【正文】 照點(diǎn)的觀測(cè)值來(lái)推求測(cè)站點(diǎn)的 3 維坐標(biāo)及定向值 ,給出其精度并能將定向值和測(cè)站坐標(biāo)設(shè)置儀器中 ,可進(jìn)一步觀測(cè)其它變形點(diǎn) ,經(jīng)坐標(biāo)變換得測(cè)點(diǎn)在直角坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo) ,其原理如圖 52 所示。放置時(shí) ,測(cè)量精度為177。索佳 NET2100 全站儀具有與徠卡 TC1800同等的精度。也可采用測(cè)角精度為 2″ ,測(cè)距精度為 2+2ppm 的全站儀 ,但要達(dá)到 1mm的定位精度 ,須增加測(cè)回?cái)?shù)。 無(wú)尺量測(cè)系統(tǒng) 系統(tǒng)簡(jiǎn)介 無(wú)尺監(jiān)測(cè)系統(tǒng) ,是在國(guó)際流行的極坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)的基礎(chǔ)上 ,結(jié)合隧道局科研所與 Leica成都公司聯(lián)合開發(fā)的機(jī)載軟件和數(shù)據(jù)分析 (該軟件能對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行精度評(píng)價(jià)、抗差、平差處理 )基礎(chǔ)上 ,對(duì)隧道凈空變形進(jìn)行有效、快速監(jiān)測(cè)的測(cè)量系統(tǒng)。一是以多臺(tái)電子經(jīng)緯儀為主要設(shè)備的三維解析測(cè)量 。隨著我國(guó)西 部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施 ,西部山區(qū)將有越來(lái)越多的大跨度隧道的修建 ,跨度的不斷增加使傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法具 21 有明顯的局限性 ,如掛尺困難 ,測(cè)量精度下降等問題。許多隧道開挖的經(jīng)驗(yàn)表明 ,施工監(jiān)測(cè)是確定隧道的開挖方法 ,合理的二次支護(hù)施作時(shí)間和進(jìn)行信息化施工防止隧道坍塌的重要手段。程序名： SDDM（隧道斷面 2） L1 Lbl 0： L2{DE}： prog XH： progLJYD： L3{G}： C=((poI(,))O“ R” )179。 3） 直線斷面測(cè)量 如圖 44 所示，在直線段上選任意點(diǎn) B 作為起算點(diǎn)，已知直線段方位角 BC，用坐標(biāo)法反算求得直線 BA 方位角，通過(guò)兩方位角之差α，和直線 BA 的距離解直角三角形可得BC 距離 L 和 AC 的距離 b， 見式（ 6）， B 點(diǎn)的樁號(hào)加 L 等于測(cè)站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的樁號(hào)。由于隧道斷面形狀較多，但都是由圓曲線、緩和曲線和直線組成，下面以圓曲線、緩和曲線和直線斷面為例推導(dǎo)計(jì)算公 式。 三維坐標(biāo)段落測(cè)量法 在隧道施工斷面測(cè)量工作中，無(wú)論采用隧道斷面儀，還是采用全站儀配隧道斷面測(cè)量軟件來(lái)完成，一般用測(cè)量一個(gè)斷面來(lái)代表一個(gè)段落，這有一定的片面性，在隧道開挖斷面測(cè)量工作中，其缺點(diǎn)極為明顯。 3） 計(jì)算所測(cè)斷面各點(diǎn)的實(shí)測(cè)坐標(biāo) 實(shí)測(cè)各點(diǎn)縱坐標(biāo)等于軸交點(diǎn)縱坐標(biāo)加豎直角的余弦乘斜距，實(shí)測(cè)各點(diǎn)橫坐標(biāo)等于軸交點(diǎn)橫坐標(biāo)加豎直角的正弦乘斜距，用下式表示： DILB DIYGH ??? ???? sin c os（ 43） 式中： H 為實(shí)測(cè)點(diǎn)縱坐標(biāo)， G 為測(cè)站地面高程， Y 為儀器高， I 為觀測(cè)的豎直角 J，計(jì)算過(guò)程中，程序用 I 對(duì) J 進(jìn)行了替換， D 為斜距， B 為實(shí)測(cè)點(diǎn)橫坐標(biāo)， L 為線路中線至測(cè)站的距離。 0′10″輸入 10 即可。其他情況輸入“ +1”，測(cè)站不能設(shè)在隧道中線時(shí)，測(cè)站至隧道中線的距 18 離盡可能大于 1 米為宜）。如隧道內(nèi)干擾大，可在儀器定向前，豎直度盤調(diào)至 90 度或 270 度，置水準(zhǔn)尺于水準(zhǔn)點(diǎn)上，讀取塔尺讀數(shù)來(lái)校核視線高，測(cè)量數(shù)據(jù)記錄于表 41。