《數(shù)字測(cè)量》課件 第14章 地下工程測(cè)量

第14章地下工程測(cè)量目錄06-5月-242概述I.水平角測(cè)量III.地面控制測(cè)量II.竣工測(cè)量VI.地下施工測(cè)量IV.貫通測(cè)量V.06-5月-24314.1

概述地下工程測(cè)量是工程測(cè)量的一個(gè)重要分支，是測(cè)繪學(xué)科在地下工程建設(shè)中的應(yīng)用。地下工程測(cè)量是在隧道、地鐵、地下防空建筑、水工隧洞、航運(yùn)隧道、地下工廠、地下礦產(chǎn)開(kāi)采等地下工程建設(shè)中的測(cè)量工作（如圖14.1所示）。地下工程測(cè)量為地下工程建設(shè)提供必要的空間位置數(shù)據(jù)、資料、圖件，對(duì)地下工程建設(shè)起到施工指導(dǎo)、安全保障和質(zhì)量監(jiān)控作用，是地下工程建設(shè)的一項(xiàng)基本環(huán)節(jié)和重要內(nèi)容。地下工程測(cè)量是地下建構(gòu)筑物空間位置正確、隧道正確貫通的關(guān)鍵。在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，提供各種地形圖、地質(zhì)填圖、隧道洞口和線路的平面圖與縱橫斷面圖、控制測(cè)量數(shù)據(jù)資料等。在施工建造階段，提供地下空間位置控制、施工測(cè)設(shè)、貫通測(cè)量和竣工測(cè)量。在運(yùn)營(yíng)管理階段，提供地下結(jié)構(gòu)及近接地表的變形監(jiān)測(cè)、結(jié)構(gòu)健康檢測(cè)。06-5月-24414.1

概述圖14.1地下工程測(cè)量06-5月-24514.1

概述圖14.2隧道開(kāi)挖方法隧道開(kāi)挖方法山嶺隧道淺埋與軟土隧道水底隧道傳統(tǒng)礦山法新奧法掘進(jìn)機(jī)法明挖法蓋挖法盾構(gòu)法淺埋暗挖法地下連續(xù)墻法沉管法盾構(gòu)法地下結(jié)構(gòu)種類繁多，構(gòu)筑地下結(jié)構(gòu)的施工方法和技術(shù)也是多種多樣的，隧道開(kāi)挖方法如圖14.2所示。06-5月-24614.1

概述·主要任務(wù)：·主要的測(cè)量工作內(nèi)容：不同的施工方法，地下工程施工測(cè)量的任務(wù)也不盡相同。其主要任務(wù)有：（1）標(biāo)定出地下隧道、巷道等線形工程的開(kāi)挖位置和設(shè)計(jì)中線的平面位置與高程（坡度），以指導(dǎo)隧道（巷道）按設(shè)計(jì)正確開(kāi)挖施工；（2）標(biāo)定地下洞室的空間位置、形狀和大小，放樣隧道（巷道）、洞室襯砌的位置，保證按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行開(kāi)挖和支護(hù)襯砌；（3）進(jìn)行地下工程結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)放樣以及大型設(shè)備的安裝和調(diào)校測(cè)量等測(cè)量工作。為了完成地下工程施工測(cè)量任務(wù)，在地下工程施工時(shí)主要的測(cè)量工作內(nèi)容包括：地面控制測(cè)量、聯(lián)系測(cè)量、地下施工測(cè)量、貫通測(cè)量以及竣工測(cè)量。06-5月-24714.1

概述本章主要介紹城市地鐵施工測(cè)量的方法。地鐵（Metro，Subway）是在全封閉線路上運(yùn)行的大運(yùn)量或高運(yùn)量城市軌道交通方式，線路通常設(shè)于地下結(jié)構(gòu)內(nèi)，也可延伸至地面或高架橋上。地鐵是城市軌道交通的主要形式，是解決城市容量瓶頸、緩解交通壓力的有效途徑。地鐵的地下結(jié)構(gòu)一般分為車(chē)站結(jié)構(gòu)和區(qū)間隧道。車(chē)站結(jié)構(gòu)是由車(chē)站的梁、柱、墻、板、拱等主要承重構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)物，車(chē)站結(jié)構(gòu)施工一般采用明挖法、暗挖法、蓋挖法等施工方法（如圖14.3所示）。圖14.3地鐵車(chē)站施工06-5月-24814.1

