隧道工程施工测量

第一篇：隧道工程施工测量

隧道工程测量的步骤

隧道工程测量的步骤———送给初入隧道施工测量之门的同僚

当你接到隧道施工工程，无论是被派遣或私人老板雇佣，第

一、要先做隧道进口和出口控制网，为保证进出口坐标系统一致，需要以导线形式或三角锁形式联测，当然GPS更好。如果有支洞，斜井，不管几个均需要将进口的控制点纳入整个控制网中，观测、平差计算。其目的是为了保证所有控制点坐标、高程一致，同精度，防止隧道贯通出现偏差。如果设计单位在这些部位提供的有平面、高程控制网点，你一定要进行复核测量，以免误用而造成不可挽回的经济损失。如果工程是国家正规工程，你应在施测前或过程中上报监理一份布设控制网的设计报告，在结束的时候报一份技术总结供审批。没有要求的或工程较小，这两项可合并一起，在建立控制网后写出报批。

第二、应根据控制网做好贯通误差估算，贯通误差限差要求请见相关规范。如果贯通误差大于规范要求，需要对控制网进行优化，以满足规范要求。

第三、当控制网建立后(包括控制网点复核测量合限)，即可按照设计图纸提供的坐标，将隧道轴线包括支洞、斜井轴线方向控制点在实地稳固标定，位置应选在开挖区以外的适当位置，防止被破坏，但又不要离开挖区过远，使用不便。上述工作完成后，即可进行隧道进出口包括支洞，斜井进口的洞脸开挖放样。开口线的测定应依照图纸，并换算出与控制轴线点的相互关系，用全站仪采用逐近法直接测定。同时应测定洞脸开挖前的原始断面图或测绘不小于1/200的地形图，有地形图软件的话，在室内切出断面图，以供工程量计算之用(如果测地形图，需征得现场监理同意后方可或要求他旁站)。注意：应根据图纸核对洞脸实际里程是否正确。防止造成超欠挖。如果无免棱镜功能全站仪，在洞脸开完逐渐向下的过程中，应将开挖后的断面逐渐测下来，随时检查是否存在欠挖部位，也免得开挖完成后，测绘断面困难，

第四、当洞脸形成后，根据图纸，及施工组织设计和措施，将隧道的轮廓开挖线在洞脸上标出，其轮廓点间距不应大于50cm。为了不至于欠挖，轮廓点可大于半径5cm放样，一般宁超不欠，但不可过大免得形成过量超挖。

第五、当进洞之时，应根据隧道体型断面(单圆心还是多圆心)、隧道平面线型，用程序型计算器编制计算程序，以便放样定点计算。隧道的轮廓点的测定宜用带激光的全站仪直接在开挖掌子面测定坐标、高程，输入计算器计算后根据计算结果改正位置，以逐近法确定，一般不超过2次即可。

第六、洞内控制应随着隧道的掘进延伸而布置，其布置形式以导线为好。导线点宜布置在隧道的一侧，导线点间距应不大于200m。对于3公里以上的隧道等级不低于四等。放样控制点距开挖面距离不大于50m为宜。如果隧道比较短且平面线性为直线，可采用激光准直仪比较方便。对于激光准直仪的安装调试请参考相关资料，不在赘述。

第七、在进行隧道开挖轮廓点放样中，应随时检查凸出部位的欠挖，并标出范围，供处理，以免过后处理困难。

第八、根据设计或监理要求，及时测定隧道开挖断面图，断面一般5到10m一条，测量方法可用带激光的全站仪，置仪于适宜控制点上，直接进行断面测量。不需要在每个断面上置仪来进行测量。

第九、编程技巧：隧道周边轮廓点的放样，是通过全站仪测定坐标、高程数据的采集，然后输入计算器进行计算，来获得放样点在隧道的空间位置，从而判断是否满足图纸和自己的要求。放样点的坐标有两种形式采用，

1、利用图纸设计平面坐标即大地坐标和高程，

2、相对坐标和高程，即以隧道前进方向中线为X(里程)，隧道中线两侧为Y，Y值为正在中线右侧，为负在中线左侧，洞口底部设计高程为零点。两种坐标获得的目的只有一个，那就是通过计算求得测点在隧道的空间位置量，即该点的里程、高程数值以及该点与圆心或中线的关系数值。第一种方法计算量较大需要在程序中通过计算换算成里程，没有第二种直观，但程序编制需要点功夫，并要求将设站置仪器点换算成隧道相对坐标进行。编程应根据自己的喜好或习惯来编制，

可借用他人资源来改编适合于自己的，建议不要照搬，拿过来就用，别人的不一定适合。

在编程过程中，一般对隧道周边轮廓点的空间位置计算是要参考设计的圆心高程与开挖边线的关系进行的，无论单圆心还是多圆心，同时还要考虑隧道是否设计有的纵向坡度，圆心的高程是随纵向坡度及里程延伸而变化的。如果隧道平面是曲线型，在程序编制中还要将曲线计算部分编制进去。一般隧道如果是过水作用不设置缓和曲线，是交通隧道特别是高速公路和铁路会遇到缓和曲线的，程序编制时应引起注意。

对于曲线隧道部分的编程，可以根据曲线半径的大小来设计，当半径较大的时候，可以采用折线的形式进行编制来简化程序，其折线长度的选择只有在玄狐差不影响开挖放样精度的时候采用。

