差：后结果，其中误差：14-9 隧道贯通误差分析三、贯通测量的误差预计 7314-9 14-9 隧道贯通误差分析隧道贯通误差分析v三、贯通测量的误差预计三、贯通测量的误差预计 2.2.贯通点贯通点K K在轴方向的测量误差在轴方向的测量误差（1 1）地面水准测量误差）地面水准测量误差v用高差闭合差的大小确定其容许值。用高差闭合差的大小确定其容许值。v以四等水准计算，一般规定闭合差不大于以四等水准计算，一般规定闭合差不大于2 2倍中误倍中误差，则差，则14-9 隧道贯通误差分析三、贯通测量的误差预计 7414-9 14-9 隧道贯通误差分析隧道贯通误差分析v三、贯通测量的误差预计三、贯通测量的误差预计 2.2.贯通点贯通点K K在轴方向的测量误差在轴方向的测量误差（2 2）地下水准测量误差）地下水准测量误差用地下水准测量的闭合差确定，以用地下水准测量的闭合差确定，以级水准计算，级水准计算，并且地下水准支线是往返测求平均值，平均值的中并且地下水准支线是往返测求平均值，平均值的中误差为误差为14-9 隧道贯通误差分析三、贯通测量的误差预计 7514-9 14-9 隧道贯通误差分析隧道贯通误差分析v三、贯通测量的误差预计三、贯通测量的误差预计 2.2.贯通点贯通点K K在轴方向的测量误差在轴方向的测量误差（3 3）导入高程的误差）导入高程的误差m mH0H0按照规范规定，两次独立导入高程之差不得超过按照规范规定，两次独立导入高程之差不得超过H/8000H/8000，一次导入的中误差：，一次导入的中误差：14-9 隧道贯通误差分析三、贯通测量的误差预计 7614-9 14-9 隧道贯通误差分析隧道贯通误差分析v三、贯通测量的误差预计三、贯通测量的误差预计 2.2.贯通点贯通点K K在轴方向的测量误差在轴方向的测量误差（4 4）误差）误差14-9 隧道贯通误差分析三、贯通测量的误差预计 7714-9 14-9 隧道贯通误差分析隧道贯通误差分析v四、隧道贯通误差的测定与调整四、隧道贯通误差的测定与调整1.1.贯通误差的测定贯通误差的测定（1 1）采用中线法测量的隧道，贯通之后，应从相向）采用中线法测量的隧道，贯通之后，应从相向测量的两个方向各自向贯通面延伸中线，并各钉测量的两个方向各自向贯通面延伸中线，并各钉一临时桩一临时桩A A、B B。丈量出两临时桩。丈量出两临时桩A A、B B之间的距离，之间的距离，即得隧道的实际横向贯通误差，即得隧道的实际横向贯通误差，A A、B B两临时桩的两临时桩的里程之差，即为里程之差，即为隧道的实际纵向贯通误差。隧道的实际纵向贯通误差。14-9 隧道贯通误差分析四、隧道贯通误差的测定与调整7814-9 14-9 隧道贯通误差分析隧道贯通误差分析v四、隧道贯通误差的测定与调整四、隧道贯通误差的测定与调整1.1.贯通误差的测定贯通误差的测定（2 2）由进洞的任一方向，在贯通面附近钉设一临时）由进洞的任一方向，在贯通面附近钉设一临时桩点，然后由相向的两个方向对该点进行测角和桩点，然后由相向的两个方向对该点进行测角和量距，各自计算临时桩点的坐标。这样可以测得量距，各自计算临时桩点的坐标。这样可以测得两组不同的坐标值，其两组不同的坐标值，其Y Y坐标的差数即为实际的横坐标的差数即为实际的横向贯通误差，其向贯通误差，其x x坐标之差为实际的纵向贯通误差。坐标之差为实际的纵向贯通误差。在临时桩点上安置经纬仪测出在临时桩点上安置经纬仪测出角度，以便求得导线的角度闭合角度，以便求得导线的角度闭合差（也称方位角贯通误差）。差（也称方位角贯通误差）。14-9 隧道贯通误差分析四、隧道贯通误差的测定与调整7914-9 14-9 隧道贯通误差分析隧道贯通误差分析v四、隧道贯通误差的测定与调整四、隧道贯通误差的测定与调整1.1.