隧道施工測量1

1、第十二章第十二章隧道施工測量隧道施工測量隧道施工測量隧道施工測量 隧道進洞測量和進洞計算隧道進洞測量和進洞計算 由洞外向洞內(nèi)傳遞方向和坐標由洞外向洞內(nèi)傳遞方向和坐標 由洞外向洞內(nèi)傳遞高程由洞外向洞內(nèi)傳遞高程 隧道洞外、洞內(nèi)聯(lián)系測量 進洞關(guān)系的計算和進洞測量進洞關(guān)系的計算和進洞測量 由洞外向洞內(nèi)傳遞方向和坐標由洞外向洞內(nèi)傳遞方向和坐標 由洞外向洞內(nèi)傳遞高程由洞外向洞內(nèi)傳遞高程 進洞關(guān)系的計算和進洞測量進洞關(guān)系的計算和進洞測量洞外控制測量完成以后，應(yīng)把各洞口的線路中線控制樁和洞外控制網(wǎng)聯(lián)系起來。由于控制網(wǎng)和線路中線兩者的坐標系不一致，應(yīng)首先把洞外控制點和中線控制樁的坐標納入同一坐標系統(tǒng)內(nèi)，故必須先

2、進行坐標變換計算，得到控制點在變換后的新坐標。其坐標變換計算公式可以采用解析幾何中的坐標轉(zhuǎn)軸和移軸計算公式。一般在直線段以線路中線作為x軸；曲線上則以一條切線方向作為x軸。用線路中線點和控制點的坐標，反算兩點的距離和方位角，從而確定進洞測量的數(shù)據(jù)。把中線引入洞內(nèi)，可按下列方法進行：直線隧道曲線隧道直線隧道1移樁法如圖142所示，空口兩端線路控制點A、B、C、D是按定測精度測設(shè)的，它們并不是嚴格位于同一條直線上。經(jīng)精測A、B、C、D后，可以A為原點，AB方向為縱軸，計算出C、D兩點相應(yīng)的偏離值yc、yd和角，將經(jīng)緯儀分別安置在C和D上，拔角量出垂線yc和yd，即可移樁定出C和D點，再將經(jīng)緯儀安置

3、于D點，照準C即得進洞方向。當偏移量較大時，為保持原設(shè)計的線路平面位置和方向的一致性，可用洞口兩端的A、D兩點連線作縱軸，將B、C移至中線上。直線隧道 2拔角法 如圖143，當以AD為坐標縱軸時，可根據(jù)A、B及C、D點的坐標，反算出水平角和，即可得到進洞方向。通常為了施工測量方便，亦可將B、C兩點移到中線上的B、C點上。曲線隧道曲線隧道兩端洞口的每條切線上已有兩個投點的坐標在控制網(wǎng)中得到，如圖144中的A、G和D、E。經(jīng)坐標變換后，以A點為坐標系原點，AG的切線方向為y軸，其進洞關(guān)系的計算步驟如下：曲線隧道 1坐標變換后，得到A、G、D、E各點的新坐標。根據(jù)這些新坐標反算得到AG、DE的方位角

4、；兩方位角相減得到曲線精測的轉(zhuǎn)向角，它的精度較之定測角值精確，并與各點的坐標相一致。 2計算交點的坐標 因為AG切線與 y軸重合或平行，故JD的x坐標為零或選定值，它是已知的；只需計算出JD的y坐標值即可。 （144） 3根據(jù)精測算得的和選定的曲線半徑R和緩和曲線長 ，計算出曲線要素 。EDAGEDEDEEJDJDyyyxxxxy)(000yxmpLT、0l曲線隧道4選定洞口外面一個中線控制樁的里程，使其和定測里程一致，例如選定A點。由此從A推算隧道范圍內(nèi)其它中線控制點的里程，到隧道另一端洞口外的中線控制點上出現(xiàn)斷鏈，這是由于精測長度和定測長度不一致所致，這種里程稱為隧道施工里程。5計算任一中

