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如何进行地下隧道测量与导线设计地下隧道的测量与导线设计是建设隧道工程的重要环节，它关系着隧道的稳定性和施工质量。
正确的测量与导线设计能够提供准确的数据和指导，使隧道建设更加科学高效。
本文将介绍地下隧道测量与导线设计的步骤和方法，以及一些实际案例的应用。
1.测量前的准备工作在进行地下隧道测量与导线设计之前，需要进行一系列准备工作。
首先，需要对隧道的纵、横断面进行详细的了解与分析，获取隧道的基本参数和特征数据。
其次，需要对测量工具和设备进行检查和校准，确保其准确性和精度。
2.测量方法的选择地下隧道的测量主要包括地面控制测量和内部测量两种方法。
地面控制测量利用全站仪等测量仪器和测量标志物进行测量，适用于隧道入口和出口的测量。
内部测量则是在隧道内部进行的测量，通过激光测距仪、环境监测设备等设备获取数据。
根据实际情况，选择合适的测量方法进行操作。
3.测量数据的处理与分析进行地下隧道测量后，需要对所得到的测量数据进行处理与分析。
首先，将测量数据进行校正和整理，排除异常数据和误差。
然后，通过数学模型和统计方法对测量数据进行处理，得到准确的测量结果。
最后，利用地图、图表等形式展示测量结果，为导线设计提供参考。
4.导线设计的要点和方法地下隧道的导线设计是根据测量数据和实际情况确定隧道内部的结构和布局。
一个合理的导线设计能够确保施工的稳定性和安全性。
在进行导线设计时，需要注意以下几个要点：首先，考虑隧道的结构和功能要求，合理安排各个部位的位置与间距。
其次，考虑施工的技术要求和条件，尽量减少施工难度和成本。
最后，根据地质条件和地下环境，合理设计层次结构和支撑措施，确保隧道的完整性和安全性。
5.应用案例分析以下是一个实际的地下隧道测量与导线设计的案例：某城市地铁隧道的测量与导线设计。
该隧道设计为双层结构，上层为地铁隧道，下层为排水隧道。
在测量前，需要对隧道的地质情况和环境要求进行调查和分析。
测量时，利用全站仪进行地面控制测量，利用激光测距仪和环境监测设备进行内部测量。
隧道内施工测量方案一、洞内控制测量（1）洞内平面控制测量采用导线控制测量方法，控制导线应从测量设计确定的洞外联系边引入洞内；洞内高程控制测量采用水准测量往返观测，测量精度应满足设计和规范要求。
（2）导线边长应根据测量设计确定，导线点应布设在施工干扰小、稳固可靠、便于设站的地方。
（3）洞内应布设成多边形闭合环导线，长、特长隧道布设成交叉双导线，增加控制网的内部检核条件。
（4）导线测量前，应对原控制点进行检测，检测校差应满足相关规范要求。
（5）洞内平面控制测量完成后，应根据控制测量成果及时纠正施工中线。
二、洞内施工测量（1）采用独立中线测设中线点，直线段采用正倒镜法延伸；曲线段采用偏角法测设。
（2）洞内中线点采用混凝土包桩或铁芯，严禁包埋木板、铁板和在混凝土上钻眼。
（3）洞内施工高程测量可采用光电测距三角高程测量或水准测量，并闭合于高程控制点，当采用三角高程测量时宜变换反射棱镜高度或改变仪器高测量两次。
（4）隧道衬砌立模前，应检测永久或临时中线点及高程点的位置及高程，检测与原测成果较差不应大于5mm；衬砌台车范围内放设不应少于 3 个隧道中线点及其横断面十字线方向点，同时标定拱架顶、起拱线、边墙底的高程位置。
图 -1 隧道洞内测量及测点布置三、贯通测量隧道贯通后，应分别测量隧道横向、纵向和高程贯通误差。
