【正文】 實(shí)例 ，詳細(xì) 介紹了隧道工程施工中測(cè)量前期 的準(zhǔn)備 工作 、洞內(nèi)外控制測(cè)量的建網(wǎng)、技術(shù)要求、操作要點(diǎn)及貫通誤差估算、變形監(jiān) 測(cè)等 ， 指出在隧道測(cè)量中要嚴(yán)格遵守操作 規(guī)范， 以保證隧道的順利貫通。 關(guān)鍵詞 ： 控制測(cè)量 建網(wǎng) 操作要點(diǎn) 貫通誤差 斷面測(cè)量 變形監(jiān)測(cè) 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 6 第一章 隧道工程 施工 測(cè)量 概述 概述 隧道施工測(cè)量工作主要包括：開(kāi)挖測(cè)量、結(jié)構(gòu)放樣、貫通誤差測(cè)量 、竣工測(cè)量等。掘進(jìn)工程就是根據(jù)中線(xiàn)和水準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)設(shè)、檢查或放樣開(kāi)挖斷面的輪廓線(xiàn)，以便鉆爆，使鉆爆后的坑道斷面輪廓達(dá)到設(shè)計(jì)位置?？⒐ひ院螅M(jìn)行竣工測(cè)量，其目的：一方面是檢查施工質(zhì)量；一方面為交付使用提供各種測(cè)量方法的依據(jù)，以便進(jìn)行設(shè)備安裝、維修和改建時(shí)使用。對(duì)不清楚和有異議的地方及時(shí)提出，以免貽誤工程施工。一般設(shè)計(jì)文件對(duì)隧道施工工藝和步驟都有提出要求和設(shè)計(jì)，實(shí)際施工時(shí)也會(huì)有一定的變動(dòng)。 第二章 隧道控制網(wǎng)的建立及誤差調(diào)整 工程概況 獅子崖隧道位于鎮(zhèn)安縣青銅關(guān)鎮(zhèn) ,雙線(xiàn)全長(zhǎng) 4 m,是省際公路柞小高速公路上的第一長(zhǎng)隧道?？刂茰y(cè)量技術(shù)成為獅子崖隧道施工的一大難題。 進(jìn)出洞口測(cè)量 包括地形地貌、標(biāo)高埋深等項(xiàng)目。由 出口的GPS031,GPS032,GPS033 及左、右洞口的投點(diǎn)分別組成四邊形閉合導(dǎo)線(xiàn) ,形成獅子崖隧道出口的平面控制網(wǎng) ,見(jiàn)圖 22。 洞外高程控制測(cè)量 1） 建立閉合水準(zhǔn)路線(xiàn) 建立與平面控制網(wǎng)相似的閉合水準(zhǔn)路線(xiàn) ,必要時(shí)需與 2 28 標(biāo)水準(zhǔn)導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè) ,以保證引測(cè)進(jìn)洞高程的高精度。L 為兩開(kāi)挖洞口間的水準(zhǔn)路線(xiàn)長(zhǎng) ,km。 隧道洞內(nèi)控制測(cè)量 洞內(nèi)平面控制測(cè)量 1)建網(wǎng) (見(jiàn)圖 23) 洞內(nèi)平面控制測(cè)量采用等邊閉合導(dǎo)線(xiàn)環(huán)網(wǎng) ,導(dǎo)線(xiàn)環(huán)的邊數(shù)為 4 條 ~6 條。 ?m 為測(cè)角中誤差 ,(″ )。 3) 洞內(nèi)平面控制測(cè)量操作要點(diǎn) ,應(yīng)在夜晚或陰天進(jìn)行 。 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 10 ,距離及豎直角應(yīng)往返觀(guān)測(cè)各 4 個(gè)測(cè)回 ,量距每測(cè)回讀數(shù) 6次。為便于施工 ,每 100 m 在邊墻部位設(shè)立墻角水準(zhǔn)點(diǎn)。但應(yīng)值得注意的是，設(shè)計(jì)圖紙給定的預(yù)留沉降量是分圍巖級(jí)別統(tǒng)一給出的 ，而現(xiàn)場(chǎng)施工由于位置不同往往會(huì)出現(xiàn)不一致的地方，需要施工單位自己調(diào)整掌握。如果按設(shè)計(jì)文件放樣后（其他支護(hù)措施又到位），均不能滿(mǎn)足凈空要求，則應(yīng)提請(qǐng)?jiān)O(shè) 計(jì)院改變支護(hù)參數(shù)和增加預(yù)留沉降量要求。