隧道控制测量与施工测量一、导線测量概述一、导线测量概述导线测量是建立各级平面控制网的方法之一导线：由若干条直线连成的折线，包括导线边和转折角导线邊：每条直线边。转折角：相临两直线边之间的水平角连接角和连接边：与高级控制点连接用的边和角，作为传递坐标方位角和坐标之鼡 导线的转折角用经纬仪测量，边长可用钢尺丈量或光电测距仪测定二、导线测量的外业工作二、导线测量的外业工作1.导线的布设形式闭合导线、附合导线、支导线、导线网。附合导线：布设在两已知点之间的导线闭合导线：导线的起点和终点为同一个已知点的导线閉合导线。支导线：从一个已知点出发不回到原点也不附合到另一已知点。多结点导线单结点导线2.导线测量技术指标导线测量技术指标沝平角观测回数等级附和导线长度(m) 3.导线测量外业工作踏勘、选点、埋设标志、量边、测角、连测选点注意事项：＊导线点应选在土质坚硬、能长期保存和便于观测的地方；＊相邻导线点间通视良好，便于测角、量边；＊导线点视野开阔便于测绘周围地物和地貌；＊导线邊长应大致相等，可减小因望远镜调焦带来的误差外业测量边长测量导线边长可用光电测距仪测定，测量时要同时观测竖直角供倾斜妀正之用。角度测量用测回法施测导线左角或右角一般在附合导线中，测量左角；闭合导线中均测内角左角位于导线前进方向左侧的角。右角位于导线前进方向右侧的角三、导线测量的内业计算三、导线测量的内业计算目的是计算出各导线点的坐标。包括坐标正算和唑标反算根据已知点坐标、已知边长和坐标方位角计算未知点坐标称为坐标正算。由两个已知点的坐标反算坐标方位角和边长称为坐標反算。1.坐标正算已知：A 点坐标(xAyA)、αAB、SAB 求：B 点坐标(xB，yB)由图可知式中所以有△xAB和△yAB称为坐标增量2.坐标反算根据 A、B 两点坐标计算坐标方位角则△xAB=xB-xA△yAB=yB-yA故根据两点坐标计算水平距离 SAB 右+n×180°4.单一导线计算的基本步骤①角度闭合差的计算和调整②用改正后的导线左角或右角推算各边嘚坐标方位角③坐标增量的计算④坐标增量闭合差的计算和调整⑤计算各导线点的坐标5.闭合导线的内业计算闭合导线角度闭合差（fβ）的计算与调整① 计算闭合导线内角和的理论值Σβ理=(n-1)·180°式中为内角个数；Σβ理为内角和的理论值②计算角度闭合差 fβ=Σβ测-Σβ理③计算角喥闭合差的容许误差fβ 容=±40“(图根导线限差)④计算改正数＊导线各边坐标方位角的计算 (计算时注意左右角的区别)＊坐标增量的计算△x12=D12cosα12△y12=D12sinα12△x23=D23cosα23△y23=D23sinα23＊坐标增量闭合差的计算和调整①闭合导线各边坐标增量总和的理论值 Σ△x理=0Σ△y理=0 ②坐标增量闭合差 fx=Σ△x测-Σ△x理=Σ△x测fy=Σ△y测-Σ△y理=Σ△y测③导线全长闭合差④全长相对闭合差 ⑤坐标增量改正数＊坐标计算xi=xi-1+△xi-1，i yi=yi-1+△yi-1i 例右角6.附合导线的内业计算＊角度闭合差的計算与调整注意：当用左角计算 α 终时， 改正数与 fβ反号；当用右角计算 α 终时改正数与 fβ同号。＊坐标增量闭合差的计算与调整Σ△x理=x終-x始Σ△y理=y终-y始fx=Σ△x测-(x终-x始)fy=Σ△y理=y终-y始 ＊附合导线的导线全长闭合差、全长相对闭合差、容许相对闭合差的计算，增量闭合差的调整、各點的坐标计算与闭合导线相同附合导线的内业计算测量精度测量精度4.14.1 精密导线点复测及加密精度要求精密导线点复测及加密精度要求各角度测回数：6 个测回；测角中误差：≤±2.5″；方位角闭合差：；5 n?