隧道测量精选(九篇)

第1篇：隧道测量范文

关键词：铁路隧道；监控量测；设计

中图分类号：S611文献标识码： A

引言

随着我国铁路建设高峰的来临,各条铁路的设计都向着高速度,高载重量的趋势发展,这样一来铁路线路就要求尽量的取直线,进而遇到高山不再绕避,而是选择修建隧道。在隧道的设计中以新奥法最为成熟,也最为普遍,监控量测是新奥法的一部分,就铁路隧道的监控量测进行了系统的论述,对于相关的铁路隧道的监控量测设计及应用具有一定的指导意义。

一、隧道监控量测技术的目的和内容

1、隧道监控测量技术的目的

1.1 了解隧道施工情况

通过隧道监控量测技术可以高校的了解到隧道施工中各个阶段的地层和支护结构的变化，从而全面的掌握隧道施工中所处的状态和情况，同时也能进一步的判断出围岩的稳定性和支护、衬砌等结构的可靠性，并根据这些情况采取相应的措施来保证隧道施工和结构的稳定。其次，通过对隧道监控测量的数据进行分析可以对理论分析的结构进行补充和修整，并通过检测结果的反馈，对隧道施工具有一定的指导作用，另外还可以根据这些测量结果进行施工方法的调整，比如调整围岩级别、变更支护设计参数，从而提升隧道施工的施工进度和工程质量。

1.2 监测隧道环境

隧道监控的测量不仅可以对隧道工程施工的具体环境进行监测，而且还可以对隧道工程的周边环境进行监控，尽可能的减少影响因素，提高隧道施工质量。而且通过对隧道监控量测不仅可以对隧道施工的环境进行具体的分析，还可以通过这些具体的数据和观测结果了解到隧道施工的规律和特点，通过对这些结果的反馈等能够为隧道施工的进一步进行提供一些良好的意见，并促进隧道监控量测和隧道施工技术的发展，这对于我国隧道施工和隧道监控量测的发展都具有重要的意义。

2、隧道监控测量技术的主要内容

监测的项目和具体内容必须要严格的按照现行《公路隧道施工技术规范》规定并结合隧道施工的具体情况来进行监控测量，在监测项目应该对洞内围岩和支护状况进行观察，并检测周边位移情况，其次对于拱顶下沉和锚杆内力及抗拨力也要进行精确的监控测量。另外，对于洞口浅埋地段的地表下沉、围岩内部位移及钢拱架应力的监测也应该得到重视，从而全面的获取隧道资料，为施工提供更多的参考依据[1]。

二、隧道监控量测的工程概况及制案原则

1、工程概述

某隧道跨度9m，高度7m，全长182m，其中III级围岩135m，IV级围岩47m，最大埋深56m，洞口两端为浅埋。隧区属丘陵地貌，海拔426m，穿越突出山脊。隧址内上覆第四系坡残积层粉质粘土，下覆基岩为侏罗系中统下沙溪庙组泥岩夹砂岩，岩层层理清晰。测区内地表水不发育，地下水有松散岩土类孔隙潜水、碎屑岩类裂隙水。

2、方案制定原则

隧道工程所处地质条件和周边环境的不同决定了隧道监测重点的不同，对于重点监控部位需进行精细的监测。另外隧道工程涉及面广，若每项都进行监测，不仅增加了监测人力、物力，还影响隧道的正常施工，造成整个工程造价的增加。总之，隧道监控量测方案制定原则可概括为“难点重点突出、普测精测结合、必测选测搭配”，基于该隧道埋深较浅，监控量测方案制定中应重点突出地表下沉的监测。

三、监控量测项目方案设计

1、必测项目

必测项目是在复合式衬砌和喷锚衬砌隧道施工中必须进行量测的项目，包括洞内、外观察，周边位移、拱顶下沉和地表下沉，其中地表下沉仅限隧道洞口段和浅埋段（隧道埋深≤2倍隧道开挖宽度条件下）为必测项目。洞内、外观察：设计人员根据地质勘察资料进行隧道设计，而地质勘察过程中只能通过调绘、物探、坑探、槽探、钻探等方法和手段对隧道所穿过的地质情况初步了解［5］，其具体情况不一定与勘察地质报告相吻合。因此，必须在隧道开挖后通过洞内、外的观察，判别真实地质情况与地质报告所述是否吻合，是否需对先前相关设计进行优化、修改。

周边位移和拱顶下沉：该量测是为监控隧道围岩的变形，防止其过度变形甚至失稳，酿成安全事故。同时也能根据变形的大小对施工方法的合理性、支护效果等进行评价，有利于隧道的设计、施工。

地表下沉：隧道洞口段围岩大多较为破碎，隧道开挖对其扰动大。另外当隧道开挖经过隧道埋深≤2倍隧道开挖宽度浅埋段时，隧道开挖影响范围将波及地表面建筑物，因此有必要通过对地表下沉的量测防止地表出现有害下沉甚至冒顶，危及地表建筑物[2]。

2、选测项目

选测项目应根据隧道地质情况、埋深、支护措施、周边邻近物等因素综合选择，包括钢架内力及外力、支护衬砌内应力、围岩体内位移（洞内设点）、围岩压力等11项。笔者仅对钢架内力及外力和围岩压力两项做粗略介绍。

钢架内力及外力：钢架由于其强度高、刚度大被用于地质较差地段支护。往往支护参数设计要么太小，支撑不住周边围岩，要么太大，造成浪费。为合理确定钢架支护参数，可进行钢架内力及外力的量测，同时也为以后设计提供参考。

围岩压力:通过对围岩压力的量测，可以对围岩状况进行相关评价，判断施工作业的正确性以及是否需要加强支护等。

从该隧道监控量测工程的目的出发，结合方案的制定原则，依据《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）和《铁路隧道监控量测技术规程》（TB10121-2007），综合抉择，该隧道监控量测项目包括：洞内外观察、周边位移、拱顶下沉、地表下沉、锚杆内力和围岩压力量测。

三、数据分析处理

结合该隧道工程特点，依据有关技术规程，该隧道监控量测工程监测间距和频率如表1所示。

结合隧道工程特点，通过对必测项目和选测项目的量测将产生大量数据。由于偶然误差等因素，数据具有一定的离散性和波动性，因此需对其进行分析处理。分析处理过程，首先，应将具有明显错误的数据去掉，若该数据重要或错误数据太多导致无法进行分析，则需考虑补测；然后，对数据进行填表制图、误差处理等计算；最后，分析整理后的数据，分析的目的主要是抓住相关参数与时间之间的变化规律，从而对所测项目相关参数等进行预测，判断设计、施工的合理性，提防潜在危险，并对其预警。目前的预测方法主要有动态方程法、时间序列法、灰色模型法和神经网络预测法四种。

1、动态方程法

动态方程法也称为回归分析法，是目前最主要采用的数据分析处理法。它从自变量和因变量一组数据出发，寻找一种函数模型，尽量将所测数据囊括其中并减小误差。该方法常用函数模型有对数函数、指数函数和双曲线函数三种模型。随着计算机的快速发展，有理函数模型等复杂模型也得到应用。包太等人采用上述4种模型对某隧道量测数据预测效果进行对比得出有理函数模型预测效果最佳。

2、时间序列法

该法运用统计学原理，探求量测数据随时间的变化规律，根据其历史演变规律来预测其未来演变规律和趋势。相比其他预测方法而言，该法显得更加简单、准确。

3、灰色模型法

灰色系统理论在1982年由我国邓聚龙教授提出。它能在数据信息不充分的条件下，建立用于系统未来行为预测的数学模型。随着在隧道监控量测实际运用中的不断优化改进，该预测方法在实际工程应用中已获得较高精度[3]。

4、神经网络预测法

20世纪80年代，神经网络理论得到了长足的进步。它借鉴了人体信息传输系统学，具有在复杂条件下较好的建模能力和良好的数据拟合能力。李元松等人在溪洛渡电站4#公路隧道监测中，通过对比动态方程法、灰色模型法和有限单元法预测结果发现：神经网络预测法预测效果最佳。王国欣等人在重庆红旗河沟地下车站监测中采用神经网络预测法得到较好的效果。

考虑到数据分析处理的复杂程度，该隧道监控量测工程采用目前广泛使用的动态方程法，利用origin软件对监测所得数据进行回归分析。

结束语

根据动态方程法对量测数据的分析结果，并参考有关规范值，该隧道监控量测工程对隧道施工进行了实时分析和阶段分析，对工程安全性进行了评价，指导了隧道二衬施作时机的选择以及优化了施工方案.隧道监控量测应结合工程实际等因素，综合抉择监测项目，确保监测项目能够用于指导隧道设计、施工，减少对正常施工的影响。在监测数据分析方面建议采用多种方法综合对比分析，有利于提高预测的准确性。

参考文献：

[1]赵君.谈高速铁路隧道监控量测方案设计[J].山西建筑,2013（05）:168-170.

