隧道贯通测量及精度评定技术论文

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隧道贯通测量

隧道贯通测量

隧道贯通测量2篇隧道贯通测量(一)隧道贯通测量是指通过测量手段确定隧道两端之间的连接是否贯通的一项工作。

在进行隧道工程建设过程中,隧道贯通是其中的一个重要节点,意味着隧道的贯通通道已经打通,为后续的工程进展提供了基础条件。

下面将介绍隧道贯通测量的意义、工作内容和方法。

隧道贯通测量的意义非常重大。

首先,隧道贯通的完成标志着隧道工程建设进入了尾声阶段,为后续的道路、照明、通风等工程提供了施工条件。

其次,隧道贯通测量能够及时发现并纠正施工过程中存在的问题和差错,保障隧道的质量和安全。

此外,隧道贯通也是隧道工程的一个重要里程碑,对于宣传和推广隧道工程的成果起到了重要的作用。

隧道贯通测量的工作内容一般包括以下几个方面。

首先是测量基本数据,包括隧道的长度、宽度、高度等尺寸数据,以及隧道两端的高程和坐标值等。

这些数据对于后续的工程施工和设计都有着重要的参考价值。

其次是测量贯通情况,即通过合适的测量手段确认隧道两端的连接是否贯通。

最后是对测量数据进行处理和分析,得出准确的测量结果,并进行相应的记录和归档。

这些工作都需要使用专业的测量设备和工具,以保证测量结果的准确性和可靠性。

隧道贯通测量的方法主要有三种:直线法、导向法和声波透射法。

直线法是通过拉直测量线,分别从隧道两端进行测量,然后根据测量结果进行对比,判断隧道是否贯通。

导向法是利用导线或导管等导向物,通过调整使其在隧道两端的位置重合,再进行测量,也可以判断隧道是否贯通。

声波透射法是利用声波在介质中的传播特性,通过对声波的反射和传播时间进行测量,判断隧道贯通情况。

这三种方法各有优劣,需要根据具体情况选择合适的方法进行测量。

总之,隧道贯通测量是隧道工程建设中的一个重要环节,具有重要的意义和作用。

通过合理准确地进行测量工作,可以为后续的工程施工和设计提供基础数据和可靠依据,保障隧道的质量和安全。

同时,隧道贯通也标志着隧道工程的进展,为宣传和推广隧道工程的成果起到了关键作用。

隧道开挖贯通测量技术及其精度控制

隧道开挖贯通测量技术及其精度控制

隧道开挖贯通测量技术及其精度控制摘要:在我国快速发展的过程中,隧道工程越来越多的用于在水利、电力、供电、供水等,隧洞开挖过程中的安全生产是工程关键部分,直接影响工程的成败。

贯通测量技术是一种具有高精度测量水平的技术,可结合洞内实际情况,完成对隧洞的开挖质量。

在实际的隧洞贯通测量技术中,误差问题是确实存在的,严重影响隧洞贯通测量技术的质量。

故此,需对具体技术要点和误差问题进行解读。

关键词:贯通测量;测量技术;技术研究引言近年来,随着我国经济建设项目的不断增加,隧洞工程也在不断加深加长,逢山打洞,逢水建桥,因此,隧洞开采作业面临的地质条件越来越复杂,这就对隧洞工程项目作业人员水平提出了更高要求,如何在确保生产安全的前提下,研究让隧洞顺利贯通是当前地下工程考虑的话题和方向。

而施工测量作为隧洞开挖的基础性、先行性工作,各工程项目部也越来越重视施工测量工作。

通过准确详实的施工测量和变形监测量测,可更好、更全面地了解隧洞地质情况,可为设计部门提供重要的基础参考,适时地变更设计、施工方案。

特别是近年来随着测量技术的不断提升,一些新技术新设备开始大量应用于隧洞测量工作,有效排查了各类安全隐患,更好地保障了地下工程的安全,同时显著提高了隧洞开挖进度。

1煤矿巷道贯通测量技术要求隧洞施工测量最基本要求按照设计好的隧洞掘进方向(上下与左右),实际轴线与设计方向保持高度一致。

由于测量设备、操作等本身存在误差,因此误差要控制在一定范围内:a)根据工程情况工程地质情况选用合适的测量设备和作业方法,不论采用哪种设备哪种方法保证测量精度是前提。

