第十三章 地下工程测量

第十三章 地下工程测量第一节 地下工程的种类、特点及对测量的要求一、地下工程的种类及特点 1、种类：★地下隧道和地下地铁工程；★地下建筑；★地下采矿工程。 2、与地面工程测量相比，地下工程测量的特点： ★、地下工程施工面黑暗潮湿，环境较差，经常需进行点下对中，且有时边 长较短，因此测量精度难以提高。 ★、地下工程往往采用独头掘进，洞室之间又互不通视，不便组织校核，出 现错误不能及时发现。并且随着坑道的掘进，点位误差的累计越来越大。 ★、地下工程施工控制测量的形式单一，仅适合布设导线。 ★、测量工作随着坑道工程的掘进，而不间断的进行。 ★、由于地下工程的需要，常采用一些特殊或特定的联系测量方法和仪器。 二、地下工程对测量的要求 地下工程测量的环节包括：建立地面控制、地面和地下的联系测量、地 下坑道中的控制、竣工和施工测量。对测量的要求如下： ★、严格按照测量原则和规范、检查测量成果，精度必须满足规范要求； ★、采取措施严格控制横向误差和高程误差，以保证工程质量； ★、在工程施工前应进行工程测量误差预计，将允许的竣工误差适当分配； ★、在地下工程中应尽量采用先进的测量设备。

第二节 隧道贯通误差预计隧道测量的主要作用是保证隧道的正确贯通，其精度要求主要取决于 隧道贯通的精度要求、隧道长度与形状、开挖面的数量以及施工方法等。 隧道贯通误差在线路中线方向上的投影长度称为纵向贯通误差；在垂直于 中线方向上的投影长度称为横向贯通误差；在高程方向上的投影长度称为 高程贯通误差。 一般取两倍中误差作为各项贯通误差的限差，对于纵向误差，通常都 是按着定测中线的精度要求给定，即：△l=2m1≤L/2000。对于横向贯通误 差和高程贯通误差，见表13-1。 一、地面边角网测量误差引起的横向贯通误差的估算方法 1、简化为导线的近似估算方法 2、按方向的间接平差估算方法 1)、坐标未知数权函数法 2)零点误差椭圆法

二、导线测量误差引起的横向贯通误差 1、地面导线测量误差引起的横向贯通误差 如图、式为预计误差的图和计算式：

2、导线测量误差引起的横向贯通误差(P387,13-8式) 三、GPS网误差对贯通误差影响的估算方法

四、高程测量误差对高程贯通误差的影响 mh=±m△(L)1/2

第三节 地面和地下控制测量一、地下工程地面控制测量地下工程根据其工程范围、工程类型、施工方法大致可分为三类： 一类是简单的小型地下工程，短而小的工程，可不进行控制测量而直 接测量(现场标定法)。 二类是大型的隧道工

程，多呈直伸形，且有特殊要求。 三类是地下矿山工程、城市地铁工程，此类工程涉及范围大，控制网 覆盖面积大，精度要求高。 1、现场标定法

如图，A、D两点不通视，在地面的 AD方向线上定出B、C两点，作为向洞内引线的依据。标定时，按图纸取得AD方 向的方位，然后按正倒镜延线法定出B′、 和C′点，直至D′点，并量出DD′的距离。

2、隧道平面控制网 隧道平面控制网多呈直伸形，传统布网方案有三角锁、导线、三角与导 线联合布网等形式。如图为一三角锁，两个近井点必须在控制网中。

3、地下矿山工程平面控制网 常采用三角网、导线网、GPS网等形式建立。 4、地下工程的高程控制网 采用等级水准测量(平坦地区)、光电测距三角高程测量(山区或 丘陵地区)。

二、地下控制测量1、地下导线的特点和布设 1)地下导线测量的作用是以必要的精度建立地下的控制系统。与地面导 线测量相比，地下导线测量具有以下特点： 地下导线的起始点通常位于平峒口、斜井口以及竖井的井底车场，而这 些点的坐标是由地面控制测量或联系测量测定的。 地下导线的形状完全取决于隧道的形状，通常形成延伸状。

