大學(xué)工程測量經(jīng)典課件第章橋隧測量

第15章隧道與橋梁測量

§15.1隧道測量概述隧道施工中，為加快工程進度，一般由隧道兩端洞口進行相向開挖。長大隧道施工時，還要在兩洞口間增加平峒、斜井或豎井，以增加掘進工作面，加快工程進度。貫通——隧道自兩端洞口相向開挖，在洞內(nèi)預(yù)定位置挖通，隧道測量也稱貫通測量。隧道測量任務(wù)——準(zhǔn)確測設(shè)出洞口、井口、坑口的平面位置和高程；隧道開挖時，測設(shè)隧道中線的方向和高程，指示掘進方向，保證隧道按要求的精度正確貫通；放樣洞室各細部的平面位置與高程，放樣襯砌的位置等。

隧道測量示意圖隧道施工的掘進方向在貫通之前無法通視，只能完全依據(jù)沿隧道中線布設(shè)的支導(dǎo)線來指導(dǎo)施工。因支導(dǎo)線無外部檢核條件，隧道內(nèi)光線暗淡，工作環(huán)境較差，測量時極易產(chǎn)生疏忽或錯誤，造成相向開挖隧道的方向偏離設(shè)計方向，使隧道不能正確貫通，后果是必須部分拆除已經(jīng)做好的襯砌，削幫后重新襯砌，或采取其它補救措施，從而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟損失，并延誤工期。隧道測量時，應(yīng)十分認真細致，除按規(guī)范的要求嚴格檢驗與校正儀器外，還應(yīng)注意采取多種有效措施削弱誤差，避免發(fā)生錯誤。在洞內(nèi)支導(dǎo)線測量中，因測量誤差的積累，使兩個相向開挖的隧道中線不能準(zhǔn)確銜接，錯位距離δ——貫通誤差，分解為縱向貫通誤差——δt；橫向貫通誤差——δu

；高程貫通誤差——δh

。δt只影響隧道的長度，與工程質(zhì)量的關(guān)系不大，不考慮δt時，隧道貫通相遇于一垂直于中線的平面——貫通面，規(guī)范只規(guī)定了貫通面上δu與δh的限差?！惰F路測量技術(shù)規(guī)則》規(guī)定長度小于4km的鐵路隧道，δu≤100mm，δt≤50mm《公路隧道勘測規(guī)程》規(guī)定長度小于3km的公路隧道，δu≤150mm，δh≤70mm3km~6km的公路隧道，δu≤200mm，δu≤70mm。隧道測量工作內(nèi)容洞外控制測量、洞內(nèi)控制測量、洞內(nèi)中線測設(shè)和洞內(nèi)構(gòu)筑物放樣等?！?5.2洞外控制測量

控制測量中誤差指由測量誤差引起在貫通面上產(chǎn)生的貫通誤差，取上述容許誤差的一半，如3km公路隧道的橫向中誤差為75mm，高程中誤差為35mm。貫通誤差來源于洞外和洞內(nèi)控制測量兩個方面，進行洞外控制測量精度設(shè)計時，應(yīng)將貫通誤差按誤差傳播定律分解為洞外和洞內(nèi)的橫向誤差和高程誤差，此過程稱為貫通誤差影響值的分配。《公路隧道勘測規(guī)程》規(guī)定的貫通誤差分配方案見表。(1)洞外平面控制測量任務(wù)——測定各洞口控制點的相對位置，做為引測進洞和測設(shè)洞內(nèi)中線的依據(jù)。要求洞外平面控制網(wǎng)應(yīng)包括洞口控制點。建立洞外平面控制的方法有：敷設(shè)中線法、精密導(dǎo)線法、三角鎖法和GPS法等。下面介紹精密導(dǎo)線法與GPS法。①精密導(dǎo)線法在洞外沿隧道線形布設(shè)精密光電測距導(dǎo)線來測定各洞口控制點的平面坐標(biāo)。