地面控制测量-李兴14课件讲解.pptx

地面控制测量主讲教师：李兴东《市政工程测量》

洞外平面控制测量的主要目的:一、洞外平面控制测量对于直线隧道，获取两端洞口较为精确的点的平面位置和引测进洞的方向。对于曲线隧道，除具有与直线隧道相同的目的外，还在于间接求算隧道所在曲线的转向角及两端洞口控制桩与交点的相对位置，进而按设计选配的圆曲线半径和缓和曲线长重新确定隧道中线的位置。

洞外平面控制测量的主要目的:一、洞外平面控制测量直线隧道长度大于1000m，曲线隧道长度大于500m，均应根据横向贯通精度要求进行隧道平面控制测量设计。两相邻开挖洞口（包括横洞口、斜井口）高程路线长度大于5000m，应根据高程贯通精度要求进行隧道高程控制测量设计。建立洞外平面控制的常用方法：中线法、精密导线法、三角网和GPS网等

1.中线法（现场标定法）先将洞内线路中线点的平面位置测设于地面经检核确认该段中线与两端相邻线路中线能够正确衔接进行引测进洞和洞内中线测设中线法一般只能用于短于1000m的直线隧道和短于500m的曲线隧道的洞外平面控制

2.精密导线法隧道洞外导线测量和经纬仪（或全站仪）导线测量方法相同，但它的精度要求较高，所以测角和量边均用较精密的仪器和方法。导线环个数不宜太少，最少不应少于4个每个环的边数不宜太多，一般以4～6条边为宜导线边长应尽量接近于测距仪的最佳测程，且300m尽量直伸布设，减少转折角个数导线环（网）的平差计算，一般采用条件平差或间接平差边与角的定权是关键

3.三角网法三角测量的方向控制较中线法、导线法都高，如果仅从横向贯通精度的观点考虑，则它是最理想的隧道平面控制方法。三角测量除采用测角三角锁外，还可采用边角网和三边网。但从精度、工作量、经济方面综合考虑，以测角三角锁为好。

3.三角网法直线隧道以单锁为主，三角点尽量靠近中线，条件许可时，可利用隧道中线三角锁的一边，以减少测量误差对横向贯通的影响。曲线隧道三角锁以沿两端洞口的连线方向布设较为有利，较短的曲线隧道可布设成中点多边形锁，长的曲线隧道，包括一部分直线，一部分曲线的隧道可布设成任意三角形锁。

4.GPS法用全球定位系统GPS技术作洞外平面控制时，只需在洞口处布点对于直线隧道，洞口点选在线路中线上，另外再布设两个定向点，除要求洞口点与定向点通视外，定向点之间不要求通视。对于曲线隧道还应把曲线的主要控制点如始终点、切线上的两点包括在网中。

5.方法比较由上述各种方法比较看出：中线法控制形式最简单，但由于方向控制较差，故只能用于较短的隧道。三角测量方法其方向控制精度最高，故在光电测距仪未广泛使用之前，是隧道控制最主要的形式，但其三角点的布设要受到地形、地物条件的限制，而且基线边要求精度高，使丈量工作复杂，平差计算工作量大。

5.方法比较由上述各种方法比较看出：精密导线法，在光电测距仪的测程和精度不断提高的今天，由于布设简单、灵活、地形适应性强、外业工作量少，因而逐渐成为隧道控制的主要形式，只要在水平角测量时适当增加测回数，就可弥补其方向控制不如三角测量之不足。而且光电测距导线和光电测距三角高程可以同时进行，大大减少了野外工作量，是隧道控制中应首选的方案之一。GPS测量是目前的一种全新控制形式，随着其价格的降低、精度的提高、理论的完善，已经成为使用最广、效率最高的控制形式。

二、高程控制测量任务按照设计精度施测两相向开挖洞口附近水准点之间的高差，以便将整个隧道的统一高程系统引入洞内，保证按规定精度在高程方面正确贯通，并使隧道工程在高程方面按要求的精度正确修建。每一个洞口应埋设不少于2个水准点，两水准点之间的高差，以安置一次水准仪即可测出为宜。方法隧道高程控制测量一般采用水准测量，对于四、五等高程控制测量也可采用光电测距三角高程测量。

三、进洞关系的计算和进洞测量洞口线路中线控制桩和洞外控制网联系因控制网和线路中线两者的坐标系不一致故洞外控制点和中线控制桩纳入同一坐标系坐标变换计算，可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，即洞内中线点与洞口控制点之间的距离、角度和高差关系确定进洞测量数据，把中线引入洞内

三、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。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，即洞内中线点与洞口控制点之间的距离、角度和高差关系。测设洞内中线点位。从而确定进洞测量的数据。把中线引入洞内。