不同测量方法适应于不同工程情况,所对应测量误差和测量数值分析工作量是不同的,应在保证测量精度情况下,尽量选用工作量少的测量方法;b)根据设计和规范要求的精度对各个施工测量步骤进行优化。

应遵循“一方一测二复核”,步步有校核原则。

测量工作每项成果必须有校核,检查无误后方可进行下一项工作,否则中间环节只要有一步出现错误,以后工作就可能徒劳无益;c)选择合适的测量仪器与测量工具。

隧道工程测量的精度分析和检测技术分析

隧道工程测量的精度分析和检测技术分析

由于地下隧道施工的特殊性 ,其对测量 的精度提 出了越来越高 的要求, 以满足现代 工程在施工质量和工艺上的需要 。在 当前 形势下对如何提 高隧道工程 的测量精度 问题进行分析,具有重 要 的实 践 指 导 意 义 。 1 工 程 测量 精 度 控 制 重 要 性 工程测量精度是指测量结果 同被测量真值的偏离程度 。工 程测量当 中每一种测量的精度 高低都只是相对 的,存在着各种 导致误差的原因 。如今随着基础 设施建设规模的不断扩大 ,工 程 测 量 精 度 对 于 工 程 施 工 质量 也有 着 越 来 越 大 的影 响 。为 使 工 程测量结果尽量准确可靠,需尽可 能地提升测量精度 ,减小误 差 ,确保施工每一个阶段的测量工作 的完善实施 。 具 体 来 讲 , 工程 测 量 可 以分 为设 计 阶 段 、施 工 阶 段 以及 经 营管理阶段 的测量 。每一个阶段的测量 都都工程建设与后期管 理都有着重要影响 。规划阶段的测量主要 为通过地貌 、地形等 确定 工程 占地范 围以及周边公共设施等,此 阶段 的测量决定工 程环境 。施工阶段工程测量主要为建筑 施工服务 ,此阶段测量 精度 的控制对工程有着极为重要的影响。经营管理阶段 的测量 目的在 于 对 整 个 工 程 现 状 进 行 检 测 , 保 证 工 程后 期 的 正常 运 行 与维 修等 。此 阶 段 检 测 工 作 主 要 有 变 形检 测 。 2 隧道 工 程 测 量 技 术 分 析 在隧道 施工 中 L E I C A T MS隧道测量 系统还 被用于 管棚施 工放样,模板放样 ,隧道 内设施安装放样、横通道、通风竖井 的位 置放 样等测量工作 。由于采用 了上述高度智能化的隧道施 工测量技术,承包 商只 需要聘请 2位专业测量师就能完成上述 所有的测量任 务,真正做到 了省 时,高效 ,精干。尤特利山隧 道施工 中所采用的测量技术代表 了隧道施工测量的最新水平和 发展方 向。 隧 道 除 了采 用 上 述 先 进 的隧 道 施 工 测 量 技 术 之 外 , 还 采 用 了一系列其它 的先进的隧道 工程质量检测技术 ,其 中最有代表 性 的是应用隧道激光扫描技 术作 为隧道衬砌竣工质量验收 ( 隧 道 净 空测 量 ,衬 砌 表 面 状 态 影像 ,数 字 化 图像 资料 存 档 ) 。隧 道激光扫描技术是近几年刚刚开发的一种 隧道检测技术 ,它采 用L E I C AH DS 4 5 0 0 超 高速 相位式三维 激光扫 描仪为基 本硬件 平 台 ,配 合 相 应 的数 据 采 集 和 处 理 软件 , 能 同 时获 取 隧 道 表 面 各测量点的距离信息和影像信息 ,不但能完成 各种 复杂程度 的 全 自动断面测量 、施工放样及竣工验收测量,而且 是地下工程 施工过程控制 、表面平整度检测和完整数字化图像资料存档 的 理 想 工 具 ” 。 3 隧道 工程 检 测 技 术 3 . 1隧道病害雷达 无损检测 高 频 电磁 波 以宽 频 带 、 短 脉 冲 的 形 式 ,通 过 发 射 天 线 定 向 送入地下 ,经存在 电性差异 的地下地层或 目标体反射后返回地 面 ,由接收天线接 收。高频 电磁波在介质 中传播时 ,其路径、 电磁场强度与波形随着 介质 的电性特性及几何形态 的变化而变 化 ,故通过对时域波形的采集 、处理和分析 ,可确定地下界面 或异常体 的空间位置及结构。存在 电性差异是地质雷达应用的 前提条件 。隧道的层状结构 以及 各层之 间的介 电常数存在 明显 差 异 ,能 形 成 良好 的 电磁 波 反射 界面 ,这 是地 质 雷 达 适 用 于 隧 道 结构检测 的重要原因 。 3 _ 2 隧道病害瑞雷波无损检测技术 瑞雷波是一种 沿介质 自由表面传播 的表面波 ,其质 点在波

