市政隧道工程控制测 量方法及数据处理
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主要内容
第一节 概 述 第二节 隧道贯通误差及限差 第三节 洞外控制测量 第四节 控制测量数据处理 第五节 洞内控制测量
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第一节 概 述
隧道是线路的重要组成部分，尤其是长大隧道是整个线路 建设的控制工程。
隧道施工前，要首先进行地面控制测量，提供隧道各开挖 洞口控制桩的坐标、定向方向的方位角及水准点高程，以便 引测进洞。
隧道施工中，为了加快工程进度，一般由隧道两端洞口进 行相向开挖。长大隧道施工时，通常还要在两洞口间设置斜 井、横洞、竖井等，以增加掘进工作面,保证隧道按设计正确 贯通，并为隧道开挖指示方向和空间位置，必须进行进洞测 量、洞内控制测量和施工测量。
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隧道测量示意图
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第一节 概 述
与地面测量工作不同的是，隧道施工的掘进方向在贯 通之前无法通视，隧道测量的主要任务，是保证隧道相向 开挖的工作面按照规定的精度在预定位置贯通，并使各项 建筑物以规定的精度按照设计位置和尺寸修建。
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第二节 隧道贯通误差及限差
• 对于高程控制测量，将洞外与洞内按等影响分配。 设隧道总的高程贯通允许中误差为Mh，则洞外
高程贯通中误差的允许值为 mh=Mh/√2=0.71Mh
对铁路隧道，高程贯通误差的限差为±50mm， 则高程贯通允许中误差Mh=±25mm。按上式计算的 mh=±18mm。
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3、隧道贯通误差的限差
各项贯通误差的限度（用△表式）一般取为中误差的两倍。 • 对于纵向误差，通常都是按定测中线的要求， 即
△L=2mL≤1/2000*L • 对于横向误差和高程误差，按《铁路测量技术规则》根据
开挖洞口间的长度确定，如表7-1所示，按《公路勘测规 范》对贯通误差的规定如表7-2所示。
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第二节 隧道贯通误差及限差
表7-1
两相向开挖洞口间长 ≤4 4～8 8～10 10～13 13～17 17～20 （km）
横向贯通误差（mm） 100
150
200
300
400
500
高程贯通误差（mm）
50
表7-2 两相向开挖洞口间长度（km） ＜3 3～6 ＞6
横向贯通误差（mm）
150
200
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第二节 隧道贯通误差及限差
表7-3
测量 部位
＜4
洞外
30
洞内
40
洞外、洞 内总和
50
横向中误差（mm）
高程
两开挖洞口间长度（km）
中误差
4～8
8～10
10～ 13
13～17 17～20 （mm）
45
60
90
120
150
18
60
80
120 160
200
17
75
100
150 200
250
Hale Waihona Puke 2516第二节 隧道贯通误差及限差
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第二节 隧道贯通误差及限差
贯通误差在线路中线方向的投影长度称为纵向贯通误差。 贯通误差在垂直于线路中线方向的投影长度称为横向贯通误差 在竖直方向的投影长度称为高程贯通误差。
横向贯通误差不超过规定的限值，是隧道测量的关键。 过大时隧道会侵入建筑界限，迫使炸毁大段衬砌！
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第二节 隧道贯通误差及限差
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第一节 概 述
隧道测量的主要任务：
1．洞外控制测量：在洞外建立平面和高程控制网，测 定各洞口控制点的位置；
2．进洞测量：将洞外的坐标、方向和高程传递到隧道 内，建立洞内、洞外统一坐标系统；
3．洞内控制测量：包括隧道内的平面和高程控制； 4．隧道施工测量：根据隧道设计要求进行施工放样、 指导开挖； 5．竣工测量：测定隧道竣工后的实际中线位置和断面 净空及各建、构筑物的位置尺寸。
第二节 隧道贯通误差及限差
四等水准测量每公里高差中数偶然中误差为±5mm， 三等水准为±3mm。因此，若按四等水准测量观测，则洞 外高程贯通允许中误差不超过±18mm的限度最大长度为 13km，而若按三等水准得L=35km。
对公路隧道，由于高程贯通误差限差放大，用三、四 等水准测量相应路线允许最大长度也增大。
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第一节 概 述
洞口投点：线路定测时，标定在地面上确定隧道两端洞口 位置的控制桩。
直线隧道的洞口投点是利用线路上的直转点标定出来的 曲线隧道的洞口投点是利用每条切线上的两个点标定出来 由于定测时的精度较低，满足不了贯通精度的要求，所以 在施工前需进行洞外控制测量，与线路中线精密地联系起来， 根据精密测定的数据，反算精密的转向角、方位角和距离，给 出隧道各洞口投点的坐标。测定洞口水准点的高程，以便引进 洞内，从而保证隧道准确贯通，这就是洞外控制测量的目的。
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第二节 隧道贯通误差及限差
一、隧道贯通误差及其限差 1、贯通
在隧道施工中两个相向开挖的施工中线在设计 的位置（里程）按放样将隧道挖通，称为贯通，该 设计的位置称为贯通点，贯通点所在的横断面称为 贯通面。
2、贯通误差
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第二节 隧道贯通误差及限差
在隧道施工中，由于地面控制测量、联系测量、地下控 制测量以及细部放样产生的误差，使得两个相向开挖的工作 面的贯通点，不能理想的衔接而使成为两个点，这两个点之 间的空间线段长称为贯通误差。
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高程贯通误差（mm）
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第二节 隧道贯通误差及限差
二、隧道贯通误差的来源及分配
隧道贯通误差主要来源于洞内、外控制测量和竖井（斜
井）联系测量的误差。 对洞外控制测量而言，洞外的条件要较洞内好，故对洞外
控制测量的精度可要求高一些 ，按照《新建铁路工程测 量规范》的规定，洞外、洞内控制测量误差对每个贯通面 上产生的误差不应超过表7—3的规定。
• 按照《新建铁路工程测量规范》的规定
将洞外控制测量的误差作为影响隧道贯通误差的一个 独立因素，而将两相向开挖的洞内导线测量各作为一个独 立因素（有竖井或斜井各作为一个独立因素），将各独立 因素按等精度影响，来求各独立因素的影响。
设隧道总的横向贯通误差为△总，则总的横向贯通中 误差的限差为M总=△总/2.因此，当没有竖井或斜井时，独 立因素是三个。
由M总2= M外2+ M内2+ M内2得
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第二节 隧道贯通误差及限差
洞外控制测量的误差所引起的横向贯通中误差的影响值为： M外=±0.58M总
洞内控制测量的误差所引起的横向贯通中误差的影响值为： M内=±0.82M总
当洞内开挖面愈多，则对洞外控制测量的精度要求就愈高， 以弥补洞内控制测量因开挖面的增多而降低的精度。