導(dǎo)線采用正、副導(dǎo)線組成的若干個導(dǎo)線環(huán)構(gòu)成控制網(wǎng)，主導(dǎo)線沿兩洞口聯(lián)線方向敷設(shè)，須同時觀測水平角邊長副導(dǎo)線只測水平角，水平角觀測宜用不低于DJ6級經(jīng)緯儀，②GPS法用GPS測定各洞口控制點的平面坐標(biāo)，控制點間可以互不通視，沒有測量誤差積累，適合于特長隧道及通視條件較差的山嶺隧道。(2)洞外高程控制測量按測量設(shè)計中規(guī)定的精度要求，施測隧道洞口附近水準(zhǔn)點的高程。包括隧道進出口、豎井口、斜井口和坑道口作為高程引測進洞的依據(jù)。一般采用三、四等水準(zhǔn)測量，當(dāng)兩洞口之間的距離大于1km時，應(yīng)在中間增設(shè)臨時水準(zhǔn)點。隧道不長，高程控制測量等級在四等以下時，也可采用光電測距三角高程測量的方法進行觀測。三角高程測量中，光電測距的最大邊長不應(yīng)超過600m，每條邊均應(yīng)進行對向觀測。高差計算時，應(yīng)加入地球曲率改正?！?5拍.3隧道見施工坑測量內(nèi)容——隧道堡正式近開挖溝之前忙測設(shè)貧掘進捷方向躬；開挖靠過程垃中，屢測設(shè)窗隧道蠅中線聾和腰消線，采指示鐵掘進傳方向粗；隧道挺開挖泥到一捆定的撥距離楚后，恒進行愉洞內(nèi)票控制西測量牙；如要商在隧軍道中吼間開牲挖豎聲井，即還需滋進行辨豎井杠聯(lián)系全測量役。(1葵)隧道尚掘進奇方向包的測糕設(shè)與斜標(biāo)定根據(jù)權(quán)洞外澡控制減點的習(xí)坐標(biāo)磚和路毀線交立點JD的設(shè)蒸計坐授標(biāo)，算出幸進洞癥點處用的隧息道掘拼進夾低角βA，按βA定出A—JD方向逼；計算替出進恥洞點B處的詞隧道定掘進而夾角βB，按βB定出B—JD方向蒙。隧道包掘進鏡方向尸的測輸設(shè)與浴標(biāo)定將定洪出的疾掘進今方向非標(biāo)定漏在地秒面上冊的方波法在掘陜進方夏向上岔埋設(shè)而并標(biāo)府定出A1，A2，A3，A4樁，在垂硬直于扒掘進跟方向征埋設(shè)嫩并標(biāo)懸定出A5，A6，A7，A8樁，樁位始埋設(shè)溫混凝陡土樁僻或石構(gòu)樁，點位住的選殿取應(yīng)毅注意愈在施盆工過級程中巴不被乒破壞崇和擾鴿動，測量探進洞株點A至A2，A3，A6，A7點的逢距離理，以便枕在施曉工過閘程中聽隨時塔檢查隸和恢倘復(fù)洞擱口點廈的位皇置。(2菌)開挖農(nóng)施工識測量1)隧道催中線孕和腰笛線測桐設(shè)逐步番往洞裳內(nèi)引島測隧揭道中延線和彼腰線常。中線——控制麻掘進醉方向丈，腰線——控制抹掘進社高程腦和坡粥度。①警中線拴測設(shè)隧道火每掘峽進20練m左右搏測設(shè)生一個具中線蜻樁，微將中控線向太前延還伸。中線駝樁可蟲同時亡埋設(shè)積在頂義部和仿底部句，測設(shè)佛隧道若曲線耐段中案線樁梯時，淋因為瘡洞內(nèi)盛工作醋面狹架小，不可壺能使隱用切寇線支蘋距法微或偏情角法悶測設(shè)既中線侮樁，一般木使用問逐點徐搬移暴測站盒的偏境角法鎮(zhèn)進行的測設(shè)噴。也可蜘計算者加樁開點的奏坐標(biāo)茄，用嘉全站孤儀坐何標(biāo)放物樣。逐點害搬移淋測站鑄的偏幼角法升測設(shè)歲隧道肢曲線②腰線乓測設(shè)高程脖由洞貞口水健準(zhǔn)點窩引入荒，隨著子隧道究掘進寄的延套伸，每隔10攏m應(yīng)在鑄巖壁冷上設(shè)鑒置一脾個臨唉時水粗準(zhǔn)點召，每隔50梯m設(shè)置碑一個紅固定淹水準(zhǔn)餅點，保證器隧道思頂部溫和底犧部按妻設(shè)計譽縱坡竟開挖碧和襯走砌正邪確放床樣。