第2篇：隧道测量范文

关键词：隧道测量；隧道工程；设计优化

中图分类号：U45文献标识码： A

引言

隧道工程的测量是地下工程测量中一种，是一种非常常规的工程的测量方式之一。由于隧道的工程特殊性，且隧道的测量环境差，不容易能发现出误差，而且因为隧道工程是地下工程的一种，在测量的过程中还要使用特殊作业的工具及仪器来进行辅测量。采用何种较为精确方式及方法来进行测量搜都具有重要意义。并且在大地的测量及工程的测量方面，有代表性发展的是全站仪与GPS的普遍使用，及这两种技术融合。这里，隧道测量的技术指针对隧道的勘察设计，施工及竣工的验收及隧道的运营期间所开展有关的测量活动，且这些测量的工作部分与通常意义上工程测量都有关，例如隧道施工的控制测量、放样测量、贯通测量、断面测量等等，部分与地质的勘察及灾害的监测有关系，例如隧道的施工的地质的超前预报探测及变形监测；一些与工程的质量检测有关系，例如混凝土的厚度检测，及混凝土的质量检测，以及隧道的衬砌背后回填的检测和运营隧道的内表面的状态检测。

1、工程实例

某隧道位于湖北省某县低中山区,自某县西岸进洞，隧道全长2 209 m，进口里程IDK60+575，出口里程IDK62+784，隧道内线路坡度为10.5%、11.7%、10%、4.5%的上坡，进口端位于半径660 m缓和曲线上，出口端位于半径500 m的曲线上，其余地段均为直线，洞外平面控制采用主副导线闭合环控制。

2 、隧道的施工及隧道的测量

隧道的施工及其测量工作，主要包括洞外的控制测量、隧道的进洞测量、隧道的洞内控制测量及隧道的施工测量等几个步骤。其中，隧道的洞内控制测量及隧道的施工测量是隧道的测量中主要内容。在隧道施工环境下，进行测量有几个大难点：光线不足、条件差；工作面的狭窄，且隧道的洞内施工的人员较多；在隧道施工的过程中，机械设备也比较多且噪音大。所以，对隧道的工程施工进行测量有工序紧张及工作面的狭小等特点。且隧道的测量工作不能耽误隧道的施工进度，务必要在下步工序的开始之前迅速的精细完成测量。

隧道的施工测量主要指施工的放样的测量、断面的测量以及竣工收方的测量。施工放样的测量以线路中线的测量为核心和基本，并随着隧道的施工技术发展及对施工的质量及精度的要求提高，施工的放样测量所涵盖领域也越来越广，如今当讨论到施工的放样测量时候，很自然的会联想超前注浆的孔位放样、激光的导向测量、钢拱的定位、锚杆的定位测量、隧道的轮廓线放样、模板的放样以及避车洞横通道的放样等。

3 隧道的测量要求

隧道的测量是对隧道的工程在规划、设计、施工、勘测、建造、管理各个阶段来进行测量。在隧道的测量过程当中，特别要注意在以上的几个阶段当中测量精度，这样才能最终保证隧道的测量准确性。

第一，隧道规划阶段。在这个阶段，隧道测量工作的人员要充分准备好所选用地形图、隧道的选线有关资料及地质填图之中需要测绘的资料等。

第二，隧道的勘测以及设计阶段。在这阶段，要对隧道的沿线进行准确的测量，布置测图的控制网，并且测绘带状的地形图，对隧道的工程洞口、控制桩、中线、转折点等来进行测绘，并要注意绘制好隧道的线路平面的图、纵断面的图及洞身工程地质的横断面的图、正洞口及辅助洞口的纵断面的图等隧道工程的设计图。

第三，隧道建设的阶段。在这阶段，隧道的测量的人员要按照隧道的施工要求，仔细的对施工精度来进行测量，对施工程序来进行把关，对隧道的路线形状、辅助洞口、主洞口、转折点位置进行的测量计算。随着隧道的延伸处来进行隧道的施工控制的导线布测以及中线的施工放样，并保证隧道的施工贯通后精度以及线路的中线等调整。

4 隧道的测量技术以及其优化的方案

在传统测量作业的工作进程当中，建立起隧道的工程作业的控制网一般会用三角的测量法，近些年，也逐步推广精密导线的测量法。但这些传统的测量方法在应用的过程中往往会受到诸多的因素的限制，例如通视的条件不足、图形的建立条件差及地形地貌的限制等因素影响，也会直接的导致观测、控制网的选址、布网的控制等受到一定的影响。此外，由于隧道的工程多半是远离市区的，在山区中隧道工程比较多，因此，地形地貌的条件与城市相比很复杂，采用传统较常规方法工作的难度与挑战可见有多么的巨大。但自从 GPS 技术的应用，这些因素限制的作用大大的降低了，由于其本身不会受通视的条件及作业要求所限制，并且网行也不像传统的方法要求那般苛刻，所以，在隧道的测量过程中应用GPS 技术的正对门路，是一种行之有效地测量技术。

GPS 在测量的过程当中，加以实践的应用所通常具有的优势主要体现在以下的几个方面：

1）观测时，站与站之间不需通视。通视的要求降低，并能够减少测量作业效益成本，并能节约作业的时间。同时，更有利于点位选择及分析，应用更灵活。

2）定位的精度高。一般来说，在50km的范畴内基线上，相对作业的精度很高，且会随时间延长，其精度的控制愈加的准确。这显然优于传统的精度控制的形式，是一般的测量作业实行的手段所无法能比拟的。

3）观测的时间短。过去，采用经典的静态定位的方法完成作业效率相对比较高，结合不同的精度控制的指标去作业，一般的完成观测时间为1h-3h之间。但与目前定位的短基线方式比较，其观测的时间还略微长些。所以，近些年的观测定位采用短基线的快速定位方法，观测的时间仅只需几分钟就可达到早先静态定位一样的工作的成效。

4）三维的坐标更加精准。为使GPS的系统在隧道的测量中作业的效率更高，GPS的观测成果同时提供三维坐标，通过它能使平面位置测量更加的准确同时，还使测量的所需大的高程十分准确。因此，这就给研究大地的水准面不规则的形状及作业的所需要地面点高程的测量给提供了一个新契机。

5）GPS的系统的操作起来便捷。把GPS的系统应用在隧道的测量中，不需经典的测量的体系当中那样繁缛的测量流程，与传统的笨重测量仪器或者设备相比，GPS 系统体系小、重量轻，从而在某种程度上处理测量作业的人员工作的劳动强度。

6）GPS的系统可以完成全天候的作业。GPS的系统能连续不中断的完成24h的实时观测，并对于一般的自然气候的因素影响非常的低。

总而言之，GPS的系统使用到隧道的测量作业当中，其优势发挥的很明显。且伴随国家的各领域的科研事业的技术成果不断完善，如一些较高等级的且高程长大的隧道也就越来越多，用传统且常规测量方法已经很难能满足其测量的需求了，而GPS的自由优势以及测量的特点发挥，使得其广泛受用在公路及铁路等交通事业的领域当中。而且，像一些国家的重点隧道工程，显然早已经应用了GPS的系统，并为国家和社会带来了巨大的社会效益及投资价值。

隧道测量的技术有两种，其一是隧道内的CPⅢ平面的控制测量，其二是GPS隧道的控制测量的技术。隧道内的CPⅢ测量方法主要是通过CPⅢ的控制网自由的设站交会网方法进行的测量，并对每个自由测站都进行测量，要确定2~3个CPⅢ来作为测量的目标，同时每个点要进行3次测量。

在隧道工程的GPS外业测量的过程中，采用科学观测方法，同步的观测各个GPS点测量的数据，要在三次的同步观测之后对测量的数据来进行记录。每次同步的观测时间都要相隔在60 min之上。在数据的处理过程之中，我们可对GPS测量的数据进行基线的解算以及控制网平差等等计算分析，并通过建立项目、基线的处理、增加的数据、GPS网的自由网平差来进行数据的运行分析，以此提高GPS数据的测量精度。

5 结语

隧道的工程测量，作为地下的工程测量一种，很有它的特殊性。隧道在测量过程中，由于测量环境较差，并不容易能发现误差，在测量过程中，还需要特殊作业的工具以及仪器来进行辅助测量。所以，不管采用的哪种隧道测量的技术来进行测量，都要对测量来一定进行优化，并要注意安全的防范。在整个的隧道工程测量的工作当中，在各阶段都要能仔细而认真，一定做好各项测量工作。

参考文献

第3篇：隧道测量范文

关键词：隧道；开挖；测量

Abstract: the tunnel excavation is in line with the standard requirements of the section, is mainly limited to the construction and excavation of the construction unit to control the amount of excavation, construction management of excavation section expands, so the measurement of tunnel excavation is very important, according to the tunnel measurement technique respectively expounds measuring techniques, namely manual measurement and automatic measurement, provide the theoretical basis for the future practical work.