概述區(qū)間隧道是車(chē)站之間形成行車(chē)所需空間的地下構(gòu)筑物，區(qū)間隧道施工一般采用礦山法、淺埋暗挖法、盾構(gòu)法、頂進(jìn)法等施工方法（如圖14.4所示）。本章主要介紹地鐵區(qū)間隧道工程測(cè)量。地鐵隧道工程測(cè)量的內(nèi)容有：施工控制測(cè)量（地面控制測(cè)量、聯(lián)系測(cè)量、地下控制測(cè)量），施工測(cè)設(shè)（梁柱板定位、盾構(gòu)機(jī)定位、襯砌拼裝定位），貫通測(cè)量（線路中線測(cè)量和調(diào)整、斷面測(cè)量），軌道測(cè)量（鋪軌基標(biāo)測(cè)量、限界測(cè)量、軌道鋪設(shè)和設(shè)備安裝測(cè)量），竣工測(cè)量（盾構(gòu)斷面凈空測(cè)量、線路軌道現(xiàn)狀測(cè)量、竣工圖繪制）。

圖14.4地鐵區(qū)間隧道施工06-5月-24914.2

地面控制測(cè)量

地鐵隧道開(kāi)挖的地面控制測(cè)量一般在隧道開(kāi)挖之前完成，常常和車(chē)站工程施工控制測(cè)量同步開(kāi)展。隧道工程地面控制測(cè)量的作用是保證隧道按設(shè)計(jì)規(guī)定的精度正確貫通，并使地下各種建（構(gòu)）筑物按設(shè)計(jì)位置定位安裝和鋪設(shè)。地面控制測(cè)量的作用是提供洞口點(diǎn)的三維坐標(biāo)和進(jìn)洞開(kāi)挖的方向。目的是確定洞口點(diǎn)、豎井的近井點(diǎn)和方向照準(zhǔn)點(diǎn)之間的相對(duì)位置，作為地下洞內(nèi)控制測(cè)量的起始數(shù)據(jù)。

地面控制測(cè)量包括平面控制測(cè)量和高程控制測(cè)量。·地面控制網(wǎng)布設(shè)步驟如下：（1）收集資料。主要資料包括施工地區(qū)的大比例尺地形圖，隧道工程所在地段的線路平面圖，隧道工程的設(shè)計(jì)斷面圖、平面圖，施工技術(shù)設(shè)計(jì)，周邊控制點(diǎn)資料，該地區(qū)水文、氣象、地質(zhì)及交通運(yùn)輸?shù)确矫娴馁Y料。（2）現(xiàn)場(chǎng)踏勘。初步分析收集資料后，對(duì)隧道工程穿越地區(qū)進(jìn)行詳細(xì)勘察，了解隧道工程兩側(cè)地形，特別注意工程的走向、地形、地質(zhì)和施工設(shè)施的布置情況。06-5月-241014.2

地面控制測(cè)量

·地面控制網(wǎng)布設(shè)步驟如下：（3）選點(diǎn)布網(wǎng)。先在大比例尺地形圖上選點(diǎn)，然后到實(shí)地標(biāo)定。也可以直接到現(xiàn)場(chǎng)踏勘選點(diǎn)，要注意充分利用已知控制點(diǎn)。選點(diǎn)時(shí)注意：①在隧道的進(jìn)出口（豎井、斜井或平硐）附近，曲線的起點(diǎn)、終點(diǎn)及交點(diǎn)處選點(diǎn)。②控制點(diǎn)要選在地質(zhì)條件穩(wěn)定且牢靠的地方，盡量避免施工影響。③每個(gè)洞口至少3個(gè)控制點(diǎn)，且相鄰點(diǎn)通視，確保聯(lián)系測(cè)量的開(kāi)展。

隧道施工至少要從兩個(gè)相對(duì)的洞口開(kāi)挖。較長(zhǎng)隧道的施工需要通過(guò)豎井、斜井、平硐等多通道開(kāi)挖，以增加工作面，加快施工速度。為了保證隧道最后正確貫通，必須在相應(yīng)的開(kāi)挖點(diǎn)建立控制點(diǎn)，并構(gòu)成地面控制網(wǎng)。

