贯通测量误差预计
贯通误差预计
西康铁路秦岭隧道(Ⅰ线)采用TBM施工。
隧道全长18.5 km，两端独头掘进距离长(近10 km)，再加上TBM 一次成洞，对贯通精度要求比较高，给洞内控制测量带来了很大的困难。
本文介绍这项工程中控制测量实施方案。
一、控制测量设计众所周知，隧道贯通面上贯通误差的影响值，由洞外、洞内控制测量两部分组成。
由于洞外采用GPS 网作控制来保证洞外控制精度，因此本设计只对洞内控制测量进行设计。
为保证高精度贯通，本设计按总横向中误差150 mm(《铁路测量规则》规定为250 mm)，高程中误差25 mm进行设计。
按《测规》规定的分配原则，分配给洞内横向中误差为120 mm，洞内高程中误差17 mm。
1. 平面(横向)测量设计由于Ⅰ线隧道采用TBM施工，其通视条件较好，为提高测量精度，导线边长尽量长，故本方案按边长为650 m的导线测量方案进行设计。
这时洞内横向贯通误差为：按上述布设方案，R x，dy计算如下：(1) 洞内∑R2x计算依据各导线点至贯通面的竖直距离计算的结果为∑R2x＝900062125。
(2) 洞内∑dy2计算由于洞内导线沿隧道中线布设，隧道为直线隧道，则dy=0,即∑dy2＝0。
(3) 洞内测角精度计算由于采用测距标称精度为±（2 mm+2×10-6D）的全站仪测距，洞内测边误差远小于1/100 000。
因为∑dy2＝0，则m2yi=0，所以其中,mβ为洞内测角精度。
代入数据，得则mβ＝±0.83″。
实际采用±0.7″，即洞内按一等导线要求和精度指标进行施测可满足在120 mm内贯通要求。
2. 高程测量设计洞内两开挖洞口间长度按19 km计，则高程控制测量的高差中数偶然中误差为：(三等水准限差)所以洞内高差控制测量按三等水准要求即可满足高程贯通中误差影响值为17 mm的要求。
从安全角度考虑，实际操作可按二等水准要求施测。
3. 贯通误差预计(1) 横向贯通误差预计由式当mβ＝±0.7″，导线平均边长为650 m时，m y=±102 mm<120 mm(洞内分配值)。
贯通测量方案的选择与误差预计教学
数据保密
对于涉及保密要求的贯通测量 数据，应采取必要的安全保密 措施，确保数据安全。
在贯通测量完成后，应将相关 资料进行整理存档，以便后续 查阅和使用。
04
贯通测量案例分析
案例一：矿山贯通测量方案选择与误差预计
总结词
矿山贯通测量方案的选择与误差预计是确保矿山安全生产的重要环节。
详细描述
在矿山贯通测量中，应根据矿山的实际情况选择合适的测量方案，包括地面控制测量、井下控制测量以及贯通导 线测量等。同时，应充分考虑测量过程中可能出现的误差，并采取相应的措施进行预计和减小误差，以确保贯通 测量的精度和可靠性。
根据贯通测量的目标和现 场条件，选择合适的测量 方法、仪器和人员配置。
数据处理与分析
对测量数据进行处理、分 析和误差处理，确保测量 结果的准确性和可靠性。
01
标
明确贯通测量的目的、要 求和精度标准，为后续方
案制定提供依据。
实地测量
按照测量方案进行实地测 量，获取相关数据。
优化资源配置
合理配置人员、设备、时 间等资源，确保测量工作 的顺利进行。
贯通测量方案的评估方法
对比分析法
将不同方案的优缺点进行 对比，选择最优方案。
专家评估法
邀请专家对方案进行评估， 根据专家意见选择合适的 方案。
模拟实验法
通过模拟实验验证方案的 可行性和准确性。
02
贯通测量误差预计
贯通测量误差的来源
05
贯通测量方案的发展趋势
智能化贯通测量技术的应用
自动化数据处理