隧道贯通测量及精度评定技术研究

隧道贯通测量及精度评定技术研究
某隧道全长4 6 i, 用G S 制网 , .k 采 n P 控 对 其 两 端 的 1 个控 制 点进 行 测 量 , 短 短 8 6 在


2 隧道横 向贯通精度的计算
2 1通 用计算 公式 . 由隧 道 坐 标 系 的 各 种 情 况 可 以 看 出 , 直 线 隧 道 贯通 面 与 x 垂 直 , 轴 曲线 隧 道 贯 通 面 与X轴 不 垂 直 , 因此 在推 导 横 向贯 通 误差 计 算 公 式 时 应顾 及 到 贯 通 面 与 x 不 垂直 轴 的情况 。 如 图 l 示 , D 进 洞 控 制 点 并 位 于 所 A、 为 中线 上 , E 进 洞 方位 点 , 为贯 通 面 , B、 为 P 隧 道 工 程 坐 标 为x AY, 坐 标 系时 针 旋 转 中 该 角 与 贯 通 面 相 垂 直 的坐 标 系x y, 由A、 A 则 D 别推 算 P 的 坐 标 为 : 分 点
摘 要 : 大隧道 控 制 网, 长 一般都 受地 形和 开挖 口布局 的限 制, 难以按最 优化进 行设 计 。 制 同均成带 状, 宽之 比 多大于1 1 , 控 长、 / 网的 0 结构很 不 理想 , 而且 常常位 于极其 困难的 崇山峻岭 中 , 高差常达 几百米 至千米 。 就给控 制 网的布 测带来极 大的 困难。 这 本文 以G S 用于 P应 长大隧道控 制网布测 为研 究对象 , 分析探讨 了 类似工程 中, P 控 制同的布设原 则, 在 GS 重点研 究 了贯通误 差的计算方法和贯通精度 的估算, 全文是 笔者长 期工 作实践 基础 上的理 论升 华, 相信对从 事 相关工作 的 同行 有 着重要 的参 考价 值和借 鉴意义 。 关键 词 : S 长大隧道 控制 网 贯通误差 GP 中图 分 类 号 : B 2 T 2 文 献标 识 码 : A 文 章编 号 : 6 2 3 9 ( 0 11 () 0 3 -0 1 7 - 7 1 2 1 ) Oc- 0 3 2 较 分 析 , 出 了GP 隧 道 控 制 点 的选 点 方 得 S ① 为 了 使 GP S控 制 点 的 坐 标 与 隧 道 案 , 网的 原 则 。 过 此 次 G S U 技 术 的 设 计 坐 标 取 得 统 一 , 于 计 算 施 工 放 样 布 通 P  ̄量 便 探讨 , 一 步 说 明G S 工程 控 制 测量 中的 数 据 , 线 隧 道 的 中 心 线 上 或 曲 线 隧 道 进 P在 直 优势 , 将 来 的 工 程 领域 中 , 在 利用 其 特 点 将 的 每 个 切 线 上 , 应 布 设 两 个 GP 控 制 均 S 点 ; ②每 一 进 洞 处 至 少 应 布 设 两 个 相 互 极 其 困 难 的 崇 山 峻 岭 中 , 差 常 达 几 百 发 挥 其 事 半 功 倍 的效 果 。 高 米 至 千 米 。 就 给 控 制 网 的 布 测 带 来 极 大 这 通 视 的 G 控 制 点 , 安 全 起 见 , 好 布 PS 为 最 设 三 个 控 制 点 , 洞 的 控 制 点 不 要 求 通 各 的困 难 。 1 GS P 控制 网的布 设原则 长 大 隧 道 控 制 网 , 般 都 受 地 形 和 开 一 挖 口 布 局 的 限 制 , 以 按 最 优 化 进 行 设 难 计 。 制 网 均 成 带 状 , 、 之 比 多 大 于 控 长 宽 1 , 的 结 构 很 不 理 想 , 且 常 常 位 于 /l 网 0 而