水準(zhǔn)譽測量飼均應(yīng)蛇往返罪觀測納。根據(jù)遍洞內(nèi)債水準(zhǔn)獵點的偶高程瓶，沿僅中線令方向饅每隔5m草~1新0m，在洞溉壁上攻高出請隧道怨底設(shè)是計地丘坪高1m的高狡度標(biāo)究定抄趴平線柳，稱為娛腰線第。2)掘進版方向牛指示使用嘉帶激標(biāo)光指詞向功良能全誼站儀——拓普遍康GP些T-旱30勸00吉LN激光談經(jīng)緯宿儀——磁ET哀-0市2激光笑電子襖經(jīng)緯危儀防爆饞型激盟光指拌向儀——造JZ隸Y-觀3來指炒示掘同進方塊向。光電神跟蹤美靶安母裝在侍掘進傘機器嗽上，激光奔指向伯儀安粒置于泉工作音點并遍調(diào)整氏好視壓準(zhǔn)軸漲方向狀和坡拔度，發(fā)射效的激侵光束事照射買在光徹電跟依蹤靶零上，當(dāng)掘瀉進方左向發(fā)沃生偏耀差，安裝墊在掘雞進機恭上的因光電叛跟蹤膨靶輸銅出偏污差信帽號給部掘進疲機，掘進蠢機通幟過液潔壓控傳制系尚統(tǒng)自巾動糾撿偏，使掘咱進機桶沿著治激光獎束指墾引的蔑方向際和坡如度正陳確掘度進。3)開挖欠斷面柱放樣用盾囑構(gòu)機煎掘進岸，盾構(gòu)絞機的介鉆頭率架是其根據(jù)票隧道籃斷面姜專門禽設(shè)計撿的，可以達保證講隧道環(huán)斷面窄在掘課進時芝一次擦成形稀，混凝轉(zhuǎn)土預(yù)盒制襯進砌塊沒的組呢裝一返般與份掘進揉同步孤或交周替進戀行，所以屋，不俗需要棋測量頂人員炒放樣散斷面叛。用鑿毅巖爆染破法僅施工掩，每爆萄破一秋次后博，應(yīng)黃將設(shè)煩計隧午道斷準(zhǔn)面放嘆樣到膛開挖恰面上豬，以供駕施工未人員元安排綢炮眼綿，準(zhǔn)附備下槽一次抽爆破侮。開挖超斷面久的放鎖樣在桶中垂餡線和馳腰線養(yǎng)的基忌礎(chǔ)上蜻進行俯，包括鄙兩邊逢倒墻喊和拱難頂兩潑部分羊的放納樣工蘿作。在設(shè)約計圖該紙上虜一般襲都給愧出斷瞧面的肯寬度鋪、拱狀腳和拱攜頂?shù)恼?biāo)高纏、拱席曲線斷半徑脖等數(shù)滋據(jù)。側(cè)墻疤的放鐮樣是秀以中幅垂線劫為準(zhǔn)炊，向兩罷邊量佩取開屠挖寬臂度的棚一半農(nóng)，用蘭紅漆鍛或白仁灰標(biāo)鋪出，即是省側(cè)墻罰線。拱形飛部分蹲可根憶據(jù)計慕算或框在Au驕to運CA謙D上標(biāo)畏注的五尺寸放出余圓周寶上的1’，2’，3’等點捷，然鬼后連駐成圓綱弧。拱頂單放樣盾構(gòu)劍機掘卸進§15乳.4洞內(nèi)再控制廈測量平面噸控制——導(dǎo)線愚，高捏程控寸制——水準(zhǔn)扁。目的囑是為樸隧道理施工圈測量錯提供孤依據(jù)導(dǎo)。(1賊)洞內(nèi)乎導(dǎo)線林測量洞內(nèi)爛導(dǎo)線尺是支厲導(dǎo)線眨，不擦可能夫一次賢測完極，每掘局進一利段距痛離后菊才可悠以增肆設(shè)一繁個新凈點。布設(shè)互一個葡新點抄就需筒要進本行測升量，每掘閘進20糟m~妨50掩m就應(yīng)井增設(shè)拳一個角新點準(zhǔn)。為防阻止錯覽誤和樓提高移支導(dǎo)籌線的立精度杠，每埋蟲設(shè)一漠個新登點，應(yīng)從夸支導(dǎo)襖線的仇起點都開始訴全面齒重復(fù)色測量構(gòu)。復(fù)測更還可派發(fā)現(xiàn)豈已建納成的良隧道沃是否霸存在典變形船，點位而是否嚼被碰擔(dān)動過冬。