第十、为什么需要求得测点(轮廓放样点)的里程或称X坐标，因为隧道在掘进的时候，掌子面不会是一个平面，会有凸凹，当隧道纵向有坡度的时候，凸凹的部位(指轮廓线周边)的里程不一样，其里程位置的开挖高程在断面位置是不一样的，目的就是解决这一问题。测得的高程目的就是通过计算对照相对这一测点里程的设计高程在该处断面的轮廓点位置是否吻合，来改正测点的轮廓点位置至正确。

当然，在隧道无纵向坡度的时候可简化计算过程与程序。

第二篇：中铁局集团隧道施工测量方案：

工程概况

(一)工程概况、李家坊隧道二期工程是在原有李家坊隧道一期工程西侧新建的一条隧道，为单向双车道隧道，设计行车速度60km/h。与一期工程线位基本平行，两洞测设间距30—35m。隧道起讫桩号yk0+875~yk2+140，全长1265m;平面线型：直线，r=1500右

偏圆曲线，直线;纵坡为1.35%(1245m)和-1.5%(20m)的人字坡。隧道竖曲线变坡点里程为yk1+820。采用进出口双向掘进。右线平曲线要素表坐标桩点名称里程桩号(n)直圆点(zy)曲中点(zq)圆直点(yz)yk0+976.14yk1+217.81yk1+459.483339559.0533339318.7773339085.357y(e)502914.002502890.653502829.06

2(二)施工工序流程

一、主要测量工作及仪器配置

①、平面控制测量

②、高程控制测量

③、放样洞内开挖断面、钢支撑定位

④、放样衬砌断面

⑤、贯通测量复测及控制测量使用测量仪器表序仪器名称规格型号单数备注

号1双频gps全站仪rtkgps1230徕卡tcr402徕dsz2+fs14水准仪限界检测5仪bjsd-2苏光ds3卡

位台套

量35+1ppm2″2+2p1pm

2

3水准仪

台台套

10.01mm

11㎜

1

1mm

二、测量人员配备及分工

项目部工程部设测量班，隧道工区设测量组，综合素质能达到独立胜任隧道工程的控制测量和隧道放样的水平。测量班和工区测量组实行班(组)长负责，测量班负责对隧道工区施工测量工作进行指导，测量组长为隧道施工及时提供定位和服务。我公司实行三级复合制度，平面测量和导线点的布控由公司精测队完成，并按开挖进度情况进行复检，项目部测量班长负责测量组测量过程的监督和测量成果的复核，随时做到监控测量，测量组在测量时加强自检自核。

(三)主要测量工作及内容：

①平面控制测设隧道平面控制测量的任务主要是保证隧道的精度和正确的贯通，并定出施工中线。

(1)洞口投点测设施工时通过洞外精测点，引进洞内采用双导线布置形成闭合导线，采用全站仪、精密水准仪等测量仪器，精确控制隧道中线。洞口导线点位埋设使用φ22钢筋(钢筋顶上刻十字线)埋于洞口附近坚固稳定的地面上，并用混凝土固定桩位，点与点之间通视良好。点位布置完毕后，利用设计院交接的导线网点gps点(已知)作基准点，使用全站仪引测附合导线上各点的坐标值(并经平差)，使用精密水准仪从高等级的2个bm点测定导线上各点的高程(并经平差)。水平角的观测正倒镜六个测回中误差≤±2.5″，每条附合导线长度必须往返观测各三次读数，在允许值内取均值，导线全长闭合差≤±1/30000。

(2)洞内导线测量隧道洞内导线控制测量在洞外控制测量的基础上，结合洞内施工特点布设导线，以洞口投点为起始点，沿中线布设，形成导线环。导线边长根据测量设计的要求并考虑实际通视条件，选择长边布设。导线点布设在施工干扰小、稳固可靠的地方。由洞外向洞内的测角、测距工作，在夜晚或阴天进行，洞内的测角测距，在测回间采用仪器和觇标多次置中的方法，并采用双照准法(两次照准、两次读数)观测。照准的目标应有足够的明亮度。并保证仪器和反射镜面无水雾。洞内导线平差，采用条件平差或间接平差，也可采用近似平差。洞内导线的坐标和方位角，必须依据洞外控制点的坐标和方位角进行传算。

②高程控制高程控制点的布设是利用平面控制点的埋石，如特殊需要时进行加密，其布置形式也为附和水准线路。精密水准点的复测按四等水准控制。观测精度符合偶然误差±2mm，全中误差±4mm，往返闭合差≤±8(l为往返测段路线段长，以km计)。两次观测误差超限时重测。当重测结果与原测成果比较不超过限值时，取三次成果的平均值。洞内高程必须由洞外高程控制点传算。每隔100～150米设立一对高程控制点。洞内高程采用水准仪进行往返观测。并定期进行复测。

③放样洞内开挖断面、钢支撑定位隧道开挖采用全站仪进行中线放样及水准仪进行高程测量。开挖面至预计贯通面100米时，开挖断面可适当加宽(加宽值不超过隧道横向贯通误差限差的一半。初期支护完成后，采用断面检测仪对开挖断面进行检查，发现欠挖后及时报与施工班组处理。仰拱断面由设计高程线每隔0.5m(自中线向左右)向下量出开挖深度。