當(dāng)然如果支護(hù)結(jié)束后凈空過(guò)大，則日后二襯工程質(zhì)量將增大，施工單位經(jīng)濟(jì)效益也將損害。它的作用和目的體現(xiàn)在：①為安全生產(chǎn)提供信息（超前預(yù)警、事后警報(bào)）。 一般設(shè)計(jì)文件都會(huì)有對(duì)本工程的具體量測(cè)點(diǎn)位布置、量測(cè)頻率、量測(cè)項(xiàng)目等提出要求，技術(shù)人員在具體實(shí)測(cè)時(shí)應(yīng)認(rèn)真布點(diǎn)、認(rèn)真測(cè)量、真實(shí)記錄并匯總分析，為安全生產(chǎn)和新奧法科學(xué)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。采用各種類(lèi)型的收斂?jī)x，按照量測(cè)計(jì)劃和頻率，逐斷面而進(jìn)行收斂數(shù)值實(shí)測(cè)，提供有效數(shù)據(jù)，判斷圍巖應(yīng)力變形、支護(hù)體破壞程度。錨桿拉拔力試驗(yàn)主要可以檢測(cè)錨桿支護(hù)系統(tǒng)與圍巖之間共同作用支護(hù)圍巖的效果，采用錨桿拉拔儀進(jìn)行；這是新奧法隧道施工的必測(cè)項(xiàng)目。一般來(lái)說(shuō) ,對(duì)于平面控制測(cè)量而言 ,地面上的條件較洞內(nèi)為好。但另一方面 ,洞內(nèi)有煙塵、水氣、光亮度差以及施工干擾等不利因素 ,所以將地面與地下水準(zhǔn)測(cè)量的誤差 ,對(duì)于高程貫通誤差的影響 ,按相等的原則分配。對(duì)于橫向貫通誤差和高程貫通誤差的限差 ,按《鐵路測(cè)量技術(shù)規(guī)則》根據(jù)兩開(kāi)挖洞口間的長(zhǎng)度確定 ,如表 32 所示。 2m 為由進(jìn)口計(jì)算的影響值 。n 為一個(gè)導(dǎo)線(xiàn)環(huán)內(nèi)角個(gè)數(shù) 。 高程控制測(cè)量貫通誤差 洞外高程控制測(cè)量的任務(wù) ,是按照設(shè)計(jì)精度施測(cè)兩相向開(kāi)挖洞口附近水準(zhǔn)點(diǎn)之間的高差 ,以便將整個(gè)隧道的統(tǒng)一高程系統(tǒng)引入洞內(nèi) ,保證按規(guī)定精度在高程方面正確貫通 ,并使隧道工程在高程方面按要求的精度正確修建。水準(zhǔn)測(cè)量的精度 ,一般參照表 33 即可。 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 15 2)采用地下導(dǎo)線(xiàn)作洞內(nèi)控制的隧洞 ,可由進(jìn)測(cè)的任一方向 ,在貫通面附近釘設(shè)一臨時(shí)樁號(hào) ,然后由相向的兩個(gè)方向?qū)υ擖c(diǎn)進(jìn)行測(cè)角和量距 ,各自計(jì)算臨時(shí)樁號(hào)的坐標(biāo)。調(diào)整貫通誤差的工作 ,原則上應(yīng)在隧洞未襯砌地段上進(jìn)行 ,不再牽動(dòng)已襯砌地段的中線(xiàn) ,在中線(xiàn)調(diào)整之后 ,所有襯砌地段的工程 ,均應(yīng)調(diào)整后的中線(xiàn)指導(dǎo)工作。各種轉(zhuǎn)折角的內(nèi)移量如表 34 所示。貫通點(diǎn)附近的水準(zhǔn)點(diǎn)的高程 ,采用由貫通面兩端分別引測(cè)的高程的平均值 ,作為調(diào)整后的高程。 2） 斷面測(cè)量 將儀器安置于待測(cè)斷面測(cè)站點(diǎn)，（豎直度盤(pán)定天頂方向?yàn)?0 度，順時(shí)針注記）望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)另一導(dǎo) 線(xiàn)點(diǎn)或中線(xiàn)點(diǎn)定向后，轉(zhuǎn)儀器正鏡瞄準(zhǔn)線(xiàn)路邊線(xiàn)法線(xiàn)方向，也就是保證測(cè)量的豎直角讀數(shù)，線(xiàn)路中線(xiàn)一側(cè)為 270～ 360 度，線(xiàn)路邊線(xiàn)一側(cè)為 0～ 90 度。 隧道名稱(chēng) ? ?隧道 序號(hào) 豎直角 J 斜距 D 偏差 pc 備注 176。 