對于陰直線矮隧道捧，一噸般只花復(fù)測悼水平財角。長大怨隧道焦，還協(xié)需要凳加測染陀螺極導(dǎo)線爛邊，員以控飾制方往向誤烈差。(2犯)洞內(nèi)敏水準(zhǔn)疊測量每掘棗進20吉m~豆50預(yù)m就應(yīng)劈燕增設(shè)剩一個擋新水?dāng)販?zhǔn)點月。洞內(nèi)槽水準(zhǔn)洗點可吸以埋似設(shè)在掏洞頂咬、洞杏底或完洞壁怖上，但必售須穩(wěn)局固和糕便于智觀測酬。可用紫洞內(nèi)憑導(dǎo)線械點標(biāo)笨志作盆為洞統(tǒng)內(nèi)水原準(zhǔn)點賄標(biāo)志衫，也可過每隔20蔬0m烈~5不00桃m設(shè)置筑一個叔較好附的專丹用水童準(zhǔn)點結(jié)。每新翼埋設(shè)裳一個賤水準(zhǔn)法點后踢，都應(yīng)努從洞抬外水凱準(zhǔn)點賺開始廚至新頂點重覽復(fù)往曬返觀毯測。重復(fù)添水準(zhǔn)誤測量推還可包以監(jiān)沾測已盾建成饞隧道斯的沉熟降情頌況，這對雨在軟開土中掌修建捎的隧鞋道特欲別重文要?！?5直.5豎井鉗聯(lián)系買測量長大只隧道弊施工任中，摟為增樣加隧據(jù)道掘炊進的牢工作非面，加快德工程照進度企，通也常在職其中郵部開仙挖豎污井。豎井嗽聯(lián)系遺測量——將地漁面控扶制點監(jiān)坐標(biāo)膚、方溝位角跌、高寒程，通過勒豎井笨傳遞復(fù)到地蔬下，以保堤證新樸增工冷作面篇隧道行開挖憂的正互確貫允通。根據(jù)針地面撕已有割控制腰點測福設(shè)豎謀井的晚開挖匙位置竹，豎井趁開挖豈過程隆中，碧其垂擋直度患靠懸蒙掛重摧錘的奔鉛垂許線來眾控制塑，開挖忽深度漫可用姨長鋼廟尺丈欲量。豎井稼開挖許到設(shè)糕計深叛度，并根獨據(jù)概霧略掘較進的薪中線桑方向繡向左喜右兩件翼掘丑進約10倆m后，就應(yīng)急通過壇豎井釣聯(lián)系騎測量將地系面控務(wù)制點暗的坐井標(biāo)、努方位貴角、默高程精確虧地傳桶遞到抬井下產(chǎn)，為墾隧道剖施工鵝測量給提供食依據(jù)安。方向億法一汗井定賠向用陀牲螺經(jīng)駝緯儀軍傳遞芬方位沙角高程保傳遞§1暈5.碎6橋位描控制憲測量橋梁讀按其沃軸線塊長度倆分為駛四類特大(>王50訊0m偷)，大(1堅00固m~巧50狠0m普)，中(3括0m滲~1語00旨m)，小(<稿30址m)，平面退形狀席可分臘為直板線橋側(cè)和曲夫線橋簽兩種冬，按結(jié)默構(gòu)形己式——簡支霧梁橋亮、連員續(xù)梁逆橋、拱橋崖、斜編拉橋始、懸盲索橋小等。橋梁舌施工彩測量內(nèi)的方賀法及職精度押要求遺隨橋葡梁軸惡線長瞎度而娘定，內(nèi)容好有平陵面控修制測專量、捕高程能控制補測量率、墩臺債定位況和墩劑臺基話礎(chǔ)及蜘其頂歪部放尼樣等撞。(1焦)橋位掉平面法控制櫻測量在橋被址兩粥岸的原路線桶中線誦上埋添設(shè)控灰制樁址。兩岸弄控制境樁的婚連線殼稱為寫橋軸拖線，兩控丹制樁準(zhǔn)之間恭的水匠平距追離，量稱為右橋軸俯線長燒度。橋位臣平面鉗控制古可以膚采用村三角旱測量壺、邊乒角測畝量或GP拳S測量議的方壁法建污立，常用仇橋位織控制幫網(wǎng)的碌圖形徹為雙殃三角昂形大地籃四邊訴形和蓬雙大留地四砌邊形以。網(wǎng)酷形要壯求如眨下：①亂橋軸盞線與愿基線膜一端殊連接猾，成沒為三柱角網(wǎng)捆的一沫條邊港，橋軸諒線與蜓基線探交角諸盡量鈴近于陡垂直描，基線堂長度汪一般液不小燒于橋痛軸線長長度復(fù)的0.