利用计算机技术和算法，实现测 量数据的自动处理和解析，减少
人工干预和误差。
实时监测与预警
通过传感器和远程监控系统，实时 监测测量数据，及时发现异常情况 并预警，提高安全性和可靠性。
贯通测量误差预计之浅见
贯通测量误差预计之浅见一、贯通测量误差预计的重要性在大型贯通规程中，测量工作起着至关重要的作用。
而贯通误差预计是检验测量方案是否可靠，能否实施的依据。
同时，只有通过贯通误差预计，才能制定出适合贯通工程的正确的测量方案。
二、贯通误差预计与测量设计对某矿14#层422盘区52207巷贯通测量进行《贯通测量误差预计与测量设计》。
预计贯通在K点处，南井与六风井之间直线距离约4㎞，地面导线长约5㎞，井下导线长约6㎞。
根据《规程》规定，结合工程需要，确定贯通相遇点K在水平方向上允许偏差不得超过0.5m。
由于沿同一煤层掘进，高程无偏差。
一）、贯通测量方案的选择本贯通测量仪器，地面、井下统一采用同一台DTM-532型全站仪。
1、地面控制测量本工程为两井间的井巷贯通工程，地面近井点以四个GPS测点：六风井近1、六风井近2、水池、北洋路西四个点为起始点建立平面控制系统，布成方向附合导线，用全站仪三架法进行施测，测后进行严密平差。
以求得六风井近1点、井口的坐标和六风井近1-六风井近2及井口点的方位角、水池点的坐标和水池-北洋路西的方位角，为起始数据，分别引测井下导线。
地面水平角施测按《国家三角测量和精密导线测量规范》有关四等精密导线测量的规定进行。
高程按《国家水准测量规范》有关四等水准测量的规定进行。
3、矿井联系测量及井下导线测量井口点起始，用全站仪经井筒导入坐标高程及施测井下导线，均按7″级导线施测，为了减小风流大的影响，采用三架法測至11#416-1辅巷开始埋设永久点，测永久点时，对准时除采取挡风措施外，采用重垂球，并注意提高对准精度。
测量时按《规程》要求，每测站两测回，同测回上、下半测回互差小于20″，测回间互差小于12″。
4、高程测量高程测量在测导线的同时，按四等水准测量的要求，进行三角高程测量。
垂直角观测符合测量限差要求，仪高和觇标高应用小钢卷尺在观测前后各量一次，两次丈量的互差不应大于4mm，取其平均值作为最终丈量值。
贯通误差预计例子
10.2 5号井与新建立井间巷道贯通偏差预计1.贯通相遇点k 横向（预计图中kx '方向）偏差预计 ［1］GPS E 级网测量误差引起的贯通相遇点k 在kx '方向上的偏差GPS 测量误差对k 点横向偏差的影响由两部分误差引起，一是新建立井近井点ZG1点与5号井近井点澡堂点在kx '方向上的相对点位误差，二是ZG1-ZG2边、澡堂-队部楼边方位角相对中误差。
（1）新建立井近井点ZG1点与5号井近井点澡堂点的相对点位误差计算取GPS 网两端近井点ZG1点-澡堂点基线长度中误差的余弦项（kx '方向）分量做两点的点位相对误差： mmD b a M ZG 7.15081cos )110.101(5cos )(22221--±='*⨯+='*⨯+= α澡堂本次观测使用的GPS 接收机标称精度：=+bD a 5mm+1×10-6²D其中：ZG1点-澡堂点基线长(设计值)D=10.110km ZG1点-澡堂点基线在预计坐标系中的方位角81º05´ （2）两近井点后视方向ZG1点—ZG2点、澡堂点—队部楼点方位角相对中误差计算1）计算澡堂点—队部楼方位角中误差澡堂点—队部楼点基线长度中误差：mm D b a 00.5)156.01(5)(22221±=⨯+=⨯+=σ引起澡堂点—队部楼点方位误差的分量：mm d 1.177cos 0.5cos 