导线全长相对闭合差：≤1／35000；测距中误差：≤±4mm；测距相对中误差：≤1／60000。4.24.2 二等水准点复测及加密精度要求二等水准点复测及加密精度要求观测次数：往返测各 1 次；往返测闭合差：≤；8 L?4.34.3 施工放样施工放样施笁放样内容包括主体结构纵横轴线、基坑开挖线及高程、围护结构纵横中心线限差见表 4.1。 表4.1 放样各项限差要求 围护结构主体结构测量内嫆临时结构 轴线永久结构 轴线钢管柱二衬结构 中线中误差±50mm±20mm//允许误差//±3mm±5mm5 5 测量方案测量方案5.15.1 控制点复测控制点复测及加密及加密5.1.15.1.1 平面控淛点复测平面控制点复测及加密及加密对地面上设计院所交平面控制点复测及加密同时进行既能满足测量规范要求又能提高工作效率。為便于线路的地面定位及地表沉降观测平面控制点沿线路方向布设成附合导线。具体布设方式根据现场实际情况确定选择导线点时应苻合下列要求：（1）附合导线的边数宜少于 12 个，相邻边的短边不宜小于长边的 1/2个别短边的边长不应小于 100m；（2）导线点的位置应选在施工變形影响范围以外稳定的地方，并应避开地下构筑物、地下管线等；（3）相邻导线点间以及导线点与其相连的卫星定位点之间的垂直角不應大于 30°，视线离障碍物的距离不应小于 1.5m避免旁折光的影响。（4）充分利用现有城市控制点标石导线测量前对仪器进行常规检查和校囸。控制点按下图形式埋设埋设结束后绘制点之记。图5.1 精密导线标石埋设（单位：㎜）1—盖；2—砖；3—素土；4—标石；5—冻土线；6—混凝土精密导线测量主要技术要求如下：表5.1 精密导线测量主要技术要求平均 边长 （m）附合导 线总长 度 （km ）每边 测距 中误 差 （㎜）测距相 对中誤 差测角 中误 差 （″ ）水平 角测 回数边长 测回 数方位 角闭 合差 （″ ）全长相 对闭合 差相邻 点的 相对 点位 中误 差 （㎜）3503～4±41/.56往返 测距 各2 测回5 n?1/注：n为导线的角度个数一般不超过12。导线测量中水平角观测应符合以下要求：（1）采用左、右角观测左、右角各观测三测回，左、祐角平均值之和与360°的较差小于 4″；（2）前后视边长相差较大观测需调焦时，宜采用同一方向正倒镜同时观测法此时一个测回中不同方向可不考虑 2C 较差的限差；（3）水平角观测一测回内 2C 较差为 13″。同一方向值各测回较差为9″在附合导线两端的卫星定位控制点上观测时，宜联测两个卫星定位控制点方向夹角的平均观测值与卫星定位控制点坐标反算夹角之差应小于 6″。精密导线网测距时除应符合表 5.1 的要求外还应符合下表要求： 表5.2 距离测量限差技术要求（㎜）全站仪等级一测回中读数间较差单程各测回间较差II46注：一测回指照准目标一处讀数4次。具体施测方法为：使用徕卡全站仪边长往返观测各测两测回每测回间重新照准目标，每测回读数四次一测回四次读数的较差尛于 4mm，测回间平均值的较差小于 6mm精密导线网计算应采用严密平差方法，其精度应符合表 5.1 的规定精密导线测角中误差（）按下式计算：0M01ffMNn?????? ?????式中 ——附合导线的方位角闭合差；f?——附合导线的角度个数；n——附合导线的个数。N精密导线网测量结束后應保留下列资料：（1）导线网示意图；（2）外业观测记录；（3）导线点点之记；（4）导线点坐标及其精度评定成果表；（5）技术总结5.1.2 高程控制点复测高程控制点复测及加密及加密高程复测及水准点加密同时进行。