④放样衬砌断面隧道立模衬砌前，必须

对衬砌段进行中线放样和高程测定。并标注特殊部位的高程位置。隧道衬砌施工完成后，必须对衬砌段进行中线放样和高程复合，并测出衬砌后的净空断面。

⑤贯通误差的测定及调整为确保施工进度和改善施工环境，项目部采用进出口两方相向掘进，考虑出口施工条件比较好，预计贯通点为yk1+400，取yk1+400的理论坐标为贯通点，由两端导线

分别测量该点坐标，测量该点横向贯通误差、纵向贯通误差、水平角求算方位角贯通误差和高程贯通误差。

隧道贯通误差

式中：m外—控制网误差对横向贯通误差影响值;

m1—由进口计算的影响值;m2—由出口计算的影响值;mβ—由控制点放设中线时理论高度中误差;

隧道贯通后，中线和高程的实际贯通误差，应在未衬砌地段调整，调线地段的开挖和衬砌，均应以调整后的中线和高程进行放样。因本隧道贯通面处于直线段，因此中线采用折线法调整并符合《测规》表4.9.3的规定。通过导线测得的贯通误差按下述要求调整：

(1)方位角贯通误差分配在未衬砌地段的导线角上;

(2)计算贯通点坐标闭合差;

(3)坐标闭合差在调线地段导线上，按边长比例分配，闭合差很小时按坐标平差处理;

(4)采用调整后的导线坐标作为未衬砌地段中线放样的依据。

高程贯通误差在规定的贯通误差限差之内时，按下列方法调整：

(1)由两端测得的贯通点高程，取平均值作为调整后的高程;

(2)按高程贯通误差的一半，分别在两端未衬砌地段的高程点上按路线长度的比例调整;

(3)以调整后的高程，作为未衬砌地段高程放样的依据。

(四)竣工测量、隧道竣工后，在中线复测的基础上埋设永久中线点。在直线上每200米设一个，曲线上按曲线五大桩埋设。永久中线点设立后在隧道边墙上绘出符合《工程测量规范》gb50026-9

3、《城市测量规范》cjj8-99。

(五)测量资料管理测量放样的依据是施工图纸及相关规范，要求使用的图纸及规范必须盖“受控”章，确保其有效。对工程所用测量资料加以分类存档，并按要求进行管理。所有原始测量数据必须在现场用铅笔记录在规定的测量手簿内，记录数据字迹应端正、整齐、清楚，不得更改、擦改、转抄。每次施测前应在室内做好测量资料计算，同时将施工过程、测量方法及要求对测量人员交底。测量资料必须由一人计算，另一人复核签认后才能用于现场测量放样。所有现场测量原始记录，必须将观测者、记录者、复核者记录清楚且须是各岗位操作人员自己签名。中线施工放样记录必须用经纬仪簿记录，各项内容应填写清楚。水平高程施工放样记录必须用水准仪簿记录，记录中各项内容应填写清楚、完整。

(六)注意事项

严格按规程办事，遇到超限时要认真检查，不合规范要求及时返工。测量组人员团结配合，保持测量人员的相对稳定。制定仪器维修和保养制度及周检计划，加强仪器的维修和保养工作，保持其良好状态，按时送检。专人负责对桩点的保护，注意防止桩点沉降、偏移并定期复核，有偏差时及时调整。观测和计算结果必须做到记录真实，注记明确，计算清楚，格式统一，装订成册和长期保管。一切原始观测记录和记事项目必须在现场记录清楚，不得涂改，不得凭记忆补记，手簿必须填明页次，注明观测人、记录人、计算人、复核人、观测日期、起始时间、气象条件、使用的仪器和觇标的类型，并详细记录观测时的特殊情况。因超限划去的观测记录应注明原因。未经复核和检算的资料严禁使用。

(七)测量质量的保证措施执行现行有关测量技术规范，保证各项测量成果的精度和可靠性。定期组织测量人员与相邻施工单位共同进行洞内外控制点联测，保证控制点的准确性。认真审核用于测量的图纸资料，复测后方可使用，抄录数据资料，必须仔细核对，且须经第二人核对。各种测量的原始记录，必须在现场同步完成，严禁事后补记补绘，原始资料不允许涂改，不合格时，应当补测或重测。测量的外业作业必须采取多测回观测，并形成合格检核条件;内业工作，坚持两组独立平行计算和相互校核。重要的定位和放样，必须采用不同的测量方法或测量环境下进行。利用已知点(包括控制点、方向点、高程点)必须坚持先检测后用的原则，即已知点检测无误或合格时才能利用。

注：本施工测量方案由中铁十一局集团第三工程有限公司黄石市李家坊隧道工程项目经理部工程技术部负责解释。

中铁十一局集团第三工程有限公司黄石市李家坊隧道工程项目经理部工程技术部二〇〇九年四月二十一日

第三篇：隧道施工测量的工作内容及注意事项

隧道施工测量的工作内容，包括隧道地表(洞外)的平面和高程控制测量、洞口投点测量及洞内外控制点联测工作，尤其是洞口控制网(点)或洞内、外过渡控制点精度的周期检查与质量确认至关重要。在进行洞内控制和施工测量时，应重点考虑设计好洞内施工中线及控制桩点(方向线、水准点)往掌子面引测的方式及需达到的精度。力求布点稳妥、观测可靠，施测形式及成果材料的处理方法缜密合理。隧道洞内的施工周期长、测量环境条件差、施工千扰大，故测量桩位受影响的因素最多。每次往前引测桩点(或方向)必须对原测(既有)启用点进行“搭接”式复测检查并尽量选用精度较高的桩点作为起始点(边)。在洞内施工过程中，测量桩点时常遭到施工毁坏，恢复(补测)这些桩点或增没新点时，保证其精度和日后稳定是一件反复和需要高度重视的工作，补测(重测)时应按照

