项目六：地下工程测量

工程测量学 项目六：地下工程测量 Project 6：Underground Engineering Surveying

任务一地面控制测量 任务一：地面控制测量三角锁（网）法边角网法平面控制测量精密导线法 GPS定位技术地面控制测量水准测量高程控制测量三角高程测量

任务二竖井联系测量 任务二：竖井联系测量 1.竖井联系测量内容钢尺传递法竖井高程传递测距仪传递法竖井联系测量一井定向竖井定向测量两井定向陀螺仪定向

a b 水准点1 水准点2 任务二竖井联系测量 2、竖井高程传递（1）钢尺传递法 P l Q

水准点1 水准点2 任务二竖井联系测量注意事项 ①钢尺改正 ②检核

m a b 水准点1 D n 水准点2 任务二竖井联系测量（2）测距仪传递法

B O1 O2 A O1 O2 B′ A′ 任务二竖井联系测量 3、一井定向目的：将地面点坐标和方位角传递到地下 (1)投点及连接测量方法联系三角形 b a c c′ a′ b ′

O1 A O2 任务二竖井联系测量 (2)联系三角形平差计算 b a c （1）计算两吊垂线间距。（2）检核计算。（3）计算三角形边长改正数。（4）计算β角和γ角。（5）求闭合差并进行改正。

B O1 A O2 B O1 B′ A′ A O2 任务二竖井联系测量 (3)地下导线起始边方位角推算

O2 C ′ A′ B ′ D ′ O1 mq mo 任务二竖井联系测量 (4)方位角传递的误差

O1 b a A O2 任务二竖井联系测量 (5)联系三角形的最有利形状

（2）应为伸展形状，不能大于3°。 测角精度的影响测距精度的影响任务二竖井联系测量 (5)联系三角形的最有利形状 O1 O1 O1 b a O2 A A O2 O2 （1）两垂线之间距离尽可能远。（3）b/a的数值应大约等于1.5。

O1 A O2 任务二竖井联系测量 (5)联系三角形的最有利形状 b a c b＜c

B O1 B′ A′ A O2 任务二竖井联系测量 (5)联系三角形的最有利形状 √ √ （4）传递方向应经过小角。

任务二竖井联系测量 4、两井定向 (1) 投点及联系测量 N Q M P 通风井竖井 B 无定向导线 D O2 O1 b a c C

①计算两吊锤线在地面坐标系的方向角与距离 任务二竖井联系测量 (2)内业计算

设A点为原点，A1边为X’轴方向 X’ x 3 1 2 A B y Y’ 任务二竖井联系测量 ②计算地下导线点在假定坐标系中的坐标式中： i=（1，2，……，n－1）

任务二竖井联系测量 B点的坐标为：由A、B两点再假定坐标系中坐标，反算其假定方位角与距离为：

任务二竖井联系测量 ③计算地下导线各点在地面坐标系中的坐标其中：

任务二竖井联系测量 ④两竖井间地下导线的平差由于坐标闭合差全长相对闭合差为

当进行两井定向，则无定向导线最后一条边的方位角中误差为：当进行两井定向，则无定向导线最后一条边的方位角中误差为：任务二竖井联系测量 (3)精度分析式中：n为导线边数如果不作两井定向，按支导线推算最后一条边的方位角中误差例如：当布设n＝5

任务二竖井联系测量 （4）铅垂仪与全站仪联合定向法 Q P B C 通风井竖井 TD1 TD2 W1 W2`

任务三洞内控制测量 任务三、洞内控制测量三角锁（网）法边角网法平面控制测量精密导线法 GPS定位技术地面控制测量水准测量高程控制测量三角高程测量

任务四隧道施工测量 任务四：隧道施工测量 1、中线放样在隧道施工过程中，根据洞内布设的地下导线点，经坐标推算而确定隧道中心线方向上有关点位，以准确知道较长隧道的开挖方向和便于日常施工放样。 2、坡度放样 3、断面放样为了控制隧道坡度和高程的正确性，通常在隧道岩壁上每隔5~10m，标出比洞底地坪高出1m的抄平线，又称腰线，腰线与洞底地坪的设计高程线是平行的。施工人员根据腰线可以很快地放样出坡度和各部位高程。 4、隧道贯通误差的测定与调整

任务四隧道施工测量 1、中线放样（1）中线法 L P5 D A P4

任务四隧道施工测量 操作过程 L 180o P5 D A P4 • 标定中线上的点A; • 标定开挖方向(定D点) • 中线点向前延伸

<30m 任务四隧道施工测量（2）串线法 B C D 工作面 >5m

a 任务四隧道施工测量 2、坡度放样腰线 A’ B’ C’ D’ 5m 1m a=1.437m 洞底地坪 HN=172.76m i=+5‰ N

每次开挖钻爆前，应在开挖断面上根据中线和规定高程标出预计开挖断面轮廓线。每次开挖钻爆前，应在开挖断面上根据中线和规定高程标出预计开挖断面轮廓线。 B C 工作面任务四隧道施工测量 3、断面放样 b2 l b1 l B B 直角坐标法放样中线原理

任务四隧道施工测量 半径法放样断面 B B

mh 任务五贯通误差的测定及调整任务五：贯通误差的测定及调整 1、分类（1）高程贯通误差

ml 任务五贯通误差的测定及调整（2）纵向贯通误差

mq 任务五贯通误差的测定及调整（3）横向贯通误差

任务五贯通误差的测定及调整 隧道工程举例横向误差17.3毫米高程误差4.6毫米大瑶山隧道(14.3公里)

任务五贯通误差的测定及调整 纵向误差125毫米横向误差12毫米高程误差1毫米西康铁路秦岭特长隧道(18.4公里)

竖井贯通面任务五贯通误差的测定及调整 2、误差预计竖井联系测量的误差 B A

∆t 任务五贯通误差的测定及调整 3、误差的测定高程贯通误差横向贯通误差纵向贯通误差 ∆u ∆h ∆

任务五贯通误差的测定及调整 ①延伸中线法量取AB两点之间的高差与距离即可的贯通误差 A B

贯通面 主要导线主要导线任务五贯通误差的测定及调整 ②坐标法 β A （XA’, YA’ ） A” （XA”, YA” ）横向误差： YA’ -YA” 纵向误差： XA’ -XA” 方位角贯通误差

细钢丝 任务五贯通误差的测定及调整 ③水准测量法细钢丝 BM2 BM1 A 贯通面求解点A的高程H’ 求解点A的高程H” 高程贯通误差为H”-H’

任务五贯通误差的测定及调整 4、误差的调整调整贯通误差的工作，原则上应在隧道未衬砌地段上进行，不再牵动已衬砌地段的中线，以防减少限界而影响行车。

任务五贯通误差的测定及调整 (1)直线隧道贯通误差 • 具体方法 • β<5’ 直线连接 • 调整方法---折线法 • 5’<β<25’ 直线连接贯通面方向 • β>25’ 加反向曲线 R=4000m β1 C E β2 D R=4000m 各种转折角α的内移外矢距Ｅ值

任务五贯通误差的测定及调整 (2)曲线隧道贯通误差贯通面方向贯通面位于圆曲线上进口贯通面辅助切线辅助切线 40 30 20 10 出口贯通面在贯通面两侧每20米弦长的中线点上，增加或减少10″～６０″的切线偏角

任务五贯通误差的测定及调整 当贯通面位于曲线始（终）附近贯通面 α E D F D’ F’ A’ C’ E’ C B A DE与D’E’不平行也不重合 R 调整圆曲线长度法 ε 调整后DE与D’E’平行

项目六： 地下工程测量