隧道断面测量应用程序编制原理

隧道工程施工测量方案编制一、引言隧道工程施工测量是指在隧道施工过程中，对隧道位置、形状、尺寸等进行测量，以保证隧道施工符合设计要求和施工图纸要求。

隧道工程施工测量工作对于确保隧道工程质量和安全具有重要意义，因此，编制一份科学合理的施工测量方案至关重要。

本文将针对隧道工程施工测量方案进行编制，包括测量目标、测量方法、检查计划等内容，并对方案的编制原则和要求进行详细阐述。

二、测量目标1. 确认隧道轴线位置，保证隧道施工的轴线位置准确无误；2. 测量隧道截面尺寸，确保隧道截面形状和尺寸符合设计要求；3. 测量地表沉降变形，及时发现并处理地表变形情况，保证隧道施工对周边环境影响减小至最低。

三、测量方法1. 隧道轴线位置测量隧道轴线位置测量主要采用全站仪和测绘软件进行测量，根据设计要求设立测量控制点，测量隧道轴线位置并进行数据处理，通过与设计图纸进行比对，确认轴线位置准确无误。

2. 隧道截面尺寸测量隧道截面尺寸测量主要采用全站仪和激光测距仪进行测量，测量隧道截面的尺寸和形状，并及时处理数据，确保隧道截面符合设计要求。

3. 地表沉降变形测量地表沉降变形测量主要采用测量点投影法和GNSS测量技术进行测量，设立测量点并定期进行测量，及时发现并处理地表沉降变形情况，保证隧道施工对周边环境影响减小至最低。

四、检查计划1. 隧道轴线位置测量检查计划在隧道开挖过程中，设置每隔一定长度测量点进行轴线位置测量，确保隧道轴线位置准确无误。

每次测量完成后，进行数据处理，并与设计图纸进行比对，及时发现并处理轴线位置测量误差。

2. 隧道截面尺寸测量检查计划在每个特定位置设置测量点进行隧道截面尺寸测量，确保隧道截面形状和尺寸符合设计要求。

每次测量完成后，进行数据处理，并与设计图纸进行比对，及时发现并处理截面尺寸测量误差。

3. 地表沉降变形测量检查计划在施工区域周边设置多个测量点进行地表沉降变形测量，及时发现地表沉降变形情况。

定期将测量数据与前期数据进行比对，发现地表变形趋势，及时进行处理和调整。

铁路工程测量中的隧道断面测量方法隧道是铁路建设中不可或缺的部分，而测量则是保证隧道工程质量与安全的重要环节。

隧道断面测量方法作为隧道工程测量中的关键技术之一，对于确保隧道施工的准确性和有效性具有重要意义。

本文将介绍隧道断面测量方法的原理、应用以及相关技术的发展趋势。

一、隧道断面测量方法的原理隧道断面测量是指对隧道断面进行准确测量和记录的过程。

在隧道施工中，准确的断面测量可以为后续的爆破、支护、道床平整等工作提供可靠的依据。

常见的断面测量方法包括传统的平面测量方法和激光测量方法。

传统的平面测量方法通过使用光学仪器进行测量，包括全站仪、经纬仪、水平仪等。

这些仪器能够提供较高的测量精度，但需要较长的测量时间和复杂的数据处理，同时受到天气条件和人为因素的限制。

激光测量方法是近年来隧道工程中广泛应用的一种断面测量技术。

它利用激光束对隧道断面进行扫描，并通过接收器接收反射回来的激光信号，从而得到隧道断面的精确数据。

激光测量方法具有测量速度快、精度高、无人化操作等优势，极大地提高了测量效率和施工安全性。

二、隧道断面测量方法的应用隧道断面测量方法在隧道工程中有着广泛的应用。

首先，隧道断面测量能够为隧道施工的爆破作业提供准确的断面数据，从而有效控制爆破范围和保证爆破效果。

其次，隧道断面测量也对隧道支护具有重要意义。

测量结果可以为支护结构的设计和施工提供可靠的参数，确保支护结构的稳定性和安全性。

此外，隧道断面测量还可为隧道道床平整提供依据，确保列车运行的舒适性和安全性。

三、隧道断面测量方法的发展趋势随着科技的不断进步，隧道断面测量方法也在不断发展和优化中。

一方面，传统的平面测量方法正在向数字化、自动化发展。

通过使用高精度的全站仪和数据处理软件，可以提高测量的准确性和效率。

另一方面，激光测量方法也在不断改进。

近年来，无人机搭载激光测量仪器的应用越来越普遍。

无人机能够高效地对隧道断面进行测量，并通过远程控制和自动化算法进行数据处理，使得测量工作更加简便和快速。

使用测绘技术进行隧道工程测量的基本原理隧道工程是在地下开挖的工程，为了确保隧道的安全与准确度，测量是至关重要的一环。

测绘技术在隧道工程中的应用可以帮助工程师准确获取地下隧道的各种数据，为工程施工提供重要参考。

本文将介绍使用测绘技术进行隧道工程测量的基本原理。

一、测量目的在隧道工程中，测量的目的主要有以下几个方面：1. 确定隧道的几何形状和位置：通过测量可以确定隧道的长度、宽度、高度及纵横截面形状等几何参数，以便掌握隧道的实际情况。

