隧道延伸测量贯通测量课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,隧道施工测量,隧道施工测量,1,隧道洞门的施工测量,进洞数据通过坐标反算得到后，应在洞口投点安置经纬仪，测设出进洞方向，并将此掘进方向标定在地面上，即测设洞口投点的护桩。,如右图所示，在投点,A,的进洞方向及其垂直方向上的地面上测设护桩，量出各护桩到,A,的距离。在施工中若投点,A,被破坏，可以及时用护桩进行恢复。在洞口的山坡面上标出中垂线位置，按设计坡度指导劈坡工作的进行。劈坡完成后，在洞帘上测设出隧道断面轮廓线，就可以进行洞门的开挖施工了。,隧道洞门的施工测量进洞数据通过坐标反算得到后，应在洞口投点安,2,隧道洞内中线测量,隧道洞内施工，是以中线为依据来进行。当洞内敷设导线之后，导线点不一定恰好在线路中线上，更不可能恰好在隧道的结构中线上（即隧道轴线上）。而隧道衬砌后两个边墙间隔的中心即为隧道中心，在直线部分则与线路中线重合；曲线部分由于隧道衬砌断面的内外侧加宽不同，所以线路中心线就不是隧道中心线，隧道中线的测设方法有下列两种：,由导线测设中线,独立的中线法,洞内中线测量：,隧道洞内中线测量 隧道洞内施工，是以中线为依据来,3,一、由导线测设中线,用精密导线进行洞内隧道控制测量时，为便于施工，应根据导线点位的实际坐标和中线点的理论坐标，反算出距离和角度，利用极坐标法，根据导线点测设出中线点。一般直线地段,150,200 m,；曲线地段,60,100m,，应测设一个永久的中线点。,由导线建立新的中线点之后，还应将经纬仪安置在已测设的中线点上，测出中线点之间的夹角，将实测的检查角与理论值相比较；另外实量,4,5,点的距离，亦可与理论值比较，作为另一种检核，确认无误即可挖坑埋入带金属标志的混凝土桩。,一、由导线测设中线,4,二、独立的中线法,若用独立的中线法测设，在直线上应采用正倒镜分中法延伸直线；在曲线上一般采用极坐标法。,测规要求采用独立中线法时，永久中线点间距离：直线上不小于,100m,，曲线上不小于,50m,。,二、独立的中线法,5,隧道洞内中线测量,为了知道隧道洞内开挖方向，随着向前掘进的深入，平面测量的控制工作和中线工作也需紧随其后。,当掘进的延伸长度不足一个永久中线点的间距时，应先测设临时中线点，如图中的,1,、,2,等，点间距离，一般直线上不大于,30m,，曲线上不大于,20m,，临时中线点应该用仪器测设。,洞内临时中线的测设：,隧道洞内中线测量 为了知道隧道洞内开挖方向，随着向前,6,隧道洞内中线测量,当延伸长度大于永久中线点的间距时，就可以建立一个新的永久中线点，如图中的,e,。永久中线点应根据导线或用独立中线法测设，然后根据新设的永久中线点继续向前测设临时中线点。,当掘进长度距最新的导线点,B,大于一个导线的设计边长时，就可以建立一个新的导线点,C,，然后根据,C,点继续向前测设中线点。当采用全断面法开挖时，导线点和永久中线点都应紧跟临时中线点。这时临时中线点要求的精度也较高。,洞内临时中线的测设：,隧道洞内中线测量 当延伸长度大于永久中线点的间距时，就可以,7,导坑延伸测量,当导坑从最前面一个临时中线点继续向前掘进时，在直线上延伸不超过,30m,的范围内，可采用“串线法”延伸中线。,用串线法延伸中线时，应在临时中线点前或后用仪器再设置两个中线点，如图中的,1,、,2,，其间距不小于,5m,。串线时可在这三个点上挂上垂球线，先检验三点是否在一直线上，如正确无误，可用肉眼瞄直，在工作面上给出中线位置，指导掘进方向。当串线延伸长度超过临时中线点的间距时（直线为,30m,），则应设立一个新的临时中线点。,串线法：,（直线导坑）,导坑延伸测量 当导坑从最前面一个临时中线点继续向前掘进,8,导坑延伸测量,用激光导向仪，将其挂在中线洞顶部来指示开挖方向，可以定出,100m,以外的中线点。,这种方法对于直线隧道和全断面开挖的定向，既快捷又准确。