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1、第十四章,隧道测量,长安大学公路学院,.,14-1,概述,?,一、公路隧道,隧道,:,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,地道。横截面较小时称坑道，横截面较大时称隧道。,1,隧道类型,?,按其所处的位置不同分可为,:,山岭隧道、水下隧道,（河底和海地）以及城市隧道等；,?,按其横断面形状分为圆形、椭圆形、马蹄形、眼,睛形（孪生形）等；,?,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,1,隧道类型,?,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),L,3000,10
2、00,?,L,?,3000,500,L,1000,L,?,500,公路隧道的分类,.,14-1,概述,?,一、公路隧道,2.,隧道组成与结构,?,主体建筑物和附属建筑物。,?,主体建筑物包括洞身衬砌和洞门，后者包括通风、,照明、防排水、安全设施等。,3.,隧道设计阶段,特长隧道和对路线有控制作用的长隧道，以及地形、,地质状况比较复杂的隧道，在勘测设计上采用两阶,段设计，隧道的测量工作也包括初侧和定测两个阶,段。,.,14-1,概述,?,一、公路隧道,3.,隧道设计阶段,（,1,）初测的主要任务和要求,?,初测的主要任务是根据隧道选线的初步结果，在,选定的隧道线位走廊带进行控制测量、地形测量、,
3、纵断面测量，为地质填图和隧道的深入研究和设,计提供点位参数、地形图条件及技术说明。,?,初测的基本要求：,布设控制点，进行控制测量。,按隧道选定方案进行带状地形图测量。,按隧道中线地面走向测量纵断面图。,.,14-1,概述,?,一、公路隧道,3.,隧道设计阶段,（,1,）初测的主要任务和要求,（,2,）定测的主要任务,根据批准的初步设计文件确定隧道洞口位置，测定,隧道洞口上面的隧道路线，进行洞外控制测量。,.,14-1,概述,?,二、隧道施工测量,1.,隧道施工测量的任务,隧道施工测量的任务是保证隧道各施工洞口相向开,挖能够正确贯通，并使各项建筑物按照设计位置和,尺寸修建，不得侵入限界。,2.
4、,隧道施工测量的内容,隧道施工测量包括施工前洞外控制测量、施工中洞,内测量及竣工测量。施工中洞内测量又包括洞内控,制测量、施工中线测量、高程测量、断面测量及衬,砌施工放样测量等。,.,14-1,概述,?,二、隧道施工测量,2.,隧道施工测量的内容,（,1,）地面（洞外）控制测量：在地面上建立平面和,高程控制网；,（,2,）联系测量：将地面上的坐标、方向和高程传到,地下，建立地面地下统一坐标系统；,（,3,）地下控制测量：包括地下平面与高程控制；,（,4,）道施工测量：根据隧道设计进行放样、指导开,控及衬砌的中线及高程测量。,.,14-2,隧道洞外控制测量,?,一、洞外平面控制测量,1.,中线法
5、,（,1,）原理及方法,中线法是在隧道洞顶地面上用直线定线方法，把隧,道中线，每隔一定距离用控制桩精确地标定在地面,上，作为隧道施工引测进洞的依据。,.,14-2,隧道洞外控制测量,?,一、洞外平面控制测量,1.,中线法,（,2,）适用范围,?,该法宜用于隧道较短、洞顶地形较平坦，且无较,高精度的测距设备的情况下。但必须反复测量，,防止错误，并要注意延伸直线的检核。,?,中线法的优点是中线长度误差对贯通的横向误差,几乎没有影响。,.,14-2,隧道洞外控制测量,?,一、洞外平面控制测量,2.,导线法,（,1,）原理及方法,隧道洞外导线测量与路线导线测量方法相同，但它,的精度要求较高，导线布设必
6、须按照隧道建筑的要,求来确定。,（,2,）适用范围,长隧道、洞外地形复,杂量距又特别困难等。,.,14-2,隧道洞外控制测量,?,一、洞外平面控制测量,3.,三角测量法,（,1,）原理及方法,隧道三角网一般布置成与路线同一方向延伸的三角,锁。隧道全长及各进洞点均包括在控制范围内，三,角点应分布均匀，并考虑施工引测方便和使误差最,小。,.,14-2,隧道洞外控制测量,?,一、洞外平面控制测量,3.,三角测量法,（,2,）适用范围,当隧道较长地形起伏多变，不便用导线法作洞外平,面控制时，常采用三角测量法。,4,用,GPS,定位系统建立控制网,（,1,）原理及方法,.,14-2,隧道洞外控制测量,?