2. 保证隧道工程的安全施工：通过测量，可以掌握地下隐患、岩层情况、地质构造等信息，为隧道工程的安全施工提供可靠数据。

3. 检测和监测工程变形与沉降：测量可以监测隧道工程的变形与沉降情况，及时掌握隧道的结构变化，确保工程的稳定性与安全性。

二、测量方法1. 地面控制测量：地面控制测量是将地面控制点与隧道工程相连，通过高程测量、角度测量和线路测量等方法，获取隧道的空间坐标，为后续隧道的纵横断面测量提供基础。

2. 隧道内部测量：隧道内部测量常采用全站仪、激光测距仪、GPS等仪器设备，通过测量地下测量点与地面控制测点的坐标，确定隧道内部的位置和几何参数。

3. 隧道纵横断面测量：通过利用全站仪等设备，测量隧道内不同位置的断面坐标，绘制隧道断面图，以便掌握隧道的形状和尺寸。

4. 地下隐蔽物探测：在隧道开挖前，需要对地下隐蔽物进行探测。

通过地震勘探、地电勘探、电磁波探测等方法，获取地质信息，避免隧道工程施工中遇到危险情况。

三、测量数据处理与分析在进行隧道工程测量时，获取的大量数据需要进行处理与分析，以得出准确的结果。

数据处理与分析的主要目的有：1. 数据校核与验证：对测量数据进行校核与验证，确保数据的准确性与可靠性。

比对不同测量点的数据，检查是否存在异常情况，并进行数据差异分析，排除可能的误差。

2. 数据拟合与插值：对采集的测量数据进行插值与拟合，得到隧道工程各参数的精确数值。

可以利用数学模型与计算方法，通过已知数据点预测和计算未知数据点的数值。

隧道测量程序说明隧道测量主要在于反算，将大地坐标反算为施工坐标（桩号，偏距和高程）根据线路坡比计算出测量部位的设计高程，考虑设计高程和隧道开挖轮廓点的关系，比如圆心点或者两个圆弧的交界点等。

隧道设计一般为圆形或者城门洞型，直线上我们主要控制底板高程和起拱位置，圆弧部分，根据偏距和高程反算出测点到圆心的距离，然后与设计半径进行比较，看径向上的超欠挖情况。

坐标反算一般分三种线形情况：1、直线；2、圆曲线；3、缓和曲线。

1、直线线路反算，设直线起点坐标为（X0，Y0）起点桩号为Z，终点坐标为（X1，Y1）要求测量点（X，Y）在直线段上的位置：首先求出测量点到起点的距离：pol（X0-X，Y0-Y）J+180->JI->I计算出距离和方位角后，根据三角函数计算偏距和桩号I*sin(J-G) ->W:”W=”:W,G为直线段往大里程方向的方位角。

I*cos(J-G)+Z->S：“S=”:S程序：ZXFY“X0”?A:”Y0”?B:”X1”?C:”Y1”?D:”HQ”?E:”SQ”?F:”ZP”?L”SYZ”?N:”YZ”?Z: ?R:?M:Lbl 0:?X:?Y:?HPol(A-C,B-D)Pol(A-X,B-Y)J+180->JI->Z[0]Z[0]*SIN(J-G)->W:”W=”:W◢Z[0]*COS(J-G)+Z->S:”S=”:S◢E+(S-F)*L+(S-N)^2/(2*13000)->K:”GC”:K◢√(H-K-M)^2+(W)^2)-R->O:”O=”:O◢CLSGOTO 0说明：HQ变坡点高程，SQ变坡点桩号，ZP纵坡，SYZ竖曲线直园或园直桩号YZ平曲线园直点桩号R为开挖断面图半径，M为圆心到设计高程的距离。