,激光导向法：,（直线导坑）,导坑延伸测量 用激光导向仪，将其挂在中线洞顶部来指示开挖,9,导坑延伸测量,弦线偏距法：,如图所示，,A,、,B,为曲线上已定出的两个临时中线点，如要向前定出新的中线点,C,，要求,BC=AB=s,，则从,B,沿,CB,方向量出长度,s,，同时从,A,量出偏距,d,，将两尺拉直使两长度分划相交，即可定出,D,点，然后在,D,、,B,方向上挂三根垂球线，用串线法指导,B,、,C,间的掘进，掘进长度超过临时中线点间距时，由,B,沿,DB,延伸方向量出距离,s,，即可测设出新的临时中线点,C,。,偏距,d,可按下列近似公式计算：,圆曲线部分,缓和曲线部分,式中,s,临时中线点间距；,R,圆曲线半径；,缓和曲线全长；,B,点到,ZH,（或,HZ,）的距离,（曲线导坑）,导坑延伸测量 弦线偏距法：如图所示，A、B为曲线,10,导坑延伸测量,切线支距法：,切线支距法是,利用切线上的临时点用串线的方法在掌子面上确定切线方向点，然后根据掌子面距曲线始点的距离计算,Y,坐标，从所标切线方向点向曲线内侧移动外值，即为开挖中线。,（曲线导坑）,当,y,值增大，切线方向落到坑壁上时，可将切线平移一个距离,。,导坑延伸测量 切线支距法：切线支距法是利用切线上,11,导坑延伸测量,采用上、下导坑开挖时，每前进一段距离后，上部的临时中线点和下部的临时中线点应通过漏斗联测一次，用以改正上部的中线点或向上部导坑引点。,联测时，一般用长线垂球、光学垂准器、经纬仪的光学对点器等，将下导坑的中线点引到上导坑的顶板上。移设三个点之后，应复核其准确性；测量一段距离之后及筑拱前，应再引至下导坑核对，并尽早与洞口外引入的中线闭合。,（上、下导坑的联测）,导坑延伸测量 采用上、下导坑开挖时，每前进一段距离后,12,隧道施工进度慢，往往成为控制工期的工程。为了加快施工进度，除了进、出口两个开挖面外，还常采用横洞、斜井、竖井、平行导坑等来增加开挖面。因此，不管是直线隧道还是曲线隧道，开挖总是沿线路中线不断向洞内延伸，洞内线路中线位置测设的误差，就逐步随着开挖的延伸而逐渐积累；另一方面，隧道施工时基本上都是采用边开挖、边衬砌的方法，等到隧道贯通时，未衬砌部分也所剩不多，故可进行中线调整的地段有限。,因此，如何保证隧道在贯通时（包括横向、纵向、高程方向），两相向开挖施工中线的相对错位不超过规定的限值，是隧道施工测量的关键问题。,隧道贯通误差,隧道施工进度慢，往往成为控制工期的工程。为了加快施工,13,贯通测量,-,两个相邻的掘进面，按设计要求在预定地点彼此接通，称为隧道贯通，为此而进行的相关测量工作称为,贯通测量,。,贯通测量涉及大部分的隧道测量内容。,隧道贯通误差,定义：,贯通误差,-,由于各项测量工作中都存在误差，导致相向开挖中具有相同贯通里程的中线点在空间不相重合，此两点在空间的连接误差（即闭合差）称为,贯通误差,。,贯通面,理论贯通点,进口贯通点,出口贯通点,实际的贯通误差只有在贯通后才能确定！,贯通测量-两个相邻的掘进面，按设计要求在预定地点,14,贯通误差在水平面上的正射投影称为,平面,贯通误差；,在铅垂面上的正射投影称为,高程,贯通误差，简称高程误差。,贯通面,1.,贯通误差的分类,一、贯通误差及其对隧道贯通的影响,贯通误差在水平面上的正射投影称为平面贯通误差；贯通面1.贯,15,平面贯通误差在水平面内可分解为两个分量：,与贯通面平行的分量，称为,横向,贯通误差，简称横向误差；,与贯通面垂直的分量，称为,纵向,贯通误差，简称纵向误差。,贯通面,平面贯通误差在水平面内可分解为两个分量：与贯通面平行的分量,16,图,15,2,贯通误差示意图,图 152 贯通误差示意图,17,2.,贯通误差对隧道贯通的影响,高程误差将使坑道的坡度产生偏差（,主要影响线路坡度,）。,纵向,误差影响隧道中线的长度和线路的设计坡度。