角度輸入，如 203176。其它輸入單位均為米，輸出單位為厘米。 4） 計(jì)算所測(cè)斷面各點(diǎn)的實(shí)測(cè)偏差 實(shí)測(cè)偏差等于斷面各點(diǎn)的實(shí)測(cè)坐標(biāo)與圓心處的設(shè)計(jì)坐標(biāo)，進(jìn)行坐標(biāo)反算，求得測(cè)點(diǎn)至圓心的距離為實(shí)際半徑減設(shè)計(jì)半徑。若采用三維坐標(biāo)段落測(cè)量法進(jìn)行隧道測(cè)量，可全面反映整個(gè)段落任意樁號(hào)各個(gè)點(diǎn)的超欠挖情況。 1） 圓曲線(xiàn)斷面測(cè)量 如圖 42 所示，在圓曲線(xiàn)上選任意點(diǎn) B，為起算里程，測(cè)站點(diǎn)為 A，根據(jù)坐標(biāo)反算分別求得， A 點(diǎn)和 B 點(diǎn)到圓心 O 的距離和坐標(biāo)方位角，再計(jì)算兩方位角之差即OBOAAO B ??? ???? 根據(jù)圓心角α計(jì)算曲線(xiàn)長(zhǎng) L， B 點(diǎn) 里程加 L 等于 C 點(diǎn)里程，半徑減測(cè)站 A 點(diǎn)至圓心的距離等于測(cè)站 A 至中線(xiàn)距離， L 由式（ 5）求得，式中 L 為弧長(zhǎng)； R 為半徑；α為圓心夾角。 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 21 ??cossin?? ?? ABL ABb（ 46） 圖 44 直線(xiàn) 數(shù)據(jù)分析 根據(jù)測(cè)點(diǎn)的樁號(hào)計(jì)算線(xiàn)路的設(shè)計(jì)高程，通過(guò)線(xiàn)路的 設(shè)計(jì)高程和隧道圓心的關(guān)系，計(jì)算隧道圓心的設(shè)計(jì)高程和線(xiàn)路中線(xiàn)到隧道圓心的距離。 100:Fix1:“Pc=” L4 Goto 0 式中： XH 為子程序循環(huán)， LJYD 為子程序路徑引導(dǎo)（子程序另文專(zhuān)述）， DE 為測(cè)點(diǎn)大地坐標(biāo)， B+10 為測(cè)點(diǎn)橫坐標(biāo)， G 為測(cè)點(diǎn)高程， Z+ 為圓心高程， R 為隧道半徑， C 為實(shí)測(cè)偏差（輸出用‘ pc=’表示）。隧道周邊的位移是圍巖與支護(hù)系統(tǒng)力學(xué)形態(tài)變化最直接最明顯的反應(yīng) ,易于建立一些準(zhǔn)則實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的反饋。于是就提出了隧道變形監(jiān)測(cè)新技術(shù) —非接觸三維觀(guān)測(cè) (無(wú)尺量測(cè) )的研究。二是以全站儀為主要設(shè)備的三維變形量測(cè) 。 全站儀選型及其配套設(shè)備 為了滿(mǎn)足隧道變形監(jiān)測(cè)的需要 ,全站儀的精度應(yīng)達(dá)到177。經(jīng)過(guò)廣泛的資料查詢(xún)和調(diào)研工作 ,適用于隧道變形監(jiān)測(cè)的全站 儀 主要有以下幾種 ,如表 51。 與徠卡全站儀配合使用的徠卡反射片 ,是一種具有回復(fù)反射性能的反射膜片 ,反射膜片由丙烯酸脂制成 ,背部為不干膠 ,厚度為 ,呈銀灰色 ,大小可根據(jù)測(cè)距選擇。 ,在兩個(gè)位置觀(guān)測(cè)時(shí) ,精度還會(huì)提高。 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 24 圖 51 自由測(cè)站原理 圖 52 三維坐標(biāo)原理圖 A 是任意一觀(guān)測(cè)點(diǎn)。準(zhǔn)點(diǎn) JP 在 y 軸正半軸。 圖 53 固定測(cè)站法原理圖 軟件開(kāi)發(fā) 機(jī)載程序 1） 自由設(shè)站程序 ,測(cè)得測(cè)站坐標(biāo)與真北方向 ,給出測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)的精度 ,并能進(jìn)行平差處理。