圓心縱坐標(biāo)等于路線設(shè)計(jì)高程減設(shè) 計(jì)高程線至隧道中心的距離乘橫坡比，再加圓心至路面的高度，見下式： ???????? HHO ShibSH （ 41） 16 圖 41 極坐標(biāo)法示意圖 圓心橫坐標(biāo)等于 1m（假定線路中心橫坐標(biāo)為 1m），加線路中心至隧道中心的距離，即： RHHBBCmBOOO ????? ??? ))()(( 22（ 42） 數(shù)據(jù)采集 1） 待測(cè)斷面站點(diǎn)放樣 可放出路中線、隧中線或距路中線任意寬度的點(diǎn)位，記錄其地面高程、線路中線至待測(cè)斷面站 點(diǎn)的距離等。根據(jù)該段貫通導(dǎo)線邊的邊長(zhǎng)按比例 分配坐標(biāo)閉合差 ,得到各點(diǎn) 調(diào)整后的坐標(biāo)值 ,并作為洞內(nèi)未襯砌地段隧洞中線點(diǎn)放樣的依據(jù)。當(dāng)轉(zhuǎn)折角在 5′ ~25′時(shí) ,可不加設(shè)曲線 ,但應(yīng)以頂占 a, c的內(nèi)移量考慮襯砌和線路的位置 ,如圖 3所示。 圖 32 各種轉(zhuǎn)移角的內(nèi)移量 貫通后實(shí)際誤差的調(diào)整 隧洞中線貫通后 ,應(yīng)將相向兩方向測(cè)設(shè)的中線各自向前延伸一段適當(dāng)?shù)木嚯x。 圖 31 各種轉(zhuǎn)移角的內(nèi)移量 每公里高差中數(shù) 兩開挖洞口間的 測(cè)量部位 測(cè)量等級(jí) 的偶然誤差 水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度 水準(zhǔn)儀等級(jí) 水準(zhǔn)尺類型 （ mm） （ km） 洞外 二 ? 36 SS ? 線條式因瓦水準(zhǔn)尺 三 ? 1336 1S 線條式因瓦水準(zhǔn)尺 3S 區(qū)格式水準(zhǔn)尺 四 ? 513 3S 區(qū)格式水準(zhǔn)尺 洞內(nèi) 二 ? 32 1S 線條式因瓦水準(zhǔn)尺 三 ? 1132 3S 區(qū)格式水準(zhǔn)尺 四 ? 511 3S 區(qū)格式水準(zhǔn)尺 表 33 等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量的路線長(zhǎng)度和儀哭精度 由隧洞兩端洞口附近的水準(zhǔn)點(diǎn)各自進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量 ,分別測(cè)出貫通面附近的同一水準(zhǔn)點(diǎn)的高程 ,其高程差即為實(shí)際的高程貫通誤差。每一個(gè)洞口應(yīng)埋設(shè)不少于 2 個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn) ,兩水準(zhǔn)點(diǎn)之間的高差 ,以安置一次水準(zhǔn)儀即 可測(cè)出為宜。 （ 37） 預(yù)計(jì)隧道水平貫通誤差 2222 mmmm ??? 外內(nèi)總 ，故 mmm 42?總 （ 38） 結(jié)論 : 總m =42 mm75 mm,故可認(rèn)為設(shè)計(jì)的施測(cè)精度能夠滿足隧道橫向貫通精度的要求。其中導(dǎo)線環(huán)的測(cè)角中誤差按下式計(jì)算 : Nnfm2?? ?? （ 35） 其中 , ?f 為導(dǎo)線環(huán)的角度閉合差 。 測(cè)量 部位 兩開挖洞口間長(zhǎng)度 /mm 高程中誤差 3000 30006000 6000 12 貫通中誤差 /mm 洞外 45 60 90 25 洞內(nèi) 60 80 120 25 全部隧道 75 100 150 25 表 33 洞外、洞內(nèi)控制測(cè)量的貫通精度要求 平面控制測(cè)量貫通誤差預(yù)計(jì) 洞外控制測(cè)量對(duì)水平方向貫通誤差的影響值 2222222123222 ?? ??mSmSmmm ????外（ 34） 其中 ,m 外為控制網(wǎng)誤差對(duì)水平方向的貫通誤差影響值的中誤差 。對(duì)于縱向誤差 ,通常都是按定測(cè)中線的要求 ,即 : Lml 200 015 1 ??? （ 33） 式中 ,為隧道兩開挖洞口間的長(zhǎng)度。這樣一來(lái) ,設(shè)隧道總的橫向貫通中誤差的允許值為 ,按照等影響原則 ,則得地面控制測(cè)量的誤差所引起的橫向貫通誤差的允許值 (以下簡(jiǎn)稱“影響值” )為 ： 11 qqq MMm ??（ 31） 對(duì)于高程控制測(cè)量而言 ,洞內(nèi)的水準(zhǔn)路線短 ,高差變化小 ,這些條件比地面好 。我國(guó)鐵路隧道施工中的地面控制測(cè)量與洞內(nèi)測(cè)量 ,往往由不同單位擔(dān)任 ,故應(yīng)將上述的容許貫通誤差加以適當(dāng)分配。 。 。