【正文】 論文題目:大型隧道貫通測量方案設(shè)計專 業(yè):測繪工程本 科 生:史凱飛 （簽名） 指導教師:湯伏全 （簽名） 摘 要貫通測量在隧道施工中占有很重要的地位，是保證隧道能夠順利的沿著設(shè)計要求進行的堅實基礎(chǔ)，而貫通測量誤差預計是保證隧道正確貫通的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在實際工作中有重要意義。結(jié)合烏鞘嶺鐵路隧道工程，本文的內(nèi)容主要包括：(1)設(shè)計隧道內(nèi)的初步測量方案，布設(shè)導線點，并對其進行誤差預計（包括平面和高程）。(2)采用Visual Basic 編制貫通測量誤差預計程序，用于支導線及加測陀螺堅強邊的貫通誤差預計。(3)通過對貫通測量的誤差預計，結(jié)合地面起始邊誤差和貫通限差，對初步設(shè)計方案進行調(diào)整，確定隧道貫通測量技術(shù)方案，包括測角、測距精度要求以及導線布設(shè)。最終設(shè)計出烏鞘嶺鐵路隧道的最優(yōu)化測量方案。關(guān) 鍵 詞: 隧道工程，誤差預計，程序設(shè)計，貫通方案設(shè)計 Subject : The design of holing through survey of the largescale tunnel Specialty : Surveying and Mapping EngineeringName : Shikai Fei （Signature） Instructor:Fuquan Tang （Signature） ABSTRACTBreakthrough survey is an extremely important technical in the tunnel construction work, but the breakthrough survey error estimates is the key link to ensure that whether the tunnel is correctly throughed,and it has vital significance in the practical work. Unifies the Wu Qiaoling railway tunnel work, this article includes:(1) Designing a preliminary plan for the tunnel39。s surveying, and carries on error estimates and adjustments to it. (Including plane and elevation).(2) Compiles a specialpurpose procedure by Visual Basic to estimates the Breakthrough error in the Mine shaft Traverse and the additional gyrostatic orientation sides.(3) Through the error estimated, unifies the ground nearby error and the penetration tolerance error, makes the adjustment to the preliminary design plan, then definite technical program for the tunnel breakthrough surveys including angulations, Range finder accuracy and wire building.Keywords: Crossing project, the error expected, the program design, the design of breakthrough project目 錄第一章 緒論 1 1 2 2第二章 隧道貫通測量中的誤差 3 3 4 4 4 5 6 6 6 7 7 7 9 導線測量誤差引起的橫向貫通誤差 9 9 三角高程測量引起的豎直方向誤差預計 9 10 10 10 陀螺定向中誤差的確定 13 加測陀螺邊后的橫向貫通誤差預計 14第三章 貫通誤差預計程序設(shè)計 16 Visual Basic簡介 16 17 17 17 21 27 28 28 30第四章 大型隧道貫通測量方案設(shè)計 32 32 32 32 33 地面控制測量方案 33 GPS 控制方案 33　洞內(nèi)控制測量方案設(shè)計 34 35 貫通測量誤差預計 36 36 42 結(jié)論 42致 謝 43參考文獻 4441 緒論隧道貫通誤差是隧道兩端相向（或隧道按設(shè)計要求掘進到一定地點與另一隧道相遇）施工的中線因地表控制測量及隧道內(nèi)導線測量的誤差使其在貫通面處不能理想地銜接而產(chǎn)生的縱向，橫向及高程誤差。在隧道施工當中，如果貫通誤差超過規(guī)定的范圍，將會引起隧道中線的偏差，甚至使洞內(nèi)建筑物侵入規(guī)定的界限而使洞內(nèi)已襯砌的部分被報廢，給工程帶來重大的損失。