地铁隧道贯通测量方法的改进与精度分析

地铁隧道贯通测量方法的改进与精度分析

地铁隧道贯通测量方法的改进与精度分析摘要:随着社会的进步和国民经济的发展,人们对于出行的质量要求越来越高,这就促使大量的公共基础设施投入的建设。

地铁作为城市当中最为重要的交通基础设施,在其轨道的布设时经常会因为种种原因需要穿越隧道。

地铁工程施工的过程当中确保隧道贯通是在地铁测量工作中的一个非常重要的任务,其贯通误差的程度将会对地铁工程的整体施工质量以及工程造价形成直接的影响。

关键词:地铁隧道贯通;测量方法;精度引言地铁施工过程中保证隧道贯通是地铁测量的一项主要任务,其贯通误差的大小将直接影响到地铁建设质量和工程造价。

因此,在地铁工程测量精度设计中,为用尽可能小的成本保证隧道按设计要求进行贯通,合理地规定隧道贯通误差及其允许值,以便制定在技术、经济上合理的贯通测量方案,是地铁测量的一项重要的研究任务。

1概述1.1贯通测量研究的现状中国是一个多山国家,其中山地、丘陵、高原占大部分,平原只占12%,大小山脉纵横全国。

隧道建设在我国公路工程,铁路工程,引水工程等工程建设中占有重要地位。

据统计,目前全国公路隧道达2889处,总长1527km。

其中特长隧道43处,占166km,长隧道381处,占625km。

1.2工程概况某隧道工程,其隧道是一座左、右线分离的四车道高速公路特长隧道,隧道设计时速80km/h。

隧道长度见表1。

表1 礼让隧道长度表2贯通测量误差分析地铁隧道贯通测量误差主要有3种:纵向贯通误差,即贯通误差在隧道施工中线方向上的投影;横向贯通误差,即贯通误差在垂直于隧道施工中线的水平方向上的投影;高程贯通误差,即贯通误差在垂直于隧道施工中线的竖直方向上的投影。

总体来看,纵向贯通误差和高程贯通误差不会严重影响隧道施工质量,高程贯通误差只影响地铁接轨点的坡度。

但在实际测量中,当横向贯通误差超出一定范围时,除影响隧道施工质量外,还会使隧道无法准确贯通,严重时会导致隧道重建,影响工程进度,浪费人力物力资源。

隧道工程测量的精度分析和检测技术

隧道工程测量的精度分析和检测技术

试论隧道工程测量的精度分析和检测技术摘要:本文结合隧道工程施工中的具体情况,介绍了施工的测量控制方法,地下平面控制测量方法和程序控制方法,并且对测量过程出可能产生的误差进行分析,提出了提高精度的方法,最后还给出了隧道工程的检测方法。

关键词:隧道工程、测量方法、检测技术、误差中图分类号:u45 文献标识码: a 文章编号:随着隧道工程领域的日趋完善,测量与检测工作也变得异常重要,其中测量能够保证整个工程施工的质量与进度,检测则对整个隧道工程的安全至关重要。