7、,一、洞外平面控制测量,4,用,GPS,定位系统建立控制网,（,2,）适用范围,利用,GPS,定位系统建立洞外的隧道施工控制网，由于,无需通视，故不受地形限制，减少了工作量，提高,了速度，降低了费用，并能保证施工控制网的精度。,.,14-2,隧道洞外控制测量,?,二、地面高程控制测量,1.,隧道高程控制测量,隧道高程控制测量的任务，是按照规定的精度，施,测隧道洞口附近水准点的高程。根据两洞口点间的,高差和距离，可以确定隧道底面的设计坡度，并按,设计坡度控制隧道底面开挖的高程。,2.,精度要求,?,一次相向贯通的隧道，在贯通面上对高程要求的,精度为,25mm,。对地面高程控制测量分配的影响,值为
8、,18mm,，分配到洞内高程控制的测量影响值,是,17mm,。,?,地面水准测量等级选定及技术要求，符合规范要,求。,.,14-2,隧道洞外控制测量,?,二、地面高程控制测量,3.,水准路线方案设计,?,水准路线应选择在连接两端洞口最平坦和最短的,地段，以期达到设站少，观测快，精度高的要求。,?,水准路线应尽量直接经过辅助坑道附近，以减少,联测工作。每一洞口埋设的水准点应不少于两个。,?,两个水准点间的高差，以能安置一次水准仪即可,联测为宜，两端洞口之间的距离大于,lkm,时，应在,中间增设临时水准点，水准点间距以不大于,1km,为,宜。,?,洞外高程控制通常常采用三，四等水准测量方法，,往返
9、观测或组成闭合水准路线进行施测。,?,水准点应埋设在坚实、稳定和避开施工干扰之处。,.,14-3,路线引测进洞数据的计算,?,一、直线隧道,1.,原理,两洞口控制桩位于三角网的两端，各三角点的坐标,为,(,x,i,，,y,i,),。其引进数据的计算是要算出隧道中线,与某一已知边的夹角,1,、,2,和,AB,的水平距离,D,AB,。,中,线,N,2,4,B,3,1,A,2,A,B,1,A,1,1,1,2,3,AB,A,B,AB,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,2,2,(,),(,),B,A,B,A,D,x,x,y,y,?,?,?,?,.,14-3,路线引测进洞数据的计算,?,一、直线隧道
10、,2.,测设方法,在实地置仪器于,A,点后视,1,点，拨角,1,即为,AB,进洞方,向；同样置仪器于,B,点后视,3,点，拨角,2,即为,BA,进,洞方向。,中,线,N,2,4,B,3,1,A,2,A,B,1,A,1,.,14-3,路线引测进洞数据的计算,?,二、曲线隧道,?,三角网控制的曲线隧道，设各三角点坐标为,(,x,i,，,y,i,),，路线转折点,JD,、曲线起点,B(ZH),、曲线终点,C(HZ),的坐标根据设计图也可求得。,?,有了这些洞外洞内坐标，同样按坐标反算的方法,可求得夹角,1,、,2,和,AB,、,CD,的水平距离,D,AB,、,D,CD,。,从而可在实地标定出,AB,
11、及,CD,之进洞开挖方向和控,制其开挖长度。,D,C,(,H,Z,),B,(,Z,H,),J,D,1,2,A,N,中,线,.,14-3,路线引测进洞数据的计算,?,三、隧道内横洞,?,引进数据的计算，主要是算出,CD,与正洞中线的交,角,2,；,C(,或,D),点到正洞与横洞交点,E,的距离和,A,点,到,E,点的距离等。,2,1,E,C,横洞,D,B,A,.,14-4,竖井联系测量,?,一、竖井联系测量的任务,按照地下控制网与地面上联系的形式不同，定向的,方法可分为下列四种：,（,1,）经过一个竖井定向（简称一井定向）；,（,2,）经过两个竖井定向（简称两井定向）；,（,3,）经过横洞（平坑
12、）与斜井的定向；,（,4,）应用陀螺经纬仪定向。,.,14-4,竖井联系测量,?,二、几何定向,几何定向分一井定向和两井定向。,1,一井定向,（,1,）投点,?,投点所用垂球的重量与钢丝的直,径随井深而异。,?,由于井筒内受气流、滴水的影响，,使垂球线发生偏移和不停的摆动，,故投点分稳定投点和摆动投点。,.,14-4,竖井联系测量,?,二、几何定向,1,一井定向,（,2,）连接测量,选择,C,和,C,时应满足如下要求：,CD,和,C,D,长度应大于,20m,；,C,和,C,点应尽可能在,AB,的延长线上，即,、,，和,不应大于,2,b,/,c,、,b,/,c,一般应小于,1.5,，即,C,和,