在完成每期(次)的成果汁算时，测量人员均须两人(或几人)独立进行手算(或计算机编程计算，但必须进行复核计算)，起算及用作计算的观测数据均须核对，最后检查结果，确认两人单独计算的结果是否一致。抄写或编

制测量成果资料时亦应有两人相互核对，尽可能消除在整理过程中的因粗心而导致的各种差错。

隧道施工是从地面开挖竖井或斜井、平洞进入地下的。为了加快工程进度，通常采取多井开挖以增加工作面的办法。如图7-1所示。

在对向开挖的隧道贯通面上，中线不能吻合，这种偏差称为贯通误差。贯通误差包括纵向误差Af、横向误差A"、高程误差朋。其中纵向误差仅影响隧道中线的长度，容易满足设计要求。因此，根据具体工程的性质、隧道长度和施工方法的不同，一般只规定贯通面上横向误差及高程误差的限差：A"<50～100mm.AA<30～50mm。在隧道工程施工过程中，需要利用测量技术指定隧道的开挖井位、开挖方向，以控制隧道的贯通误差。

隧道地面控制测量

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地面控制测量。地面控制测量的作川，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。

第四篇：隧道控制测量

浅 谈 隧 道 控 制 测 量

摘要：在隧道施工中，采用两个和多个同向的掘进工作面分段掘进隧道，使其按设计要求在预定地点彼此接通。为实施贯通而进行的有关测量工作，称之为贯通测量。贯通测量设计大多数的隧道测量内容，由于各项测量工作中都存在误差，从而使贯通长生偏差。因此在隧道测量中为了保证贯通误差的设计要求，这就要求在隧道有关测量中要尽量的避免或减少误差，控制的方法有精确测量还有一定的测量方法和技巧。

关键词：贯通测量，控制，控制测量，导线布设，高程测量，超欠挖，路线定线

1.1隧道施工测量的内容和作用

随着现代化建设的发展，我国地下隧道工程日益增加。如公路隧道、铁路隧道、水利工程输水隧道、地下铁道、矿山通道等。地下隧道工程施工需要进行的主要测量工作主要包括: (1) 地面控制测量：在地面上建立平面和高程控制网; (2) 联系测量：将地面上得坐标方向和高程传递到地下，建设地面下统一坐标系统; (3) 地下控制测量：包括地下平面与高程控制; (4) 隧道施工测量：根据隧道的设计进行放样、指导及衬砌的中线及高程测量。 根据工作地点划分，隧道施工测量可以分为地面测量和地下测量两大部分。

1.2 地面控制测量

地面控制测量主要是对施工隧道进行定位、定向和控制，一般根据实际情况不成网状或导线。

1、 控制网布设步骤 ①

收集资料

主要包括施工地区的比例尺地形图;隧道所在地段的路线平面图;隧道的纵、横断面图;隧道平面图;隧道施工技术设计;周围以后控制点资料;该地区的水文、气象、地质及交通等方面的资料。

②

现场勘查与交桩

在对收集到的资料进行初步的分析之后，为了进一步判定已有资料的正确性和了解实地情况，需对隧道穿越的地区进行实地勘查。一般沿隧道线路中线，从洞口一端向另一端进行，观察隧道两侧地形，应特别注意洞口路线的走向、地形与施工设施的布设情况。勘查过程中有设计人员向测量人员现场交桩。

③

选点布网

一般直接到现场勘查先点，要注意利用已有控制点，选点时应考虑一下因素：

(1):在隧道的进出口，斜井与平洞等的标桩位置，竖井的附近，曲线的起点、终点及交点等处应选点。 (2)：三角网的基线应选在平坦的地方，三角性的边长应大致相等，求距角应不小于30°。 (3)：控制点要选在稳定、牢靠的地方，不受施工的影响。 (4)：在每个洞口至少有三个控制点，确保洞内导线测量有足够的起始和检测数据。 (5)：相邻两点要通视，避免造高标。

三角网的形式一般采用单三角锁，当隧道出口附近有精度可靠的高级三角点时，可考虑布设三角网或三边网。

2、 地面导线测量 ① 选点要求

(1) 在直线隧道中，为了减少导线距离误差对隧道横向贯通误差的影响，应尽量将导线沿着隧道中线布设，导线点数应尽可能的少，以减少测角误差对横向贯通误差的影响。

(2) 对于曲线隧道，应沿曲线的切线方向布设，最好能把曲线的起、终点也作为导线点。这样曲线转折点上的总偏角就可以根据导线测量结果计算出来。

(3) 导线点应考虑横洞、斜井、竖井的位置

(4) 为了增加校验条件，提高导向测量精度，应尽量布设成闭合导。

3、 地面水准测量

水准测量的等级，取决与隧道的长度、隧道地段的地形情况等。水准测量施测，一般可利用路线基平水准点高程作为起始高程，沿水准路线在每个洞口至少应埋设三个水准点。水准路线应构成环，或者布设成两条相互独立的水准路线。