横向贯通误差是测量中最重要的一个技术指标,工程测量的精度其实也就是指横向贯通误差的程度。

其中,地表控制测量、联系测量及地下导线测量产生的误差是造成横向贯通误差的重要因素。

而检测的重要指标则是衬砌混凝土的强度和内部质量。

地表控制测量精度分析隧道施工的第一步就是进行地表控制测量,在这一过程中,影响测量精度的主要原因有两部分:近井点坐标的误差。

这个误差将被地下导线与联系测量传递到贯通面。

严格来讲,它对贯通误差在数值上的影响相当于在同一个隧道中开挖段洞口点相对误差的椭圆在贯通面上面的投影。

对贯通误差造成影响不是绝对误差,而是控制网的相对误差。

如果把这个问题简化来讲就是,把隧道的一个洞口看作是固定的点,另一个洞口相对于这个点的误差不大于控制网中最弱的那个点的点位误差。

所以,最弱点的点位误差在一定情况下,可以当做控制网点的坐标误差对贯通误差造成的影响。

地面控制网边方向的误差。

这种误差是通过地下支导线或者联系测量来表现出来的。

不管采用什么方式进行联系测量,地面控制网边起始的方位误差造成的影响对于贯通误差来说都是一样的。

在控制网中,某一边的方向误差,可以当做是这一边在垂直方向上的控制网的边长误差,如果用相对误差来计算,这个数值小于等于控制网最弱边的相对误差,所以能够对控制网最弱变上的相对误差进行精度要求。

联系测量精度分析在隧道的施工过程中,如果地下导线的长度增加,起始方位角对于贯通误差的影响也会增加。

隧道的贯通测量

隧道的贯通测量

隧道的贯通测量及其测量误差控制摘要:合理选择隧道贯通测量方案,准确进行测量误差分析,能使贯通精度既达到要求,又取得较大的经济效益。

关键词:隧道的贯通测量;控制;近井点;误差分析。

一、概述甬台温高速公路瑞安段三都岭为左右分离式隧道,隧道单幅长2km多,由铁一局及福建路桥二个施工单位共同施工,该隧道的顺利贯通对甬台温高速瑞安段工程的建设意义重大。

本人有幸多次与铁道部第一工程局的同仁们共同对该隧道的贯通进行施工测量及平差计算,取得了对隧道贯通测量的新认识。

隧道贯通测量内容包括近井点的设置、洞内施工测量、贯通误差的测定及调整等。

二、隧道的贯通测量(一)近井点的设置隧道洞中施工测量时,须将洞外的导线点延伸入洞,此时要在隧道口设置一个测量的联系点,即近井点。

近井点一般选择在便于施工放样且基础稳固的洞口附近。

近井点的设置实际上就是洞外与洞内的联系测量,其方法有多种,然而在一般隧道的开挖中,实际上多采用如下图所示的直伸导线法,利用检测核过的设计已知导线点,分别在N1、N2上设站,以各自洞口附近的高级点(如图N3、N4)为后视方向,测定洞外与洞内的联结点A、B(近井点)。

(图略)(二)洞内施工测量1、中线测量洞内贯通横向测分为导线测量与中线测量,由于三都岭隧道小于4km,采用中线测量法较为简单。

为确保其测量精度,隧道中线测量普遍采用光电测距仪测量。

中线测量分为正式中线和临时中线测设。

正式中线点约100米左右一组(一般每组三个点),测设每一个正式中点后及时进行坐标复核,当隧道开挖过程和快要贯通时,对已经测过的正式中点从尾到近井点重新进行复核。

2、水准测量洞内水准测量主要是用来掌握开挖和衬砌的高程,一般选在某一永久性中线点上,为方便施工,其点位也可选择在没有施工电缆的一侧,大约每100米左右加设正式水准点,使其在任何部位置镜时能直接后视水准点传递高程。

正式水准点一般采用往返观测,使其闭合在已知水准点上。

三、隧道贯通误差计算分析贯通误差是指贯通点在水平面的横向误差和竖直面上的纵向偏差。

隧道施工测量毕业论文

隧道施工测量毕业论文

隧道施工测量圆曲线的测设、隧道的贯通上海厚意岩土技术有限公司083工程测量李学文(上海浦东新区南汇区临港新城临港大道11号地铁8标、9标)一、开题报告研究课题:隧道施工中的圆曲线测设和隧道的贯通内容摘要:对隧洞工程的开挖,在各种规范中的要求很多,精度也要求比较高,特别是对有些管道及特种工程的隧洞。