假設(shè)測(cè)站坐標(biāo)為 (0,0,0)并假設(shè)一后視方向?yàn)檎姹狈较颉?2) 具有自動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸功能 。 6） 對(duì)分析數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析 ,繪出回歸方程的圖形 ,并給出其信度。 、嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。 ，可做到哪里 需要測(cè)后馬上出結(jié)果，一次置鏡能有效地測(cè)量全段落的特征點(diǎn)和任意點(diǎn)，可根據(jù)面積與點(diǎn)數(shù)的頻率進(jìn)行測(cè)量。目前 ,這項(xiàng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)處于起步階段 ,尤其是用于鐵路隧道施工期間的變形觀(guān)測(cè)國(guó)內(nèi)沒(méi)有先例 ,我們?cè)谶@方面作了一點(diǎn)初步的研究。如果將無(wú)尺監(jiān)測(cè)與隧道施工測(cè)量結(jié)合起來(lái) ,使全站儀應(yīng)用更加經(jīng)濟(jì)。 楊 老師在我畢業(yè)論文的撰寫(xiě)過(guò)程中，給我提供了極大的幫助和指導(dǎo)。工程測(cè)量學(xué) [M]178。武漢 :武漢科技大學(xué)出版社 , 1996178。 [6]水利水電工程施工測(cè)量規(guī)范 [S]178。 好了，再改改吧。 [7]王毅才 .隧道工程 [M].北京：人民交通出版社， 2021. [8]李青岳，等 .工程測(cè)量學(xué) [M].北京：測(cè)繪出版社， 2021. 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 28 [9]陳龍飛，等 .工程測(cè)量 [M].山東： 同濟(jì)大學(xué)出版社， 1998. [10]趙國(guó)忱 .緩和曲線(xiàn)橫斷面方向的確定 [J].礦山測(cè)量， 2021，（ 2） . 意見(jiàn)： 文章條理清楚，基本沒(méi)什么大的問(wèn)題， 就是原理性的東西多，少寫(xiě)點(diǎn)，隧道變形監(jiān)測(cè)簡(jiǎn)單說(shuō)下就行了，沒(méi)必要寫(xiě)那么多，主要要寫(xiě)怎么用的，怎么做的； 沒(méi)有自己的東西，比如自己看了以后的感受，寫(xiě)寫(xiě)自己的體會(huì)之類(lèi)的 ， 也算是自己學(xué)習(xí)的收獲吧。測(cè)量學(xué) [M]178。 [4]孔祥元 ,梅是義178。 其次要感謝 我們的 專(zhuān)業(yè)任課的老師，尤其是 吳迪老師和劉順老師 ， 他們 教會(huì)我的不僅僅是陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 27 專(zhuān)業(yè)知識(shí)，更多的是對(duì)待學(xué)習(xí)、對(duì)待生活的態(tài)度。 謝 詞 這次畢業(yè)論文能夠得以順利完成，是所有曾經(jīng)指導(dǎo)過(guò)我的老師，幫助過(guò)我的同學(xué)對(duì)我的教誨、幫助和鼓勵(lì)的結(jié)果。如 :觀(guān)測(cè)方法、回復(fù)反射片與全站儀的配合使用、觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)的平差方法 以及引入穩(wěn)健估計(jì)理論對(duì)觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行抗差處理等 ,能夠有陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 26 效地提高數(shù)據(jù)的可靠性和定位精度。該方法還可用于對(duì)大型球體、球面建筑物進(jìn)行精確的施工測(cè)量。比較適用于隧道的初期支護(hù)、二襯的斷面測(cè)量，尤其適用于臺(tái)車(chē)就位調(diào)試工作，能邊測(cè)量邊出成果，及時(shí)正確地指導(dǎo)施工。 第六章 結(jié)