隧道施工测量1.ppt

第十二章隧道施工测量 隧道施工测量 隧道进洞测量和进洞计算 由洞外向洞内传递方向和坐标 由洞外向洞内传递高程 隧道洞外、洞内联系测量 进洞关系的计算和进洞测量 由洞外向洞内传递方向和坐标 由洞外向洞内传递高程 进洞关系的计算和进洞测量 洞外控制测量完成以后，应把各洞口的线路中线控制桩和洞外控制网联系起来。由于控制网和线路中线两者的坐标系不一致，应首先把洞外控制点和中线控制桩的坐标纳入同一坐标系统内，故必须先进行坐标变换计算，得到控制点在变换后的新坐标。其坐标变换计算公式可以采用解析几何中的坐标转轴和移轴计算公式。一般在直线段以线路中线作为x轴；曲线上则以一条切线方向作为x轴。用线路中线点和控制点的坐标，反算两点的距离和方位角，从而确定进洞测量的数据。把中线引入洞内，可按下列方法进行： 直线隧道 曲线隧道 直线隧道 1．移桩法 如图14－2所示，空口两端线路控制点A、B、C、D是按定测精度测设的， 它们并不是严格位于同一条直线上。经精测A、B、C、D后，可以A为原点，AB方向为纵轴，计算出C、D两点相应的偏离值yc、yd和β角，将经纬仪分别安置在C和D上，拔角量出垂线yc和yd，即可移桩定出C‘和D‘点，再将经纬仪安置于D‘点，照准C’即得进洞方向。当偏移量较大时，为保持原设计的线路平面位置和方向的一致性，可用洞口两端的A、D两点连线作纵轴，将B、C移至中线上。 直线隧道 2．拔角法 如图14－3，当以AD为坐标纵轴时，可根据A、B及C、D点的坐标，反算出水平角α和β，即可得到进洞方向。通常为了施工测量方便，亦可将B、C两点移到中线上的B‘、C’点上。 曲线隧道 曲线隧道两端洞口的每条切线上已有两个投点的坐标在控制网中得到，如图14－4中的A、G和D、E。经坐标变换后，以A点为坐标系原点，AG的切线方向为y轴，其进洞关系的计算步骤如下： 曲线隧道 1．坐标变换后，得到A、G、D、E各点的新坐标。根据这些新坐标反算得到AG、DE的方位角；两方位角相减得到曲线精测的转向角α，它的精度较之定测角值精确，并与各点的坐标相一致。 2．计算交点的坐标 因为AG切线与??y轴重合或平行，故JD的x坐标为零或选定值，它是已知的；只需计算出JD的y坐标值即可。 （14－4） 3．根据精测算得的α和选定的曲线半径R和缓和曲线长 ，计算出曲线要素 。 曲线隧道 4．选定洞口外面一个中线控制桩的里程，使其和定测里程一致，例如选定A点。由此从A推算隧道范围内其它中线控制点的里程，到隧道另一端洞口外的中线控制点上出现断链，这是由于精测长度和定测长度不一致所致，这种里程称为隧道施工里程。 5．计算任一中线点的坐标 要想在洞中测设出任一中线点的位置，必须先知道该点的施工里程，使它与曲线控制桩的施工里程相比较，才能确定该点是在直线上，还是在曲线上，并且知道该点距中线控制桩有多远。由于任一中线点的位置不同，所以计算坐标的方法也不同，现分别说明如下： (1)中线点在直线上 如图14－4所示，进口洞门在一直线上，而N1点在出口端的另一直线上。在已知各点的施工里程DK进口、DKN1（不能用定测里程）的情况下，则 x进口＝0 y进口＝DK进口－DKA （14－5） 曲线隧道 (2)中线点在缓和曲线上 首先计算出它们的切线坐标（计算到mm或0.1mm），然后将切线坐标转换为统一坐标。 曲线隧道 例如在图14－5中，统一坐标系的坐标轴为x、y轴；ZH端的切线坐标系为x’、y’轴；HZ端的切线坐标系为x”、y”轴。假设统一坐标系的y轴平行于x‘轴，则中线点N2、N3的统一坐标推算如下： （14－6） （14－7） 式中 、——N2点的切线坐标； 、——N3点的切线坐标。 (3)中线点在圆曲线上 当中线点位于圆曲线上时，最好通过圆心来计算它们的坐标。 如图14－6中，N4点在圆曲线上，则圆心O的统一坐标为： （14－8）