·地面控制網(wǎng)的布設(shè)原則有：（1）控制網(wǎng)的大小、形狀、點(diǎn)位分布，應(yīng)與地下工程的大小、形狀相適應(yīng)，點(diǎn)位布設(shè)要考慮施工放樣的方便，隧道控制網(wǎng)一定要保證隧道兩端有控制點(diǎn)。（2）地面控制網(wǎng)的精度，不要求網(wǎng)的精度均勻，但要保證某一方向和某幾個(gè)點(diǎn)的相對(duì)精度高，如隧道控制網(wǎng)要能保證隧道橫向貫通的準(zhǔn)確性。06-5月-241114.2

地面控制測(cè)量

·地面控制網(wǎng)的布設(shè)原則有：（3）投影面的選擇應(yīng)滿足“控制點(diǎn)坐標(biāo)反算的兩點(diǎn)間長(zhǎng)度與實(shí)地兩點(diǎn)間長(zhǎng)度之差應(yīng)盡可能小”的要求。如隧道施工控制網(wǎng)一般投影到隧道貫通平面上，也可以將長(zhǎng)度投影到定線放樣精度要求最高的平面上。（4）坐標(biāo)系可以采用CGCS2000坐標(biāo)系或采用獨(dú)立的施工坐標(biāo)系。如采用施工坐標(biāo)系，其坐標(biāo)軸要平行或垂直于隧道的主軸線。

·近井點(diǎn)：近井點(diǎn)是地下工程測(cè)量中常用的一個(gè)名詞術(shù)語(yǔ)，它是指在布設(shè)地面控制網(wǎng)時(shí)，在每個(gè)井口附近至少設(shè)立一個(gè)控制點(diǎn)，以便將地面的坐標(biāo)和高程系統(tǒng)傳遞到井下去。這個(gè)點(diǎn)就是近井點(diǎn)。06-5月-241214.2

地面控制測(cè)量

平面控制測(cè)量網(wǎng)應(yīng)根據(jù)隧道的長(zhǎng)度和平面形狀以及線路通過(guò)地區(qū)的地形情況和施工方法進(jìn)行設(shè)計(jì)布設(shè)。隧道線路上各洞口的進(jìn)、出口點(diǎn)，豎井附近的近井點(diǎn)，以及各洞口和豎井附近布設(shè)的3個(gè)及以上的定向點(diǎn)都要納入平面控制網(wǎng)中作為控制點(diǎn)布設(shè)，使各洞口點(diǎn)、豎井的近井點(diǎn)和各定向點(diǎn)的坐標(biāo)都在同一坐標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)。平面控制測(cè)量方法有：邊角測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、GNSS靜態(tài)測(cè)量。高程控制測(cè)量的任務(wù)是在各洞口（或井口）附近設(shè)立2～3個(gè)高程控制點(diǎn)，測(cè)量各開(kāi)挖洞口（或井口）的進(jìn)口點(diǎn)間的高差，由進(jìn)口點(diǎn)向洞內(nèi)或井下傳遞高程，建立洞內(nèi)或地下統(tǒng)一的高程系統(tǒng)，以保證在貫通面上高程正確貫通。高程控制測(cè)量通常采用水準(zhǔn)測(cè)量方法，只有在斜井和地形陡峻的山區(qū)地段采用測(cè)距三角高程測(cè)量。地面水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，利用線路定測(cè)水準(zhǔn)點(diǎn)的高程作為起始高程，沿水準(zhǔn)路線在每個(gè)洞口（井口）至少應(yīng)埋設(shè)兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，水準(zhǔn)線路應(yīng)形成閉合環(huán)線，或者敷設(shè)兩條相互獨(dú)立的水準(zhǔn)線路，由已知的起始水準(zhǔn)點(diǎn)從一端洞口測(cè)至另一端的洞口。地面高程控制測(cè)量的等級(jí)要根據(jù)水準(zhǔn)路線的長(zhǎng)度和隧道長(zhǎng)度按表14-1選取。06-5月-241314.2