（1）洞内采用中线法测量的隧道，应从两相向开挖方向向贯通面引伸中线，确定各自的贯通点，测量两贯通点间的横向和纵向距离，得到横向和纵向贯通误差。
（2）洞内采用导线测量的隧道，应在贯通面中线附近设一临时点，通过两端导线分别测量该点坐标，计算其坐标较差在该里程处法向及里程方向上的投影值，得到纵向和横向贯通误差。
（3）按设计的洞内高程测量精度，由进、出口端分别测量贯通面处临时点的高程，计算临时点的高程较差，求得高程贯通误差。
进行高程贯通误差调整时，贯通点附近的水准点高程采用由进出口引测的高程平均值作为调整后的高程，按照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照路线长度的比例调整。
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及注意事项发表时间：2019-05-07T14:56:09.477Z 来源：《防护工程》2019年第1期作者：吴旭东[导读] 完全依靠测量数据，使隧道和净空、限界、标高、中线及预留沉降等施工要素的准确性得到了保证，从而顺利竣工。
中铁二十局集团第四工程有限公司山东青岛 266061摘要：隧道施工测量对于隧道工程勘察设计，施工等各个阶段都起到举足轻重的作用。
隧道施工测量目的是确保在挖掘时按照规定的精度穿透隧道。
本文以蒙西华中铁路MHTJ-7标麻科义隧道为例，讨论并分析了隧道施工测量的工作内容、测量要点以及测量注意事项。
关键词：隧道工程；施工测量；工作内容；注意事项引言施工测量对确保隧道施工顺利进行至关重要，不仅能保证隧道测量成果和桩位的准确性，更重要的是对施工过程进行测量监测和复核，及时纠正施工误差，满足隧道净空、限界、标高、中线及预留沉降等的要求，及时反馈信息。
在麻科义隧道施工过程中，完全依靠测量数据，使隧道和净空、限界、标高、中线及预留沉降等施工要素的准确性得到了保证，从而顺利竣工。
1、工程概况麻科义隧道位于延安市姚店镇。
隧道进口里程为DK358+192.4、出口里程为DK366+920.95、隧道全长8728.55m；隧道坡面为单面坡；设置3座双车道无轨运辅助坑道。
2、隧道施工测量的内容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，洞口投点测量和隧道内外控制点联测，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。
（1）隧道洞口内外施工控制测量，隧道贯通误差测量和调整，以及隧道辅助坑道的测量。
（2）应定期校核隧道的控制网，如有丢失或损坏应补设并联测。
（3）应定期复核洞外的平整点和中心点，并根据施工进度设定洞内控制点。
设定的桩点必须稳定，可靠，通视良好。
3、隧道测量的要点3.1网形设计在测量隧道洞内控制导线网的过程中，第一步应网形设计，在引入洞内控制网的过程中，需对JM 32135、CP111146加密网、CPII网在隧道进口和出口的体现等进行应用。
隧道洞内控制测量技术1．前言1.1 隧道洞内控制测量的目的1.1.1隧道贯通精度要求隧道相向两施工中线在贯通面上的贯通限差应符合下表规定。
洞外、洞内控制测量误差对每个贯通面上的贯通误差影响值应符合下表规定。
横向和高程贯通精度要求(mm)1.1.2隧道洞内控制测量的目的隧道洞内控制测量的目的：在洞外控制测量基础上，保证隧道相向开挖的工作面能按规定的精度正确贯通，并使各项建筑物按设计位臵和几何形状修建，不侵入建筑限界，符合验收精度要求。