5、線點的坐標要想在洞中測設(shè)出任一中線點的位置，必須先知道該點的施工里程，使它與曲線控制樁的施工里程相比較，才能確定該點是在直線上，還是在曲線上，并且知道該點距中線控制樁有多遠。由于任一中線點的位置不同，所以計算坐標的方法也不同，現(xiàn)分別說明如下：(1)中線點在直線上如圖144所示，進口洞門在一直線上，而N1點在出口端的另一直線上。在已知各點的施工里程DK進口、DKN1（不能用定測里程）的情況下，則 x進口0 y進口DK進口DKA （145） cos)(sin)(1111HZNJDNHZNNDKDKTyyDKDKTx曲線隧道(2)中線點在緩和曲線上首先計算出它們的切線坐標（計算到mm或0.1mm），

6、然后將切線坐標轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一坐標。曲線隧道例如在圖145中，統(tǒng)一坐標系的坐標軸為x、y軸；ZH端的切線坐標系為x、y軸；HZ端的切線坐標系為x”、y”軸。假設(shè)統(tǒng)一坐標系的y軸平行于x軸，則中線點N2、N3的統(tǒng)一坐標推算如下： （146） （147）式中 、N2點的切線坐標； 、N3點的切線坐標。(3)中線點在圓曲線上當中線點位于圓曲線上時，最好通過圓心來計算它們的坐標。如圖146中，N4點在圓曲線上，則圓心O的統(tǒng)一坐標為： （148）而ON4的坐標方位角為： （149） （1410）2222NZHNNZHNxyyyxx sincoscoscossinsin333333NNJDNNNJDNyxTyy

7、yxTxx2Nx2Ny3Nx3NymyyRpxxZHoZHo18018044RDKDKHYNoON4444sincosONoNONoNRyyRxx曲線隧道按上述方法計算出測設(shè)中線點的坐標后，再根據(jù)控制網(wǎng)點的坐標，反算出兩點間的距離和方位角，利用極坐標法即可確定洞門的位置和進洞方向。如圖147，H為出口洞門的設(shè)計位置，D、E為切線方向的控制點，根據(jù)D、H點坐標可以算出距離SDH及方位角DH；根據(jù)D、E坐標可以算出方位角DE，根據(jù)兩方位角之差可以求得水平角。將經(jīng)緯儀按在D點，后視E點，轉(zhuǎn)一角度，沿此方向丈量距離SDH，即可定出洞門出口位置H點。 由洞外向洞內(nèi)傳遞方向和坐標由洞外向洞內(nèi)傳遞方向和坐標

8、為了加快施工進度，隧道施工中除了進出洞口之外，還會用斜井、橫洞或豎井來增加施工開挖面。為此就要經(jīng)由它們布設(shè)導(dǎo)線，把洞外導(dǎo)線的方向和坐標傳遞給洞內(nèi)導(dǎo)線，構(gòu)成一個洞內(nèi)、外統(tǒng)一的控制系統(tǒng)，這種導(dǎo)線稱為聯(lián)系導(dǎo)線，如圖148。聯(lián)系導(dǎo)線屬支導(dǎo)線性質(zhì)，其測角誤差和邊長誤差直接影響隧道的橫向貫通精度，故使用中必須多次精密測定、反復(fù)校核，確保無誤。 當由豎井進行聯(lián)系測量時，可以采用垂準儀光學(xué)投點、陀螺經(jīng)緯儀定向的方法，來傳遞坐標和方位。由洞外向洞內(nèi)傳遞高程由洞外向洞內(nèi)傳遞高程 經(jīng)由斜井或橫洞向洞內(nèi)傳遞高程時，一般均采用往返水準測量，當高差較差合限時取平均值的方法。由于斜井坡度較陡，視線很短，測站很多，加之照明條