13、C,应尽量靠近垂球线。,.,14-4,竖井联系测量,?,二、几何定向,1,一井定向,（,3,）内业计算,?,规范规定：地面上,不应超过,2mm,；地下,不应大,于,4mm,。,c,?,?,cos,ab,b,a,c,2,2,2,2,?,?,?,算,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,cos,b,a,b,a,c,2,2,2,2,算,算,测,算,测,c,c,c,c,c,c,?,?,?,?,?,?,?,?,?,c,?,.,14-4,竖井联系测量,?,二、几何定向,1,一井定向,（,3,）内业计算,?,当,时，,时，可用正弦公式计算,。,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,sin,s
14、in,sin,sin,c,b,c,a,?,?,?,?,178,2,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,c,b,c,a,?,?,20,?,?,?,160,?,.,14-4,竖井联系测量,?,二、几何定向,1,一井定向,（,3,）内业计算,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,180,4,?,?,?,?,?,?,DC,D,C,C,B,AB,CA,c,C,B,AB,CA,c,y,y,y,y,c,y,x,x,x,x,c,x,.,14-4,竖井联系测量,?,二、几何定向,
15、1,一井定向,（,4,）一井定向的误差,?,定向误差包括：地面的连接误差,m,上,；地下的连接,误差,m,下,；投向误差,。,?,井下一次独立定向的定向边,C,D,方位角的中误,差为,2,2,2,2,2,2,2,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,m,m,m,m,m,M,DC,D,C,),(,),(,.,14-4,竖井联系测量,?,二、几何定向,2,两井定向,在两井筒各下放一根垂球线，然后在地面和井下分,别将其连接，形成一个闭合环，从而把地面坐标系,的平面坐标和方位角引测到井下。,（,1,）投点,投点的方法和要求与一井定向相同。,.,14-4,竖井联系测量,?,二、几何
16、定向,2,两井定向,（,2,）连接测量,?,对井上、井下布设的导线,事先要做误差预计。根据,使用的仪器、采用的测量,方法、导线布设的方案，,估算一次定向测量的中误,差，若不超过,20,，这个方案才能使用。,.,14-4,竖井联系测量,?,二、几何定向,2,两井定向,（,3,）内业计算,根据地面导线计算两垂球线的坐标，反算连线的,方位角,AB,和长度,c,。,假定井下导线为独立坐标系，以,A,点为原点，以,A,1,为,x,轴，用导线计算方法计算出,B,点的坐标，得,。反算,AB,的假定方位角和长度,c,。,B,B,y,x,?,?,.,14-4,竖井联系测量,?,二、几何定向,2,两井定向,（,3
17、,）内业计算,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,c,R,H,c,c,f,c,?,f,c,不应大于,2,倍连接测量的中误差。,1,A,A,B,A,B,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,B,A,A,B,y,y,B,A,A,B,x,x,y,y,f,x,x,f,),(,),(,2,2,y,x,s,f,f,f,?,?,?,其全长相对闭合差,容,K,S,f,s,?,。,.,14-4,竖井联系测量,?,三、通过竖井传递高程,1,用钢尺导入高程,井下,B,点高程,其中：,c,p,t,d,A,B,l,l,l,l,b,a,b,a,H,H,
18、?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,),(,),(,EF,P,P,l,l,p,),(,0,?,?,?,E,l,l,c,2,2,?,?,?,?,.,14-4,竖井联系测量,?,三、通过竖井传递高程,2,光电测距仪导入高程法,（,1,）用光电测距仪测出井深,L,，将高程导入地下,l,h,L,L,h,H,H,A,B,?,?,?,?,?,?,?,),(,2,2,1,.,14-4,竖井联系测量,?,三、通过竖井传递高程,2,光电测距仪导入高程法,（,2,）,则井下,B,点的高程：,l,b,a,L,b,a,H,H,A,B,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,.,14-5,隧道洞