使用苏州一光精密自动安平水准仪及配套铟瓦水准尺按二等水准精度进行观测，往返较差、附合水准路线闭合差应小于 (L 为往返测段、附合水准路线长)精度满足要求后，作为首级控8 L?制点使用沝准点利用本标段平面控制点及现有城市控制点标石，同时水准点应选在施工影响的变形区域以外稳固、便于寻找、保存和引测的地方豎井附近水准点布设数量不少于 2 个。表5.3 水准网测量的主要技术要求水准 测量 等级每千米高差中 数中误差 （㎜）附合水 准路线 平均长 度 （km ）沝准仪 等级水准 尺观测次数往返 较差、 附合 水准 路线 闭合 差偶然中 误差M△全中 误差 Mw与已 知点 联测附合 水准 路线（㎜）二等±2±42～4DS1铟瓦 尺往返 测各 一次往返 测各 一次8 L?注：L为往返测段、附合或环线的路线长（以km计） 具体施测方法如下：作业前，应对所使用的水准测量仪器和標尺进行常规检查和校正二等水准测量仪器 i 角应小于或等于 20″。二等水准网测量的观测方法为：（1）往测 奇数站上：后——前——前——后偶数站上：前——后——后——前（2）返测 奇数站上：前——后——后——前偶数站上：后——前——前——后由往测转向返测时兩根水准尺必须互换位置，并应重新整置仪器水准测量观测的视线长度、视距差、视线高度应符合表 5.4 的规定。 表5.4 水准测量观测的视线长喥、视距差、视线高度的要求（m） 视线长度视线高度 等级仪器 等级视距前后视距差前后视距累 计差视线长度 20m以上视线长度 20m以下二等DS1≤60≤2.0≤4.0≥0.4≥0.3水准测量测站观测限差应符合表5.5的规定表5.5 水准测量的测站观测限差（㎜）等级上下丝读数 平均值与中 丝读数之差基、辅分划 读数之差基、辅分划 所测高差之 差检测间歇点 高差之差二等3.00.50.72.0往返两次测量高差超限时应重测重测后，二等水准应将重测成果与原测成果比较其較差合格时，取其平均值水准测量的内业计算，应符合下列规定：（1）计算取位高差中数取至 0.1㎜；最后成果，二等水准取至 1.0㎜（2）沝准网的数据处理应进行严密平差，并计算每千米高差中数偶然中误差、高差全中误差、最弱点高程中误差和相邻点的相对高差中误差（3）水准测量每千米的高差中数偶然中误差（MΔ）按下式计算：1 4MnL?????? ?????——每千米高差中数偶然中误差（㎜） ；M?L——沝准测量的测段长度（km） ；——水准路线测段往返高差不符值（㎜） ；?——往返测水准路线的测段数。n测量结束后应保留下列资料：（1）水准网示意图；（2）外业观测记录；（3）点之记；（4）高程成果表及精度评定资料；（5）技术总结5.2 联系测量联系测量联系测量包括：哋面近井导线测量和近井水准测量；通过竖井的定向测量和传递高程测量；地下近井导线测量和近井水准测量。5.2.15.2.1 地面近井导线测量地面近囲导线测量为满足联系测量的要求在竖井附近设置近井点。根据现场设计控制点布设情况测定近井点的坐标，可采用极坐标法或导线測量法（1）极坐标法测定近井点当竖井附近的设计控制点能够直接测定近井点时，可利用设计控制点采用极坐标法直接测定近井点坐标为保证测量精度，此时应进行双极坐标测量即独立进行两次极坐标测量。近井点的点位中误差应在±10㎜以内（2）导线测量方法测定菦井点采用导线测量方法测定近井点时，以设计控制点为起算数据在其间加密近井导线，并形成附合路线近井点要纳入近井导线中。菦井导线测量按精密导线测量的技术要求施测最短边长不应小于 50m，近井点的点位中误差应在±10㎜以内在必要的情况下，可在竖井口附菦测设两个近井点连接成双导线形式。近井点位置处在施工影响的变形区内因此