9、件差，故誤差積累較大，每隔10站左右應(yīng)在斜井邊腳設(shè)一臨時水準點，以便往返測量時校核。近年來用光電測距三角高程測量的方法來傳遞高程，已得到愈來愈廣泛的應(yīng)用，大大提高了工作效率，但應(yīng)注意洞中溫度的影響，以及應(yīng)采用對向觀測的方法。經(jīng)由豎井傳遞高程時，過去一直采用懸掛鋼尺的方法，即在井上懸掛一根經(jīng)過檢定的鋼尺（或鋼絲），尺零點下端掛一標準拉力的重錘，如圖149所示，在井上、井下各安置一臺水準儀，同時讀取鋼尺讀數(shù)l1和l2，然后再讀取井上、井下水準點的尺讀數(shù)a、b，由此可求得井下水準點B的高程：由洞外向洞內(nèi)傳遞高程由洞外向洞內(nèi)傳遞高程HB=HA+a-(l1-l2)+t+k-b （1411）式中 HA井上

10、水準點A的高程； a、b井上、井下水準尺讀數(shù)； l1、l2井上、井下鋼尺讀數(shù)，Ll1-l2； t鋼尺溫度改正數(shù)，tL（t均-t0）； 鋼尺膨脹系數(shù)，取1.2510-5/； t均井上、井下平均溫度； t0鋼尺檢定時的溫度； k鋼尺尺長改正數(shù)，k=(Ll)l ；l和l分別是 鋼尺的名義長度和它的尺長改正數(shù)。由洞外向洞內(nèi)傳遞高程由洞外向洞內(nèi)傳遞高程如果在井上裝配一托架，安裝上光電測距儀，使照準頭向下直接瞄準井底的反光鏡測出井深Dh，然后在井上、井下用兩臺水準儀，同時分別測定井上水準點A與測距儀照準頭轉(zhuǎn)動中心的高差（a上b上）、井下水準點B與反射鏡轉(zhuǎn)動中心的高差（b下a下），即可求得井下水準點B的高程

11、HB，如圖1410所示。 HB=HA+（a上b上）+（b下a下） （1412）式中HA為井上水準點A的已知高程。用光電測距儀測井深的方法遠比懸掛鋼尺的方法快速、準確，尤其是對于50m以上的深井測量，更顯現(xiàn)出其優(yōu)越性。隧道洞內(nèi)控制測量 平面控制測量平面控制測量 洞內(nèi)高程測量洞內(nèi)高程測量 平面控制測量平面控制測量 為了給出隧道正確的掘進方向，并保證準確貫通，應(yīng)進行洞內(nèi)控洞內(nèi)控制測量制測量。由于隧道洞內(nèi)場地狹窄，故洞內(nèi)平面控制常采用中線或?qū)Ь€兩種形式。（一）中線形式中線形式 是指洞內(nèi)不設(shè)導(dǎo)線，用中線控制點直接進行施工放樣。一般以定測精度測設(shè)出新點，測設(shè)中線點的距離和角度數(shù)據(jù)由理論坐標值反算，這種方法

12、一般用于較短的隧道。若將上述測設(shè)的新點，再以高精度測角、量距，算出實際的新點精確點位，再和理論坐標相比較，若有差異，應(yīng)將新點移到正確的中線位置上，這種方法可以用于曲線隧道500m、直線隧道1000m以上的較長隧道。平面控制測量平面控制測量（二）導(dǎo)線形式導(dǎo)線形式 是指洞內(nèi)控制依靠導(dǎo)線進行，施工放樣用的正式中線點由導(dǎo)線測設(shè)，中線點的精度能滿足局部地段施工要求即可。導(dǎo)線控制的方法較中線形式靈活，點位易于選擇，測量工作也較簡單，而且具有多種檢核方法；當組成導(dǎo)線閉合環(huán)時，角度經(jīng)過平差，還可提高點位的橫向精度。導(dǎo)線控制方法適用于長隧道。洞內(nèi)導(dǎo)線與洞外導(dǎo)線比較，具有以下特點：洞內(nèi)導(dǎo)線是隨著隧道的開挖逐漸向前