111±=⨯='⨯= ασ 澡堂点—队部楼点方位误差4.11560001.101''±=+=+''=ρρD d c m 其中：c ''接收机方位固定误差（忽略）澡堂点—队部楼点基线长D=0.156km=156000mm 澡堂点—队部楼点在预计坐标系中的方位角 771='α 2）计算ZG1点—ZG2点方位角中误差 计算ZG1点—ZG2点基线长度中误差：mm D b a 0.5)814.01(5)(22222±=⨯+=⨯+=σ引起ZG1点—ZG2点方位误差的分量：mm d 6.083cos 0.5cos 222±=⨯='⨯= ασ ZG1点—ZG2点方位误差2.08140006.00222''±=''+=+''=ρρD d c m 其中：c ''接收机方位固定误差（忽略）ZG1点—ZG2点基线长D=0.814km=814000mm ZG1点—ZG2点在预计坐标系中的方位角 831='α 3）考虑最不利情况时两边的方位角相对误差为6.121''±=+=∆m m M α（3）地面GPS 网测量误差引起的K 点横向误差m R R M M M ZG ZG G 051.0)2()2(2122221-±=++±=∆澡堂澡堂ρα式中：9235m =澡堂R ；740m 1=ZG R ,分别为两近井点与贯通相遇点K 的连线在贯通预计坐标系Y 方向上的分量。
隧道贯通测量误差预计方案
隧道贯通测量误差预计方案隧道进出口、斜井间贯通时，除进行洞外导线和洞外高程测量之外，还必须进行隧道洞内和进出口、斜井间的联系测量。
所以在进行贯通测量误差预计时，要考虑隧道进出口、斜井间的联系测量误差及隧道洞内测量误差的综合影响。
（一）测量方案简述工程要求水平重要方向x’上的容许偏差为0.3m,竖直方向上的容许偏差为0.05m.(1) 隧道洞外进口、斜井按B级GPS网进行测量，测量时采用美国产天宝5800GPS观测2个时段，每个时段测量1.5小时。
(2)定向测量尤溪隧道进口、斜井各采用几何定向。
1、对中误差当定向边边长d=400m时，仪器及棱镜的对中误差为：E C=E T=±1”。
2、测线前后两测回的平均值误差M平=±1/√2=±0.71”.则M定=±√M EC2+M ET2+M平=±√12+12+0.712=±1.58”3、洞内导线测量进口从洞口起始边GCPI140-GCPI119边开始，沿大里程方向闭合到秀村斜井的CPI140-3~CPI140-4边。
测角、测边采用日本产SOKKIA SET230R全站仪，角度测9个测回:每边往、返各测3个测回，一测回内读数误差不大于5mm,单程测回间较差不大于10mm,往测及返测边长化算到隧道平均高程面上水平距离（经气象和倾斜改正）后的互差，不得大于边长1/6000。
所有闭（附）合导线和支导线均有不同观测者独立测量两次，取两次测量的角度及边长平均值，并进行严密平差计算。
4、隧道洞外水准测量进口与秀村之间的水准测量按照洞外二等水准要求实测，自进口洞外水准点GCPI140到秀村斜井洞口水准点BM60进行往返观测单程路线长度27KM，同时采用美国Trimble电子水准仪和日本产Sokkia电子水准仪实测。
5、洞内水准测量采用苏-光自动安平水准仪往返观测，往返高差的较差不大于±4√L(L 为水准点间的长度，以km 为单位)。
测量工程 贯通误差预计
2007-5-9
14
13.2 隧道贯通误差预计
进一步还可将影响值的权函数式表示为观测值的线性函数，
T T (13 3) d(YG) = DRdlR +DRdlS 式中：dlR、dlS—分别为方向、边长观测值的微分向量；