1.3 竖井联系测量

为了使井上、井下采用统一坐标系统所进行的测量工作，称坐联系测量。联系测量的任务在于确定：

①井下导线中一条边的方位角;

②井下导线中一个点的平面坐标x和y; ③井下起始点的高程;

定向分为几何定向和物理定向两大类。

1.4 地下控制测量

1、地下导线测量

地下导线测量的目的是以必要的精度，按照与地面控制测量统一的坐标系统，建立地下的控制系统。根据地下的导线坐标，就可以标定隧道中线及其衬砌位置，保证贯通等施工。地下导线的起始点通常设在隧道的洞口、洞口、斜井口。起始点坐标和方位角有地面控制测量或联系测量确定。

这种在隧道施工过程中所进行的地下导线测量与一般地面导线测量相比较有以下特点：

(1) 地下导线随隧道的开挖而向前延伸，所以只能逐段布设支导线。而支导线采用重复观测的方法进行校核。

(2) 导线在地下开挖的坑道内布设，因此其导线形状完全取决于坑道形状，导线点选择余地小。

(3) 地下导线是先布设精度较低的施工导线，然后在布设精度较高的基本控制导线。

设地下导线是应考虑贯通是所需要的精度要求，另外还应考虑到导线点的位置，以保证在隧道内以必要的精度放样。在隧道建设中，导线一般采用分级布设。

(1) 施工导线：在开挖面向前推进时，用以进行放样且指导开挖的导线测量。施工导线的边长一般为25——50米。

(2) 基本控制导线：当掘进长度达100——300米以后，为了检查隧道的方向是否与设计的相符合，并提高导线精度，选择一部分施工导线点布设边长较长，精度较高的基本控制导线。

(3) 主要导线：当隧道掘进大于2千米时，可选择一部分基本导线点布设主要导线，主要导线的边长一般可选在150——800米。

在隧道施工中，一般只布设施工导线与基本控制导线。当隧道过长时才考虑布设主要导线。导线点一般设在岩石坚固的地方。隧道的交叉处须设点。考虑到使用方便，便于寻找，导线点的编号尽可能做到简单，那次序排列。

由于地下导线布设成支导线，而且测一个新点后，中间要间断一段时间，所以当导线继续向前测量时，需先进行原点检测。在直线隧道中，检核测量可只进行角度观测，在曲线隧道中还需检核边长，在有条件是尽可能构成闭合导线。

由于地下导线的边长较短，仪器对中误差和目标偏心误差对测角精度影响较大，因此应根据施测导线等级，增加对中次数。

2、地下水准测量

下水准测量以洞口水准点的高程为起始数据，经导入高程传递到地下水准基点，然后有地下水准基点出发，测定隧道内个水准点的高程，作为施工放样依据。

地下水准测量的特点： (1) 水准线路与地下导线相同，在隧道贯通之前，地下水准线路均为支线，因而需要往返测。

(2) 通常利用地下导线点作为水准点. (3) 在隧道施工中，地下水准支线随开挖面的紧张而向前延伸。为满足施工要求，一般可先测设精度较低的临时水准点，其后在测设精度较高的永久水准点。

1.5 施工测量

在隧道施工测量中，对隧道走向的控制极为重要，而控制隧道走向的控制条件就是控制隧道中线，以此来控制隧道的走向。

隧道中线的控制，是根据设计图纸所给的参数来控制的。根据设计图纸所给的设计参数，计算出有关桩号的坐标，准确放样中线里程桩号。在隧道施工中，隧道中线基本控制隧道的开挖的前进方向，再由设计参数控制隧道的开挖轮廓线。

其中现在应用最广泛，最简单的操作方法就是将所给的设计参数和设计路线编写成一个计算程序，，根据里程算出坐标称之为正算，根据坐标推算里程称之为反算，再加上高程计算，这样就可以把一条隧道立体的控制。同样，只要把路线中线确定，我们就可以确定任意一点距相对应的同一里程中线的偏移量，从而达到控制隧道走向的目的。在隧道的施工过程中，最主要的就是控制超欠挖、控制路线的走线、控制二衬厚度、隧道的标高。

超欠挖控制：超欠挖控制的核心理念就是开挖半径必须大于等于设计开挖半径，从而给初期支护和二次衬砌留有做够的空间，从而保证初期支护厚度和二次衬砌厚度，最终符合净空设计要求。超欠挖计算就是根据所测点的三维坐标，计算出该点的实际半径，在于设计半径相比较。

路线走向控制：;路线走向控制就是要控制隧道中线的控制，同时也要控制隧道两边墙距中线的距离，从而达到控制路线走向。中线控制主要是利用两坐标点的距离来计算的，计算距离的前提就是计算出这一点同一里程的中线坐标，从而计算出该点与中线的距离，而该点的中线坐标计算就要知道该点的里程，此时应用坐标反算里程得出该点的里程。计算出该点距中线的距离，从而控制隧道两边墙的走向，最终控制隧道走向。