地面控制測(cè)量

表14.1隧道地面高程控制測(cè)量的等級(jí)06-5月-241414.3

聯(lián)系測(cè)量

在地下工程施工中，采用開(kāi)挖平硐、斜井、豎井的方式來(lái)到達(dá)地下結(jié)構(gòu)的底部或者用來(lái)增加工作面。為了保證隧道按設(shè)計(jì)方向掘進(jìn)，或者多頭掘進(jìn)的工作面在預(yù)定地點(diǎn)貫通，就必須將地面的平面坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)通過(guò)平硐、斜井及豎井傳遞到地下，這些傳遞工作稱為聯(lián)系測(cè)量。地鐵聯(lián)系測(cè)量是將地面的平面坐標(biāo)系統(tǒng)及高程系統(tǒng)傳遞到地下，使地面與地下建立統(tǒng)一的三維坐標(biāo)系統(tǒng)，為隧道施工提供坐標(biāo)基準(zhǔn)。聯(lián)系測(cè)量分為平面聯(lián)系測(cè)量（定向測(cè)量）和高程聯(lián)系測(cè)量（導(dǎo)入標(biāo)高）。它是保證隧道開(kāi)挖正確貫通，地下設(shè)備正確安裝的重要工序。本節(jié)主要介紹豎井聯(lián)系測(cè)量方法。06-5月-241514.3

聯(lián)系測(cè)量平面聯(lián)系測(cè)量的任務(wù)是測(cè)定地下控制網(wǎng)（或?qū)Ь€）的起算邊的坐標(biāo)方位角和平面坐標(biāo)。平面聯(lián)系測(cè)量分為幾何定向（包括一井定向和兩井定向）和物理定向（陀螺全站儀定向）。1.一井定向

一井定向是用一個(gè)豎井完成平面聯(lián)系測(cè)量。在進(jìn)行平面聯(lián)系測(cè)量之前，首先進(jìn)行地面近井點(diǎn)的測(cè)量標(biāo)志埋設(shè)工作。在豎井四周用埋石的方法對(duì)稱布設(shè)4個(gè)相互通視的近井點(diǎn)A、A’和B、B’。其中A、A’兩個(gè)近井點(diǎn)沿隧道中線方向布設(shè)，B、B’兩個(gè)近井點(diǎn)沿隧道中線的橫剖方向。然后在遠(yuǎn)離豎井的位置分別埋設(shè)每個(gè)近井點(diǎn)的后視定向控制點(diǎn)，共計(jì)4個(gè)定向控制點(diǎn)。

用全站儀導(dǎo)線測(cè)量依次測(cè)定4個(gè)近井點(diǎn)和4個(gè)定向控制點(diǎn)的坐標(biāo)。平面聯(lián)系測(cè)量主要采用全站儀后方交會(huì)法、全站儀導(dǎo)線定向法和一井定向法進(jìn)行平面坐標(biāo)的井下傳遞。當(dāng)工作井深度較淺，且通視條件良好時(shí)，采用全站儀后方交會(huì)法；當(dāng)后方交會(huì)時(shí)后視點(diǎn)存在困難時(shí)，采用全站儀導(dǎo)線定向法；當(dāng)工作井深度較深，且達(dá)不到通視條件時(shí)，采用全站儀一井定向法。

14.3.1平面聯(lián)系測(cè)量06-5月-241614.3

聯(lián)系測(cè)量1.一井定向全站儀一井定向法是在一個(gè)豎井內(nèi)懸掛兩根鋼絲錘球線（吊錘線），在地面上利用地面控制點(diǎn)測(cè)定兩錘球線的平面坐標(biāo)及其聯(lián)線方位角。在井下通過(guò)測(cè)角和量邊把垂球線與井下起始控制點(diǎn)連接起來(lái)。然后利用聯(lián)系三角形，計(jì)算井下起始控制點(diǎn)的坐標(biāo)和方位角。從而將地面點(diǎn)的坐標(biāo)和地面邊的方位角傳遞到井下（圖14.5所示）。

14.3.1平面聯(lián)系測(cè)量06-5月-241714.3

聯(lián)系測(cè)量2.兩井定向當(dāng)兩相鄰豎井間開(kāi)挖的隧道在地下已貫通，就具備條件采用兩井定向的條件。兩井定向是在兩個(gè)豎井內(nèi)各懸掛一根吊錘線，在地面和地下用導(dǎo)線將它們連接起來(lái)，從而把地面坐標(biāo)系統(tǒng)中的平面坐標(biāo)和方向傳遞到地下。由于兩井定向時(shí)，兩根吊錘線間一般不能直接通視，而是在地面、地下通過(guò)導(dǎo)線連接起來(lái)的。因此，在兩井定向必須測(cè)出地面、地下連接導(dǎo)線各邊的邊長(zhǎng)及其水平角，按照無(wú)定向?qū)Ь€測(cè)量方法計(jì)算出地下控制網(wǎng)（導(dǎo)線）起算數(shù)據(jù)。