通過(guò)對(duì)圍巖和支護(hù)的變位、應(yīng)力變化，提供設(shè)計(jì)部門修改支護(hù)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)。 4)監(jiān)控量測(cè) 隧道施工監(jiān)控量測(cè)工作，貫穿于從開工到竣工交驗(yàn)全過(guò)程，是一項(xiàng)必測(cè)項(xiàng)目。這個(gè) 階段控制好輪廓標(biāo)高、凈寬、保證輪廓園順，一般就不會(huì)出現(xiàn)大問題。洞內(nèi)圍巖強(qiáng)度 穩(wěn)定性如果較設(shè)計(jì)差，地質(zhì)構(gòu)造破壞嚴(yán)重的局部地帶，也應(yīng)高于設(shè)計(jì)要求進(jìn)行放樣，以減少不良地質(zhì)巖體段的應(yīng)力釋放，巖體失穩(wěn)造成凈空受限的情況發(fā)生。 1)開挖輪廓測(cè)量放樣 設(shè)計(jì)文件一般都提供了襯砌設(shè)計(jì)圖，一般情況均可按設(shè)計(jì)圖紙給定的輪廓參數(shù)進(jìn)行測(cè)量放樣。 洞內(nèi)高程測(cè)量 洞內(nèi)高程應(yīng)由洞外高程控制點(diǎn)向洞內(nèi)測(cè)量傳遞 ,結(jié)合洞內(nèi)的行車橫洞、人行橫洞及緊急停車帶的位置設(shè)立高程點(diǎn) ,以便校核。水平角觀測(cè)采用方向觀測(cè)法觀測(cè) ,每個(gè)測(cè)回的零方向讀數(shù) ,應(yīng)均勻分配在度盤的不同位置上。n 為導(dǎo)線邊數(shù)。 其中 ,m 為洞內(nèi)橫向貫通中誤差 。 ,最好結(jié)束在固定的水準(zhǔn)點(diǎn)上 ,否則應(yīng)選擇兩個(gè)堅(jiān)穩(wěn)可靠、光滑突出、便于放置水準(zhǔn)標(biāo)尺的固定點(diǎn) ,并加以標(biāo)記。一個(gè)測(cè)段的水準(zhǔn)路線的往、返測(cè)應(yīng)在不同的氣象條件下進(jìn)行 (如上午、下午 )。m 為 8 每公里水準(zhǔn)測(cè)量中誤差 (一般應(yīng)取全中誤差 )。 等級(jí) 附和導(dǎo)線長(zhǎng)度/km 平均邊長(zhǎng) /km 每邊測(cè)距中誤差 /mm 測(cè)角中誤差/() 導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差 方位角閉合差/（） 測(cè)回?cái)?shù) DJ1 DJ2 四等 20 13 1/35000 n5? 4 6 表 21 導(dǎo)線測(cè)量的技術(shù)要求 因受地形限制 ,GPS028~GPS029 點(diǎn)間距為 m,GPS029~GPS030 點(diǎn)間距為 m,根據(jù)《測(cè)規(guī)》的規(guī)定 ,采用絕對(duì)閉合差進(jìn)行評(píng)價(jià)。 7 隧道洞外控制測(cè)量 洞外平面控制 測(cè)量 1） 建網(wǎng) 根據(jù)進(jìn)出口地形特點(diǎn) ,由進(jìn)口的 GPS028,GPS029,GPS030 及左、右洞口的投點(diǎn)分別組成四邊形 閉合 導(dǎo)線 ,形 成獅 子崖 隧道 進(jìn)口 的平 面控 制網(wǎng) ,見圖 21。短隧道可以進(jìn)行全站議導(dǎo)線閉合測(cè)量，長(zhǎng)隧道或者地形復(fù)雜的可采用 GPS全球定位測(cè)量。 該 隧 道 依 山 傍 水 , 一面是水流 ???????? HHO ShibSH 湍急的乾佑河 ,一面是懸崖峭壁的獅子崖 ,地形險(xiǎn)峻 ,測(cè)量工作難度大。根據(jù)設(shè)計(jì)技術(shù)交底和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量交樁，根據(jù)以上 3 點(diǎn)要求，技術(shù)人員應(yīng)該制定較為詳細(xì)的施工測(cè)量計(jì)劃方案，包括測(cè)量準(zhǔn)備、儀器適配、正常實(shí)施測(cè)量的技術(shù)要求等等。 （ 3）了解隧道施工工藝 和步驟，提前為施工做好放樣準(zhǔn)備。工程所處在平曲線、豎曲線范圍以及所有參數(shù)，應(yīng)認(rèn)真驗(yàn)算設(shè)計(jì)給定的平面坐標(biāo)、設(shè)計(jì)高程。如果貫通誤差不進(jìn)行調(diào)整，硬將兩端洞口引線的線路中線連接起來(lái)，則會(huì)在貫通面附近地段產(chǎn)生線路硬性扭曲，嚴(yán)重的情況下會(huì)造成建筑物侵入限界，因此，為了使貫通后線路中線能按規(guī)定的精度符合它的設(shè)計(jì)位置，還要進(jìn)行貫通誤差的測(cè)定和線路中線的調(diào)整。當(dāng)采用一次開挖成形時(shí)掘進(jìn)過(guò)程中也需要測(cè)設(shè)較高精度的臨時(shí)中線或直接將正式中線引測(cè)至開挖面。 天水路 工程施工中的測(cè)量工作 系