控制而成厚度：控制二衬厚度在整个隧道施工中都是核心，二衬承载者整个隧道的受力，保证隧道的正常通行，所以二衬厚度必须保证，按照设计要求，给二衬提前预留空间，这就要控制好开挖，必能出现欠挖这样才能保证二衬厚度，同样二衬台车定位也要做到准确，而二衬台车定位依据就是隧道中线点，从而对准确放样隧道中线点要求极高。

隧道标高控制：隧道标高控制主要是根据路线设计中线高程，控制隧道标高。通过对路面的标高控制来决定隧道底部的开挖。在四级以上围岩级别带仰拱的开挖，要根据路面高度和仰拱设计高度准确控制仰拱的开挖轮廓线。

隧道是一个三维的立体结构，从而要想控制隧道施工符合设计要求，必须从三维来控制，从而达到设计贯通误差要求。

参考文献

《测量学》 人民交通出版社 《公路与城市道路、桥梁、隧道工程专用

人民交通出版社 》

第五篇：隧道测量总结

[转帖]隧道测量总结

上中隧道工程南线隧道经过几个月紧锣密鼓的施工已经顺利穿越黄浦江，正朝着接收井挺进。为了能使隧道顺利贯通还有许多障碍及难关，如穿越多层民房、地下管线及准确进洞都是对我们考验。

测量工作的重要性是不可忽视的。从工程开始的围挡，地面基础设施的施工，盾构的出洞进洞，直至工程的竣工验收都有着测量工作人员的汗水结晶，更是智慧与科学的体现。

隧道测量的误差主要由地面控制、联系测量、地下控制及盾构仪的精度四方面构成。为了减少误差确保贯通，我们做了大量的工作。现对前期测量工作进行回顾总结，以更好地做好下一步工作。 一控制测量

隧道施工在公路、铁路施工中都是一个重点。对于长隧道或曲线隧道，确保盾构推进能沿着设计轴线推进及全线贯通，主要取决于控制测量、联系测量和地下控制测量。

1. 地面控制测量

地面控制测量误差对地下横向贯通误差的影响较为复杂，主要控制其测量终点横向点位误差即终点的横向位移。这是盾构机能否顺利进洞的关键因素之一。终点的横向点误差是由测角误差和边长误差的共同影响所产生。开工前由业主提供地面控制网。我们严格按照要求对控制点进行3个月一次的复测，保证其点位的稳定。平面控制我们选用了Leica的TCR1201进行观测，此仪器为一秒级，其相对精度均符合规范。在盾构推进前项经部还委托有专业资质的第三方采用二等GPS测量，对平面控制点进行复测以确保精度。

高程控制我们也按规范进行联测，选用Leica的NA2水准仪加平行玻璃板，使精度达到0.1毫米。同样在盾构推进前项经部还委托有专业资质的第三方采用二等水准及跨河水准测量，对高程控制点进行复测以确保精度来有效地控制隧道高程贯通误差。

2.联系测量

在隧道施工中为了保证隧道正确贯通，就必须将地面控制网中的坐标、方向及高程，经由竖井传递到地下。这个传递工作称为竖井联系测量，是联系测量中常用地一种。坐标与方向地传递又称为定向测量，通过定向测量，使地下平面控制网与地面上有统一地坐标系统。而高程传递则使地下高程系统获得与地面统一地起算数据。提高测量精度及分析测量误差通常我们可采用附和或闭合路线来完成这项工作。定向工作可分为几何和物理方法。但隧道测量是工程测量中很特殊的一个部分，由于受条件的限制无法按常规的方法。我们公司在高级工程师(教授级)的主持下，经过无数次的深化，确立了运用几何法进行定向测量(联系三角形测量)的方法将地面控制点传递到地下。实践证明，几何法定向成本低、收敛快、可靠性强、不受施工影响，施工企业在经济上容易承受。根据几何学原理通常情况下在竖井内投放两根钢丝与井上测站沿轴线布置成狭长三角形，钢丝下挂重锤，使其构成铅垂。建立竖直面，在该面上两垂线间任意两点连线的方位角均相等，同一垂线上任意点的坐标也都相等。测量是一份责任心相当重的工作，每个测量人员对自己都是严格要求，考虑问题相当的严密谨慎，顾由唐工倡议由原有悬挂两根钢丝的基础上增加一根。使之组成两个联系三角形，以提高精度又能校核成果。对于三跟钢丝的布置也有相当的讲究两根钢丝与仪器的夹角不能超过2度，这样在平差过程中可以减少计算角的误差。定向悬挂高强度的钢丝(0.3mm)，并吊以重锤拉直钢丝，由于定向测量有4-5个方向、9个测回且需井上井下同时进行，将地面和地下连成一个整体，形成一个系统。难度较高，故重锤需置于油桶中，是其更为稳定不易晃动同时又可减轻钢丝的压力。根据现有设备及隧道长度及施工要求，我们我们已经将传统定向中用钢尺人工量边改为全站仪无棱镜测距。使每条边的精度达到0.1mm,大大高于限差≤2mm的规范要求。同时我们准备每条隧道施工期间安排三次定向测量。定向测量由总公司唐震华高级工程师把关，并有多名技师现场参与，现已完成了二次。结果比较满意。各方面的误差均小于规范要求。