19、内导线与洞内中线测量,?,一、洞内导线测量,1.,地下导线测量的特点,（,1,）地下导线随隧道的开挖而向前延伸，所以只能,逐段设支导线。而支导线采用重复观测的方法进,行检核。,（,2,）导线在地下开挖的坑道内敷设，因此其导线形,状（直伸或曲折）完全取决于坑道的形状，导线,点选择余地小。,（,3,）地下导线是先敷设精度较低的施工导线，然后,再敷设精度较高的基本控制导线。,.,14-5,隧道洞内导线与洞内中线测量,?,一、洞内导线测量,2.,地下导线的布设,（,1,）施工导线：在开挖面向前推进时，用以进行放,样且指导开挖的导线测量，施工导线的边长一般,为,25,50m,。,（,2,）基本控制导线：
20、当掘进长度达,100,300m,以后，,为了检查隧道的方向是否与设计相符合，并提高,导线精度，选择一部分施工导线点布设边长较长，,精度较高的基本控制导线，基本导线的边长一般,为,50,100m,。,.,14-5,隧道洞内导线与洞内中线测量,?,一、洞内导线测量,2.,地下导线的布设,（,3,）主要导线：当隧道掘进大于,2km,时，可选择一,部分基本导线点敷设主要导线，主要导线的边长,一般为,150,800m,（用测距仪测边）。,.,14-5,隧道洞内导线与洞内中线测量,?,一、洞内导线测量,2.,地下导线的布设,.,14-5,隧道洞内导线与洞内中线测量,?,一、洞内导线测量,3.,地下导线的外
21、业,（,1,）选点。隧道中的导线点要选在坚固的地板或顶,板上，应便于观测，易于安置仪器，通视较好；,边长要大致相等，不小于,20m,。,（,2,）测角。隧道中的导线点如果在顶板上，就需点,下对中（又称镜上对中），要求经纬仪有镜上中,心。地下导线一般用测回法、复测法，观测时要,严格进行对中，瞄准目标或垂球线上的标志。,.,14-5,隧道洞内导线与洞内中线测量,?,一、洞内导线测量,3.,地下导线的外业,（,3,）量边。一般是悬空丈量。,?,如果是倾斜巷道，又是点下对中，还要测出竖直,角,?,.,14-5,隧道洞内导线与洞内中线测量,?,一、洞内导线测量,4.,地下导线测量的内业,导线测量的计算与
22、地面相同（支导线的形式）。,?,根据对支导线的误差分析，得到如下结论：,（,1,）测角误差对导线点位的影响，随测站数的增加,而增大，故尽量增长导线边，以减少测站数。,（,2,）量边的偶然误差影响较小，系统误差影响大。,（,3,）测角误差直接影响导线的横向误差，对隧道贯,通影响较大；测边误差影响纵向误差。,.,14-5,隧道洞内导线与洞内中线测量,?,二、隧道的中线测设,?,在全断面掘进的隧道中，常用中线给出隧道的掘,进方向。,.,14-5,隧道洞内导线与洞内中线测量,?,二、隧道的中线测设,?,如果,A,点离掘进工作面较远，则在工作面近处建立,新的中线,D,，,A,与,D,之间不应大于是,10
23、0m,。在工,作面附近，用正倒镜分中法设立临时中线点,D,、,E,、,F,，都埋设在顶板上。,D,、,E,、,F,之间的距离不宜小,于,5m,。,.,14-6,隧道洞内水准测量,?,一、地下高程控制测量,1.,水准测量等级,?,地下水准测量分两级布设，其技术要求符合规范,要求。,?,级水准路线作为地下首级控制，从地下导入高,程的起始水准点开始，沿主要隧道布设，可将永,久导线点作为水准点，并且每三个一组，便于检,查水准点是否变动。,?,级水准点以,级水准点作为起始点，均为临时,水准点，可用,级导线点作为水准点。,、,级,水准点在很多情况下都是支水准路线，必须往返,观测进行检核。若有条件尽量闭合或
24、附合。,.,14-6,隧道洞内水准测量,?,一、地下高程控制测量,2.,测设方法,当隧道坡度小于,8,。,时，多采用水准测量，建立高程,控制；当坡度大于,8,。,时，采用三角高程测量，比较,方便。,（,1,）水准测量,测量方法与地面基本相同。若水准点在顶板上，用,1.5m,的水准尺倒立于点下，高差的计算与地面相,同，只是读数的符号不同而已。,.,14-6,隧道洞内水准测量,?,一、地下高程控制测量,2.,测设方法,（,1,）水准测量,高差计算：,?,后、前视读数的符号，在点下为负，在点上为正。,),(,b,a,h,?,?,?,?,.,14-6,隧道洞内水准测量,?,一、地下高程控制测量,2.,