14.3.1平面聯(lián)系測(cè)量06-5月-241814.3

聯(lián)系測(cè)量3.陀螺全站儀定向陀螺全站儀是一種將陀螺儀和全站儀結(jié)合在一起的儀器，它利用陀螺儀本身的物理特性及地球自轉(zhuǎn)的影響，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)尋找真北方向。陀螺全站儀定向是用高速旋轉(zhuǎn)的三軸陀螺（圖14.6），其轉(zhuǎn)子軸在重力矩的作用下會(huì)指向真北方向的原理測(cè)出井下導(dǎo)線邊的真方位角，然后減去計(jì)算出的子午線收斂角，從而獲得導(dǎo)線邊的坐標(biāo)方位角。圖14.6陀螺儀結(jié)構(gòu)圖

14.3.1平面聯(lián)系測(cè)量06-5月-241914.3

聯(lián)系測(cè)量3.陀螺全站儀定向陀螺儀全站儀（圖14.7）觀測(cè)北方向的方法：1）安置儀器（在測(cè)站上對(duì)中整平，以一個(gè)測(cè)回測(cè)定待定邊或已知邊的方向值，然后將儀器大致對(duì)正北方）；2）粗略定向（測(cè)定近似北方向，方法：逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法、四分之一周期法）；3）精密定向（精密測(cè)定真北方向方法：跟蹤逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法、中天法、時(shí)差法、擺幅法）；4）測(cè)出真方位角。圖14.7陀螺全站儀

14.3.1平面聯(lián)系測(cè)量06-5月-242014.3

聯(lián)系測(cè)量

高程聯(lián)系測(cè)量（導(dǎo)入高程）是通過(guò)斜井、平硐或豎井將地面高程傳遞到地下去，從而使地面與地下建立統(tǒng)一的高程系統(tǒng)。斜井和平硐一般通過(guò)水準(zhǔn)測(cè)量或測(cè)距三角高程測(cè)量法直接導(dǎo)入高程。豎井導(dǎo)入高程的方法有：水準(zhǔn)儀長(zhǎng)鋼尺法、激光鉛直測(cè)距法、全站儀鉛直測(cè)距法等。其中水準(zhǔn)儀長(zhǎng)鋼尺法是較常用的方法。

水準(zhǔn)儀長(zhǎng)鋼尺法是通過(guò)懸吊經(jīng)過(guò)檢核的長(zhǎng)鋼尺，使用水準(zhǔn)儀（0.5mm精度）在地上、地下觀測(cè)鋼尺和水準(zhǔn)尺，加以尺長(zhǎng)、溫度等各項(xiàng)改正，將高程傳遞到地下。

如圖14.8所示，A為設(shè)在地面井口附近高程已知的近井水準(zhǔn)基點(diǎn)。B為井下導(dǎo)入高程點(diǎn)，其高程待求。通過(guò)豎井下放長(zhǎng)鋼尺，在鋼尺的底端掛上重錘，并將重錘浸入到油桶中。鋼尺在重力作用下穩(wěn)定并保持鉛垂線方向。然后井上、下測(cè)量人員分別安置整平水準(zhǔn)儀，讀取立于A、B兩點(diǎn)水準(zhǔn)尺的讀數(shù)a1與b2。然后轉(zhuǎn)動(dòng)水準(zhǔn)儀照準(zhǔn)長(zhǎng)鋼尺，井上、下同時(shí)讀取讀數(shù)b1和a2。最后再對(duì)立于A、B點(diǎn)上的水準(zhǔn)尺讀數(shù)，以檢查儀器高度在觀測(cè)期間是否發(fā)生變動(dòng)，避免粗差的產(chǎn)生。

14.3.2高程聯(lián)系測(cè)量06-5月-242114.3

聯(lián)系測(cè)量式中，Σ△L為鋼尺的總改正數(shù)，包括尺長(zhǎng)、拉力、溫度和鋼尺自重等改正。按照上述方法，再傳遞獲得另一個(gè)井下的高程控制點(diǎn)C，通過(guò)測(cè)量高差hBC來(lái)檢核和評(píng)定高程聯(lián)系測(cè)量的精度。