Keywords: tunnel excavation; measurement

中图分类号：U45文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

隧道工程由于面临地质条件难以事先探查完全掌握、施工环境恶劣及设计理论未完善等状况，为具高危险性的地下工程，而监测作业即是确保其施工安全的最大保障。地下开挖施工方法进展至以新奥工法(NATM)理念施工后，监测即为NATM 设计及施工的重要一环。面对山多、地形险峻且地质复杂，在不可避免与建隧道时，其工期、成本和品质均是一大挑战。隧道断面的开挖无论使用钻炸或机械工法，其开挖范围的管理值完全由隧道断面量测所控制。然而扩大断面导致的超挖量增加，更增加后续回填灌浆作业的数量；然而灌浆作业良好与否势必影响隧道的工程品质，而增加的混凝土数量，也使施工单位不易掌握其成本控制。故测量隧洞开挖的情况非常重要，了解开挖断面是否有超挖或是少挖的状况。且根据开挖数量，施工单位也可以快速掌握成本，期盼能提升隧道断面施工品质与水评，承包商能经济且快速达成开挖符合设计断面的目标。

1隧道断面测量原理

测量的意义为测定地球表面上及其附近各点间的相关位置，故测量的基本原理在于应用各种方法以求得“点”的关系位置，通常皆由地面上已设立且经确定相关位置的点测定出新点的位置。此等新点可作为定出其他新点的基点，如此不仅可求得欲测各点的相关位置，且可标示于图上，由图上各点连成线面，并绘成所需的图集。以下将各种定出新点的方法归纳为七种，分述如下：

(1)导线法(traversing)

若A、B两点为基点，求新点C的位置，可测量角CAB的角度及量AC的距离，定出C点，此法即为导线测量中所用的方法。

(2)偏角法(method of deflection angle)

以A、B两点为基点，C为新点，AC点间的距离无法量时，可测角CAB的角度在量BC距离也可定出C 点的位置，但此法可能产生C与C’两种结果，应参考实地情形，选择适用的一种，此法因有此顾虑，于测量上较少应用，仅见于细部测量及曲线测设的偏角法。

(3)支距法(offset method)

以A、B两点为基点，欲求新点C的位置，可由C点做垂直于AB线的直线CD并量其距离，称为支距(Offset)，再量AD或BD的距离，即可定出C 点的位置。此法常用于细部测量。

(4)前方交会法(forward intersection)

以A、B两点为基点，C为新点，亦可测量角CAB角CBA两角度，而定得C点的位置。如果B点或A点不能架设仪器，则可测量角CAB角ACB角CBA或角BCA等组角度，求得C点位置。此法即为三角测量中所使用的方法。

(5)后方交会法(resection)

以A、B、D三点为基点，C为新点，可测两角。即可求得C点。此法应用于三角测量及平板仪测量的后方交会法。

2隧道断面测量技术

2.1手动式

(1)经纬仪、电磁波测距或电子测距仪：一般而言，经纬仪负责测量角度，电磁波测距(EDM)用以测量距离，然而为了因应仪器的功能性，多将测角与测距功能结合在一起发展，如电子测距仪或是全测站仪。测量所得的点皆以x、y、z坐标表示，其测角的精度可达1秒，测距精度可到正负1至10mm。主要特性为在可在现场执行资料的收集与处理，潜在精度高。其缺点则是若要连到理想观测状况而逐点测量，将会花费大量的时间，故多取具代表性的测点做测量。

(2)光学测距：目前光学测距已被取代，但是其功能可以做为断面测量，精度依不同测量方法介于1：500～1：1000。主要特性为便宜、使用快速且坚固，可用于具危险性的环境。缺点为精度有限，劳力密集且由人工记录，被测体需要一定的照明。

(3)雷射测距：主要特性为便宜且操作简单，应用于不同的用途皆能有良好的精度。缺点为人工操作且须手动记录，必须遵守雷射安全规范。

(4)摄影测量：由于数值资讯的发展，摄影测量可由单相摄影或是双相摄影连成快速且非接触式的影像数值资料记录。运用非量测型照像机或是量测型照像机于现地快速取得照片，再由实验室做后置处理及分析。摄影测量的成果可提供一完整的档案资料库，在任何时间皆可调出档案视需要进行再次的测量，精度高且相片资料取得快速。其缺点为需要有专案的人具退行资料分析且需要昂贵的分析设备；在现场必须要有均匀的照明，而在建立测量标点时多需要昂贵的量测型照相机。

(5)光切法测量：近年来在摄影测量中最重要的发展便是光切法测量，光切法测量是以平面光投射至待测物体，受到投射的部位具有明显的亮带与暗带，可显示出待测物体的断面形状，利用各种形式的照相机做摄影，经过分析即可得知断面的数值资料。

2.2全自动式

（1）免反射棱镜电子测距仪：一般的电子测距仪受限于反射棱镜，因此无法测量断面上所有的点；而免棱镜电子测距仪由厂商的改良，增加自动化测量的设备并视需要可扩充，如伺服马达驱动定位装置可依照设定的角度自动旋转进行测量，以及附带后级处理系统，自动收集资料并做后处理，达到快速完成断面测量，且能测得以往受限于反射棱镜所无法测量到的断面点。操作简单，测量速度中等且全自动记录资料，非常适合隧道断面测量。主要的缺点为设备昂贵，且使用在隧道的外的场合其精度并不高。

（2）自动化经纬仪：将经纬仪的望远镜头改良为CCD (Charge Coupled Device，感光耦合元件)镜头，加上布置一系列可识别的标准，经由设定，经纬仪可以由标准至标准自动观测。优点为精度高且能够自动运作，缺点为测量速度相对较慢，需要设定，昂贵且不适合用于隧道测量。

（3）光学三角测量：将光学测距仪加以改良，使用CCD线性感应器，经由电眼系统，使得观测速度可连到每秒100点以上，精度可连到+/-2mm，超过隧道测量所要求的精度。测量速度快，可自动记录，坚固但是轻便，必须符合雷射使用安全规范。

（4）轨道测量率：于轨道载具上架设一定数量的相机以及仪器，一边移动一边测量，具有一定的照明。主要用途为检查隧道净空以及轨道周边的建筑界线是否符合标准，测量速度极快但只适用于特殊状况而且十分昂贵。

（5）数位摄影测量：数位摄影测量是一种简单又实用的量测技街，藉由现地所拍摄的相片可以获得监测标的物三维坐标，进而推算出被测物的位移量，因此常用以评估大坝、隧道、地下结构物、边坡与挡土结构物的安全性。本技术具有不妨碍工地施工，以及所需工作时间短暂的情况下，迅速完成况地量测，其简单且高效率的量测过程使得本技术特别适用于施工现场。

3总结

隧道测量是工程测量最困难的一项，在很多方面因受种种因素影响而与地面测量有所不同，由于在地下施工，隧道内受到施工的妨碍，空气浑浊致视线不良，隧道内温度较高等因素皆是。以致精度必受影响而降低，所以地面上的测量控制精度务必准确，以地面高华度的控制作为基础，引测至隧道内。本文针对隧道测量技术分别阐述了测量技术，即手动测量法和自动测量法，为以后的实际工作提供了理论依据。

参考文献：

[1]李哲伟.油气管道穿越工程隧道施工测量技术探索[J].石油天然气学报.2012年第11期

第4篇：隧道测量范文

关键词：联系测量；隧道工程；贯通精度；几何定向

中图分类号： U45文献标识码：A 文章编号：

联系测量方法应用隧道工程施工中,因在地下作业，为了保证各标段在开挖过程中能按设计线路方向准确定位和顺利贯通,就必须将地面控制网中的坐标、方位角和高程通过车站预留口、盾构井或者地面钻孔有效地传递至地下控制点,从而使地下平面控制网与地面控制网为同一坐标系统。

某隧道工程主要施工工法依次为:明挖法、盖挖法、矿山法;区间施工以盾构法、矿山法为主，个别地段采用明挖法。

由于地面控制测量、联系测量、地下控制测量及施工放 样中的误差等诸多因素影响，隧道的施工中心线在贯通面处一般不能完全按照理论衔接，从而形成隧道贯通误差。依据该地区《隧道工程施工测量管理办法》的要求，隧道横向贯通中误差须控制在50mm之内。而平面联系测量是施工期间控制测量的一个重要环节，可见平面联系测量的准确性对于保证隧道顺利贯通具有决定性意义。