对施工单位而言,洞内控制测量精度的高低就直接影响到贯通的精度,为保证隧洞在允许精度内贯通,我们首先要对洞内控制测量进行设计,在未贯通前对已施测的测量成果要进行相应的精度估算,为保证相应的控制测量精度还要采取相应的测量方案,下面就这几方面进行相应的探析。

关键词地铁车站深基坑圆曲线的测设测量设计贯通引言《礼记》有云:大学之道,在明德,在亲民。

在提笔撰写我的毕业设计论文的时候,我也在向我的大学生活做最后的告别仪式。

我不清楚过去的一切留给现在的我一些什么,也无从知晓未来将赋予我什么,但只要流泪流汗,拼过闯过,人生才会少些遗憾!非常幸运能够加入施工测量这个古老而又新兴的行业,即将走向工作岗位的时刻,我仿佛感受到测量行业对我赋予新的历史使命,测量是一项以除害兴利、趋利避害的高尚事业。

这种使命,更让我用课堂中的知识用于实际生产中来。

特别是这半年来的毕业设计,我越发感觉到学会学精测量基础知识对于我贡献测量是多么的重要。

所以,我越发不愿放弃不多的大学时光,努力提高自己的实践动手能力,而本学期的毕业设计,为我提供了绝好的机会,我又怎能放弃?大学的最后一个学期过得特别快,几乎每天扛着仪器,奔走在校园的每个角落,生活亦很有节奏。

今天我提笔写毕业论文,我的毕业设计也接近尾声。

不管成果如何,毕竟心里不再是没底了,挑着半年辛苦换来的数据和成果,并不断的完善他们,心里感觉踏实多了。

在本次毕业设计论文的设计中要感谢测量系为我们的工作提供了测量仪器,还有各指导老师的教导和同学的帮助。

二、洞内控制测量设计2.1平面控制测量设计洞内平面控制测量在未贯通前都是支导线。

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隧道贯通测量及精度评定技术研究摘要:长大隧道控制网,一般都受地形和开挖口布局的限制,难以按最优化进行设计。

控制网均成带状,长、宽之比多大于1/10,网的结构很不理想,而且常常位于极其困难的崇山峻岭中,高差常达几百米至千米。

这就给控制网的布测带来极大的困难。

本文以gps 应用于长大隧道控制网布测为研究对象,分析探讨了在类似工程中,gps控制网的布设原则,重点研究了贯通误差的计算方法和贯通精度的估算,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。

关键词:gps 长大隧道控制网贯通误差
中图分类号:tb22 文献标识码:a 文章编号:1672-3791(2011)10(c)-0000-00
长大隧道控制网,一般都受地形和开挖口布局的限制,难以按最优化进行设计。

控制网均成带状,长、宽之比多大于1/10,网的结构很不理想,而且常常位于极其困难的崇山峻岭中,高差常达几百米至千米。

这就给控制网的布测带来极大的困难。

某隧道全长4.6km,采用gps控制网,对其两端的16个控制点进行测量,在短短8天的工作中得到各基线的数据,在内业工作中编成了相应的工程处理软件,对各点进行平差,求出了各点的方差阵、高斯坐标、独立坐标、方位角及其中误差。

以在此基础上对两个隧道进行横向贯通精度的比较分析,得出了gps隧道控制点的选点方案,布网的原则。

通过此次gps测量技术的探讨,进一步说明
gps在工程控制测量中的优势,在将来的工程领域中,利用其特点将发挥其事半功倍的效果。

1 gps控制网的布设原则
1)为便于计算施工放样数据,一般采用独立坐标系。

2)控制网的基线面为某一高程的重力水准面,而非椭球面,因为网的范围较小,实际工作又将控制网的基线面视为平面。

3)水平角和距离测量均是以垂线为准,而不是以椭球的法线为准。

gps控制点布设的原则:
a.为了使gps控制点的坐标与隧道设计坐标取得统一,便于计算施工放样数据,直线隧道的中心线上或曲线隧道的每个切线上,均应布设两个gps控制点;
b.每一进洞处至少应布设两个相互通视的gps控制点,为安全起见,最好布设三个控制点,各洞的控制点不要求通视;为消除或减弱垂线偏差对测设方向的影响,每一进洞处的三个控制点最好位于同一高程面上,在可能的情况下,各洞口控制点之间的高差尽量小一些;d.布设的gps控制点满足良好的接收卫星信号的要求;e.各洞口投点宜设在便于施工进洞处,并且要尽可能便于gps观测,各洞口点间高差不宜太大,距离以在300m 左右为宜,严禁出现长度不足10om的短边。