25、测设方法,（,2,）三角高程测量,地下三角高程测量与地面三角高程测量相同。计算,高差时，,i,和,l,的符号以点上和点下不同而异。高差,计算：,l,i,L,h,?,?,?,?,sin,.,14-6,隧道洞内水准测量,?,二、腰线的标定,在隧（巷）道掘进过程中首先要给出掘进的方向，,即隧道的中线；同时要给出掘进的坡度，称为腰线。,1,用经纬仪标定腰线,l,i,l,H,i,H,k,A,A,?,?,?,?,?,?,),(,),(,.,14-6,隧道洞内水准测量,?,二、腰线的标定,1,用经纬仪标定腰线,D,A,h,=,tan,B,A,D,A,B,A,h,tan,cos,=,tan,=,=,tan,.
26、,14-6,隧道洞内水准测量,?,二、腰线的标定,1,用经纬仪标定腰线,.,14-6,隧道洞内水准测量,?,二、腰线的标定,2,用水准仪标定腰线,当隧道坡度在,8,以下时，可用水准仪测设腰线。,i,l,H,H,i,l,H,H,l,i,l,H,H,0,2,3,0,1,2,1,1,+,=,+,=,+,+,=,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,仪,仪,仪,H,H,b,H,H,b,H,H,b,3,2,2,1,1,3,a,H,H,A,?,?,仪,.,14-7,隧道开挖断面测量,?,一、隧道横断面,1.,隧道净空,隧道净空是指隧道内轮廓线所包围的空间，包括公,路隧道建筑限界、通风及其它功能所需要
27、的断面积。,2.,隧道建筑限界,隧道建筑限界是指为了保证,在隧道中的安全行车，在一,定的宽度、高度空间范围内,任何部件不得侵入的界限。,隧,道,中,线,（,路,面,中,线,）,垂,直,于,路,面,水平,铅,垂,2,5,0,（水平）,铅,垂,垂,直,于,路,面,/2,水平,75,建,筑,限,界,垂,直,于,路,面,平行于路面,垂,直,于,路,面,铅,垂,铅,垂,垂,直,于,路,面,起拱线,2,5,0,水平,75,5,0,0,水平,（水平）,/2,R,L,L,R,.,14-7,隧道开挖断面测量,?,二、掘进中隧道断面的测量,常用的方法有：五寸台阶法（断面支距法）、大样,法、三角高程法等。,1.“,
28、五寸台阶法”（断面支距法）,.,14-7,隧道开挖断面测量,?,二、掘进中隧道断面的测量,2.“,直接测量”（放大样法或以内模为参照物法）,.,14-7,隧道开挖断面测量,?,二、掘进中隧道断面的测量,3.,三角高程法（直角坐标）,.,14-7,隧道开挖断面测量,?,二、掘进中隧道断面的测量,4.,激光断面仪法,.,14-7,隧道开挖断面测量,?,三、隧道衬砌位置控制,1.,两侧衬砌放样,?,以中线点和水准点为依据，控制其平面位置和高,程。,?,放样建筑物的部位分别有边墙角、边墙基础、边,墙身线、起拱线等位置。拱顶内沿、拱脚、边墙,脚等设计高程均应用水准仪放出，并加以标注。,?,边墙衬砌的施工
29、放样，若为直墙式衬砌，从校准,的中线按规定尺寸放出支距，即可安装模板；若,为曲墙式衬砌，则从中线按计算好的支距安设带,有曲面的模板，并加以支撑固定，即可开始衬砌,施工。,.,14-7,隧道开挖断面测量,?,三、隧道衬砌位置控制,2.,拱部衬砌放样,拱部衬砌的放样是将拱架安装在正确的空间位置,上，拱架定位并固定好后，即可铺设模板、灌注,砼等。在灌注砼衬砌施工过程中，应经常检查拱,架和模板的位置和稳定性。若位移变形值超限，,应及时加以纠正。,.,14-8,辅助坑道施工测量,?,一、辅助坑道类型,1.,横洞,傍山、沿河或山体侧向岩土体较薄的隧道，设置辅,助坑道时宜优先考虑采用横洞，设置的位置依地形,
30、条件和施工需要而定。,地,面,线,主,洞,横,洞,立,面,图,主,洞,横,洞,平,面,图,（,正,交,）,主,洞,横,洞,平,面,图,（,斜,交,）,.,14-8,辅助坑道施工测量,?,一、辅助坑道类型,2.,斜井,斜井是在隧道侧面上方开挖的与之相连的倾斜坑道。,地,面,线,主,洞,斜,井,立,面,图,主,洞,平,面,图,井,底,平,道,.,14-8,辅助坑道施工测量,?,一、辅助坑道类型,3.,竖井,竖井是在隧道上方开挖的与隧道相连的竖向坑道。,主,洞,立,面,图,主,洞,平,面,图,竖,井,通,道,竖,井,竖,井,立,面,图,平,面,图,竖,井,主,洞,主,洞,a,),b,),.,14-8
31、,辅助坑道施工测量,?,一、辅助坑道类型,4.,平行导坑,平行导坑是与隧道走向平行的辅助坑道。越岭的特,长隧道,(L3000,m,),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,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,等问题。,平,导,横,通,道,反,向,横,通,道,通,风,道,主,洞,大,于,1,2,0,米,.,14-8,辅助坑道施工测量,?,二、辅助坑道测量,?,辅助坑道测量时应遵守以下原则：,（,1,）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,度在坑道口附近设