13、延伸，故只能敷設(shè)支導(dǎo)線或狹長形導(dǎo)線環(huán)，而不可能將全部導(dǎo)線一次測完；導(dǎo)線的形狀完全取決于坑道的形狀；導(dǎo)線點的埋石頂面應(yīng)比洞內(nèi)地面低2030cm，上面加設(shè)護蓋、填平地面，以免施工中遭受破壞。平面控制測量平面控制測量平面控制測量平面控制測量洞內(nèi)導(dǎo)線一般常采用下列幾種形式：單導(dǎo)線單導(dǎo)線 半數(shù)測回測左角，半數(shù)測回測右角。導(dǎo)線環(huán)導(dǎo)線環(huán) 如圖1411所示，每測一對新點，如5和5，可按兩點坐標反算55的距離，然后與實地丈量的55距離比較，這樣每前進一步均有檢核。3主副導(dǎo)線環(huán)主副導(dǎo)線環(huán) 如圖1412所示，雙線為主導(dǎo)線，單線為副導(dǎo)線。副導(dǎo)線只測角不量距離，主導(dǎo)線既測角又量距離。按虛線形成第二閉合環(huán)時，主導(dǎo)線在3點

14、處能以平差角傳算34邊的方位角；以后均仿此法形成閉合環(huán)。閉合環(huán)角度平差后，對提高導(dǎo)線端點的橫向點位精度很有利；并可對角度測量加以檢查，同時根據(jù)角度閉合差還可以評定測角精度；另一方面又節(jié)省了副導(dǎo)線大量的測邊工作。主副導(dǎo)線環(huán)在洞內(nèi)控制中應(yīng)推廣使用。4交叉導(dǎo)線交叉導(dǎo)線 如圖1413所示，并行導(dǎo)線每前進一段交叉一次，每一個新點由兩條路線傳算坐標（如5點坐標由4和4兩點傳算），最后取平均值；亦可以實量55的距離，來檢核5和5的坐標值。交叉導(dǎo)線不作角度平差5旁點閉合環(huán)旁點閉合環(huán) 如圖1414所示，A、B為旁點。旁點閉合環(huán)一般測內(nèi)角，作角度平差；旁點兩側(cè)的邊長，可測可不測。平面控制測量平面控制測量當有平行導(dǎo)

15、坑時，還可利用橫通道將正洞和導(dǎo)坑聯(lián)系起來，形成導(dǎo)線閉合環(huán)。無論是采用中線形式，還是采用導(dǎo)線形式作洞內(nèi)控制，在測量時應(yīng)注意以下幾點：1每次在建立新點之前，必須檢測前一個老點的穩(wěn)定性，只有在確認老點沒有發(fā)生變動時，才能用它來發(fā)展新點。2盡量形成閉合環(huán)、兩條路線的坐標比較、實量距離與反算距離的比較等檢查條件，以免發(fā)生錯誤。3導(dǎo)線應(yīng)盡量布設(shè)為長邊或等邊，一般直線地段不短于200m，曲線地段不宜短于70m。4洞內(nèi)丈量工具，在使用前應(yīng)與洞外控制網(wǎng)丈量工具比長。5以導(dǎo)線形式作為洞內(nèi)平面控制時，正式中線點由臨近的導(dǎo)線點以極坐標法測設(shè)在地面上之后，應(yīng)在中線點上安置經(jīng)緯儀，以任何兩個已知坐標的點為目標測其角度。用

16、實測角值與坐標反算的角值比較，以檢查中線點測設(shè)的正確性，如圖1415，中線點5由導(dǎo)線點C測設(shè)出來之后，將經(jīng)緯儀安置在5點上，測出檢查角和坐標反算出的角值比較。平面控制測量平面控制測量洞內(nèi)高程測量洞內(nèi)高程測量洞內(nèi)高程測量應(yīng)采用水準測量或光電測距三角高程測量的方法。洞內(nèi)高程應(yīng)由洞外高程控制點向洞內(nèi)測量傳算，結(jié)合洞內(nèi)施工特點，每隔200m至500m設(shè)立兩個高程點以便檢核；為便于施工使用，每隔100 m應(yīng)在拱部邊墻上設(shè)立一個水準點。采用水準測量時，應(yīng)往返觀測，視線長度不宜大于50m；采用光電測距三角高程測量時，應(yīng)進行對向觀測，注意洞內(nèi)的除塵、通風(fēng)排煙和水氣的影響。限差要求與洞外高程測量的要求相同。洞內(nèi)