14.3.2高程聯(lián)系測(cè)量井下B點(diǎn)的高程為：06-5月-242214.4

地下施工測(cè)量

地下控制測(cè)量包括地下平面控制測(cè)量和地下高程控制測(cè)量。地下平面控制測(cè)量是隨著隧道（巷道）向前開(kāi)挖掘進(jìn)延伸而用逐步布設(shè)導(dǎo)線的方式進(jìn)行。地下高程控制測(cè)量方法有水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量。

地下導(dǎo)線測(cè)量的任務(wù)是以必要的精度，建立地下工程平面控制測(cè)量系統(tǒng)。根據(jù)地下導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)放樣隧道設(shè)計(jì)中線及其襯砌位置，從而指示隧道的掘進(jìn)方向及襯砌施工、地下構(gòu)筑物施工放樣、貫通測(cè)量和竣工測(cè)量。地下導(dǎo)線的起始邊通常設(shè)在隧道的洞口、平硐口、斜井口以及豎井的井底車(chē)場(chǎng)洞口，起算數(shù)據(jù)由地面控制測(cè)量或聯(lián)系測(cè)量確定。

地下導(dǎo)線的形狀和布設(shè)形式取決于隧道的形狀，盡量沿著線路中線（或邊線）布設(shè)，邊長(zhǎng)應(yīng)大致相等。礦山巷道導(dǎo)線點(diǎn)一般設(shè)在巷道頂板，需采用點(diǎn)下對(duì)中；在斷面較大的隧道里，導(dǎo)線點(diǎn)也常布設(shè)在底板或側(cè)壁上。

14.4.1地下控制測(cè)量

1.地下導(dǎo)線測(cè)量06-5月-242314.4地下施工測(cè)量地下導(dǎo)線一般采用分級(jí)布設(shè)的方法，先隨隧道開(kāi)挖逐段布設(shè)低精度施工導(dǎo)線，然后布設(shè)精度較高的基本控制導(dǎo)線。：（1）施工導(dǎo)線，也稱為二級(jí)導(dǎo)線。當(dāng)隧道開(kāi)挖時(shí)，先布設(shè)邊長(zhǎng)較短，精度較低的施工導(dǎo)線指導(dǎo)隧道掘進(jìn)方向和隧道放樣，邊長(zhǎng)為20～50m。（2）基本導(dǎo)線，也稱為一級(jí)導(dǎo)線（如圖14.8所示）。當(dāng)掘進(jìn)300～500m時(shí)，布設(shè)高精度的基本導(dǎo)線，檢查校正已布設(shè)的施工導(dǎo)線。基本導(dǎo)線起始邊（點(diǎn)）和最終邊（點(diǎn)）與施工導(dǎo)線相重合。基本導(dǎo)線邊長(zhǎng)為50～100m。（3）主要導(dǎo)線。隧道（巷道）繼續(xù)向前掘進(jìn)時(shí)，以基本導(dǎo)線最終邊（點(diǎn)）為起始邊（點(diǎn)），向前布設(shè)施工導(dǎo)線和放樣中線。有的情況下基本導(dǎo)線這一級(jí)舍去，直接在施工導(dǎo)線的基礎(chǔ)上布設(shè)長(zhǎng)邊導(dǎo)線（主要導(dǎo)線）；在不具備長(zhǎng)邊通視條件的情況下可只布設(shè)基本導(dǎo)線，而不布設(shè)長(zhǎng)邊導(dǎo)線。主要導(dǎo)線邊長(zhǎng)為150～800m。

