地下工程测量

,项目六：,地下工程测量,Project 6,：,Underground,Engineering Surveying,工程测量学,任务一：地面控制测量,地面控制测量,平面控制测量,高程控制测量,三角锁（网）法,边角网法,精密导线法,GPS,定位技术,水准测量,三角高程测量,任务一 地面控制测量,竖井,联系,测量,竖井定向测量,竖井高程传递,一井定向,两井定向,陀螺仪定向,钢尺传递法,测距仪传递法,任务二：竖井联系测量,1,.,竖井联系测量内容,任务二 竖井联系测量,a,P,b,Q,水准点,1,水准点,2,2,、竖井高程传递,（,1,）钢尺传递法,l,任务二 竖井联系测量,检核,水准点,1,水准点,2,注意事项,钢尺改正,任务二 竖井联系测量,（,2,）测距仪传递法,a,b,水准点,1,水准点,2,m,n,D,任务二 竖井联系测量,a,b,c,a,b,c,(1),投点及连接测量方法,O,1,O,2,A,B,A,B,O,1,O,2,联系三角形,3,、一井定向,目的：将地面点坐标和方位角传递到地下,任务二 竖井联系测量,(2),联系三角形平差计算,b,c,a,O,1,O,2,A,（,1,）计算两吊垂线间距。,（,2,）检核计算。,（,3,）计算三角形边长改正数。,（,4,）计算,角和,角。,（,5,）求闭合差并进行改正。,任务二 竖井联系测量,(3),地下导线起始边方位角推算,B,A,A,B,O,1,O,2,O,1,O,2,B,A,任务二 竖井联系测量,O,1,O,2,A,B,C,D,m,q,m,o,(4),方位角传递的误差,任务二 竖井联系测量,(5),联系三角形的最有利形状,A,O,1,O,2,b,a,任务二 竖井联系测量,A,O,1,O,2,（,1,）两垂线之间距离尽可能远。,（,2,）应为伸展形状，不能大于,3,。,O,1,O,2,O,1,O,2,（,3,）,b/a,的数值应大约等于,1.5,。,A,a,b,测距精度的影响,测角精度的影响,(5),联系三角形的最有利形状,任务二 竖井联系测量,(5),联系三角形的最有利形状,b,c,O,1,O,2,A,b,c,a,任务二 竖井联系测量,O,1,O,2,（,4,）传递方向应经过小角。,B,A,A,B,路线,对应的角度,1,2,3,4,(5),联系三角形的最有利形状,任务二 竖井联系测量,M,4,、两井定向,通风井,竖井,a,b,c,O,1,C,D,B,O,2,无定向导线,P,Q,N,(1),投点及联系测量,任务二 竖井联系测量,(2),内业计算,计算两吊锤线在地面坐标系的方向角与距离,任务二 竖井联系测量,计算地下导线点在假定坐标系中的坐标,设,A,点为原点，,A1,边为,X,轴方向,A,x,1,2,3,B,y,X,Y,i=,（,1,，,2,，,，,n,1,）,式中：,任务二 竖井联系测量,B,点的坐标为,：,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：,任务二 竖井联系测量,计算地下导线各点在地面坐标系中的坐标,其中：,任务二 竖井联系测量,两竖井间地下导线的平差,坐标闭合差,由于,全长相对闭合差为,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,：,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,例如：当布设,n,5,任务二 竖井联系测量,（,4,）铅垂仪与全站仪联合定向法,通风井,竖井,TD,1,TD,2,W,1,W,2,B,C,P,Q,任务二 竖井联系测量,任务三、洞内控制测量,地面控制测量,平面控制测量,高程控制测量,三角锁（网）法,边角网法,精密导线法,GPS,定位技术,水准测量,三角高程测量,任务三 洞内控制测量,任务四：隧道施工测量,1,、中线放样,2,、坡度放样,3,、断面放样,4,、隧道贯通误差的测定与调整,在隧道施工过程中，根据洞内布设的地下导线点，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,510m,，标出比洞底地坪高出,1m,的抄平线，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。,任务四 隧道施工测量,1,、中线放样,A,D,P,4,P,5,L,（,1,）,中线法,任务四 隧道施工测量,A,D,P,4,P,5,L,操作过程,标定中线上的点,A;,标定开挖方向,(,定,D,点,),中线点向前延伸,180,o,任务四 隧道施工测量,（,2,）串线法,B,D,C,5m,工作面,30m,任务四 隧道施工测量,2,、坡度放样,洞底地坪,腰线,N,H,N,=172.76m,i,=+5,1,m,a,a=1.437m,A,B,C,D,5m,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,工作面,B,B,l,b,1,b,2,l,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,任务四 隧道施工测量,（,1,）高程贯通误差,m,h,任务五：贯通误差的测定及调整,1,、分类,任务五 贯通误差的测定及调整,（,2,）纵向贯通误差,m,l,任务五 贯通误差的测定及调整,（,3,）横向贯通误差,m,q,任务五 贯通误差的测定及调整,横向误差,17.3,毫米,高程误差,4.6,毫米,大瑶山隧道,(14.3,公里,),隧道工程举例,任务五 贯通误差的测定及调整,西康铁路 秦岭特长隧道,(18.4,公里,),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,贯通面,竖井,B,A,任务五 贯通误差的测定及调整,3,、误差的测定,横向贯通误差,纵向贯通误差,高程贯通误差,t,h,u,任务五 贯通误差的测定及调整,延伸中线法,A,B,量取,AB,两点之间的高差与距离即可的贯通误差,任务五 贯通误差的测定及调整,坐标法,贯通面,主要导线,主要导线,A,（,X,A,Y,A,）,（,X,A,”,Y,A,”,）,A”,横向误差：,Y,A,-Y,A,”,纵向误差：,X,A,-X,A,”,方位角贯通误差,任务五 贯通误差的测定及调整,水准测量法,贯通面,BM,1,BM,2,细钢丝,细钢丝,求解点,A,的高程,H,A,求解点,A,的高程,H”,高程贯通误差为,H”-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。,任务五 贯通误差的测定及调整,(1),直线隧道贯通误差,调整方法,-,折线法,具体方法,贯通面方向,1,2,5,直线连接,5,25,加反向曲线,R=4000m,R=4000m,任务五 贯通误差的测定及调整,(2),曲线隧道贯通误差,贯通面方向,贯通面位于圆曲线上,进口贯通面,出口贯通面,辅助切线,辅助切线,10,20,30,40,在贯通面两侧每,20,米弦长的中线点上，增加或减少,10,的切线偏角,任务五 贯通误差的测定及调整,贯通面,当贯通面位于曲线始（终）附近,R,A,B,C,C,D,E,E,D,调整圆曲线长度法,DE,与,DE,不平行也不重合,调整后,DE,与,DE,平行,A,F,F,任务五 贯通误差的测定及调整,