1.2隧道洞内控制测量的一般方法1.2.1洞内平面控制测量: 中线法和导线测量1.2.1.1中线法：直线隧道长度小于1000m，曲线隧道长度小于500m时，可用中线法直接标定隧道中线方向，作为指导开挖、衬砌放样和保证贯通的依据。
正倒镜延伸直线，取正倒镜位臵分中为隧道中线点，见下图。
较短的曲线隧道测量，通常是复测转向角和切线长度及方向，按设计曲线半径和缓和曲线长度计算曲线要素，实地标定ZH、HY、YH、HZ及其它中线桩点，用偏角法进行闭合检核。
由洞口附近的线路控制桩用测设中线的方法直接引线进洞。
1.2.1.2导线测量：导线测量是隧道洞内平面控制测量的主要方法之一。
导线测量对地形的适应性比较强，在具备中、短程光电测距仪的条件下，导线测量一般应是隧道洞内平面控制的首选方案。
导线的布设形式一般有以下三种：单导线：一般用于小导坑、短隧道。
为了检核，单导线必须进行两次以上独立测量。
导线网：限于洞内场地条件，导线网一般形成若干个彼此相连的带状闭合导线环，形式多样，边角全部观测，为隧道洞内平面控制测量的主要方法。
附和导线：隧道贯通后，在未衬砌地段一般可采用单导线附和在两端洞内导线上，在计算实际贯通误差之后，按附和导线进行平差，使贯通误差得到调整。
这样处理，既符合规范规定的实际贯通误差应在未衬砌地段调整的原则，又保证了已衬砌地段中线（受已测导线控制）不作任何调整。
如果贯通误差达到或超过限差时，则不宜首先按附和导线直接处理贯通误差，而应先顾及中线的实际情况，研究调线方法。
1隧道洞外控制测量要点
隧道洞外控制测量是指在隧道施工中对洞外进行相关测量，以确保隧道施工的准确性和安全性。
以下是隧道洞外控制测量的要点：
1.清扫：在进行隧道洞外控制测量之前，需对测量区域进行清扫，清除杂物和尘土等。
2.固定控制点：在洞外选择固定的控制点，可以使用测量套管或马克杆等固定在地面上，以确定测量参考点。
3.建立坐标系：在洞外控制测量之前，需要建立一个坐标系，确定洞外测量的基准点和坐标轴。
4.基线测量：基线测量是洞外控制测量的重要环节之一，可以使用全站仪或经纬仪等仪器进行测量，在地面上进行基线的测量，并通过计算和校正，确定洞外测量的坐标点。
5.激光测距：激光测距是隧道施工中常用的测量方法之一，可以通过激光测距仪在洞外进行测距，测得洞内的相对位置和距离。
6.空间三角测量：在洞外控制测量中，可以使用空间三角测量来确定隧道的位置和形状。
通过测得不同位置的角度和距离，计算出洞内的坐标点和形状。
7.实测与设计比对：在洞外控制测量中，需要将实测数据与设计数据进行比对，检查洞外测量的准确性和误差，并进行调整和校正。
8.定期监测：在隧道施工过程中，需要定期进行洞外控制测量，以监测隧道的变形和位移情况，防止发生安全事故。
9.数据处理与分析：在洞外控制测量完成后，需要对测量数据进行处理和分析，得出洞外测量的结果和结论，并生成测量报告。
综上所述，隧道洞外控制测量是隧道施工中重要的环节之一，通过清扫、固定控制点、建立坐标系、基线测量、激光测距、空间三角测量等方法，可以准确测量洞外的位置、形状和变形情况，保证隧道施工的准确性和安全性。
隧道导线控制测量操作方法隧道导线控制测量是指在隧道工程中进行的导线测量和控制工作。
主要目的是确保隧道的准确布点、正确开挖和精确施工，以保证工程质量。
下面将详细介绍隧道导线控制测量操作的方法。
隧道导线控制测量的操作方法主要包括三个方面：前期准备工作、导线测量和导线控制。