联系测量主要是通过竖井、盾构井、车站或地面钻孔把地面控制点的坐标、方位传递到地下，作为地下导线的起算坐标和起始方位角，依此指导和控制隧道开挖并保证正确贯通。目前联系测量的主要方法有:导线直传法、钻孔投点法、联系三角形法、陀螺经纬仪与铅垂仪(钢丝)组合法等，某隧道工程主要采用了前三种联系测量方法。

1、导线直传法

导线直传法就是利用全站仪，通过地面与地下有效的通视条件直接将地面导线传递到地下。下面以某隧道工程联系测量为例:

图1-1某隧道工程1#区间导线直传示意图

图1-1中，GPS206, GPS207为地面GPS控制点，ZD 1, ZD2为地面转点，SZ1、SZ2为隧道内导线控制点，这样就把地上、地下控制点联系在同一个控制网中。整个控制网采用Leica TCR 1201全站仪(标称精度:1 " , 2mm+2ppm・D)按四等精密导线观测要求进行，角度观测4测回，边长往返观测4测回，观测前进行温度、气压等改正;内业计算对各连接边先进行高程归化和投影改化，然后通过严密平差计算求得各点坐标。

为了保证测量精度，我们使地上、地下联系边长尽量较长(大于40m )，俯仰角尽量较小于(约为15°)，地上地下短边连接角观测增加到6测回，在测站搬迁时使用了三联脚架法，只移动仪器(棱镜)，不动基座，保证对中的一致性。

由于选用的方案比较合理，而且对测量过程中的薄弱环节进行了加强，有力地保证了测量精度。这点也从贯通精度上得到了反映:某隧道工程横向贯通误差仅为6.0mm，贯通误差达到优秀。

2、钻孔投点法

钻孔投点法是矿山法施工区间应用最多的联系测量方法。该方法主要通过地面钻孔(或施工投料孔、竖井井口等)，用垂准仪将点位投射至隧道仰拱上，从而将地面坐标传递到井下。下面以某一区间为例对该方法进行介绍。

如图2―1,T102和GPS210为地面已知精密导线点和GPS控制点，TD3和TD4为两个井上投点，TD3’和TD4’为两个井下投点且互相通视，DD2-2,DD2-4为该区间隧道内控制点。

投点和测量:以TD3为例，使用Leica NL光学垂准仪(精度1/200000)在钻孔上按0°,90°,l80°270°四个方向在隧道内预埋的钢板上投得四个点位，构成边长约为2 . 5 mm的四边形，取四边形的重心作为最终投设点位TD3′，并镶嵌铜芯标志。然后以地面已知控制边T 102～GPS210起.算，依次测得TD 3 , TD4的平面位置;在地下以TD3’一TD4’作为起算控制边，依次测得DD2-2, DD2-4的平面位置。

图2-1某隧道工程2#区间钻孔投点示意图

内业计算:通过计算即可求得TD3 , TD4的地面坐标，依据同一垂线上平面坐标相同的原理可知相应地下导线控制点TD3' , TD4'的坐标及其控制边方位，并以此作为隧道内测量的起算依据，依次计算求得DD2-一2,DD2-一4的坐标。

为提高点位投设精度，在隧道开挖到一定长度后再次进行投点测量，取两次投点成果的加权平均值作为投点的最终成果指导隧道开挖。该区间至文体路站的贯通结果显示横向贯通误差为20.3mm,优于横向贯通中误差50mm的限.差要求。

3、联系三角形定向法

联系三角形法定向测量是一种较成熟的几何定向方法，通过构造合理的联系三角形形状和测量装置可以达到较高的精度。目前某隧道工程大多数区间均采用此法。其布置示意图如图3-1所示。

图3-1联系三角形布置示意图

如图3-1,A、D为地面趋近导线点，可与GPS点或精密导线点联测得到其平面坐标。B、C是通过竖井框架悬挂并吊有重锤的高强钢丝(一般要求钢丝直径不大于0. 5mm，重锤质量不小于l0kg)，在钢丝上.贴有与所使用全站仪相匹配的测距反射片。将重锤浸人到油桶中，钢丝在重力作用下稳定并保持铅垂线方向，A'、 D′为待求地下导线控制点。井上、井下联系三角形布置应满足下列要求[1]:

(1)竖井中悬挂钢丝间的距离a应尽可能长.;

(2)联系三角形锐角（′）宜小于10，呈直伸三角形;

(3) 宜小于1。5;

测量方法:如图3-2，先在地面连接点A安置全站仪后视近井点D，观测角及连接角ω，并通过反射片实测A点至两根钢丝的水平距离b、c;然后在地下控制点A′安置全站仪观测ω′及′角，并实测A′点至两根钢丝的水平距离b′、c′ 。在井上、井下用钢尺分别量得两根钢丝的间距a，其互差应小于 2mm。

图3-2联系三角形投影示意图

内业计算:先在三角形ABC和D A'B C中，分别解出β和β′，具体如下:

然后按照DACBA’ D’的路线计算A′D′的方位及A′的坐标:

当采用联系三角形传递地下方位角时，应尽量布设成直伸联系三角形，这时地下起始边方向的误差主要由角度观测误差引起。进行联系三角形测量时，为保证精度，需要重复观测数组。每组只将两垂线位置稍加移动，测量方法完全相同，各组数值互差满足限差规定时，取其平均值作为最后成果指导施工。

结语：导线定向法一般适用于隧道定向且施工场地开阔、地上地下通视良好并有较大的竖井(盾构井、预留孔)的地段，该方法与普通导线测量方法相似，比较容易掌握，但需注意增加检核条件。应采用复测支导线或闭合导线形式施测，且尽量增加导线长度，减小俯仰角。为提高测量精度,地下导线点宜做成强制观测墩,并做好保护工作。

钻孔投点法适用于埋深较浅、且已开挖一定长度的隧道，具有作业时间短、测量精度高、操作简单、对施工影响较小等优点。缺点是测量钻孔难度较大(垂直度要求较高)，钻孔成本较高,且钻孔位置一般都在市区的主要道路上，审批手续繁琐。当具有钻孔条件时，应优先考虑采用此法。

联系三角形法是一种比较传统的竖井几何联系测量方法，存在设备笨重、工序繁多、工作时间长、劳动强度大等不足，且容易出错。施测时应采用有效措施(如暂停施工)尽量减弱钢丝的摆动，严格按规定进行测量作业。

隧道联系测量方法多种多样,通过灵活有效的测量方法和现有精密的测量仪器,完全可以提高隧道的贯通测量精度。

参考文献

第5篇：隧道测量范文

关键词：城市地铁；隧道施工；监控；量测

Abstract: This paper describes the urban tunnel construction monitoring the process of measuring, monitoring measurement contents method, data acquisition and analysis, and after analysis treatment and the necessary calculations of urban tunnel construction to monitor the amount of measured data, forecasting and feedback, to ensure that the urban tunnel construction safety and tunnel stability.Key words: urban subway; tunnel construction; monitoring; measurement

中图分类号：U231+.3 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）

监控量测是城市地铁隧道新奥法施工中的重要一环，监控量测的目的，归纳起来，是掌握围岩稳定与支护受力、变形的动态或信息，并以此判断设计、施工的安全与经济，它几乎伴随着施工的全过程[1 ]；具体来说，有以下几点：（1）对围岩动态和支护结构的工作状态作出正确的评价，利用监测的成果，优化设计，指导施工；（2）预见事故和险情，以便及时采取措施，防患于未然；（3）为地下工程设计与施工积累资料；（4）为确定隧道安全提供可靠的信息；（5）量测数据经分析处理和必要的计算后，进行预测和反馈，以保证施工安全和隧道稳定。

1监测流程

监控量测作为施工组织的核心内容之一被置于一个动态的管理体系之中，具体包括了监控、预测和反馈等几个主要阶段，监测工作流程示于图1所示。

图1监测流程

隧道施工的监测旨在反映施工中围岩动态变化的信息，据此判断围岩的稳定状态，以及所定支护结构参数和施工的合理性。结合本工程，根据我国《铁路隧道施工规范》[2]、《公路隧道施工技术规范》[3]，本项目根据实际情况分为以下几个量测项目：

