《地下工程测量》PPT课件.ppt
第八章 地下建筑物的施工测量,81 概述8-1-1 地下建筑施工测量的内容,地面控制测量；联系测量；地下控制测量；施工放样；竣工测量。,8-1-2 地下建筑物施工测量的方法,（1）现场标定法（略）（2）解析法(a)建立地面施工控制网 隧道地面施工控制网的坐标系为独立坐标系。为建立隧道中线与地面控制网的联系，直线隧道的地面控制网应将洞口点包括在控制网中;曲线隧道地面施工控制网应将洞口点、切线上的点、曲线的主要点包括进去。,直线隧道地面控制网,曲线隧道地面控制网,（b）联系测量,（c）地下控制测量,8-2 隧道贯通误差,8-2-1 贯通误差分类和限差分类：横向贯通误差；纵向贯通误差；高程贯通误差。,限差：（1）纵向贯通误差限差,（2）横向、高程贯通误差限差,8-2-1 贯通误差来源和分配,1 横向贯通误差来源和分配,2 高程贯通误差来源与分配,例,1 某隧道长8km,采用洞口洞口相向开挖，求地面控制测量误差所引起的横向贯通误差中误差的允许值（“影响值”）。,2 某隧道长10km,隧道中部开挖竖井，将隧道分两段开挖，求地面测量误差对横向贯通误差的影响值。,83 隧道控制测量误差对横向贯通精度的影响,831 导线测量误差对横向贯通精度的影响测角误差所引起的横向贯通误差,2.测边误差所引起的横向贯通误差,3.导线测量误差所引起的横向贯通误差,等边直伸导线的测量误差所引起的横向贯通误差,832 地面控制测量误差对横向贯通误差影响值的严密估算方法,1.按方向间接平差法,“零点误差椭圆”法 求出Pj和Pc的相对误差椭圆，进而求出影响值。,8-4 地面控制测量,8-4-1 布网的工作步骤和布网方案 1.工作步骤（1）收集资料,地形图；线路平面图、纵断面图隧道施工设计图；设备、房屋布置总平面图；勘测单位施测的资料,（2）踏勘交桩（3）选点布网,洞口附近平面控制点数=3洞口附近高程控制点数=2,隧道地面施工控制网可采用导线网或GPS网,错,对,843 地面导线测量 地面导线通常布设成闭合环或主副导线闭合环形式。闭合环与闭合环之间以一公共边邻接，确保导线的测角都得到检核。主副导线点之间一般靠得较近（15m），两点之间的距离可用钢尺或全站仪精确测定，以增加检核条件。,l,2.612m,1.822m,3.302m,副导线,主导线,我国某长14.3公里隧道地面施工控制网采用主副导线闭合环形式。,844 GPS控制测量 近洞口点数=3,进洞口处与出洞口处GPS控制点有3条以上的基线相联。,845 地面水准测量,86 地下控制测量,861 地下导线的特点和布设（a）特点,只能敷设成支导线形式，且随隧道的开挖而逐渐延伸。导线的形状完全取决隧道的形状。一般采用分级布设的方法。,地下导线敷设,862 地下导线测量的精度设计 1 直线隧道地下导线的精度设计 直线隧道的地下导线为等边直伸导线，导线测边误差对横向贯通误差不产生影响。地下导线测量误差对横向贯通误差的影响为,该值应小于或等于“影响值”。若为“洞口洞口”相向开挖，则导线测角中误差的设计值为：,2 曲线隧道地下导线的精度设计 一般可按等影响原则设计测角、量边精度,在实际工作中，也可预先给出地下导线的测角量边精度指标，然后估计地下导线的测量误差对横向贯通误差的影响，若估算值小于并接近允许值（“影响值”），则认为预设的精度指标可行。,3 地下导线加测陀螺方位角的设计 地下导线加测陀螺方位角有利于提高导线的横向精度。当 时，加测12条陀螺边，对导线的精度有较大增益。当 时，加测陀螺边对导线的精度影响甚微。,4 地下水准测量,8-7 隧道施工中的测量工作,8-7-1 隧道开挖中的测量 1.开挖中的指向方法,中线法；串线法；激光指向。,a.中线法,b.串线法,c.激光指向,2 线路中线平移及计算,需要做平移计算的情形：,通过平行导坑开挖时，侧壁导坑的中线是隧道中线的平移线；双线隧道的中部导坑的中线是隧道中线的平移线；有时为了避免施工干扰，将线路中线偏移一定距离。,平移计算公式,证明：,3 隧道坡度的放样,8-8 新技术在隧道施工中的应用,1 TBM的自动导向系统 TBM（Tunnel Boring Machine，隧道掘进机）。近代掘进机的最大特点是广泛使用电子、信息技术对全部作业进行制导和监控,使掘进过程始终处于最佳状态。其速度一般为常规钻爆法的810 倍,最佳日进尺可达150 m。除速度快以外,还有优质、安全、经济,有利于环境保护和劳动力保护的优点。微型掘进机的直径一般为25200 cm,巨型掘进机的直径近15 m。,TBM的自动导向系统,8-9 贯通误差的测定和调整,1 贯通误差的测定方法,贯通面,贯通面,第九章 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量,9-1 竖井联系测量的误差对横向贯通误差的影响1.坐标传递误差对横向贯通误差的影响,坐标传递误差对横向贯通误差的影响为是一个常数，它不随地下导线的长度而增大。,2 方位传递误差对横向贯通误差的影响,方位传递误差对横向贯通误差的影响：其中l0为竖井到贯通面的距离。,竖井定向的必要精度：,92 一井定向,1 一井定向的原理,2 一井定向的观测,3 一井定向观测的检核内容 量边的检核：,井上、井下同一距离的差值；用余弦定理计算的吊锤距离与实际量测边长的差值。,测角的检核：,吊锤在三个不同位置上所测的角度之差与其应有值比较。,93 联系三角形最有利的形状,最有利形状：,联系三角形应为伸展形状，、应接近于0，3o。b/a大约等于1.5。两吊锤线之间的距离a，应尽可能选择最大的数值。当联系三角形未平差时，传递方向应选择经过小角的路线。,9-5 两井定向,1.两井定向外业,投点；地上连接测量；地下连接测量。,1.两井定向内业,地下导线按无定向导线进行平差计算。计算时，要考虑是否需要将地下导线的边长投影到地面控制网的高程投影面问题。,96 通过竖井传递高程,1 利用钢高程尺传递,2 利用测距仪传递高程,9-7 陀螺仪指北原理,1 陀螺仪的结构,三自由度陀螺；二自由度陀螺。,2 陀螺仪的基本特性,定轴性-在没有外力矩作用时，陀螺仪转子的方向保持不变。进动性 进动现象。-在外力矩作用时，陀螺仪转子产生进动现象。,进动现象,y,z,x,3 地球自转及其对陀螺仪的作用,陀螺房,由3的方向按右手法则可确定陀螺仪的进动方向是向北方向的。,98 陀螺仪的运动方程,周期为,