贯通误差的测定贯通误差的测定（3 3）由隧道两端洞口附近的水准点向洞内各自进行）由隧道两端洞口附近的水准点向洞内各自进行水准测量，分别测出贯通面附近的同一水准点的水准测量，分别测出贯通面附近的同一水准点的高程，其高程差即为实际的高程贯通误差。高程，其高程差即为实际的高程贯通误差。14-9 隧道贯通误差分析四、隧道贯通误差的测定与调整8014-9 14-9 隧道贯通误差分析隧道贯通误差分析v四、隧道贯通误差的测定与调整四、隧道贯通误差的测定与调整2.2.贯通误差的调整贯通误差的调整 （1 1）直线隧道贯通误差的调整）直线隧道贯通误差的调整v直线隧道中线的调整，可在未衬砌地段上采用折直线隧道中线的调整，可在未衬砌地段上采用折线法调整。线法调整。v如果由于调整贯通误差而产生的转折角在如果由于调整贯通误差而产生的转折角在55以内以内时，可作为直线线路考虑。当转折角在时，可作为直线线路考虑。当转折角在525525时，时，可不加设曲线，可不加设曲线，但应以顶点但应以顶点a a、C C的内移的内移 量考虑衬砌和线路的位量考虑衬砌和线路的位 置。当转折角大于置。当转折角大于2525时，时，则应以半径为则应以半径为4000m4000m的圆的圆 曲线加设反向曲线。曲线加设反向曲线。14-9 隧道贯通误差分析四、隧道贯通误差的测定与调整8114-9 14-9 隧道贯通误差分析隧道贯通误差分析v四、隧道贯通误差的测定与调整四、隧道贯通误差的测定与调整2.2.贯通误差的调整贯通误差的调整（2 2）曲线隧道贯通误差的调整）曲线隧道贯通误差的调整当贯通面位于圆曲线上，调整贯通误差的地段又全当贯通面位于圆曲线上，调整贯通误差的地段又全部在圆曲线上时，可由曲线的两端部在圆曲线上时，可由曲线的两端向贯通面按长度比例调整中线，也向贯通面按长度比例调整中线，也可用调整偏角法进行调整。也就是可用调整偏角法进行调整。也就是说，在贯通面两侧每说，在贯通面两侧每20m20m弦长的中线弦长的中线点上，增加或减小点上，增加或减小10601060的切线的切线偏角值。偏角值。14-9 隧道贯通误差分析四、隧道贯通误差的测定与调整8214-9 14-9 隧道贯通误差分析隧道贯通误差分析v四、隧道贯通误差的测定与调整四、隧道贯通误差的测定与调整2.2.贯通误差的调整贯通误差的调整（3 3）高程贯通误差的调整）高程贯通误差的调整 贯通点附近的水准点高程，采用由贯通面两端分贯通点附近的水准点高程，采用由贯通面两端分别引测的高程的平均值，作为调整后的高程。洞别引测的高程的平均值，作为调整后的高程。洞内未衬砌地段的各水准点高程，根据水准路线的内未衬砌地段的各水准点高程，根据水准路线的长度对高程贯通误差按比例分配，求得调整后的长度对高程贯通误差按比例分配，求得调整后的高程，并作为施工放样的依据。高程，并作为施工放样的依据。14-9 隧道贯通误差分析四、隧道贯通误差的测定与调整83第十四章第十四章 教学内容回顾教学内容回顾v1.1.概述概述 v2.2.隧道洞外控制测量隧道洞外控制测量 v3.3.路线引测进洞数据的计算路线引测进洞数据的计算 v4.4.竖井联系测量竖井联系测量 v5.5.隧道洞内导线与洞内中线测量隧道洞内导线与洞内中线测量 v6.6.隧道洞内水准测量隧道洞内水准测量 v7.7.隧道开挖断面测量隧道开挖断面测量 v8.8.辅助坑道施工测量辅助坑道施工测量 v9.9.隧道贯通误差分析隧道贯通误差分析 第十四章 教学内容回顾1.概述 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