1.1净空相对位移量测

隧道内壁面上两点连线方向的位移之和称为“收敛”，此量测项目为“收敛量测”。收敛值为两次量测的距离之差。收敛量测是隧道监控量测的重要项目，是隧道围岩应力变化的最直观的反映，可为判断隧道空间的稳定性提供可靠的信息；并可为二次衬砌提供合理的支护时机；所以收敛值是最基本的量测数据，应尽量准确，减少误差。监测量：净空收敛位移值；收敛稳定时间

1.2拱顶下沉量测

隧道拱顶内壁的绝对下沉量称为拱顶下沉值。拱顶下沉量测的目的是根据拱顶下沉速度和拱顶下沉值来判断围岩的稳定程度，和收敛量测一起为二衬提供合理的支护时机。 监测量：拱顶下沉值；拱顶下沉稳定时间。

1.3地表下沉及建筑物监测

隧道顶部地表沉降量测，是为了判定隧道对地面建筑物的影响程度和范围，并掌握地表下沉规律，为分析隧道开挖对围岩力学形态的扰动状况提供信息。在浅埋隧道施工中进行此项量测意义重大。建筑物监测是监测在隧道施工过程中是否对地面建筑物造成了重大影响而影响建筑物的使用，并以此修正爆破参数。 监测量：地表下沉值；下沉稳定时间。

1.4刚支撑内力量测

在Ⅴ级围岩中，隧道开挖后常需要采用各种刚支撑进行支护。量测围岩作用在刚支撑上的压力，对维护支架承载能力、检验隧道偏压、保证施工安全、优化支护参数等具有重要意义。监测量：应力应变值

2 监测方法

2.1 净空相对位移收敛和拱顶下沉量测

隧道净空相对位移是指隧道周边相对方向两个固定点连线上的相对位移值,它是隧道开挖所引起围岩变形值最直观的表现,对其量测采用隧道净空变化测定计（简称收敛计）进行。隧道周边收敛量测的测点和量测基线如图2所示。每种围岩类别各选择若干个比较有代表性的断面布置量测标志，Ⅳ级围岩按20m间距布点，Ⅴ及围岩按10m间距布点，收敛量测测点与拱顶下沉测点布置在同一断面。埋设测点时，先在测点处用人工挖孔，开挖孔深为30～50cm，孔径8～12mm的孔。在孔中填满水泥沙浆后插入收敛预埋件，尽量使两预埋件轴线在基线方向上，并使预埋件销孔轴线处于铅垂位置，上好保护帽，待沙浆凝固后即可量测。

图2 收敛及拱顶沉降测点布置

2.2地表下沉量测

在需进行量测的地表预埋设测点，定位基准点（不动点），并测得初值。以后每次测得的值与初值之差即为下沉值；用电子水准仪进行观测。测点布置见图3。

具体要求：

2.2.1观测应在水准仪及标尺检验合格后方可进行，且避免在测点和标尺有振动时进行；

2.2.2尽量选择在每一天同一时间进行观测，观测坚持四固定原则，即：施测人员固定，测点位置固定，测量延续时间固定，施测顺序固定。

图3下沉测点埋设

2.3刚支撑内力量测

在本隧道施工过程中主要进行格栅拱架进行初期支护，因此内力量测主要针对格栅拱架进行。隧道格栅拱架内力量测采用埋入式应变计进行，根据本工程段Ⅴ级围岩的实际情况，每个断面布置5～8对测点，布点图见图4；具体量测方法：把埋入式应变计固定在钢格栅上，用测试仪将读数调零；等喷浆过后即可量测，读得的应变值用虎克定律转换为内力。此方法操作简单、安全、使用方便。但要注意测线的保护，一旦测线被破坏，将不可修复。

图4 应变计埋设示意图

3 数据采集与分析

3．1 数据采集

任何现场量测都不可避免地存在误差。为得到更为真实、可靠的量测数据，在监控量测、采集数据时，应尽量减少各种误差。

3.1.1在隧道开挖后，尽可能早的埋设测点，并及时进行初次量测，以尽量测得变形与应力的初始数据。

3.1.2做到量测、采集数据专人专项负责，以减少随机误差。

3.1.3在使用精密水准仪进行洞内周边收敛位移量测时，通过左右尺读数控制系统误差。

3.1.4专项量测需制定专项记录表。对于手工记录资料要保存好原始记录表，对于智能式记录器要及时将量测数据导入电脑，以防丢失。

3．2 数据处理

现场量测数据应及时进行处理，绘制成位移、应力、内力和时间的关系曲线(或散点图)，曲线的时间横座标下应注明施工工序和开挖工作面距量测断面的距离，以便更准确的进行数据的回归分析，并对隧道的受力状态作出判断。

在进行数据处理过程中，对一些异常数据应根据测量误差的处理原则进行剔除，并及时进行复测校正[4，5]。

是最常用的位移数据分析方法，根据实际监测信息，对位移可选用下列函数之一进行回归分析。

3.2.1对数函数，例如：

（1）

3.2.2指数函数，例如：

（2）

3.2.3双曲函数，例如：

（3）

式中、为回归常数，为测点初读数后的时间(d)，为位移值(mm)。

图5正常曲线与异常曲线示意图

4 结 论

4.1监控量测是新奥法施工中的重要一环，监控量测的目的是掌握围岩稳定与支护受力、变形的动态或信息。

4.2城市地铁隧道施工监控量测包括：净空相对位移量测、拱顶下沉量测、地表下沉及建筑物监测、刚支撑内力量测。

4.3城市地铁隧道施工监控量测数据应及时进行处理，绘制成位移、应力、内力和时间的关系曲线，以便更准确的进行数据的回归分析，并对隧道的受力状态作出判断。

参考文献

[1] 才.隧道工程[M]. 人民交通出版社.2006.6

[2] TB10204-2002~J163-2002. 铁路隧道施工规范[S].中国铁道出版社.2002.6

[3] JTJ042-94. 公路隧道施工技术规范[S]. 人民交通出版社.1995.8

[4] 张凯,徐建平. 公路大跨度隧道开挖及初期支护施工技术[J]. 湖南工业大学学报.2007.3

第6篇：隧道测量范文

关键词：新奥法（NATM）；监控量测；信息

中图分类号：U448 文献标识码： A

一、全新的隧道施工概念

随着我国改革开放不断深化，国民经济蓬勃发展，在山区公路建设中突破过去传统的修路思想，不采取盘山绕行，不破坏沿线生态环境，不增长公路里程用设置隧道避免因采取高边坡路基带来的滑坡、塌方、滚石、泥石流等自然灾害，确保了行车的安全可靠，亦缩短了行车时间，同时又适应了建设与自然的和谐发展。新奥法作为一种全新的隧道施工概念，其基本原理是运用各种手段（开挖法――弱爆破，支护形式――早封闭，监控量测――勤量测）抑制围岩变形，大限度地发挥围岩自身的承载能力.使隧道施工更安全、更经济。而隧道经济性与安全性就是通过现场监控量测所获得的围岩、支护系统的应变和应力信息及时反馈并应用于隧道设计和施工中来实现的。

二、隧道施工监控量测

1、监控量测的目的 ：

（1）通过施工和环境监测进行信息反馈及预测预报， 优化施工组织设计，指导现场施工，确保隧道施工的安全与质量和工程项目的社会、经济和环境效益。

（2）掌握围岩动态，了解支护结构在不同工况时的受力状态和应力分布，对围岩稳定性作出评价。

（3）验证支护结构型式、支护参数，评价支护结构、施工方法的合理性及其安全性，确定支护时间而监控量测是信息化设计与施工的重要内容。

2、监控量测要求

隧道监控量测是“新奥法”的重要组成部分，新奥法中量测工作是监视设计、施工是否正确的眼睛，是监视围岩是否安全稳定的手段，始终伴随着施工的全过程。

3、监控量测测点的布设

（1）观测点的加工及埋设要求

观测点埋设时间要求：地表沉降监控量测要在开挖前取得观测点的初始值；净空收敛、拱顶下沉监控观测点要在开挖后12小时内按设计断面要求埋设好，初期支护后且在下一循环开挖前必须取得观测点的初始值。

1）地表沉降测点预埋件（见图2-1）采用φ20mm的钢筋加40mm×40mm铁片制成，长250mm买点位置低洼处可适当加长钢筋，以在选定点架设仪器能观察到为宜；测点埋设：在测点布置的位置挖长、宽、深均为20cm的坑，然后放入地表沉降测点预埋件，测点四周用砼填实，砼固结后即可。

2）拱顶下沉和净空变化量测点预埋件采用φ8mm的光圆钢筋加工成三角形焊于φ20mm螺纹钢筋端头，三角形为4cm的等边三角形，φ20螺纹钢筋长为38cm。（图2-1）测点埋设：开挖后采用手电钻，钻孔10cm，然后将制作好的量测点预埋件插入并用锚固剂锚好，再施做初期支护28cm，将测点预埋件包裹牢固。