32、置洞外控制点。,（,2,）平行导坑与横洞的引线方法和高程测量，均与,正洞相同。,（,3,）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，,测出桩顶高程，求出高差，按照斜距换算出水平,距离。,.,14-8,辅助坑道施工测量,?,二、辅助坑道测量,?,辅助坑道测量时应遵守以下原则：,（,4,）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,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。,.,14-9,隧道贯通误差分析,?,一、贯通误差及分类,1.,贯通误差,在隧道施工中，由于地面控制测量、
33、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,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。,2.,分类,贯通误差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,），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,），在高程,方向的投影长度称为高程贯通误差（简称,高程误,差）。,.,14-9,隧道贯通误差分析,?,二、贯通误差来源及分配,1.,误差因素,（,1,）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,量误差各为一个独立因素。共,3,个因素。,（,2,）对于通过竖井开挖的隧道，横向贯
34、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,也作为一个独立因素，且按等影响原则分配。共,5,（,4,）个因素。,.,14-9,隧道贯通误差分析,?,二、贯通误差来源及分配,2.,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,M,q,，按照等,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。,3,因素：,4,因素：,5,因素：,q,q,q,M,M,m,58,0,3,.,?,?,?,q,q,q,M,M,m,50,0,4,.,?,?,?,?,q,q,q,M,M,m,45,0,5,.,?,?,?,?,.,14-9,隧道贯通误差分析,?,二、贯通误差来源及分配,3
35、.,高程贯通中误差分析,?,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,内有烟尘、水气、光亮度差以及施工干扰等不利,因素。,?,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,通中误差的允许值为,M,h,，则它们的影响值为：,h,h,h,M,M,m,71,0,2,1,.,?,?,?,?,.,14-9,隧道贯通误差分析,?,二、贯通误差来源及分配,4.,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,度，只要求满足定测中线的精度，即限差,（为隧道长度）。,2000,2,/,L,m,l,l,?,?,
36、?,.,14-9,隧道贯通误差分析,?,三、贯通测量的误差预计,1.,贯通点,K,在,x,方向的测量误差,（,1,）地面控制测量对,K,点的误差影响,测角误差引起,K,点在,x,方向的贯通误差：,?,?,?,上,上,上,2,i,y,x,R,m,m,?,?,?,.,14-9,隧道贯通误差分析,?,三、贯通测量的误差预计,1.,贯通点,K,在,x,方向的测量误差,（,1,）地面控制测量对,K,点的误差影响,测边误差对,K,点在,x,轴方向上引起的贯通误差,d,l,ml,N,N,?,?,?,?,1,?,?,2,2,2,2,i,x,l,x,d,l,m,m,上,上,/,?,?,?,?,?,?,?,?,?
