外业测量
地面连接测量：先在C点上架设全站仪，在二根钢丝上粘贴 配套的反射片，利用全站仪免棱镜测量功能测量a、b的距离， 用检验合格的钢卷尺丈量出c的距离.每次独立测量三测回，每 测回三次读数，各测回较差应小于1mm，角度观测采用全圆 观测，独立测量三次，取其平均值作为定向成果。测角中误差 在±2.5″之内。
2、投点误差与投向误差的类型
1、联系测量
减少投点误差的主要措施：
1)尽量增大两垂球线间距离，并选择合理的垂球线位置； 2)测量时最好停止风机运转，以减少风速； 3）减少周边震动对钢丝、仪器的影响； 4)采用高强度、小直径的（0.3mm）钢丝，适当加大垂球 重量，并将垂球浸入到有稠度的液体中； 5)减少滴水对垂球线及垂球的影响。 6）检查垂球是否自由悬挂，确保垂球自由悬挂。
度（km ）
水平 仪 等级
水平 尺
观测次数
往返较差、附合 或
环线闭合差(mm)
与已知点 联测
附合或 环线
平坦地
山地
±2
±4
2~4
DS1
因瓦 尺
往返测 各一次
往返测 各一次
±8√L ±2√n
注：L 为往返测段、附合或环线的路线长度（km）；n为单程的测站数。
1、联系测量
钢丝自由悬挂的检查 (1) 信号圈法
(2) 比距法 比距法是采用比较井上、井下两钢丝间距离的方
法进行检查。（上下井二根钢丝之间的距离差不超过2毫 米）
投点误差
1、联系测量
由地面向定向水平投点时，由于井筒内气流、滴 水等影响，使得垂球线在地面上的位置投到定向 水平后会发生偏离。
投向误差 由投点误差引起的垂球线连线的方向误差
离}÷（24×实测时张力2） • 计算值非常小可忽略不计。
3、规范要求
1）地下工程控制测量的特点
（1）多采用导线或导线网，其形状通常形成延伸状。随着 坑道的开挖而逐渐向前延伸。 （2）导线点有时设于坑道顶板，需采用点下对中。 （3）随着坑道的开挖，先敷设边长较短、精度较低的施工 导线，指示坑道的掘进。而后敷设高等级导线对低等级导线 进行检查校正。
连接三角形示意图
连接三角形应满足的条件： （1）点C与D及点C′与D′要彼此通视，且C与D的距离要大于等于 50m； （2）悬挂的二根钢丝间距离要尽可能的大； （3） 三角形的锐角γ和γ′要小于1°；构成最有利的延伸三角形； （4）a/c与b’/c′的值要尽量小一些，一般应小于1.5。
1、联系测量
3、规范要求
（3）由于地下导线边长较短，因此进行角度观测时，应尽可能 减小仪器对中和目标对中误差的影响。当导线边长小于15m时， 在测回间仪器和目标应重新对中。应注意提高照准精度。
（4）边长测量中，采用钢尺悬空丈量时，除加入尺长、温度 改正外，还应加入垂曲改正。当坑道内水汽或粉尘浓度较大时， 应停止测距，避免造成测距精度下降。当测距仪测距固定误差 较大时（如5mm+3ppm），为保证测距精度，边长很短时应采用 钢尺量边。在地铁的重要贯通工程中，还应对导线边长加入归 化到投影水准面和投影到高斯-克吕格投影面的改正。
3、规范要求
地下导线的类型有附合导线、闭合导线、方向附合导线、支导 线及导线网等。当坑道开始掘进时，首先敷设低等级导线给出 坑道的中线，指示坑道掘进。当巷道掘进300—500m时，再敷设 高等级导线检查已敷设的低等级导线是否正确，所以应使其起 始边(点)和最终边(点)与低等级导线边(点)相重合。当巷道继 续向前掘进时，以高等级导线所测设的最终边为基础，向前敷 设低等级导线和中线。
相邻点的 相对点位
中误差 （mm）
±8
标尺 类型
因瓦
视线长度
仪器 等级
视距
DS1
≤60
前后视 距差
≤1.0
前后视距 累计差
≤3.0
视线高度
视线长度 20m以上
0.5
视线长度 20m以下
0.3
精密水准测量的主要技术要求
每千米高差 中数中误差(mm)
偶然中 误
差M△
全中误 差 Mw
附合水 准路线 平均长
2、、高程联系测量
钢尺的各项改正
（1）尺段温度改正△L1 • 计算式：因温度发生的误差＝实际测量长度×尺带膨胀系数0.0000115×（使用温度-
20℃） （2）尺段拉力改正数△L2 • 计算式：因张力产生的误差＝（实际测定张力－标准张力）×实测距离÷（伸缩弹性
力(205800 )×尺带的截面面积(2.52 )） （3）因尺带重力面引起的误差改正数△L3 • 计算式：因尺带重力而引起的误差＝（－）{（尺带单位重量()×实测距离）2×实测距
c
c
1、联系测量
2）测量和正确性的检核
(1)角的检验 连接三角形的三个内角α+β+γ=180°。若有少量残差可平均
分配到α、β上。 (２)两垂球线间距离的检查
d c丈 c计
当井上连接三角形中d≤２mm、井下连接三角形中d ≤4mm
时
va