1. 前期准备工作：在进行隧道导线控制测量前，需要进行一系列的准备工作，如设计方案的审核和熟悉，现场勘测和布点，建立测量基准和坐标系，并进行仪器设备的调试和校准。
a. 设计方案的审核和熟悉：了解隧道工程的设计方案，审查各个断面的设计参数、坐标和几何关系等，确保对工程方案的整体了解。
b. 现场勘测和布点：根据设计方案和现场实际情况，进行隧道现场的勘测和布点工作，确定导线控制的具体位置和测量范围。
c. 建立测量基准和坐标系：根据实际情况，选择适当的测量基准点和坐标系，建立工程的测量基准，并确定控制测量的参考点。
d. 仪器设备的调试和校准：对测量仪器设备进行调试和校准，确保其正常工作和准确度，包括全站仪、经纬仪、水平仪等。
2. 导线测量：导线测量是隧道导线控制测量的重要内容，主要包括导线测量基准点的测定、导线测量网的建立和导线的测量。
a. 导线测量基准点的测定：根据前期准备工作建立的测量基准，利用全站仪或经纬仪测量基准点的坐标和高程，并记录下来。
b. 导线测量网的建立：根据设计方案和现场情况，利用全站仪或经纬仪在地面上布设导线测量网，确定测量控制点和测量桩，并进行精确测量和记录。
c. 导线的测量：根据导线测量网，利用全站仪或经纬仪对隧道断面的各个关键点或测点进行精确测量，同时记录测量数据，包括坐标、高程、角度等。
3. 导线控制：导线控制是指利用导线测量数据对隧道施工过程进行控制和监测，确保施工的准确性和稳定性。
a. 导线控制点的设定：根据导线测量数据，确定隧道施工中需要进行控制和检测的关键点或关键位置，布设导线控制点或测量桩。
b. 施工过程的导线控制：在隧道施工过程中，根据设计要求和导线测量数据，利用全站仪或经纬仪对关键点或关键位置进行测量和监测，确保施工的准确性。
隧道洞内外导线测量方法及注意事项一、隧道导线点布设1、洞外平面控制网一般采用GPS测量，每个洞口应沿洞口连线的方向布设4个控制点，形成大地四边形，点间尽量相互通视，点间的距离不小于300ｍ为宜（规范中无明确规定），各点间的距离相差不宜过大，一般相邻点间边长之比不能超过1：3。
并且有不少于2个点与隧道洞口通视，作为与洞内传递方向的洞外联系边，且该联系边长度不宜小于300ｍ。
洞外控制点连线以与隧道中心线方向平行或垂直为宜，以减小点位误差对贯通面横向误差影响。
点位的埋设应稳定，便于长期保存。
布点时还应注意进洞联系边的俯仰角不应过大，规范要求：GPS控制网进洞联系边最大俯仰角不宜大于5°，导线网、三角形网的最大俯仰角不宜大于15°。
2、洞外水准点一般每个洞口应埋设不少于2个以上的水准点。
水准点应尽可能与洞口等高，两水准点间的高差应以水准测量1～2站即可联测为宜。
水准点应埋设在洞口附近不受施工影响的地方，且便于与隧道洞内联测为宜。
3、洞内导线一般大于1.5km的隧道应布设双导线，形成多边形闭合环，每个闭合环一般由4～6条边构成。
导线点间距一般在200m 左右，不宜过长或过短。
相邻导线边长不宜相差太大，相邻边长之比不能超过1：3。
一般导线点离障碍物的距离不宜小于0.2ｍ。
4、洞内水准点一般200ｍ～500ｍ设置一对，应选择在稳定便于长期保存。
隧道洞内、外导线布设示意图洞外控制点洞外控制点洞外控制点洞外控制点洞口投点进洞方向线，距离不小于300ｍ进洞方向线，距离不小于300ｍ洞内导线，间距控制在200ｍ左右二、隧道导线测量方法和注意事项1、隧道导线测量主要内容：洞外平面、高程测量，洞口投点测量，进洞联系测量，洞内导线、高程测量。
2、洞外平面、高程测量2.1洞外平面GPS测量：洞外平面测量目前一般均采用GPS测量，按要求布设好各洞口控制点，按照规范要求的测量等级、精度和方法组织测量即可，测量计算方法项目用的较小，不详细叙述。