14.4.1地下控制測(cè)量06-5月-242414.4

地下施工測(cè)量圖14.9地下導(dǎo)線

14.4.1地下控制測(cè)量06-5月-242514.4

地下施工測(cè)量

地下高程控制測(cè)量的任務(wù)是測(cè)定隧道高程點(diǎn)的高程，建立一個(gè)與地面統(tǒng)一的地下高程控制系統(tǒng)，作為隧道掘進(jìn)中坡度的控制和高程施工放樣的依據(jù)?！て渲饕攸c(diǎn)為：（1）高程測(cè)量線路與地下導(dǎo)線測(cè)量相同，通常利用地下導(dǎo)線點(diǎn)作為高程點(diǎn)。高程點(diǎn)可埋設(shè)在隧道頂板、底板或側(cè)壁上。（2）高程點(diǎn)設(shè)在頂板時(shí)，觀測(cè)時(shí)水準(zhǔn)尺應(yīng)倒立在測(cè)點(diǎn)上（3）地下高程測(cè)量線路在貫通前均為支水準(zhǔn)路線，需要進(jìn)行往返觀測(cè)或多次觀測(cè)，以資檢核。（4）在施工中為滿足施工放樣的需要，一般是先用低等級(jí)高程測(cè)量出隧道的坡度，然后再用高等級(jí)的高程測(cè)量進(jìn)行檢測(cè)，并建立永久高程點(diǎn)。每組永久高程點(diǎn)應(yīng)設(shè)置3個(gè)，永久高程點(diǎn)間的間距300～500m。

由于地下高程點(diǎn)（水準(zhǔn)點(diǎn)）有的設(shè)在頂板上，有的設(shè)在底板或側(cè)壁上，無(wú)論是哪一種情況，高差hi的計(jì)算公式都是hi=bi－ai（水準(zhǔn)標(biāo)尺后視讀數(shù)－前視讀數(shù)）。當(dāng)高程點(diǎn)（水準(zhǔn)點(diǎn)）埋設(shè)在頂板上時(shí)，應(yīng)在水準(zhǔn)標(biāo)尺讀數(shù)前加“－”號(hào)再計(jì)算高差。

14.4.1地下控制測(cè)量

2

.地下高程控制測(cè)量06-5月-242614.4

地下施工測(cè)量

隧道掘進(jìn)中的施工放樣任務(wù)是把圖上設(shè)計(jì)隧道隨著向前掘進(jìn)逐步測(cè)設(shè)于實(shí)地。隧道施工測(cè)量的主要工作是測(cè)設(shè)出隧道的中線、腰線和開(kāi)挖斷面。隧道中線是隧道水平投影的幾何中心線，用來(lái)控制隧道的掘進(jìn)方向。隧道腰線是高程的控制線，是在隧道側(cè)壁上用高出底部設(shè)計(jì)坡度線一定距離且平行于設(shè)計(jì)坡度線的一組高程點(diǎn)連線。隧道中線的測(cè)設(shè)方法：全站儀極坐標(biāo)法、全站儀坐標(biāo)法、激光跟蹤儀測(cè)設(shè)法。隧道腰線的測(cè)設(shè)方法：水準(zhǔn)儀放樣高程法、全站儀三角高程法。隧道斷面的放樣工作隨著斷面的形式不同而異，隧道斷面形式主要有圓形、拱形、馬蹄形等。隧道斷面可以采用全站儀坐標(biāo)法、放樣機(jī)器人、激光準(zhǔn)直儀法、激光格柵法等測(cè)設(shè)。

城市地鐵區(qū)間隧道主要采用盾構(gòu)法施工。盾構(gòu)機(jī)是將隧道的定向掘進(jìn)、運(yùn)輸、襯砌安裝等各工種組合成一體的施工方法。盾構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)外形是圓筒形，也有矩形、半圓形等與隧道斷面相近的特殊形狀。盾構(gòu)施工測(cè)量主要是控制盾構(gòu)的位置和推進(jìn)方向。利用隧道導(dǎo)線點(diǎn)測(cè)定盾構(gòu)的空間位置和軸線方向。用激光經(jīng)緯儀或激光定向儀指示推進(jìn)方向，用千斤頂編組施以不同的推力，進(jìn)行糾偏（調(diào)整盾構(gòu)的位姿和推進(jìn)方向）。采用盾構(gòu)法施工的隧道應(yīng)利用盾構(gòu)機(jī)導(dǎo)向系統(tǒng)實(shí)時(shí)測(cè)量盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)，并用人工測(cè)量方法進(jìn)行檢核（如圖14.10所示）。

14.4.2隧道施工測(cè)量06-5月-242714.4

地下施工測(cè)量圖14.10盾構(gòu)機(jī)導(dǎo)向控制系統(tǒng)和人工測(cè)量

14.4.2隧道施工測(cè)量06-5月-242814.5

貫通測(cè)量

在地鐵結(jié)構(gòu)施工中，由于地面控制測(cè)量、聯(lián)系測(cè)量、地下控制測(cè)量及細(xì)部放樣的誤差的影響，使得兩個(gè)相向施工的貫通面、單向施工的貫通面與預(yù)留面的施工中線不能理想銜接，從而產(chǎn)生錯(cuò)開(kāi)現(xiàn)象（貫通偏差）。