17、高程點作為施工高程的依據(jù)，必須定期復(fù)測。當隧道貫通之后，求出相向兩支水準的高程貫通誤差，并在未襯砌地段進行調(diào)整。所有開挖、襯砌工程應(yīng)以調(diào)整后的高程指導(dǎo)施 隧道洞內(nèi)中線測量 洞內(nèi)中線測量洞內(nèi)中線測量 洞內(nèi)臨時中線的測設(shè)洞內(nèi)臨時中線的測設(shè) 洞內(nèi)中線測量洞內(nèi)中線測量隧道洞內(nèi)施工，是以中線為依據(jù)來進行。當洞內(nèi)敷設(shè)導(dǎo)線之后，導(dǎo)線點不一定恰好在線路中線上，更不可能恰好在隧道的結(jié)構(gòu)中線上（即隧道軸線上）。而隧道襯砌后兩個邊墻間隔的中心即為隧道中心，在直線部分則與線路中線重合；曲線部分由于隧道襯砌斷面的內(nèi)外側(cè)加寬不同，所以線路中心線就不是隧道中心線，如圖1416所示。隧道中線的測設(shè)方法有下列兩種： 洞內(nèi)中線測

18、量洞內(nèi)中線測量（一）由導(dǎo)線測設(shè)中線用精密導(dǎo)線進行洞內(nèi)隧道控制測量時，為便于施工，應(yīng)根據(jù)導(dǎo)線點位的實際坐標和中線點的理論坐標，反算出距離和角度，利用極坐標法，根據(jù)導(dǎo)線點測設(shè)出中線點。一般直線地段150200 m；曲線地段60100m，應(yīng)測設(shè)一個永久的中線點。由導(dǎo)線建立新的中線點之后，還應(yīng)將經(jīng)緯儀安置在已測設(shè)的中線點上，測出中線點之間的夾角，如圖1417所示，將實測的檢查角與理論值相比較；另外實量45點的距離，亦可與理論值比較，作為另一種檢核，確認無誤即可挖坑埋入帶金屬標志的混凝土樁。（二）獨立的中線法若用獨立的中線法測設(shè)，在直線上應(yīng)采用正倒鏡分中法延伸直線；在曲線上一般采用弦線偏角法。測規(guī)要求采

19、用獨立中線法時，永久中線點間距離：直線上不小于100m，曲線上不小于50m。洞內(nèi)臨時中線的測設(shè)洞內(nèi)臨時中線的測設(shè)為了知道隧道洞內(nèi)開挖方向，隨著向前掘進的深入，平面測量的控制工作和中線工作也需緊隨其后。當掘進的延伸長度不足一個永久中線點的間距時，應(yīng)先測設(shè)臨時中線點，如圖1418中的1、2等，點間距離，一般直線上不大于30m，曲線上不大于20m，臨時中線點應(yīng)該用儀器測設(shè)。當延伸長度大于永久中線點的間距時，就可以建立一個新的永久中線點，如圖中的e。永久中線點應(yīng)根據(jù)導(dǎo)線或用獨立中線法測設(shè)，然后根據(jù)新設(shè)的永久中線點繼續(xù)向前測設(shè)臨時中線點。當掘進長度距最新的導(dǎo)線點B大于一個導(dǎo)線的設(shè)計邊長時，就可以建立一個