2.2洞外水准高程测量2.2.1测量等级要求按规范要求的下表进行2.2.2三、四、五等水准测量技术要求2.2.3三、四、五等水准测量限差要求2.2.4三、四、五等水准测量观测技术要求2.2.5三、四、五等水准测量观测方法2.2.5三、四、五等水准测量测站限差要求2.2.5三、四水准测量重测要求水准观测中，测站观测限差超限，在本站发现，应立即重测；迁站后发现，则应从水准点或间隙点开始重测。
两次观测高差较差超限时应重测。
由往返高差（或左右路线高差）不符值计算的每公里水准测量的偶然中误差MΔ超限时，应重测往返不符值较大的某些测段2.2.6水准测量数据处理四等及以上水准测量结束后，应以测段往返测高差不符值，按式计算每公里高差偶然中误差MΔ。
四等及以上水准测量应采用严密平差方法进行整体平差。
2.2.7三、四等水准测量观测、计算样表2.3光电测距三角高程测量方法及要求2.3.1光电测距三角高程测量限差要求2.3.2光电测距三角高程测量观测的主要技术要求表2.3.2光电测距三角高程测量观测的主要技术要求四等2″≤800 对向观测 2 3 7 7五等2″≤1000 对向观测 1 2 10 102.3.3光电测距三角高程测量方法2.3.3.1光电测距三角高程测量，宜布设成三角高程网或高程导线，视线高度和离开障碍物的距离不得小于1.2ｍ。
高程导线的闭合长度不应超过上表边长规定。
2.3.3.2仪器高和反射镜高量测，应在测前、测后各测一次，两次互差不得超过2mm，三、四等测量时，宜采用专用测尺或测杆量测。
2.3.3.3距离应采用不低于Ⅱ级精度的测距仪观测，取位到mm。
测距限差应符合限差边长测距限差表的要求，转点间的距离和竖直角应对向观测，并宜在同一气象条件下完成。
计算高差时应考虑地球曲率的影响，两点间高差采用对向观测平均值。
2.3.3.4测距时，应测定气温和气压。
气温读至0.5℃，气压读至1.0hPa，并在斜距中加入气象改正。
2.3.3.5竖直角采用中丝法测量，对向观测应符合表2.3.2的要求。
竖直角不宜大于20°否则，应适当增加测回数，提高竖直角和距离的测量精度。
2.3.3.6观测时间的选择取决于成像是否稳定。
但在日出、日落时，大气垂直折光系数变化较大，不宜进行长边观测作业。
2.3.4光电测距三角高程测量边长测量技术要求或是指照准目标一次，读数2-4 次的过程。
2.3.5光电测距三角高程测量高差计算2.3.5.1用光电测距的斜距计算高差公式2.3.5.1用光电测距的水平距离计算高差公式2.3.6光电测距三角高程测量高差取值一组测量中，当对向观测高差较差超限时，应往返重测。
重测的对向观测高差较差仍然超限，但往返测高差平均值与原往返测高差平均值之差小于相应等级水准测量限差时，其结果取2次往返测高差平均值的均值。
2.3.7光电测距三角高程测量观测记录样表2.3.8光电测距三角高程测量计算样表2.4隧道洞内外导线测量方法及要求2.4.1隧道洞内外导线测量测量等级选用2.4.2各等级导线测量主要技术要求2.4.3水平角方向观测法的主要技术要求2.4.4全站仪测距的精度分级2.4.4温度、气压读数取位要求2.4.4水平角观测所使用的全站仪应符合要求2.4.4.1 照准部旋转轴正确性指标：管水准器气泡或电子水准器长气泡在各位置的读数较差，1″级仪器不应超过2格，2″级仪器不应超过1格，6″级仪器不应超过1.5 格。