因此，在隧道施工前進行正確的測量設(shè)計，是保證隧道中線符合設(shè)計要求及洞內(nèi)建筑物不侵入規(guī)定界限的一個重要而不可缺少的環(huán)節(jié)。在隧道建設(shè)過程中，測繪工作占有很重要的地位。勘測設(shè)計階段，為正確選擇隧道位置，須在地面上進行地形測量取得地形圖；在施工階段，為保證相向開挖面的正確貫通和各部位按設(shè)計進行施工，須進行定線放樣測量；在運營階段，對隧道本身及其附近地面進行變形觀測，是保證隧道本身安全，并使地面建筑物免受影響的必要措施。隧道施工測量首先是在地面上進行控制測量，以確定各個入口的相對位置。由于隧道一般要穿過高山或水域，量距困難，其平面控制測量過去主要采用三角 測量法，輔之以橫基線尺視差導線測量。近年來，已逐漸應(yīng)用短程電磁波測距儀進行導線測量，代替了舊的三角測量方法。高程控制測量，一般均采用水準測量方法，也有人采用空間網(wǎng)（三維坐標一起測定）來建立隧道施工的地面控制網(wǎng)。隧道開挖的入口，可以是洞門式平洞，也可以是斜井或豎井。為了通過這些入口將地面上的坐標和高程傳遞到坑道中去，多采用導線測量和水準測量；對豎井則采用聯(lián)系測量的方法，也可用陀螺經(jīng)緯儀定向。隧道建設(shè)在我國公路工程，鐵路工程，引水工程等工程建設(shè)中占有重要地位。據(jù)統(tǒng)計，目前全國公路隧道達2889處，總長1527公里。其中特長隧道43處，占166公里，長隧道381處，占625公里。隨著特大型隧道工程建設(shè)的日益增多，對于測量工作的要求也越來越高。例如。在實際貫通工程中，該隧道貫通精度高程誤差為177。4mm，中線誤差為177。12mm，實現(xiàn)了名符其實的高精度測量，達到世界先進水平。近年來，GPS技術(shù)已用于隧道的地面控制測量，由于GPS定位的相對精度高、速度快、經(jīng)費省，今后將普遍采用。地下控制測量主要布設(shè)導線為主，邊長可采用電子測距，還可對一些導線邊加測陀螺方位角。地面和洞內(nèi)的高程控制，一般都采用水準測量或三角高程測量的方法。在隧道施工中，如何有效地控制隧道的貫通誤差,是測量工作者面臨的一項重要課題。如果因貫通測量過程中發(fā)生差錯而未能貫通或者貫通處的誤差值超限，將嚴重影響隧道的質(zhì)量和使用，甚至導致隧道報廢，給國家造成不可挽回的損失。因此，對于重要貫通工程，在施工前進行貫通測量誤差預計，是保證隧道正確貫通的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在實際工作中具有重要意義。通過貫通誤差預計，可以優(yōu)化測量方案和選擇適當?shù)臏y量方法，保證必要的精度，既不會由于精度太低造成工程損失，也不會因盲目追求過高精度而增加測量工作。在貫通測量誤差預計中，采用計算機程序進行預計可以大大減少繁瑣的計算過程，也避免了手工計算過程中可能出現(xiàn)的錯誤，保證預計的準確無誤，節(jié)省人力物力。2 隧道貫通測量中的誤差隧道控制測量的主要作用是保證隧道的正確貫通，其精度主要取決于隧道貫通精度要求、隧道長度和形狀、開挖面數(shù)量以及施工方法等。隧道接合處的偏差值，可能發(fā)生在三個方向上：(1) 水平面內(nèi)垂直于隧道中線的左、右偏差△x′，稱為橫向偏差,也稱水平方向上的重要偏差；(2) 水平面內(nèi)沿隧道中線方向上的長度偏差，這種偏差值對貫通在距離影響，但對隧質(zhì)量則沒有影響，稱為縱向偏差；(3) 豎直面內(nèi)垂直于隧道腰線的上、下偏差△h ，稱為高程偏差。對于山嶺隧道來說，縱向誤差只要不大于定測中線的誤差，能夠滿足鋪軌的要求即可。高程誤差影響隧道的坡度，但測量上容易滿足限差的要求。而橫向誤差如果超過限差就會引起隧道中線的幾何變形，甚至導致洞內(nèi)建筑物侵入規(guī)定限界而使已襯砌部分須拆除重建，造成巨大損失。一般取兩倍的中誤差作為各項貫通誤差的限差。對于縱向誤差,通常按定測中線的精度要求給定，如式（）: （）式（）中，L為隧道兩開挖洞口間的長度。對于橫向貫通誤差和高程貫通誤差的要求，《鐵路測量技術(shù)規(guī)范》根據(jù)兩開挖洞口間的長度確定其限差。 鐵路隧道限差要求兩開挖洞口的長度/km＜44～88～1010～1313～1717～20橫向貫通限差/mm100150200300400500高程貫通限差/mm50短程紅外測距儀大都采用相位測距，所測距離用下式（）計算： （）式（）中　真空中的光速； n－大氣的群折射率； 調(diào)制頻率； N整周期個數(shù)，零或正整數(shù)； －不足整周期的相位尾數(shù)； K－剩余加常數(shù)。上式中每個要素與邊長D的中誤差MD的關(guān)系如式（）： （） 由式()中可以看出，MD測距中誤差由兩部分組成：一部分與被測距離D成比例的誤差，即上式等號右邊前三項；另一部分是與被測距離無關(guān)的誤差，上式等號右邊的后兩項。在實際測距過程中還存在著測距儀對中誤差mT、反射鏡對中誤差mC以及周期誤差me。因此，光電測距儀的測距誤差通常用固定誤差A(與邊長無關(guān)的隨機性偶然誤差)和比例誤差B(與邊長大小成比例的隨機性偶然誤差)表示,如式（）： （）洞內(nèi)測角和地面一樣，