d 3
, vb


d 3
, vc


d 3
1、联系测量
3、规范要求
精密导线的主要技术要求
平均 边长 （m）
导线 总长度 （km）
每边 测距中 误差（mm
）
350
3～5
±6
注：n为导线的角度个数。
测距 相对 中误差
1/60000
测角 中误差（″）
±2.5
测回数
I级全站仪 4
II级全站 仪
6
方位角闭合 差
（″）
5√n
全长 相对 闭合差
1/35000
精密水准测量观测的视线长度、视距差、视线高的要求（m）
2、高程联系测 =m-n+Δl
高差
h=l-(a-b)
高程：
B
HB= HA-h
a
2、高程联系测量
• 利用经监理批准的高程加密控制点，采用悬吊钢尺（钢卷尺要 检验合格）的方法进行高程传递测量，直接将高程传递至底板 水准点。在基坑边悬吊钢尺进行高程传递测量时，地上地下安 置的两台水准仪应同时读数，并应在检定后的钢尺上悬吊与钢 尺检定时相同质量的重锤，将高程传递到基坑底板固定点上。 传递高程时，每次独立观测三测回，每测回相应变动仪器高度， 三测回测得地上、地下高程点高差的较差应小于3mm，取最后 结果的平均数加上钢尺尺长改正数作为最终的结果。
联系测量
1 导线联系测量
2 高程联系测量 3 规范要求
1、联系测量
在竖井中悬挂两根钢丝吊垂球线由地面向地下传递平面坐 标和方向的测量工作称为联系测量。
导线联系测量示意图
1、联系测量
联系测量工作
投点 连接
1．投点 投点时，通常采用单重投点法（即在投点过程中，垂球的重量不
变）。单重稳定投点是将垂球放在油桶内，使其基本上处于静止状态， 单重稳定投点只有当井筒中风流、滴水很小，垂球线基本稳定时才能 应用。我们在投点是要求的架子固定牢固，现场的风机停止工作，减 少人员上下楼梯的干扰和周边车辆震动的干扰。
３）计算井下起始点坐标和方位角
通过井上三角形计算出A、B二点的坐标（取三次平均坐 标），将A、B二点的坐标带到井下三角型中计算出C’的坐 标（取三次平均坐标）。然后后视远处钢丝测量C’、D’ 的方位角。
1、联系测量
３）复核井下起始点坐标和方位角
E C
D
A B
Eˊ
Dˊ Cˊ
将井上、井下连接图形视为一条导线，如D—C—A—B— C′—D′，按照导线的计算方法求出井下起始点C′的坐标及井 下起始边C′D′的方位角。
1、联系测量
• 地下连接测量：
1、先在C’点上架设全站仪，在二根钢丝上粘贴配套的反射片，利用全站 仪无棱镜测量功能测量a’、b’的距离，用检验合格的钢卷尺丈量出c’的 距离，每次独立测量三测回，每测回三次读数，各测回较差应小于 1mm，地上和地下测量二根钢丝的距离较差应小于2mm。角度观测 采用全圆观测，独立测量三次，取其平均值。测角中误差在±2.5″之 内。
1、联系测量
三、连接
把地面上的已知点和定向水平上的永久点与垂球线连接，简 称为连接。我们现在现场采用的是仪器、二个钢丝组成延伸三 角型的连接。
地面连接测量
在地面测定两钢丝的坐标及其连 线的方位角
井下连接测量
在定向水平根据两钢丝的坐标及 其连线的方位角确定井下导线起始 点的坐标与起始边的方位角
1、联系测量
2、联系测量三角形定向推算的地下起始边方位角的较差不应大于12″， 方位角平均值中误差应在±8″之内。
1、联系测量
内业计算
1）连接三角形的解算 运用正弦定理，解算出α，β，α′，β′
sin a sin ，sin b sin
c
c
sin asin ，sin bsin
3、规范要求
（5）凡是构成闭合图形的导线网(环)，都应进行平差计算， 以便求出导线点的新坐标值。 （6）对于螺旋形隧道，不能形成长边导线，每次向前引伸时， 都应从洞外复测。复测精度应一致，在证明导线点无明显位移 时，取点位的均值。 （7）当隧道长度较长时，应在适当位置加测陀螺方位角或通 过钻孔投测坐标点（当埋深较浅时）来提高导线的精度，减小 角度误差的积累。
（4）地下工作环境较差，对导线测量干扰较大。
3、规范要求
2） 在测设地下导线时应注意以下事项：
（1）地下导线应尽量沿线路中线（或边线）布设，边长要接 近等边，尽量避免长短边相接。导线点应尽量布设在施工干扰 小、通视良好且稳固的安全地段，两点间视线与坑道帮的距离 应大于0.5m。对于大断面的长隧道，可布设成多边形闭合导线 或主副导线环。有平行导坑时，平行导坑的单导线应与正洞导 线联测，以资检核。 （2）在进行导线延伸测量时，应对以前的导线点作检核测量， 在直线地段，只作角度检测，在曲线地段，还要同时作边长检 核测量。