佳7倍；②所三角蒙網(wǎng)的滔傳距魂角應(yīng)葡盡量覆接近60歷°，一般行不宜枕小于30劉°，困祝難情步?jīng)r下揉應(yīng)不蠻小于25避°；③貌三角蘭點應(yīng)帝選在筍不被屬水掩遮、不弟受施希工干煮擾的累地方枝。橋位維控制烤網(wǎng)圖菌形——雙三尾角形微與決大地雞四邊恨形橋位斑控制手網(wǎng)圖際形——雙大亦地四將邊形(2拿)高程嚷控制握測量采用撫水準(zhǔn)片測量戶的方劃法建多立。水準(zhǔn)附點應(yīng)音埋設(shè)犁在橋炒址附略近安尋全穩(wěn)找固、錦便于府觀測鳳的位荷置，橋址侄兩岸級至少障應(yīng)各劃設(shè)一溉個水竿準(zhǔn)點癥；引橋炊較長乳時，摧應(yīng)適鑄當(dāng)增我設(shè)。對于粘地質(zhì)舉條件呢較差薯或易有受破券壞的泊地段轟，應(yīng)加域設(shè)輔改助水隊準(zhǔn)點賀或明近、暗昌標(biāo)志株。橋位佩水準(zhǔn)紗點應(yīng)幟與路友線水癢準(zhǔn)點珠聯(lián)測斑，必要廁時應(yīng)團與橋弟位附恒近其晚它單朵位的敬水準(zhǔn)史點或盆工程淚設(shè)施腹聯(lián)測推。水準(zhǔn)謙點的馬高程鍵一般薦采用區(qū)國家丑水準(zhǔn)鈔點高猾程，如相片距太騙遠，翠聯(lián)測吐有困蠶難時姐，可引道用橋環(huán)位附拴近其指它單懂位的劣水準(zhǔn)抵點，燙亦可芬使用予假定絲式高程橋梁蠅施工剃要求錘在河遠流兩恒岸建皇立統(tǒng)爽一的桌高程弟系統(tǒng)崇，需要涂進行功跨河繞水準(zhǔn)震測量劇。如在侄橋位貢上、不下游祥不遠鞋處，國家談測繪起部門溉或其態(tài)它單掉位進遭行過討跨河低水準(zhǔn)統(tǒng)測量觀測史方法凝和成態(tài)果精托度符澇合要斷求的訴則可權(quán)利用盞，否則朱需要睜自行鳴測量姥?？绾幼逅疁?zhǔn)弟測量浙的地斑點應(yīng)盡早量選承擇在進橋渡澡附近珠河寬漲最窄頁處，兩岸蜜測站冠點和某立尺詢點可尾布成貸對稱懶圖形長。圖中1，2為測岸站點酸，A，B為立刮尺點認，要求1與2，1與2距離脖盡量虜相等波，并仙使1，2大于10作m，觀測涉時，鋼視線脂距水內(nèi)面的箏高度僻宜大回于3m?？绾酉扑疁?zhǔn)馬測量抱視線昂較長俊，讀數(shù)采困難鎮(zhèn)，在巖水準(zhǔn)明尺上安裝畝一塊輪可以史沿尺若上下罵移動賣的覘蔑板覘板翻用鋁打或金令屬或徐有機去玻璃唱制造根，背面葛設(shè)有丘夾具派，可沿嫂水準(zhǔn)色標(biāo)尺派面滑浙動，并能剪用固懼定螺現(xiàn)絲控渾制，將覘斃板固診定于疲標(biāo)尺懇任一絹位置需；覘板規(guī)中央匙開一嗽小窗刻，小窗擊中央童安一雜水平短指標(biāo)獨線。由觀笛測者角指揮搶立尺荷員上下濫移動使覘板黑，使覘工板上際的水俗平指煩標(biāo)線粥落在水憲準(zhǔn)儀轉(zhuǎn)十字昨絲橫疑絲上嚴，立尺珍員在幫水準(zhǔn)劃尺上乖讀取箭標(biāo)尺景讀數(shù)蛾。§15哈.7橋墩稅的測炕設(shè)橋墩束測設(shè)凍應(yīng)進追行兩躬次。水中村橋墩短基礎(chǔ)(墩底)采用聲浮運插法施回工時推，目標(biāo)鐵處于腹浮動哪中的繳不穩(wěn)香定狀郵態(tài)，其上吹無法池安置聽測量標(biāo)儀器忽，因此牛墩底澆測設(shè)禿一般旅采用毅方向司交會媽法；在已領(lǐng)經(jīng)穩(wěn)傘固的積墩臺霉基礎(chǔ)括上定血位時桂