即
DR、DS—为相应的系数向量；
由上式可研究每一观测值误差对横向贯通精度的影响， 这对网的优化设计具有意义。
13.2 隧道贯通误差预计
隧道控制测量包括地面和洞内两部分，每一部分又分平面控 制测量和高程控制测量。地面平面控制测量常采用三角网、电 磁波测距导线、GPS网。地下平面控制测量主要采用钢尺量边导 线和电磁波测距导线进行。另外还可对某些边加测陀螺方位角。 地面和洞内的高程控制，一般都采用水准测量的方法。 隧道控制测量的主要作用是保证隧道的正确贯通（两个或 两个以上的掘进工作面在预定地点彼此接通的工程），其精度 要求，主要取决于隧道贯通精度的要求、隧道长度与形状、开 挖面的数量以及施工方法等。隧道贯通误差在线路中线方向上 的投影称为纵向贯通误差，在垂直于中线方向的投影长度称为 横向贯通误差，在高程方向上的投影称为高程贯通误差。一般 取两倍中误差作为各项贯通误差的限差。
图13-2 地面贯通导线误差预计图
ห้องสมุดไป่ตู้
18
13.2.2 导线测量误差引起的横向贯通误差
则由于地面导线测量误差而引起的横向贯通误差可以表示为：
mq上 = ± my 2 +myl 2 +my 2 m m01 m02 2 ml 2 5） =± Rx + y+ R 01 2 + R02 2（13 d l
(13 4)
式中： —以椭圆长半轴为起始方向时Y轴的方位角： = 90 0(0 90 ) 或 = 270 0(0 > 90 )
贯通误差预计
西庄矿风井与西庄斜井两井贯通设计与误差预计第一章贯通工程概况1.1测区概况为了扩大生产矿区需要在西庄矿风井和西庄斜井两井进行贯通。
贯通路线为：西庄风井→回风上山→疏水巷→运输平巷石门→疏水巷→大巷→二水平皮带井→皮带坡车场→联络巷→一级强皮坡→西庄斜井。
工程要求两端同时掘进最后在贯通点K进行贯通。
如图所示1.2贯通测量采用两个或多个相向或同向的掘进工作面分段掘进巷道，使其按设计要求在预定地点彼此结合，叫做巷道贯通。
在煤矿开采过程中,贯通测量是矿井建设发展的重要一环。
由于贯通测量工作涉及地面和井下,不但要为矿山生产建设服务,也要为安全生产提供信息,以供管理者做出安全生产决策。
贯通测量的任何疏忽都会影响生产,甚至可能导致事故的发生。
因此，贯通测量是一项非常重要的测量工作，测量人员所肩负的责任是十分重大的。
如果因为贯通测量过程中发生错误而导致巷道未能正确贯通，或贯通后结合处的偏差值超限，都将影响巷道质量，甚至造成巷道报废，人员伤亡等严重后果，在经济和时间上给国家造成重大的损失。
因此，要求测量人员一丝不苟，严肃认真对待贯通测量工作。
贯通测量工作中一般应当遵循下列原则：(1)要在确定测量方案和测量方法时，保证贯通所必须的精度，既不能因精度过低而使巷道不能正确贯通，也不能因盲目追求过高精度而增加测量工作量和成本。
(2)对所完成的每一步测量工作都应当有客观独立的检查校核，尤其要杜绝粗差。
贯通测量工作的主要任务包括：1根据贯通巷道的种类和允许偏差，选择合理的测量方案和测量方法。
重要贯通工程，要进行贯通测量误差预计。
2根据选定的测量方案和测量方法进行各项测量工作的施测和计算，以求得贯通导线最终点的坐标和高程。
各种测量和计算都必须有可靠的检核3对贯通导线施测成果及定向精度进行必要的分析，并与误差估算时所采用的有关参数进行比较。
若实测精度低于设计的要求，则应重测。
4根据求得的有关数据，计算贯通巷道的标定几何要素，并实地标定贯通巷道的中线和腰线5根据掘进工作的需要，及时延长巷道的中线和腰线。