37、,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,2,2,2,2,2,i,i,x,l,y,xk,d,l,m,R,m,m,上,上,上,上,?,?,.,14-9,隧道贯通误差分析,?,三、贯通测量的误差预计,1.,贯通点,K,在,x,方向的测量误差,（,2,）定向测量误差对,K,点引起的横向贯通误差,（,3,）地下经纬仪导线测量对,K,点横向误差的影响,0,0,0,y,a,x,R,m,m,?,?,?,?,?,?,?,2,下,下,下,i,y,x,R,m,m,?,?,?,?,?,?,?,2,下,下,下,i,x,l,x,d,l,m,m,/,.,14-9,隧道贯通误差分析,?,三、贯通测量的误差预计,
38、1.,贯通点,K,在,x,方向的测量误差,（,4,）误差,?,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：,2,2,2,2,2,2,xo,xoA,xl,x,xl,x,x,m,m,m,m,m,m,m,?,?,?,?,?,?,?,下,下,上,上,?,?,2,x,x,m,m,?,?,均,均,容预,x,x,m,M,2,?,.,14-9,隧道贯通误差分析,?,三、贯通测量的误差预计,2.,贯通点,K,在轴方向的测量误差,（,1,）地面水准测量误差,?,用高差闭合差的大小确定其容许值。,?,以四等水准计算，一般规定闭合差不大于,2,倍中误,差，则,mm,L,L,f,m,h,H,10,2,
39、20,2,?,?,?,?,?,上,.,14-9,隧道贯通误差分析,?,三、贯通测量的误差预计,2.,贯通点,K,在轴方向的测量误差,（,2,）地下水准测量误差,用地下水准测量的闭合差确定，以,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,误差为,2,2,h,H,f,m,?,?,下,mm,R,f,h,15,?,.,14-9,隧道贯通误差分析,?,三、贯通测量的误差预计,2.,贯通点,K,在轴方向的测量误差,（,3,）导入高程的误差,m,H0,按照规范规定，两次独立导入高程之差不得超过,H/8000,，一次导入的中误差：,2,2,1,8000,0,?,?,?,H,m,H,.,14-9
40、,隧道贯通误差分析,?,三、贯通测量的误差预计,2.,贯通点,K,在轴方向的测量误差,（,4,）误差,2,0,2,0,2,2,2,1,B,H,A,H,H,H,H,m,m,m,m,M,?,?,?,?,?,下,上,H,H,M,M,2,?,容预,.,14-9,隧道贯通误差分析,?,四、隧道贯通误差的测定与调整,1.,贯通误差的测定,（,1,）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,一临时桩,A,、,B,。丈量出两临时桩,A,、,B,之间的距离，,即得隧道的实际横向贯通误差，,A,、,B,两临时桩的,里程之差，即为,隧道的实际纵向贯通误差。,.,14-9,
41、隧道贯通误差分析,?,四、隧道贯通误差的测定与调整,1.,贯通误差的测定,（,2,）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,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,Y,坐标的差数即为实际的横,向贯通误差，其,x,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,角度，以便求得导线的角度闭合,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,1.,贯通误差的测定,（,3,）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,高程，其高程差
42、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,2.,贯通误差的调整,（,1,）直线隧道贯通误差的调整,?,直线隧道中线的调整，可在未衬砌地段上采用折,线法调整。,?,如果由于调整贯通误差而产生的转折角在,5,以内,时，可作为直线线路考虑。当转折角在,5,25,时，,可不加设曲线，,但应以顶点,a,、,C,的内移,量考虑衬砌和线路的位,置。当转折角大于,25,时，,则应以半径为,4000m,的圆,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,2.,贯通误差的调整,（,2,）曲线隧道贯通误差的调整,当贯通面位于圆
43、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,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,说，在贯通面两侧每,20m,弦长的中线,点上，增加或减小,1060,的切线,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,2.,贯通误差的调整,（,3,）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,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,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。,.,第十四章,教学内容回顾,?,1.,概述,?,2.,隧道洞外控制测量,?,3.,路线引测进洞数据的计算,?,4.,竖井联系测量,?,5.,隧道洞内导线与洞内中线测量,?,6.,隧道洞内水准测量,?,7.,隧道开挖断面测量,?,8.,辅助坑道施工测量,?,9.,隧道贯通误差分析,