GC为测点桩号的设计高程，O为径向超欠挖值，为正表示超挖，为负表示欠挖。

在有直墙段时，看W和设计宽度的差值。

“13000”表示的是竖曲线的半径，实际中可以改一下。

隧道断面仪测量原理隧道断面仪是一种用于测量隧道断面形状和尺寸的仪器。

它通过测量隧道内部的各个点的坐标，然后根据这些坐标计算出隧道的断面形状和尺寸。

隧道断面仪的测量原理主要包括测量原理和计算原理两个方面。

一、测量原理隧道断面仪的测量原理是基于三角测量原理和激光测距原理。

具体步骤如下：1. 安装：首先，将隧道断面仪安装在隧道内部的一个固定位置上，通常是在隧道的顶部或者底部。

安装时需要确保仪器的水平度和稳定性。

2. 激光测距：隧道断面仪通过发射激光束，然后接收激光束的反射信号来测量隧道内部各个点的距离。

激光测距原理是利用激光束的光速和反射信号的时间差来计算距离。

3. 角度测量：隧道断面仪还需要测量隧道内部各个点的水平角度和垂直角度。

这可以通过仪器内部的陀螺仪和加速度计来实现。

4. 坐标测量：通过激光测距和角度测量，隧道断面仪可以得到隧道内部各个点的坐标。

这些坐标可以表示为三维坐标系中的点，也可以表示为二维坐标系中的点。

二、计算原理隧道断面仪的计算原理是基于三角计算和数学模型。

具体步骤如下：1. 数据处理：首先，将测得的各个点的坐标数据进行处理，包括数据的滤波、平滑和校正等。

这些处理可以提高数据的精度和准确性。

2. 坐标计算：通过测得的各个点的坐标数据，可以计算出隧道的断面形状和尺寸。

这可以通过三角计算和插值计算来实现。

三角计算可以计算出隧道的各个点之间的距离和角度，插值计算可以计算出隧道的断面形状。

3. 数据输出：最后，将计算得到的隧道断面形状和尺寸数据输出到计算机或者显示屏上。

这样，用户就可以直观地了解到隧道的断面形状和尺寸。

总结起来，隧道断面仪的测量原理主要包括测量原理和计算原理两个方面。

测量原理是基于三角测量原理和激光测距原理，通过测量隧道内部各个点的坐标来计算隧道的断面形状和尺寸。

计算原理是基于三角计算和数学模型，通过处理测得的坐标数据和进行计算，最终得到隧道的断面形状和尺寸数据。

隧道断面仪的测量原理和计算原理的应用可以提高隧道工程的设计和施工的精度和效率。

隧道测量的程序及运用：在测量隧道中由于时代的变化、科学的进步，我们运用的计算工具也在不断的变化。

在如今我们测量工作中一般运用的是CASIO4500、4800、4850等型号的科学计算器还是一种有编程功能的计算器。

在隧洞测量时测量人员要根据现场的要求来进行编程，边角程序如：边角后方交会BJHFJHL1 ABCD：Lbl5：{KSP}L2 pol(C-A,D-B)L3 Q=90(1-K)+K SIN-1(S SIN P/V)L4 T=W+180-P-QL6 Rec (S,T) : X=A+V◢Y=B+W◢L7 Goto5说明：1、测边的已知点作为P1（A,B），未测边的已知点作为P2（C,D）。

测边对角为锐角时K=1，测边对角为钝角时2、K=-1。

3、角度P是以测边方向为起始方向，顺时针观测另一个已知点方向的右角。

注：理想图形要求实测的S边相对于已知边P1P2越短越好，角P越接近180°越好。

坐标反算ZBFSL1 AB：Fixm：{CD}L2 pol(C-A,D-B)◢L3 W＜0 W=W+360L4 lntW +0.01lnt(60 Frac W )+0.006 Frac(60 FracW) ◢说明：1、本程序用于计算直角坐标值已知的两点间的边长和坐标方位角。

2、起算点和目标点的坐标分别为（A，B）、（C，D）。

3、起算点改变时应重新调用程序以改变A、B的值。

4、边长值和方位角值分别自动存放在“V”和“W”中。

“W”的单位为：度“ °”。

隧洞断面图如上的程序如下：直线断面放样程序（2）ZXFY2L1 Lbl0：{ABH}：ABH:POL(A-X,B-Y):L2 L=ICos (J-G)◢L3 M=Isin(J-G) ◢L4 V=H-N◢L5 V=16.83 W=（(V-16.83)2＋M2）◢Goto5说明：1. 本程序用于计算直线段的如图断面样式的隧洞程系放样程系。

2. 坐标A,B,H,是测算出来的坐标数据。

隧道施工断面快速测量方法隧道施工断面快速测量方法隧道施工断面快速测量方法摘要：隧道施工断面测量工作，使用带有无棱镜测量的全站仪和可编程的CASIO4850计算器，使用极坐标法就可以检测任意断面位的超欠挖情况，准确的指导施工。