2.4.4.2 水平轴不垂直于垂直轴之差指标：1″级仪器不应超过10"，2″级仪器不应超过15″，6″级仪器不应超过20″。
2.4.4.3垂直微动旋转使用时，视准轴在水平方向上不产生偏移。
2.4.4.4仪器的基座在照准部旋转时的位移指标：1″级仪器不应超过0．3″，2″级仪器不应超过1″，6″级仪器不应超过1．5″。
2.4.4.5光学(或激光)对中器的视轴(或射线)与竖轴的重合度不应大于1mm。
2.4.5两个方向水平角观测方法及度盘配置水平角观测，当测站只有两个方向时，应在观测总测回中以奇数测回的度盘位置观测导线前进方向的左角，以偶数测回的度盘位置观测导线前进方向的右角。
左右角的测回数为总测回数的一半。
但在观测右角时，应以左角起始方向为准变换度盘位置，也可用起始方向的度盘位置加上左角的概值在前进方向配置度盘。
左角平均值与右角平均值之和与360°之差，不应大于相应等级导线测角中误差的2 倍。
度盘配置：编码式测角法和增量式测角法全站仪(或电子经纬仪)在进行方向法多测回观测时，应配置度盘。
采用动态式测角系统的全站仪或电子经纬仪不需进行度盘配置。
全站仪度盘配置按度数均均配置度盘即可，配置度数为180度除以相应等级要求的测回数。
2.4.6水平角观测的测站作业，应符合以下要求：2.4.6.1仪器或反光镜的对中误差不应大于2mm。
2.4.6.2 水平角观测过程中，气泡中心位置偏离整置中心不宜超过1 格。
四等及以上等级的水平角观测，当观测方向的垂直角超过±3°的范围时，宜在测回间重新整置气泡位置。
有垂直轴补偿器的仪器，可不受此款的限制。
2.4.6.3 如受外界因素(如震动)的影响，仪器的补偿器无法正常工作或超出补偿器的补偿范围时，应停止观测。
2.4.7水水平角观测误差超限时，应在原来度盘位置上重测，并应符合以下要求：2.4.7.1一测回内2C 互差或同一方向值各测回较差超限时，应重测超限方向，并联测零方向。
2.4.7.2下半测回归零差或零方向的2C 互差超限时，应重测该测回。
2.4.7.3 若一测回中重测方向数超过总方向数的1／3 时，应重测该测回。
当重测的测回数超过总测回数的1／3 时，应重测该站。
2.4.8每日观测结束，应对外业记录手簿进行检查，当使用电子记录时，应保存原始观测数据，打印输出相关数据和预先设置的各项限差。
2.4.9距离测量要求2.4.9.1测距仪器及相关的气象仪表，应及时校验。
2.4.9.2测距的主要技术要求按2.3.4边长测量技术要求。
2.4.9.3测站对中误差和反光镜对中误差不应大于2mm。
2.4.9.4 当观测数据超限时，应重测整个测回，如观测数据出现分群时，应分析原因，采取相应措施重新观测。
2.4.9.5四等及以上等级控制网的边长测量，应分别量取两端点观测始末的气象数据，计算时应取平均值。
2.4.9.6测量气象元素的温度计宜采用通风干湿温度计，气压表宜选用高原型空盒气压表；读数前应将温度计悬挂在离开地面和人体1．5m 以外阳光不能直射的地方，且读数精确至0．2℃；气压表应置平，指针不应滞阻，且读数精确至50Pa。
2.4.9导线测量数据处理2.4.9.1水平距离计算，应符合以下要求：1)测量的斜距，须经气象改正和仪器的加、乘常数改正后才能进行水平距离计算。
2.4.9.2导线网水平角观测的测角中误差，应按下式计算：2.4.9.3导线环角度闭合差限差，按下式计算：2.4.9.4测距边的精度评定，按以下三式中的一种计算：（1）单位权中误差(2)任一边的实际测距中误差（3）网的平均测距中误差2.4.9导线测量记录样表。