20、新的導(dǎo)線點C，然后根據(jù)C點繼續(xù)向前測設(shè)中線點（圖1418）。當采用全斷面法開挖時，導(dǎo)線點和永久中線點都應(yīng)緊跟臨時中線點。這時臨時中線點要求的精度也較高。洞內(nèi)臨時中線的測設(shè)洞內(nèi)臨時中線的測設(shè)隧道施工測量 隧道是邊開挖、邊襯砌，為保證開挖方向正確、開挖斷面尺寸符合設(shè)計要求，施工測量工作必須要緊緊跟上，同時要保證測量成果的正確性。 導(dǎo)坑延伸測量導(dǎo)坑延伸測量 上下導(dǎo)坑的聯(lián)測上下導(dǎo)坑的聯(lián)測 隧道結(jié)構(gòu)物的施工放樣隧道結(jié)構(gòu)物的施工放樣 竣工測量竣工測量 導(dǎo)坑延伸測量導(dǎo)坑延伸測量當導(dǎo)坑從最前面一個臨時中線點繼續(xù)向前掘進時，在直線上延伸不超過30m，曲線上不超過20m的范圍內(nèi)，可采用“串線法”延伸中線。用串線法

21、延伸中線時，應(yīng)在臨時中線點前或后用儀器再設(shè)置兩個中線點，如圖1419中的1、2，其間距不小于5m。串線時可在這三個點上掛上垂球線，先檢驗三點是否在一直線上，如正確無誤，可用肉眼瞄直，在工作面上給出中線位置，指導(dǎo)掘進方向。當串線延伸長度超過臨時中線點的間距時（直線為30m、曲線為20m），則應(yīng)設(shè)立一個新的臨時中線點。 導(dǎo)坑延伸測量導(dǎo)坑延伸測量如果用激光導(dǎo)向儀，將其掛在中線洞頂部來指示開挖方向，可以定出100m以外的中線點，如圖1420所示。這種方法對于直線隧道和全斷面開挖的定向，既快捷又準確。導(dǎo)坑延伸測量導(dǎo)坑延伸測量在曲線導(dǎo)坑中，常用弦線偏距法和切線支距法。弦線偏距法最方便，如圖1421所示，A

22、、B為曲線上已定出的兩個臨時中線點，如要向前定出新的中線點C，要求BC=AB=s，則從B沿CB方向量出長度s，同時從A量出偏距d，將兩尺拉直使兩長度分劃相交，即可定出D點，然后在D、B方向上掛三根垂球線，用串線法指導(dǎo)B、C間的掘進，掘進長度超過臨時中線點間距時，由B沿DB延伸方向量出距離s，即可測設(shè)出新的臨時中線點C。偏距d可按下列近似公式計算圓曲線部分 緩和曲線部分 （1413）式中 s臨時中線點間距；R圓曲線半徑；緩和曲線全長；B點到ZH（或HZ）的距離 Rsd202llRsdB0lBl導(dǎo)坑延伸測量導(dǎo)坑延伸測量上下導(dǎo)坑的聯(lián)測上下導(dǎo)坑的聯(lián)測 采用上、下導(dǎo)坑開挖時，每前進一段距離后，上部的臨時

23、中線點和下部的臨時中線點應(yīng)通過漏斗聯(lián)測一次，用以改正上部的中線點或向上部導(dǎo)坑引點。聯(lián)測時，一般用長線垂球、光學(xué)垂準器、經(jīng)緯儀的光學(xué)對點器等，將下導(dǎo)坑的中線點引到上導(dǎo)坑的頂板上，如圖1422所示。移設(shè)三個點之后，應(yīng)復(fù)核其準確性；測量一段距離之后及筑拱前，應(yīng)再引至下導(dǎo)坑核對，并盡早與洞口外引入的中線閉合。隧道結(jié)構(gòu)物的施工放樣隧道結(jié)構(gòu)物的施工放樣 (一)隧道開挖斷面測量在隧道施工中，為使開挖斷面能較好的符合設(shè)計斷面，在每次掘進前，應(yīng)在開挖斷面上，根據(jù)中線和軌頂高程，標出設(shè)計斷面尺寸線。分部開挖的隧道在拱部和馬口開挖后，全斷面開挖的隧道在開挖成形后，應(yīng)采用斷面自動測繪儀或斷面支距法測繪斷面，檢查斷面是