（2）测点埋设要牢固可靠，统一制作标示铭牌，标明里程和测点的编号。施工中注意保护，防止机械和人为破坏，量测点上不得悬挂其他任何物品。

4、监控测量测点的观测

1）洞内观察：

（1）开挖工作面观察在每次开挖后进行，观察内容包括：

围岩岩质种类和分部状态，结构面位置的状态；

岩石的颜色、成分、结构、构造；

节理性质、组数、间距、规模、节理裂隙的发育程度和方向性，结构面状态特征，充填物的类型和产状；

断层的性质、产状、破碎带宽度、特征等；

地下水类型、涌水量大小、涌水位置、涌水压力、湿度等；

开挖工作面的稳定状态、有无剥落现象。观察中发现围岩条件恶化时，应立即采取相应处理措施。观察后应及时绘制开挖工作面地质素描图，同时进行数码成像，填写开挖工作面地质状况记录表并与勘察资料进行对比。

2）对已施工地段的观察每天至少应进行一次，并做好记录。主要观察：

喷射混凝土是否发生剪切破坏；

有无锚杆脱落或垫板陷入围岩内部的现象；

钢拱架有无被压屈、压弯现象；是否有底鼓现象。

观察中发现围岩条件恶化时，应立即采取相应处理措施；观察后及时绘制开挖工作面地质素描图、数码照相，填写开挖工作面地质状况记录表，并与设计地质资料进行对比。

2洞外观察

洞外观察重点在洞口段和洞身埋置深度较浅地段，记录地表开裂、地表变形、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗漏情况，同时对地面建筑物进行观察。

三、数据评估与分析

1成果分析与信息反馈

（1）每次观测后现场计算位移发展增量，出现异常情况，重新测量排除操作失误后立即报告相关部门；

（2）每次测回数据交数据处理员输入计算机，进行位移增量、位移发展速率的计算，绘制位移～时间曲线（如图3）和位移发展速率～时间曲线（如图4），并应用函数拟合和灰色预测等方法进行位移发展短、长期预测；

（3）当隧洞周边水平收敛速度以及拱顶或底板垂直位移速度明显下降，隧洞周边水平收敛速度小于0.1mm/d～0.2mm/d，拱顶或底板垂直位移速度小于0.07mm/d～0.15mm/d，隧道各项位移已达预计总量的80%～90%以上时，向有关部门报送二次衬砌施工报告。

四、总结

由于隧道工程的特殊性、复杂性和隧道围岩的不确定性，对隧道围岩及支护结构进行监控量测是保证隧道工程质量、安全的必不可少的手段。通过量测，及时对隧道个别围岩失稳趋势的区段提供了预报，为施工单位及时调整支护参数以及合理确定二次衬砌时间提供了可靠的科学依据。通过大量量测发现隧道开挖及初期支护后大约30d围岩基本上稳定，于是建议施工单位及时施作二次衬砌。同时由于监控措施得当，及时的指导施工和修改设计，从而保证了隧道施工的安全、经济、收到了良好的效果。但由于监控量测工作是一项具体而又复杂的工作，在实际过程中尚需不断积累经验和完善相关理论，因此，对隧道监控量测及数据的整理分析及应用应该做好一下几点：

1.监控量测内容的选择，量测断面位置选择和量测测点的布置；

2.监控量测数据的采集和施工状态变化情况紧密结合，分析数据变化和施工状态的关系；

3.量测数据的应用，量测数据变化的准确分析和判断，量测的及时反馈，指导设计、施工和修改支护参数；

4.通过监控量测保证隧道安全，预防隧道塌方。

参 考 文 献

【1】关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知 （铁建设[2010]120号）

【2】铁路隧道工程施工技术指南 TZ024-800

【3】铁路隧道监控量测技术规程TB10121-2007

第7篇：隧道测量范文

[关键词]隧道施工；测量管理；洞外控制网；平面控制

中图分类号：U455 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）36-0368-01

前言：测量定位准确与否直接关系到工程各环节的施工质量，尤其在长大隧道工程施工中，施工面多、各工序繁多，衔接紧凑，影响测量质量的因素更为复杂，测量定位出现偏差将直接导致隧道建筑界限侵限、严重测量事故甚至造成隧道工程报废，造成不可估量的损失。因此，对隧道施工测量进行全面的、详细的过程控制，开展长大隧道施工测量管理非常必要。

1、隧道施工测量管理的基本流程

隧道施工测量管理的有效性是提高隧道测量精确性最重要的措施。在进行隧道施工测量管理工作时制定管理流程是对隧道测量进行精细化管理的重要手段，利用流程化管理可以缩短测量时间，提高测量的精确性，最终实现隧道测量各项工作有序的、稳定的、规范的进行。隧道工程中的长大隧道测量是一项重要工作，在测量过程中因人为因素，自然因素以及工程本身存在的弊端导致测量的准确性降低。对此，合理安排隧道施工测量管理的工作流程，提高对测量工作的控制和监督，从而保证隧道施工工程的总质量。

1.1 对隧道测量前期准备工作进行监督和控制，保证测量各个方面准备就绪；

1.2 合理分配测量人员，执行隧道测量责任制，将每个阶段隧道测量责任划分到相应的测量人员身上；

1.3 对隧道测量各环节进行质量监督和控制，严格要求施工人员精准测量，将测量误差减低到最小；最后是对隧道测量工作进行检测，及时发现测量中的大误差和粗差，并及时进行纠正。

2、隧道洞外控制网测量要点

对首级洞外控制网进出口联测和加密时采用GPS。首先复测设计水准点和导线点，无误后，对施工控制网进行加密；在其施工的隧道进出口增设GPS控制点和精密导线点、水准点，来满足测量精度的要求。施工控制网的加密分两方面：①施工高程控制网加密测量：施工高程控制网加密测量采用精密水准仪按二等水准测量的要求施测；②施工平面控制网加密：施工平面控制网采用 GPS 按 B 级网的精度要求进行施测。

2.1 洞外控制点数量及控制点选点要求

设计长大隧道控制网的网型之前，首先要进行隧道地形图资料的收集，和原始地貌勘察。当隧道为直线时，应在隧道进出口周围的中线上进行洞口点的选择，此外设置两个或以上定向点，为提高联系进洞测试方位的准确性，消除或降低来自垂线偏差的影响，洞口点和定向点必须通视，定向点之间不通视，定向点与洞口点之间的距离应大于 400m ，并且所有定向点的高（程）度选择应大概相等。当隧道为曲线时，还应在网中包含曲线的主点、切线上两点等主要控制点。为安置 GPS 接收机和接收卫星信号， 控制点应选择在视野开阔、大于15度的高度截止角处无障碍物，并且无强电磁源，无大面积反射面的地方。

2.2 隧道进出口洞外平面控制网施测

利用静态测量观察和测量GPS 外业，构网时在利用边联接或者网联接的方法进行控制点包括进出洞口和洞口之间的联测，构成较多大地四边形的同时，要达到卫星的高度角高于等于 15 度、观测到大于等于 5 颗的有效卫星、任一卫星的有效观察和测量时间大于等于半小时、任一时段的观察和测量时间大一等于一个半小时以及 GDOP 或 PDOP 值小于等于6 等外业观察和测量的技术要求，确保观测时接收机开机和关机能够同步。

为保证解算基线的质量，当天采用 Trimble Geomatics Ofice 软件对采集的数据解算基线，并且利用软件的基本质量数据，和检查基线的方差、中误差和周跳数等，与此同时，根据 GPS 解算软件（Power ADJ）进行其复核计算。

2.3 平面控制质量检查

利用附合导线的技术对平面控制测量的质量进行检查，以保证施工过程中控制网测量的精度。在实际检测过程中，观测的仪器为全站仪徕卡TCA1800，观测时间应避开早上及中午，水平角观测6测回；观测左角时奇测回，观测右角时偶测回，左右角的中数之和较圆周角之差为2″之内，在方向观测时任一项的限差均应满足《新建铁路测量规范》（TB 10101-99）要求；距离利用对向观测的方法，观测2测回；在测量开始前，测定温度，测量开始后，测量气压。水平距离则利用仪器的加或乘常数以及改正气象、倾斜化算成。

3、隧道洞内平面控制测量要点

一般长大隧道会穿越两个地质较活跃的断裂带，地质情况比较复杂，地下水涌出量多，施工的难度大。因此必须制定合理有效的施工测量计划及控制测量方案，才能确保特长大隧道的准确贯通。