高程控制点我们采用高程传递的方法将地面控制点传递至地下，这也就是所说的高程导入法。在进行高程传递前，必须对地面上的起始水准点的高程进行核对。在井上井下设置两架水准仪，钢尺悬挂在固定支架上，下端悬挂重量为10kg的重锤。由地面上的水准仪在起始水准点的水准尺上读书a,钢尺的读数为β1。井下水准仪的钢尺读数为β2，而井下水准点的读数为b。井下水准点的高程HB可用一下公式计算：

HB=HA+a-[(β1-β2)+△t+△l]-b 式中：△t为钢尺的温度改正

△l为尺长改正

HA为井上水准点的高程 在经过3次同样的高程传递后，才可以确定井下水准点是否稳定，有没有受到竖井和隧道自身沉降的影响。同时不同仪器所求得的井下水准点高程不同，一般高程的不符值不应超过2mm. 3.地下控制

地下控制测量包括导线及高程测量。地下导线测量的目的是以必要的精度，按照与地面控制测量统一的坐标系统。建立足以确保盾构顺利进洞的井下控制系统，为盾够姿态的测定提供依据。由于隧道内没有足够的空间无法随意布设导线，只能以支导线形式向前延伸。然而支导线精度较差，势必造成较大的误差，所以我们采用工作量较大的双导线测量，以提高精度，是保证隧道的贯通的较佳方法。导线点通常设在隧道衬砌的上弦位置，其位置相对稳定不易受到外来因素的影响。但是由于上中路隧道目前是世界第一大直径隧道，考虑到安全及施工问题，我们将导线点设在腰部，仅保留靠近井口的两个观测台。用以定向后的数据比较。井下导线复测不少于三次。测角、测距选用的仪器为一秒级的全站仪，用全圆法测角、用往返正倒镜测距，测回数不少于4次。

地下水准测量的目的同样也是为了建立一个与地面统一的高程系统，作为隧道施工中路面铺设、中板放样之用，当然主要目的也是为了隧道贯通做好保障。高程测量均为支水准线路，因而需要用往返观测及多次观测进行检核。由于坡度较大使测站增加，故工作量比较大。为确保盾构测量使用数据的准确，我们几乎每二天要测一次水准。大直径隧道增加了空间，但也给我们测量增加了难度，习惯的测量位置都在隧道顶部，自动测量系统又限制我们只能在车架上完成一系列测量工作，导线及高程都需要在车架的行架上进行空中接力。我们使用Leica NA2水准仪，采用悬挂钢尺的方法将控制点高程连接至仪器台面上，保证了盾构高程沿着设计轴线掘进。 二.盾构仪安装 所谓盾够仪就是盾够测量的标志。盾够在掘进时，在土层中的姿态必须通过测量的方法来测定。不管是我们传统的人工测量还是先进的自动测量系统都需要在盾构机上作一个标记，使我们的仪器可以清楚的看到它。自动测量系统的标志安装在盾构中心的上方，其标志有一个棱镜及一个光靶组成，稍后在自动测量系统中将结合其他功能做详细的介绍。虽然我们所用是当今世界最大的，设备最为齐全的TBM。有利必有弊，对于我们测量可以利用的空间并不宽敞。理论上说盾构仪的前靶后靶的距离应尽量的拉长，这样就提高了反算到切口和盾尾的精度。同时前靶后靶的位置尽量应该靠近盾构的中心，这样收到盾构旋转的影响较小。进行盾构机内标志的安装，对盾构起始姿态的测量十分重要。贯通测量影响精度的误差一部分来自于标志安装是否正确。所以在掘进前测量的头等大事就是正确地测好盾构机的起始姿态。当盾构机主体结构完全焊接安装完成，静止在基座上时，通过垂吊麻线求出盾构切口及盾尾的外壳两端地象限点，实测其坐标。然后将切口两端象限点坐标与盾尾两端象限点坐标的平均线作为盾构机的平面中心线，同时求出盾构机的转角。然后实测切口与盾尾顶和底的高程求出盾构的高程中心线，以及盾构静止状态的坡度。在盾构机内选择合适的位置安装姿态测量标志，由于盾构机中心部位已被自动测量系统占据，因此我们只能安装在尽可能靠近中心线的位置，与此同时只能将后靶加长至千斤顶顶块的后部，使前后靶距离增加至两米。为了避免标志被破坏或变动，同时也可以进行校核，安装了三个标志，通常情况下使用两个，一个备用。接着按实测的静止盾构坡度及转角安装坡度板 (如图)

坡度板的垂线距离同样要求尽可能的放长，以消除坡度板的制作误差。同时我们打破常规，淘汰了原有通过环号累积来求得盾构里程的做法，

在标志上安装棱镜(如图) 通过实测坐标反算切口及盾尾的里程，同时通过这一里程更为准确的判断盾构的偏离值。但是，随着精度的提高，井下测量人员的素质也需要相应的提高。采用这种新的标志后，人工测量必须能够熟练操作全站仪，所以对测量人员又是一种挑战。 三.盾构及管片姿态的测定 在隧道施工过程中，测量人员的主要任务是随时确定盾构的掘进方向。虽然现在我们有自动测量系统，人工测量还是一种让人较为放心的方法，毕竟在我们隧道施工过程中得到了广泛和长久的使用，而且效果显著。人工测量还是每天担当着复合自动系统的重任。利用安放在控制台上的仪器测量盾构前后靶的坐标。特别要提的是控制台上所使用的是可以消除对中误差的强制对中盘，以前的强制对中盘是通过插入铜螺丝来固定，但是随着现在仪器摩擦制动运用的增多，铜螺丝与孔之间存在间隙，所以使用铜螺丝固定并不理想。因此我们采用了螺纹式的强制对中盘，将螺丝焊接在对中盘上，基本消除了对中误差。在得到切口盾尾坐标后，反算盾构的位置也就是求出里程。对于盾构平面来说通常都会经过直线-缓和曲线-圆曲线-缓和曲线-直线这一过程，因此里程的判断相当重要。 直线段中计算偏离值公式：(aX+bY+c)÷√(a2+b2)