24、否符合要求；并用來確定超挖和欠挖工程數(shù)量。測量時按中線和外拱頂高程，從上至下每0.5m（拱部和曲墻）和1.0m（直墻）向左右量測支距。量支距時，應(yīng)考慮到曲線隧道中心與線路中心的偏移值和施工預(yù)留寬度。仰拱斷面測量，應(yīng)由設(shè)計軌頂高程線每隔0.5m（自中線向左右）向下量出開挖深度。(二)結(jié)構(gòu)物的施工放樣在施工放樣之前，應(yīng)對洞內(nèi)的中線點和高程點加密。中線點加密的間隔視施工需要而定，一般為510m一點，加密中線點可以鐵路定測的精度測定。加密中線點的高程，均以五等水準精度測定。在襯砌之前，還應(yīng)進行襯砌放樣，包括立拱架測量、邊墻及避車洞和仰拱的襯砌放樣，洞門砌筑施工放樣等一系列的測量工作 竣工測量竣工測量

25、隧道竣工以后，應(yīng)在直線地段每50m，曲線地段每20m，或者需要加測斷面處，以中線樁為準，測繪隧道的實際凈空。測繪內(nèi)容包括：拱頂高程、起拱線寬度、軌頂水平寬度、鋪底或仰拱高程，如圖1423所示。當隧道中線統(tǒng)一檢測閉合后，在直線上每200500m、曲線上的主點，均應(yīng)埋設(shè)永久中線樁；洞內(nèi)每1km應(yīng)埋設(shè)一個水準點。無論中線點或水準點，均應(yīng)在隧道邊墻上畫出標志，以便以后養(yǎng)護維修時使用。 隧道貫通誤差預(yù)計 貫通誤差概述貫通誤差概述 貫通誤差預(yù)計貫通誤差預(yù)計 貫通誤差概述貫通誤差概述隧道施工進度慢，往往成為控制工期的工程。為了加快施工進度，除了進、出口兩個開挖面外，還常采用橫洞、斜井、豎井、平行導(dǎo)坑等來增加

26、開挖面。因此，不管是直線隧道還是曲線隧道，開挖總是沿線路中線不斷向洞內(nèi)延伸，洞內(nèi)線路中線位置測設(shè)的誤差，就逐步隨著開挖的延伸而逐漸積累；另一方面，隧道施工時基本上都是采用邊開挖、邊襯砌的方法，等到隧道貫通時，未襯砌部分也所剩不多，故可進行中線調(diào)整的地段有限。于是，如何保證隧道在貫通時（包括橫向、縱向、高程方向），兩相向開挖施工中線的相對錯位不超過規(guī)定的限值，是隧道施工測量的關(guān)鍵問題。但是，在縱向方面所產(chǎn)生的貫通誤差，一般對隧道施工和隧道質(zhì)量不產(chǎn)生影響，從我國隧道施工調(diào)查中得知，一般不超過320mm，即使達到這種情況，對施工質(zhì)量也無影響，因此規(guī)定這項限差無實際意義；高程要求的精度，使用一般水準測

27、量方法即可滿足；而橫向貫通誤差（在平面上垂直于線路中線方向）的大小，則直接影響隧道的施工質(zhì)量，嚴重者甚至?xí)?dǎo)致隧道報廢。所以一般說貫通誤差，主要是指隧道的橫向貫通誤差橫向貫通誤差。貫通誤差概述貫通誤差概述鐵路測量技術(shù)規(guī)則對隧道貫通誤差的限值見表142。兩開挖洞口長度(km)448810101313171720橫向貫通誤差(mm)100150200300400500高程貫通誤差(mm)50表表142 142 貫通誤差的限差貫通誤差的限差 貫通誤差預(yù)計貫通誤差預(yù)計 影響橫向貫通誤差的因素有：洞外和洞內(nèi)平面控制測量誤差、洞外與洞內(nèi)之間聯(lián)系測量誤差。鐵路測量技術(shù)規(guī)則規(guī)定，洞外、洞內(nèi)控制測量誤差，對每個