3.1 洞内基本导线网的布设与施测。通过对长大隧道进行平面线形的研究，总结出两种布点形式：利用对称的交叉导线网布设直道；利用单侧的交叉导线网布设弯道。观测洞内的基本导线网角度时，利用左右角的观测法观测方向数为2个的角度；利用全圆的观测法观测方向数大于等于3个的角度；利用对向观测边长，气象元素要进行测量，而且要改正气象、改正乘常数和加常数和改正倾斜；要利用检定过的钢尺测量对称点间距。

3.2 洞内基本导线网的计算与检核。利用严密平差计算洞内的基本导线网。 计算以及检核是随着基本导线网的向前伸展而同时进行的，其进行一个环节，计算和检核也进行一次。

3.3 提高洞内控制测量精度的措施。为消除仪器对于中误差的影响，控制洞口投点于隧道进出口的平面网之中，提高其控制精度，建议在长大隧道的进出口布设强制观测墩，布设的数量≥3个；施测过程中应严格按照设计的相关技术要求，尽可能的使用强制对中观测墩的方法和三联脚架的方法。如果出现各基座和棱镜以及仪器有隙动、气泡有偏离、对中偏离较大等情况，则须检修校正仪器。计算边长的投影要严格，计算各点的平面坐标要正确；附合两条相向开挖的导线，而且分配贯通误差或者处理平差，以确保正确的洞内的二次衬砌形体。在洞内大约30m 设置洞口点位，来降低来自该测站上由于观测时洞内或外光线对比度的影响；在距洞口大约300～400m处设置洞内的第二排点位，这是为了避免由于洞内外不同的气象条件而导致在观测洞口点的时候模糊而选定的。利用直伸型的导线锁布设沿隧道中线的导线，洞内导线的平均边长不小于500m，相邻的导线边的长度差不能太大（较差小于1/3）；利用边联式或者附合导线的方式对洞内导线锁和洞外插网进行衔接。

4、结论及建议

长大隧道测量管理在隧道工程施工中发挥着至关重要的作用，长大隧道测量管理水平的高低是衡量施工企业隧道施工管理水平的一个重要指标。长大隧道施工测量管理工作开展的主要目的是提高隧道测量的准确度。

4.1 根据工程实际，合理制定隧道测量管理的内容、流程。

4.2 加强测量各环节的质量管理，把好测量过程控制关。

4.3 加强对测量设备的管理。影响隧道测量误差的重要原因之一是测量设备精度的可靠性。由于隧道测量环境潮湿、粉尘大，测量设备不及时保养和检校将会影响测量数据的可靠性，应及时进行检测维护，尽量降低隧道测量误差。

参考文献

[1] 铁道部第二勘测设计院，铁路测量手册[M]，北京，中国铁道出版社，2000.

第8篇：隧道测量范文

关键词：围岩；隧道；回归分析；水平收敛；拱顶下沉；

中图分类号：TU45文献标识码：A 文章编号：

1工程概况

该隧道隧址区属构造侵蚀中高山峡谷地貌，该段有河流弯曲通过，隧道进口段附近河流流向近于NW向，在山嘴一带河流急剧弯转，山嘴上游总体流向近于EW向。因河流弯转从而形成突出山嘴地形。隧道轴线上山脊最高高程为2867m，隧道最低高程2589m,相对高差278m。隧道沿线地貌大部分基岩，地形陡峭，隧道围岩级别分为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，围岩主要为砂板岩、变质砂岩和板岩等，属于不稳定围岩。工程区内地下水按其赋存形式有松散堆积层孔隙水和基岩裂隙水两大类，对岩体无明显腐蚀性。

2隧道监测设计方案

2.1 现场监测技术方案

2.1.1量测项目

（1）、水平收敛与拱顶下沉

隧道净空收敛是指隧道周边相对方向两个固定点连线上的相对位移值，它是隧道开挖所引起围岩变形最直观的表现，采用收敛计进行量测[2]。隧道开挖爆破后应尽早在隧道两侧边墙、拱腰水平方向埋设测杆或球头测桩，埋设深度20～30mm，钻孔直径40～50mm，用快硬水泥固定，测桩球头必须设保护罩[3]。监测断面必须尽量靠近开挖工作面，但太近会造成开挖爆破下的碎石砸坏测桩，太远又会漏掉该量测断面开挖后的收敛值，测点应按设在距开挖面1m范围之内，并应在工作面开挖以后12h内和下一次开挖之前测取初读数。

量测净空收敛位移可为判断隧道稳定性提供可靠的信息，并根据收敛速度判断隧道围岩的稳定程度，为二次衬砌提供合理的支护时机。洞周收敛测点的布设见图2-1：

图2-1隧道周边收敛和拱顶下沉测点断面布置图（台阶法）

（2）、拱顶下沉：根据量测数据确认围岩的稳定性，判断支护效果，指导施工工序预防坍塌，保证隧道施工安全。拱顶下沉量量测点埋设：一般在隧道拱顶轴线处设1个带钩的测桩（为了保证量测精度，常常在左右各增加一个测点），吊挂钢卷尺，用精密水准仪量测隧道拱顶绝对下沉量。可用Φ6钢筋弯成三角形钩，用砂浆固定在围岩或混凝土表层。测点的大小要适中，过小，测量时不易找到；过大爆破易被打坏。支护结构施工时要注意保护测点，一旦发现测点被埋掉，要尽快重新设置，以保证数据不中断。

拱顶下沉量测示意图如图2-2：

图2-2 拱顶下沉量测示意图

2.1.2 量测频率

表2-1

2.1.3 变形监测项目管理基准

针对本隧道，建立监测变形管理等级标准，管理等级分三等，其等级划分及相应基准值见表2-2。通过对监测结果的比较和分析来判定支护结构的稳定性和安全性，并指导施工。

表2-2

注：U0 为实测变形值，Un允许变形值。Un的确定应考虑围岩类别、隧道埋置深度等因素并结合现场条件选择.

2.1.4 监控量测资料整理及处理措施

（1）及时准确的整理监测数据并绘制相应的简图。

通过现场位移变化值的观测，可以绘制出h-t拱顶下沉时间曲线图、h-t拱顶下沉时间速率曲线图，l-t水平收敛时间曲线图，l-t水平收敛时间速率曲线图。

（2）运用回归分析方法对初期支护的时态曲线进行回归分析，选择拟合精度较高的函数进行回归，预测围岩的最终位移，加强分析观察，准确评价围岩的稳定性。

3现场监控量测信息曲线回归分析

围岩监控量测信息的回归主要是对围岩断面的拱顶下沉和水平收敛两个必测项目来进行的，其数据来源为监控量测原始记录表。原始记录表主要包括拱顶下沉量数据统计表、周边位移量测数据表、地表下沉量检测数据表以及围岩压力统计表等。通过这些原始数据进行整理，绘制成时间位移曲线和时间速率曲线，进而进行曲线回归分析。本文选取某典型断面，主要通过分析拱顶下沉和水平收敛两个项目来判断围岩的稳定性。

某断面回归分析：

该段围岩属于中风化板岩，岩体完整性一般。

回归分析图形如图所示：

图3-1 某断面拱顶下沉值与时间的关系及其回归曲线 图3-2 某断面拱顶下沉速率与时间的关系图

图3-3某断面水平收敛值与时间的关系及其回归曲线 图3-4 某断面水平收敛速率与时间的关系图

断面稳定性分析：

从图3-1和3-3中可以看出，隧道开挖之初到初期支护，围岩原始应力场受到破坏，引起应力重分布，围岩日平均变形量1.2 mm左右。隧道围岩总变形的大部分是在前二十天完成的，说明在初期支护上应该加强，同时增加监测频率。位移曲线在二次开挖阶段出现波动，说明二次开挖对围岩产生了二次扰动，并且在隧道支护加强的情况下，变形出现负增长，说明支护对围岩变形的发展起到了很好的限制作用，围岩在二次衬砌仰拱设置后又一次出现扰动，最后变形趋于稳定，预计最终稳定后的位移分别是23.28mm和22.89mm。

从图上可以看出，围岩的水平位移的波动值大于拱顶位移波动值，原因在于该断面属于Ⅳ围岩区，岩体完整性一般，在边墙附近发育与卸荷方向相交的大角度结构面，由于卸荷回弹，闭合节理松弛张开，导致水平位移变化较大。在实际的施工过程中，应该采用弱爆破，增加预应力支护，锚杆方向与结构面应该尽量垂直相交。