缓和曲线段中计算偏离值公式： L3÷(6RL0)-L7÷(336R3LO3) 圆曲线段中计算偏离值公式：R-√(△X2+△Y2) 由于隧道的坡度盾构的直径较大，在盾构的长度上需要用坡度加以改正，这在以前的地铁盾构中是可以忽略不计的，同样转角改正也是不可忽视的，盾构标志高出盾构中心将近六米，盾构每旋转一分就会有Xmm差值。坡度、转角及盾构总长的改正使盾构姿态测定能有较高的精度(小于5mm)。有了正确的里程后，用实际坐标与设计坐标进行比较就可以得出盾构得偏差值。在直线、缓和曲线、圆曲线得计算方法都有所不同。 高程偏离的测定，是利用观测台的高程加上盾构转角改正后的标高归算前靶处盾构的中心高程。然后通过盾构实际坡度归算切口中心标高及盾尾中心标高，同样通过里程算出设计高程与实际高程比较得出差值即偏离值。

管片中心偏值是实量管片成环后管片四周与盾壳的间隙加上根据测定的盾构姿态按几何尺寸与定分比数字公式导出推算管片拼装位置的偏离值。 使用公式：(L-S)÷L×B+S÷L×A+X(Y)÷2 L-盾构总长

S-管片前沿至盾尾距离 A-实测盾构切口偏离值 B-实测盾构盾尾偏离值

X-为管片与盾壳左右两侧的间隙之差 Y-为管片与盾壳下上两侧的间隙之差

在测定盾构偏离值时需要运动大量的计算，为了不影响施工进度，我们使用携带方便的CASIC fx-4800,SHARP PC—E500计算机，运用Q-BASIC语言编写计算程序来完成，避免了人为的失误。 五.自动测量系统

南线隧道大型盾构机的测量原先完全采用法国PYXIS系统。如何使PYXIS系统在我们上中路隧道工程中顺利应用，上中项经部领导着实花了大力气。丁志诚经理更是运筹帷幄，得知香港落马州地铁盾构运用的也是PYXIS系统，早在工程的初期就已经派测量人员赴香港地铁工地学习。虽然落马州地铁盾构已经拆除，不能进行实地的勘察，但还是在香港测量工程师那里了解到许多关于PYXIS系统情况，并对盾构推进过程中的使用与维护有了较为清晰的概念。结合后期法国人的说明和讲解，使盾构推进前PYXIS系统的安装调试进行的非常顺利。 经过一段时间的实际运行及一系列PYXIS的界面操作，我们觉得这套系统能与瑞士(VMT)、英国(ZED)相媲美，给我们耳目一新的感觉，其功能强大，所有测量数据的采集、计算和反馈及一些盾构的参数设定、管片拼装选型等都能简便的操作于界面上。

针对这套测量系统方面，我们认为可以再增加适当的测量距离，频繁的转站会使系统不能发挥其最大功能，而我们的导线转站的累计误差也会相应增大。另一方面，激光器的选型应与全站仪配套，其功率要大型号的，尽量减少对其的调节使之增加使用寿命。

总之，地下测量的工作项目较多，每天都在进行。盾构姿态测量更是受到领导重视。的确，盾构的姿态直接关系到隧道施工的进度和质量。所以盾构姿态测量我们淘汰了以前一贯使用的普通经纬仪，而使用全站仪测量，使盾构里程的精度大大提高，那么偏差值的准确性也更高了。可以及时准确地反映出盾构机的趋势。 为了更详细地了解隧道的变形情况，我们对管片的横径、管顶的沉降进行监测，横径通常是五环一点，每一点测三次(盾尾、一号车架后、二号车架后)，如数据变化大，我们会在管片离开车架后运用对边测量进行监测，确保数据的准确及时和完整。与此同时管顶的沉降也是我们的一个重要工作，受车架的限制，测点只能布置在管片的顶部，5环一点，特殊时期会增至两环一点，测量次数有2—4次不等。当盾构穿越黄浦江底时，覆土不足九米，我们及时增加了测量次数。对于管顶的沉降相当的敏感，管顶的沉降并没有规律，有时上浮有时沉降。所以针对不同的情况我们会进行调节，满足各方面的需要。 由于隧道施工采用错缝拼装，管片的旋转是行业中公认的难点。需要及时发现及时的纠正，我们每五环设一点测量，当旋转度过大时，就要及时的向有关人员反映，以帮助现场施工员和拼装工及时的纠正管片的位置，满足设计要求。

综合前期的测量工作，成绩是肯定的。主要是由于项经部领导管理有方，各部门通力合作。因为测量工作需要多方配合，如测量台的制作、焊接、灯光照明等。 相信在今后的工作中能得到更好的支持，取得更大的进步!