地下导线随着隧道的开挖而向前延伸。 导线点有时设于坑道顶板上，需要采用点下对中。 随着导线的开挖，导线布设采用分级布设的方法，由低级到高级。

地下导线测量受施工干扰的影响比较大。2 )地下导线的类型 地下导线的类型有附合导线、闭合导线、方向闭合导线、支导线及导线网 等，但在施工时主要有以下几种类型： 施工导线：边长25-50m,主要是指导施工；

基本导线：边长50-100m,主要是检查隧道方向是否与设计方向相符； 主要导线：边长150-800m,主要是提高精度，以保证导线终点的横向 误差不致过大。 3)选点(布设点)时的注意事项 地下导线点应尽量沿线路中线(或边线)布设，边长要接近等边，避免

长短边相接。点位应设在施工干扰小、通视良好且稳固的安全地段，两点间 视线与坑道的距离应不大于0.2m。有平行导坑时，其单导线应与正洞导线联 测，以资检核。 在进行导线延伸测量时，应对以前的导线点作检核测量。

由于边长较短，在进行角度测量时，应尽可能减小仪器对中和目标对中 误差的影响。当边长小于15m时，在测回间仪器和目标应重新对中，注意提 高找准精度。 边长测量采用钢尺悬空丈量时，除加入尺长、温度改正外，还应加入垂 曲改正。 构成闭合图形的导线网(环),都应进行平差计算，以便求出点的新坐 标值。

对于螺旋形隧道，不能形成边

导线，每次向前延伸时，都应从洞外复测。

2、地下导线的精度 平面误差包括了地面平面控制测量误差、联系测量误差以及地下导线测量 误差，设地下工程的极限误差为△,则地面控制测量所允许的测量误差为： m上=±△/(5)1/2=±0.45△ 对于没有进行联系测量工作的地下工程，则地面控制测量所允许的测量误 差为： m上=±△/(3)1/2=±0.58△ 对于直线隧道，量边误差对横向贯通误差的影响可忽略不计，由角度观测 误差所引起的导线端点的横向误差应不大于±0.58△ ,故导线端点的横向误差为：mu2=((n2s2mβ2)/ρ2)×(n+1.5)/3

设△=50mm时，地下导线的测角误差的设计值为：mβ=10000/(s×n(n+1.5)1/2) 地下直伸导线的边长误差只对纵向贯通误差产生影响，当洞口间长度大于4km, 且洞内具有边长通视条件时，采用在基本导线基础上在成洞部分组成主要导线的方法。 这时，主要导线的边长精度与基本导线的边长精度相等，为：Ms=±µ(s*n)1/2 式中Ms为主要导线的边长中误差，µ为边长丈量偶然误差系数，s为基本导线的平 均边长。

3、地下高程控制测量 地下高程控制测量的任务(目的)是：测定地下坑道中各高程点的高程， 建立一个与地面统一的地下高程控制系统，作为地下施工放样的依据。 地下高程控制测量分为地下水准测量和地下三角高程测量，其特点是： 高程路线一般与地下导线测量的线路相同；

通常利用地下导线点作为高程点，这些点可在顶板、底板或边墙上； 地下水准支线随着隧道的开挖而增长； 在施工中，一般以低等级高程测量给出坑道在竖直面内的掘进方向，然 后再用高等级的高程测量进行检测。 地下水准测量时，仪器到水准尺的距离不宜大于50m,用单面尺测量， 则应用两次仪器高进行观测，所求得的高差的差数不应超过±3mm。 地下三角高程测量的作业方法同于地面，其高差计算公式为： h=lsinα +i- v 计算工程中，当点在顶板时，i、v应加入负号后代入公式中进行运算。

进洞关系数据推算一、直线进洞 1、正洞

如图，井点A在中线上，且A、D、N为已知点，只需求出β角即可确定 出中线方向。

如果A点不在中线上，按下图进行操作，计算出s和α,找到A 点即可。

2、横洞 如图，C、N、A、D为已知点，进洞关系数据为β和s,(γ 角为实测 或设计),但需计 …… 此处隐藏：2227字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……