4、结论

（1）从以上典型断面的拱顶下沉和水平收敛数据变化可知，围岩变形经历了急剧变化―短暂稳定―缓慢增长―趋于稳定四个阶段。这种变形特征与围岩开挖、初期支护、二次开挖以及围岩级别有直接关系。隧道开挖之初，围岩应力平衡受到破坏，形成应力重分布，变形急剧增大，初期支护完成后，在喷砼和锚杆作用下加强了其抗压、抗拉强度，增加了掩体之间的内摩擦力和凝聚力，经过短暂的稳定后二次开挖开始，围岩受到二次扰动，变形加大，最后围岩自身承载力和喷砼、锚杆的作用下完成应力重分布，变形趋于稳定状态。

（2）从监测曲线上可以看出，现场监测数据的离散性很大，除了人为原因和外部气温变化等原因外，还受到开挖爆破和二次开挖的扰动，支护及时与否也会对围岩的变形产生很大的影响。

（3）在实际的隧道施工过程中，由于隧道存在软弱结构面和节理，尤其是不利结构面组合，再加上围岩的开挖干扰过大,会使围岩不稳定。开挖隧道应该严格控制围岩的爆破参数，减少扰动，避免扩大围岩的松动圈。在接下来的开挖中还要严格控制隧道周边围岩的开挖质量，确保平整度，把应力集中现象降低到最小，严格控制围岩的变形量，保证围岩的稳定性。

（4）在曲线拟合上，回归函数的选择与周围的岩石类型和监测部位是直接相关的。从分析结果来看，在拱顶下沉的回归拟合中，双曲线的拟合精度最高；在水平收敛的拟合中，对数函数的拟合精度最高。围岩的稳定性在回归分析中，是否采用单一函数，应视情况而定，不同围岩、不同监测点应采用合适的回归曲线来预测围岩的稳定性。

参考文献

[1] 李晓红.隧道新奥法及其量测技术[M].科学出版社,2002.

第9篇：隧道测量范文

【关键词】地铁盾构； 隧道测量； 误差； 贯通

1. 盾构隧道测量概述

地下工程测量是指建设和运营地表下面工程建筑物需要进行的测量工作，包括地下工程勘察设计、施工和运营各个阶段的测量工作。地下工程测量的任务是保证线状工程在规定误差范围内正确贯通， 保证面状工程按设计要求竣工。盾构方法以其独特的施工工艺特点和较高的技术经济优越性，在隧道施工中得到广泛应用，从18世纪末盾构机问世以来，与盾构施工相伴而生的盾构施工测量，一直在为盾构施工起着保驾护航的作用。盾构法隧道工程施工， 需要进行的测量工作主要包括以下几点。

（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：将地面上的坐标、方向和高程传到地下，建立地面地下统一坐标系统；（3）地下控制测量：包括地下平面和高程控制；（4）隧道施工测量：根据隧道设计进行放样，指导开挖及衬砌的中线和高程测量。

2. 隧道贯通误差介绍

地下工程测量与地面工程测量相比， 尽管测设方法有很多共同之处，但地下工程测量仍有其特殊性。线状地下工程逐步开挖、施工面狭窄、不同工段之间不能通视，因此，测量工作不能互相照应，不便组织检核，出了差错很难及时发现，整个测量工作的正确性只有到开挖工段间贯通后才能得以证明。可见侧量工作在地下工程建设中具有十分重要的作用，稍有疏忽必将造成无可挽回的损失。

盾构法隧道施工中，地面控制测量、联系测量、地下控制测量和细部放样的误差积累，将使开挖工作面的施工中线不能理想衔接，产生的错开现象称为贯通误差。贯通误差在线路中线方向的投影长度称为纵向贯通误差（简称纵向误差），在垂直于中线方向的投影长度称为横向贯通误差（简称横向误差），在高程方向的投影长度称为高程贯通误差（简称高程误差）。

纵向误差只影响隧道中线的长度，与工程质量关系不大，对隧道贯通没有多大影响；高程误差仅影响接轨点的平顺（边掘进边铺轨的隧道尤为突出）或隧道的坡度，要求较高，实践表明，应用一定的测量方法， 容易达到所需的精度要求。

3. 贯通误差分配

盾构隧道工程测量，地面控制网的网形可以任意选择，但地下控制测量只能布设成导线形式，而且是支导线形式。测量精度的确定实质是贯通误差限值的配赋。由于施工中线和贯通误差是由洞内导线测量确定，不计，因此测量误差对贯通精度的影响，施工误差和放样误差对贯通精度的影响可忽略主要取决于地上、地下控制网的布设情况和竖井联系测量，即隧道贯通误差主要来源于洞内、外控制测量和竖井联系测量。隧道施工中，地面控制测量和洞内控制测量往往由不同单位分开施测，故应将容许贯通误差加以适当分配。

平面控制测量， 地面上的条件较洞内好，则地面控制测量的精度要求应高一些，而洞内导线测量的精度要求可适当放低一点。

地面控制测量的误差作为影响隧道贯通精度的一个独立因素， 单向开挖洞内导线测量的误差也作为一个独立因素， 通过竖井开挖的贯通精度受竖井联系测量的影响较大， 故又把竖井联系测量的误差作为一个如按等影响原则分配， 地面控制测量误差对横向贯通中误差Ma的影响允许值

高程控制测量， 洞内有烟尘、水气， 按等影响原则分配，相等的原则分配，洞内的水准路线短，高差变化小，这些条件比地面的好；另一方面，光亮度差和施工干扰等不利因素，地面与地下控制测量的误差，应竖井联系测量作为一个独立因素， 对高程贯通精度的影响， 也应按地面控制测量误差对高程贯通中误差Me的影响允许值为

上述贯通误差限值及精度要求均有一定局限性， 随着勘测和施工技术的发展，GPS控制测量方法己逐渐替代常规测量方法，广泛应用于地铁工程的地面控制测量。为适应施工方法的变更和应用方便， 依据《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》，介绍贯通误差的配赋情况。《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》提出横向贯通中误差应在±50 mm之内，高程贯通中误差应在±25 mm之内。根据误差理论和国内外地铁贯通测量经验， 横向贯通误差的合理配赋为地面控制测量的横向中误差应在±25 mm之内， 联系测量中误差应在±20 mm之内，地下导线测量中误差应在±30 mm之内。

4.贯通测量的施测

（1）中腰线的标定。

为了加快隧道贯通的速度， 可以用激光指向仪指示隧道的开挖方向。特别是采用机械化掘进设备，用固定在一定位置上的激光指向仪，配以装在掘进机上的光电接收靶，当掘进机向前推进中，如果方向偏离了指向仪发出的激光束，则光电接收靶会自动指出偏移方向及偏移值，为掘进机提供自动控制的信息。

（2）贯通后实际偏差的测定。

1）贯通时水平面内的偏差的测定。

①用经纬仪把两端隧道的中心线都延长到隧道贯通接合面上，量出两中心线之间的距离d，其大小就是贯通隧道在水平内的实际偏差（见图1）。②将隧道两端的导线进行连测，求出闭合边的坐标方位角的差值和坐标闭合差，这些差值实际上也反映了贯通平面测量的精度。

2）贯通时竖直面内偏差的测定。

①用水准仪测出或用小钢尺直接量出两端腰线在贯通接合面处的高差，其大小就是贯通在竖直面内的实际偏差。②用水准测量或经纬仪三角高程测量连测两端隧道中的已知高程控制点（水准点或经纬仪导线点），求出高程闭合差，它也实际上反映了贯通高程测量的精度。

3）中腰线的调整。

①将贯通相遇点两侧的中线点的连线方向标定出来， 以代替原来中线作为隧道开挖方向的依据。②连接两侧腰线，按实际偏差和距离算出隧道坡度。

如其大于限制坡度6%，则按实际坡度调整延长腰线即可；如其小于限制坡度6%，则不需要调整中腰线。

（3）贯通前的安全措施。

在贯通工程施工中要按照《公路隧道施工技术规范》（JTJ041―2000）和《新建铁路工程测量规范》（TB10101-99）规定，保证安全生产和文明施工。最后一次标定贯通方向时，两方向工作面距离大于50m。在两工作面距离为20m时，应以书面形式报告总工程师，并通知安检科和掘进工区等有关部门，采取独头掘进或放炮时警戒等方法。

（4）竣工测量。

隧道贯通工程竣工后，为了检查其是否符合设计要求，并为其施工和运营管理提供基础信息，需要进行竣工测量。隧道的竣工测量主要包括净空断面测量、中线基桩和永久性水准点的测定及纵横断面的测绘。

5. 结语

设计的重点难点是方案的设计及其精度评定。隧道贯通误差预计时，洞外的贯通误差主要是由测角误差造成的；洞内的贯通误差在整个隧道的贯通误差中占的比例相当大，所以洞内的测量任务是贯通测量任务成败的关键。

参考文献