配合CASS5.1成图软件就可以快速的绘制断面图，明确超欠挖方量。

关键词：隧道断面测量前言隧道施工和大桥施工一样，各种工序衔接十分的紧凑，平行作业、交叉施工的工作面很多，如果一道工序滞后都会影响整体工程进度。

而且洞内作业面狭小，隧道开挖造成了很大的灰尘，如果排风量不够就会使全站仪信号无法返回，无法正常进行测量房样工作。

测量工作在隧道开挖施工中尤为重要，它控制着隧道开挖的平面、高程和断面几何尺寸，关系到整个隧道的贯通。

为满足测量工作需要，需选择关键工序工作面污染小的时间，停止一些次要工序,提前加大排风来满足测量工作条件。

所以若测量工作占用时间过长，将直接影响工程进度和经济效益。

如何及时、准确的提供测量成果，使用的仪器和方法便成了重要因素。

如果花几十万买一台隧道断面仪，虽然可有效的提高测量速度和精度但是仅能用于隧道断面测量，投资巨大，也会浪费公司资源。

为节省投资可采用全站仪配隧道断面测量成图软件来完成。

用全站仪测量断面极坐标后就可使用可编程的CASIO4850计算器进行现场计算，马上就可反映超欠挖的情况。

节省了放样的时间。

在隧道收方时使用全站仪采集断面极坐标数据后使用CASS5.1成图软件就可以直观的反映隧道断面情况和超欠挖方量。

断面待测点的放样将仪器于隧道洞内导线点（隧道内的点位已和外部导线连测），对好后视后使用无棱镜测量并打开可视红外线（我项目部使用的全站仪为TOPCONGPT-3000L系列，无棱镜测量距离为600米）。

1.2.2断面测量1.3测量数据处理为了与CASIO系列可编程计算器编程使用附号一致，部分附号按汉语拼音首位为代码，并启用轴交点一词。

FX4500断面测量计算程序如下：程序名：SDDM(隧道断面-1)L1Lb10L2{J,D}L3Norm:T=J/10000L4I=IntT+Int(fracT×100)/60+frac(fracT×100)/36L5H =G+Y+Rec(D,I)L6B=10+L+N×WL7O=S-4.11×0.02+1.69 L8C=(poI(B-15.11,H-O)-R)×100:Fix1:Pc=L9Goto0G--测站地面高程Y--仪器高J--观测的竖直角D--斜距L--线路中线至测站的距离S--线路中线设计高程R--半径H--实测纵坐标B--实测横坐标O--圆心处的设计纵坐标C--实测偏差（输出用‘pc=’表示）I--T为计算过程对J 的替换N--修正符(当仪器不是在中线上，且各种原因引起测量的竖直角读数，线路中线一侧不是270-360度，线路边线一侧不是0-90度时，计算结果偏差超常，无需重测，输-1修正即可。

隧道断面测量及断面图绘制方法外业数据采集：1、外业采集数据时，先根据线路资料把待测断面中桩一一放样出来，标记清楚，并且记录下该点的实际高程。

如果中桩放样不方便，就放样待测断面的边桩，同样标记清楚，并且记录下该点的实际高程和依照线路方向看该点与中桩的关系—主要是看在中桩的右侧还是左侧和距中桩的距离。

2、待测断面中桩或边桩放样完毕后，把全站仪搬到刚刚放样并标记的待测断面的中桩或边桩上去，对中调平，进入全站仪里的测量程序,首先输入工作名--最好以测量日期为文件名,这样便于内业处理时在电脑上迅速找到要处理的断面；然后设站, 要注意每一个站名只能测一个断面，如测K10＋200右洞，则测站可设为Y10200；量取并且输入仪器高度，接下来输入该点X 、Y 、Z 坐标，X －指该点与中桩的偏移值（沿线路前进方向左为负、右为正）如该点偏离中桩左2.5m ，则输：－2.5；Y －指该点实测高程，如该点实测高程为330.159，则输330.159，Z －无实际意义统一输为0即可。

然后定向，定向时瞄准小里程时把方位角设定为0度或瞄准大里程把方位角设定为180度;然后把仪器转到所测断面的线路法线方向(即90度或270度方向),此时便可进行测存，测存时,仪器的水平方向不要动,只动仪器的垂直方向,从一侧最下边向另外一侧开始测,直到扫测完整个断面。

按照以上步骤测完所有断面。

外业采集数据的目的是为了得到绘制断面轮廓的必要数据，这里需要注意的是建站的技巧。

内业数据处理：1、先把全站仪中储存的数据通过徕卡办公软件（中纬全站仪通过GeoMax PC Tools 软件）下载到电脑上，下载的时候注意选择自编的数据格式Dm （中纬全站仪选择txt 格式）,不是仪器自带的数据格式GSI 或者IDEX 。

并且按照该断面所在里程命名该断面以免混淆。

2、在AutoCAD 中按照实际尺寸画好隧道设计断面（可另存一份以备重复利用），值得一提的是在AutoCAD 中画出设计断面是很简单的事，比用专门的隧道处理软件绘制容易的多，并通过新建坐标系的方法把隧道断面圆心处的X 坐标定为0，Y 坐标定为通过理论计算的该里程断面圆心高程。