28、貫通面上產(chǎn)生的橫向中誤差不應(yīng)超過表143的規(guī)定。測量部位橫向中誤差(mm)高程中誤差(mm)兩開挖洞口間長度(km)448810101313171720洞外3045609012015018洞內(nèi)40608012016020017洞外、洞內(nèi)總和507510015020025025表表143 143 洞外、洞內(nèi)控制測量的貫通精度要求洞外、洞內(nèi)控制測量的貫通精度要求注：本表不適用于設(shè)有豎井的隧道貫通誤差預(yù)計貫通誤差預(yù)計 洞外、洞內(nèi)控制測量，產(chǎn)生在貫通面上的橫向中誤差，按下列公式計算： 1導(dǎo)線測量 （1414） 式中 由于測角誤差影響，產(chǎn)生在貫通面上的橫向中誤差(mm)，即 （1415） 由于測邊誤差影

29、響，產(chǎn)生在貫通面上的橫向中誤差(mm)，即 （1416）22ylymmm2xyRmm 2ylyldlmm貫通誤差預(yù)計貫通誤差預(yù)計 其中 由導(dǎo)線環(huán)閉合差求算的測角中誤差（）； 導(dǎo)線環(huán)在隧道相鄰兩洞口連線的一條導(dǎo)線上各點至貫通面的垂直距離（m）； 導(dǎo)線邊邊長相對中誤差； 導(dǎo)線環(huán)在隧道相鄰兩洞口連線的一條導(dǎo)線上各邊在貫通面上的投影長度（m）。mmlmlydxR貫通誤差預(yù)計貫通誤差預(yù)計2三角測量 三角測量的計算公式可參考鐵路測量技術(shù)規(guī)則中給出的有關(guān)公式，也可以按導(dǎo)線測量的誤差公式計算。其方法是選取三角網(wǎng)中沿中線附近的連續(xù)傳算邊作為一條導(dǎo)線進行計算。但式（1414）（1415）（1416）中： 由三角網(wǎng)

30、閉合差求算的測角中誤差（）； 所選三角網(wǎng)中連續(xù)傳算邊形成的導(dǎo)線上各轉(zhuǎn)折點至貫通面的垂直距離； 取三角網(wǎng)最弱邊的相對中誤差； 所選三角網(wǎng)中連續(xù)傳算邊形成的導(dǎo)線各邊在貫通面上的投影長度。例例：現(xiàn)以導(dǎo)線為例，說明洞外、洞內(nèi)控制測量誤差對橫向貫通精度影響值的估算方法。mxRlmlyd貫通誤差預(yù)計貫通誤差預(yù)計例例：現(xiàn)以導(dǎo)線為例，說明洞外、洞內(nèi)控制測量誤差對橫向貫通精度影響值的估算方法。貫通誤差預(yù)計貫通誤差預(yù)計首先按導(dǎo)線布點，繪出1：10 000的導(dǎo)線平面圖，如圖1424。012345為單導(dǎo)線，0、5為洞外導(dǎo)線的始終點，使y軸平行于貫通面；由各導(dǎo)線點向貫通面方向作垂線，其垂足為0、1、2、3、4、5；除導(dǎo)線點的始終點0、5之外，量出各點垂距Rx1、Rx2、Rx3、Rx4（用比例尺量，湊整到10m即可）。然后以同樣精度量出各導(dǎo)線邊在貫通方向上的投影長度（即的長度），將各值填入表144。貫通誤差預(yù)計貫通誤差預(yù)計 各點的投影垂距各邊的投影長度點名（m）(m2)線段(m)(m2)1400160 0000114019 600215022 50012401 600325062 5002316025 6004480230 40034704 9004513016 9