隧道控制测量及监控量测要点分析.ppt

提 要 一、洞内外控制测量 二、隧道监控量测 一、洞内外控制测量 1、隧道控制点布设 1.1 洞外平面控制网一般采用GPS测量，每个洞口应沿洞口连线的方向布设4个控制点，形成大地四边形，点间尽量相互通视，点间的距离不宜小于300m，各点间的距离相差不宜过大，一般相邻点间边长之比不能超过1:3.并且有不少于2个点与隧道洞口通视，作为与洞内传递方向的洞外联系边，且该联系边长度不宜小于300m。洞外控制点连线以与隧道中心线方向平行或垂直为宜，以减少点位误差对贯通面横向误差影响。点位的埋设应稳定，便于长期保存。布点时还应注意进洞联系边的俯仰角不应过大，规范要求GPS控制网进洞联系边最大俯仰角不宜大于5°，导线网、三角形网的最大俯仰角不宜大于15°。 一、洞内外控制测量 1、隧道控制点布设 1.2 洞外水准点一般每个洞口应埋设不少于2个以上的水准点。水准点应尽可能与洞口等高，两水准点间的高差应以水准测量1-2站即可联测为宜。水准点应埋设在洞口附近不受施工影响的地方，且便于与隧道洞内联测为宜。 1.3 一般大于1.5km的隧道洞内应布设双导线，形成多边形闭合环，每个闭合环一般由4-6条边构成。导线点间距一般在200m左右不宜过长或过短。相邻导线边长不宜相差太大，相邻边长之比不能超过1:3. 1.4 洞内水准点一般200m-500m设置一对，应选择在稳定便于长期保存。（一般和导线点公用） 一、洞内外控制测量 1、隧道控制点布设 隧道洞内外导线布设示意图 一、洞内外控制测量 2、隧道洞外控制测量 当线路平面控制网精度满足隧道平面控制测量要求时，应在线路平面控制网基础上扩展加密，建立隧道平面控制网。 当线路平面控制网精度不能满足隧道平面控制测量要求时，应建立隧道独立平面控制网，并与隧道洞口附近线路平面控制点联测。 平面独立网一般以隧道平均高程面为基准面，隧道工程中心经线作为坐标投影的中央子午线。 我们平常常用的独立网坐标系统同勘测网相同，就是X、Y轴方向与勘测网坐标系一致，施工坐标不变，无需进行坐标转换。 一、洞内外控制测量 2、隧道洞外控制测量 隧道平面独立控制网测量方法： 首先在隧道进出口各布设4个平面控制点，同时将原勘测网的部分GPS控制点和洞口附近的线路中心点一并纳入进出洞口子网，然后通过大地四边形联测将各洞口的GPS子网联系成一个整体的平面网，进行一等GPS测量。 内业计算时，把独立网控制点纳入勘测网进行平差，得出坐标（也就是勘测网加密点）。然后进出口各选一点（靠近洞口，靠近线路中线），约束进口点在勘测网坐标系中得到的平面坐标，固定进口点-出口点方向，采用独立网的中央子午线和投影面高度，采用一点一方向的方法进行平差，可得到各GPS点的独立网坐标。独立网其实是把控制网的各项误差推到隧道外边，保证隧道的贯通精度。 一、洞内外控制测量 一、洞内外控制测量 2、隧道洞外控制测量 以某一长大隧道为例，该隧道东西走向，长约8km，中间设一斜井。该区布设了勘测网（北京54参考椭球，0米投影面，中央子午线经度为118°15′），在测区共加密12个点GPS9201-GPS9212. 一、洞内外控制测量 2、隧道洞外控制测量 全站仪测量边长与GPS点坐标反算边长距离对比 一、洞内外控制测量 2、隧道洞外控制测量 按《工程测量规范》要求，隧道施工独立控制网的边长投影变形值要小于2.5cm/km。从上表可以看出该隧道控制网达不到精度要求，为了减小投影需建立独立网。 该隧道独立网采用既改变投影面又改变投影带的方法。该独立网是在北京54椭球下，以勘测网中隧道进口GPS9201点作为约束点起算，以GPS9201-GPS9209方向作为约束方向，中央子午线 ，投影面高程H=332.10m。 通过解算，得出独立网坐标。独立网和勘测网在出口处存在偏差，横向为0.104m，纵向为0.370m。横向偏差较大，应调整隧道内线路左线坐标，或修改整个曲线在独立网坐标系的曲线要素。 一、洞内外控制测量 2、隧道洞外控制测量 全站仪测量边长与独立网GPS点坐标反算边长距离对比 一、洞内外控制测量 2、隧道洞外控制测量 从上表可以看出，地面全站仪的测量数据与独立网GPS坐标反算的数据吻合程度较好，可以验证独立网测量成果的精度和可靠性，用该独立网可以达到该隧道贯通误差精度的要求，因此该平面独立网可以作为该隧道施工测量控制的基准。 一、洞内外控制测量 3、隧道洞内控制测量 在隧道施工中，随着开挖的延伸进展，需要不断给出隧道的掘进方向。为了正确完成施工放样，防止误差积累，保证最后的准确贯通，应进行洞内控制测量。此项工作是在洞外控制测量和洞、内外联