煤矿巷道贯通误差标准[某煤矿贯通测量误差预计]
![煤矿巷道贯通误差标准[某煤矿贯通测量误差预计]](https://img.taocdn.com/s3/m/75f64cf6dd36a32d72758124.png)
煤矿巷道贯通误差标准[某煤矿贯通测量误差预计]1 概况××煤矿位于××县东南百子沟，行政区划隶属××县，与××县新民镇相邻，距××县城约20Km。
本矿井井田南端开拓有主立井、副斜井用于提煤、下料、行人。
本次拟在北端开凿一立井，用于通风。
按设计要求，本次贯通垂直于掘进方向允许偏差0.2m，竖直方向上允许偏差为0.1m。
2 贯通测量方案2.1 贯通线路根据矿井目前生产建设情况，贯通路线由副斜井口开始，经井底车场，沿已投入生产的8煤层轨道下山至8煤层回风下山北端，到新建风井完成贯通。
井下控制测量距离约3.75Km，贯通相遇点F点也就是新建风井井筒中心。
2.2 测量方案贯通测量方案见表1。
表1贯通测量方案1 四等GPS网四等水准一级导线等外光电测距三角高程等外水准3 贯通误差预计依据甲方提供的“××煤矿采掘工程平面图”绘制贯通误差预计图，见图一。
3.1 水平方向上的预计误差3.1.1 地面GPS控制测量误差地面GPS控制测量误差分为角度误差和边长测量误差。
角度和边长测量误差都引起贯通相遇点F点在X′方向上的误差。
（1）式中MSⅠ-Ⅱ——近井点Ⅰ与Ⅱ之间边长SⅠ-Ⅱ的误差；（2）a——固定误差，D级及E级GPS网的a≤10 mm；b——比例误差系数×10-6，D级GPS网的b≤10×10-6，E级GPS网的b≤20 ×10-6；α′——SⅠ-Ⅱ边与贯通重要方向x′之间的夹角。
本例中，ａ=10mm,ｂ＝10×10-6,SI-II=2626.502, α′=1ﾟ2’ 。
代入（2）式得：MSI-II= 0.01米。
再代入（1）式得：Mｘ’上= 0.01×cos1ﾟ2’=0.01m。
3.1.2 定向(联系)测量引起F点在x′方向上的误差不论采用几何定向或陀螺定向，定向测量的误差都集中反映在井下导线起始边的坐标方位角误差上。
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贯通测量的误差预计
如图1所示，竖井A,B 掘进到贯通水平，相向掘进以求隧道的贯通，预计贯通在K 点。
通过A,B 井筒分别将地面控制网的坐标和方位角引入地下，并在地下布设施工导线，如图2所示。
ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ
图1 通过竖井挖掘隧道
图2 在地下布设施工导线
在误差预计时，先将已有控制测量资料和地面、地下控制网方案，以较大的比例尺绘在图上，并出预计的贯通点K 。
如图2，在假定坐标系中，以中线方向为Y 轴，垂直中线方向为X 轴（图1），竖直方向为Z 轴（图1）。
重要的贯通误差为X 方向的横向贯通误差和Z 方向的高程贯通误差。
1、贯通点K 在X 方向的测量误差
影响K 点的误差来源主要是地面控制测量、地下导线测量和联系测量三者的误差影响。
（1）地面控制测量对K 点的误差影响
如图2，地面控制点P 分别向竖井A,B 引测支导线ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ。
根据支导线的误差分析，由测角误差引起K 点在X 方向的贯通误差：
∑±
=上
上上yi x R
m m 2
ββ
式中：上βm ——地面导线的测角误差；
R——的地面导线点i点至X轴的垂直距离，在设计方案图上量去。
yi
上。