隧道测量

隧道洞外控制测量

隧道洞外控制测量2010-04-1113：10隧道的设计位置，一般在定测时已

初步标定在地表面上。在施工之前先进行复测，检查并确认各洞口的中线控制

桩，当隧道位于直线上时，两端洞口应各确定一个中线控制桩，以两桩连线作

为隧道洞内的中线；当隧道位于曲线上时，应在两端洞口的切线上各确认两个

控制桩，两桩间距应大于200m。以控制桩所形成的两条切线的交角和曲线要素

为准，来测定洞内中线的位置。由于定测时测定的转向角、曲线要素的精度及

直线控制桩方向的精度较低，满足不了隧道贯通精度的要求，所以施工之前要

进行洞外控制测量。洞外控制测量的作用，是在隧道各开挖口之间建立一精密

的控制网，以便根据它进行隧道的洞内控制测量或中线测量，保证隧道的准确

贯通。

洞外控制测量包括平面控制测量和高程控制测量。

洞外平面控制测量常用的方法有：中线法、精密导线法、三角测量、三边

测量、边角测量或综合使用，此外还可以采用GPS测量。

一、中线法所谓中线法，就是将隧道线路中线的平面位置，按定测的方法

先测设在地表

上，经反复核对无误后，才能把地表控制点确定下来，施工时就以这些控

制点为准，将中线引入洞内。

一般在直线隧道短于1000m，曲线隧道短于500m时，可以采用中线作为控

制。

如图14全国旅游景点排名100 -1所示，A、C、D、B作为在A、B之间修建隧道定测时所定中线上

的直线转点。由于定测精度较低，在施工之前要进行复测，其方法为：以A、B

作为隧道方向控制点，将经纬仪安置在C点上，后视A点，正倒镜分中定出D

点；在置镜D点，正倒镜分中定出B点。若B与B不重合，可量出BB的距离，

则

自D点沿垂直于线2分钟演讲稿 路中线方向量出DD定出D点，同法也可定出C点。然后

再将经纬仪分别安在C、D点上复核，证明该两点位于直线AB的连线上时，即

可将它们固定下来，作为中线进洞的方向。

若用于曲线隧道，则应首先精确标出两切线方向，然后精确测出转向角，

将切线长度正确地标定在地表上，以切线上的控制点为准，将中线引入洞内。

中线法简单、直观，但其精度不太高。

二、精密导线法导线法比较灵活、方便，对地形的适应性比较大。目前在

光电测距仪已经普

及和其精度不断提高的情况下，有条件的单位，导线法应当是隧道洞外控

制形式的首选方案。

精密导线应组成多边形闭合环。它可以是独立闭合导线，也可以与国家三

角点相连。人生总结 导线水平角的观测，应以总测回数的奇数测回和偶数测回，分别观

测导线前进方向的左角和右角，以检查测角错误；将它们换算为左角或右角后

再取平均值，可以提高测角精度。为了增加检核条件和提高测角精度评定的可

行性，导线环的个数不宜太少，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。

在进行导线边长丈量时，应人教版一年级语文上册 尽量接近于测距仪弧圈球 的最佳测程，且边长不应短

于300m；导线尽量以直伸形式布设，减少转折角的个数，以减弱边长误差和测

角误差对隧道横向贯通误差的影响。我国大瑶山隧道长14.3km，洞外控制采用

导线网，取得了很好的效果。

导线的测角中误差按下式计算，并应满足测量设计的精度要求。

(14-1)

式中--导线环的角度闭合差(″)；

--一个导线环内角的个数；

N--导线环的个数。

导线环(网)的平差计算，一般采用条件平差或间接平差。边与角按下式定

权

(14-2)