,横向,误差将使坑道施工中线产生左或右的偏差（,影响线路方向,），如果超过一定的范围，就会引起隧道几何形状的改变，甚至造成侵入建筑限界而迫使大段衬砌拆除重建，既给工程造成重大经济损失又延误了工期。因此，必须对横向误差加以限制。,2.贯通误差对隧道贯通的影响高程误差将使坑道的坡度产生偏,18,在,纵向,方面所产生的贯通误差，一般对隧道施工和隧道质量不产生影响，从我国隧道施工调查中得知，一般不超过,320mm,，即使达到这种情况，对施工质量也无影响，因此规定这项限差无实际意义；,高程,要求的精度，使用一般水准测量方法即可满足；,横向,贯通误差（在平面上垂直于线路中线方向）的大小，则直接影响隧道的施工质量，严重者甚至会导致隧道报废。,因此一般说的贯通误差，主要是指隧道的横向贯通误差。,2.,贯通误差对隧道贯通的影响,在纵向方面所产生的贯通误差，一般对隧道施工和隧道质量不产生,19,3.,横向误差和高程误差的限差,两开挖洞口间长度（,km,）,4,4,8,8,10,10,13,13,17,17,20,横向贯通误差（,mm,）,100,150,200,300,400,500,高程贯通误差（,mm,）,50,3.横向误差和高程误差的限差两开挖洞口间长度（km）4,20,4.,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。,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。,4.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,21,5.,控制测量对贯通精度影响的限值,测量部位,横 向 中 误 差 （,mm,）,高 程,中误差,mm,相 邻 两 开 挖 洞 口 间 长 度（,km,）,4,48,810,1013,1317,1720,洞 外,30,45,60,90,120,150,18,洞 内,40,60,80,120,160,200,17,洞外、洞内总影响,50,75,100,150,200,250,25,5.控制测量对贯通精度影响的限值测量部位横 向,22,如图，由两端中线分别延伸中线至贯通面，按贯通面的里程钉,1,个中线点，即,E,与,E,点的里程相同，量取两点横向距离,EP,为横向贯通误差。量取两点的纵向距离,EP,为纵向贯通误差。,1.,中线法贯通的隧道,二、纵横向贯通误差的测定方法,如图，由两端中线分别延伸中线至贯通面，按贯,23,用导线作洞内平面控制的隧道，可在实际贯通点附近设一个中线点,E,，如图，分别由进出口导线测出其坐标,，,分别为,x,E,进,、,y,E,进,和,x,E,出,、,y,E,出,。,2.,导线法贯通的隧道,直线隧道：,直线隧道是以线路中线方向作为,x,轴,则实际贯通误差,为：,横向、纵向贯通误差分,别,为：,用导线作洞内平面控制的隧道，可在实际贯通点附近,24,2.,导线法贯通的隧道,曲线隧道：,设贯通面方向与实际贯通误差方向的夹角为,，则,式中,：,面,贯通面方向的坐标方位角,可根据贯通点在曲线的位置计算；,纵横贯通误差值为：,2.导线法贯通的隧道曲线隧道：设贯通面方向与实际贯通误差方,25,3.,方位角贯通误差,由导线贯通时，用贯通导线将两端洞口导线连通后，对于同一方位边由两端算得的方位角之差即为,方位角贯通误差,。,3.方位角贯通误差 由导线贯通时，用贯通导线,26,如图，进,口,J,点至,A,点，出口,C,点至,B,点为已建立洞内导线,，,A,点至,B,点间为未衬砌的调线地段。,按导线法贯通的调整方法,三、贯通误差的调整,如图，进口J点至A点，出口C点至B点为已建,27,两端,A,、,B,为已知点，用导线连接,A,、,B,点，形成附和导线，计算方位角贯通误差，即角度闭合差。将闭合差平均分配至为衬砌地段的各导线角。,在贯通点上求得贯通误差两个分量,f,x,和,f,y,。,将,f,x,和,f,y,按边长成比例进