貫通測(cè)量是對(duì)兩個(gè)或多個(gè)相向或同向掘進(jìn)的工作面，在預(yù)定地點(diǎn)正確接通而進(jìn)行的測(cè)量工作。以貫通方式采用多頭掘進(jìn)同一隧道，可以提高施工效率、縮短工期、改善通風(fēng)條件和勞動(dòng)條件，是加快隧道建設(shè)的重要措施。

隧道貫通主要有三種形式（圖14.11）：相向貫通、單向貫通、同向貫通（追隨貫通）。

（1）相向貫通

（2）單向貫通

（3）同向貫通圖14.11隧道貫通形式06-5月-242914.5貫通測(cè)量

隧道控制測(cè)量是隧道正確貫通的重要保障，其精度主要取決于隧道貫通精度要求、隧道長(zhǎng)度和形狀、開(kāi)挖面數(shù)量以及施工方法等。隧道貫通處的偏差發(fā)生在平面和高程，共三個(gè)方向上。（1）縱向偏差。水平面內(nèi)沿隧道中線方向上的長(zhǎng)度偏差?？v向偏差影響貫通距離，對(duì)隧道質(zhì)量影響不大。（2）橫向偏差。水平面內(nèi)垂直于隧道中線的左右偏差。橫向偏差嚴(yán)重影響隧道質(zhì)量。（3）高程偏差。豎直面內(nèi)垂直于隧道腰線的上下偏差。高程偏差主要影響隧道的坡度。

隧道貫通誤差需要嚴(yán)格控制，并在貫通前予以修正?？v向誤差只要不大于定測(cè)中線的誤差，能夠滿足鋪軌的要求即可。高程誤差影響隧道的坡度，但容易滿足限差的要求。而橫向誤差如果超過(guò)限差就會(huì)引起隧道中線的幾何變形，甚至造成隧道內(nèi)建構(gòu)筑物侵入規(guī)定限界，造成巨大損失。

2

.貫通偏差06-5月-243014.5貫通測(cè)量·貫通測(cè)量的工作步驟如下：（1）根據(jù)工程實(shí)際情況和貫通容許偏差，制定貫通測(cè)量方案，估算貫通誤差，編制貫通測(cè)量設(shè)計(jì)書(shū)。（2）按照貫通測(cè)量方案施測(cè)，計(jì)算縱向偏差、橫向偏差和高程偏差。（3）根據(jù)計(jì)算出貫通測(cè)量的標(biāo)定幾何要素（貫通隧道中線的坐標(biāo)方位角、貫通距離、貫通兩端的指向角、腰線的坡度等要素），并實(shí)地標(biāo)定隧道的中線和腰線。（4）根據(jù)需要及時(shí)延長(zhǎng)隧道的中線和腰線，定期進(jìn)行檢測(cè)并及時(shí)調(diào)整中線和腰線。（5）貫通后測(cè)量貫通實(shí)際偏差值，進(jìn)行貫通精度分析和評(píng)定，完成貫通測(cè)量技術(shù)總結(jié)。

地鐵貫通面一般在車(chē)站里，貫通點(diǎn)以洞口控制點(diǎn)為主，由始發(fā)車(chē)站導(dǎo)線聯(lián)測(cè)至接收車(chē)站控制點(diǎn)，該點(diǎn)的坐標(biāo)閉合差分別投影至貫通面及其垂直的方向上，即為橫向和縱向貫通誤差。地鐵隧道貫通后及時(shí)進(jìn)行平面及高程貫通測(cè)量工作，以檢驗(yàn)測(cè)量工作是否滿足精度要求，結(jié)構(gòu)是否按設(shè)計(jì)要求準(zhǔn)確就位。06-5月-243114.6

竣工測(cè)量

隧道竣工后，為檢查隧道主要結(jié)構(gòu)物及線路位置是否符合設(shè)計(jì)要求，便于隧道運(yùn)營(yíng)后檢修和為安裝設(shè)備提供測(cè)量數(shù)據(jù)，需要進(jìn)行竣工測(cè)量（如圖14.1