式中--导线测角中误差，按式(14-1)计算，并宜用统计值；

--导线边长中误差，宜用统计值。

当导线精度要求不高时，亦可采用近似平差。

三、三角测量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。

三角测量除肉松蛋糕 采用测角三角锁外，还可采用变角网和三边网。但从精度、工

作量、经济方面综合考虑，以测角三角锁为好。

三角锁一般布置一条高精度的基线作为起始边，并在三角锁另一端增设一

条基线，以资检核；其余仅只有测角工作，按正弦定理推算边长，经过平差计

算可求得三角点和隧道轴线上控制点的坐标，然后以控制点为依据，确定进洞

方向。

四、三角锁和导线联合控制这种方法只有在受到特殊地形条件限制时才考

虑，一般不宜采用。如隧道在

城市附近，三角锁的中部遇到较密集的建筑群，这时使用导线穿过建筑群

与两端的三角锁相连结。

用于隧道施工控制测量的三角锁或导线环，在布设中除了前面所述要求之

外，还应注意以下几点：

1.使三角锁或导线环的方向，尽量垂直于贯通面，以减弱边长误差对横向

贯通精度的影响。

2.尽量选择长边，减少三角形个数或导线边个数，以减弱测角误差对横向

贯通精度的影响。

3.每一洞口附近测设不少于三个平面控制点(包括洞口投点及其相联系的三

角点或导线点)，作为引线入洞的依据，并尽量将其纳入主网中，以加强点位稳

定性和入洞方向的校核。

4.三角锁的起始边如果只有一条，则应尽量布设于三角锁中部；如果有两

条，则应使其位于三角锁两端，这样不仅利于洞口插网，而且可以减弱三角网

测量误差对横向贯通精度的影响。

5.三角锁中若要增列基线条件时，应将基线设于锁段两端，但此时起始边

的测量精度应满足下列要求：

(14-3)

否则，不应加入基线条件。

五、GPS测量GPS是全球定位系统的简称，它的原理和使用，可参看第十

六章GPS测量。

隧道施工控制网可利用GPS相对定位技术，采用静态或快速静态测量方式

进行测量。由于定位时仅需要在开挖洞口附近测定几个控制点，工作量少，

而且可以全天候观测，目前已得到应用。

隧道GPS定位网的布网设计，应满足下列要求：

1.定位网由隧道各开挖口的控制点点群组成，每个开挖口至少应布测4个

控制点。整个控制网应由一个或若干个独立观测环组成，每个独立观测环的边

数最多不超过12个，应尽可能减少。

2.网的边长最长不宜超过30km，最短不宜短于300m。

3.每个控制点应有三个或三个以上的边与其连接，极个别的点才允许由两

个边连接。

定位点之间一般不要求同视，但布设洞口控制点时，考虑到用常规

测量方法检测、加密或恢复的需要，应当同视。

5.点位空中视野开阔，保证至少能接收到4颗卫星信号。

6.测站附近不应有对电磁波有强烈吸收和反射影响的金属和其它物体。

六、高程控制测量洞外高程控制测量的任务，是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。

高程控制的二、三等采用水准测量。四、五等可采用水准测量，当山势陡

峻采用水准测量困难时，亦可采用光电测距仪三角高程的方法测定各洞口高程。

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。

水准测量的精度，一般参照表14-1即可。

表14-1等级水准测量的路线长度和仪器精度

测量部位测量等级每公里高差中数的偶然中误差(mm)两开挖洞口间的水准

路线长度(km)水准仪等级水准尺类型洞外二≤1.0>36S0.5、S1线条式因瓦水

准尺三≤3.013~36S1线条式因瓦水准尺S3区格式水准尺四≤5.05~13S3区

格式水准尺洞内二≤1.0>32S1线条式因瓦水准尺三≤3.011~32S3区格式水

准尺四≤5.05~11S3区格式水准尺

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；精密导线法，在光电测距仪的测程生命活动的主要承担者 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，

是今后隧道控制中应首选的方案；GPS测量是目前正处于试验阶段的一种全新

控制形式，随着其价格的降低、精度的提高、理论的完善，势必成为将来最有

前途的控制形式。