f.对于直线隧道,在隧道中心线上应布设两个gps控制点,以利于建立施工坐标系;对于曲线隧道,在每一切线上应布设两个gps 控制点,以便准确求得转折角,计算施工放样数据。

2隧道横向贯通精度的计算
2.1通用计算公式
由隧道坐标系的各种情况可以看出,直线隧道贯通面与x轴垂直,曲线隧道贯通面与x轴不垂直,因此在推导横向贯通误差计算公式时应顾及到贯通面与x轴不垂直的情况。

如图1所示,a、d为进洞控制点并位于中线上,b、e为进洞方位点,p为贯通面,隧道工程坐标为xay,该坐标系时针旋转中角与贯通面相垂直的坐标系xay,则由a、d分别推算p点的坐标为:
在实际工作中进行严密估算可能会有一些困难,因而在实际工程中用近似方法较为简易。

a、d为洞口点,b、e为进洞定向点。

设gps测得ab、de的方位误差为maab和made且相互独立,a、d 边长相对误差为,则由此引起的贯通面上的横向中误差的计算公式为:
式中,为点a到贯通面p的距离;为点d到贯通面p的距离;为ad在p上的投影。

从上两式可以看出,若ad与p垂直,则边长误差ms引起的横向误差为零,贯通误差均由方位误差来引起,称此类隧道为第一类隧道;若ad不垂直p,则贯通误差由边长和方位误差共同引起,称为第二类隧道。

略去边长误差的影响,并假设贯通位于中间,近似估算公式可简化为:
其中s是隧道的长度,k是隧道的精度提高系数,经过大量的实
验证明k的变化与隧道的长度有明显的相关性,隧道越短,由多次观测引起的定向边方位精度的提高越明显,k值越小;反之k越大。

2.3贯通精度的分析
从示意图中我们以隧道中ai点和d4点作为进洞和出洞的控制点进行分析,见图3、表1从表中我们可以看出(1)的贯通精度最低,就此问题分析如下:
a1-n77的边长为270.0159m,d4-d6边长为258.4415m。

两条定向边长都小于300m,这一结果的精度为29.92mm。

与上次测的贯通精度27.3mm(估)相差很小。

从表1比较来的结果,进洞定向边
a1-n76、出洞定向边d4-d8的精度表现的最高(即(l2))。

在此基础上可得出这样一个结论:洞口应布设3个以上相互通视的控制点,由于地形条件的限制,定向的长度不应小于300m,方可提高贯通的精度。

有了这个结论我们选进洞处最长且能通视的
a1-d8(l566.1313rn)做进洞定向。

同样的方法到出口,d4-d8虽长,不能通视只好放弃,假设地面上长边为d5-d6或d4-d7,d7点在施工中已经破坏,d5-d6因施工视线受阻,只能取ds-d4(注:d4-3503是在原控制网中加测的两个控制点),由这样的结果我们计算出其精度为1l.56mm(即13*),从而进一步证明了先前的结论: 同是一条边(al-d4)取不同的后视点,其贯通的精度是不一样的。

从1与13的比较中我们知道它们的贯通值前者为29.92mm,后
者为11.56mm,同样的情况2与14的贯通值前者为26.97mm,后者为11.50mm,从这两组数据我们不难推论出:在观测时有一个点在中线上作为后视,其精度可以大大的提高。

在独立坐标系中可以看出a1-n79与中线的夹角小于a1-n77与中线的夹角,在相同的条件下,用al-n79做进洞边,比a1-n77做定向边的精度都要高同理,从图上可见al-n76与中线的夹角小于al-n77与中线的夹角,在相同的观测条件下al-n77的精度上又逊色些了,al-n76表现出高的精度。

从这个实例中我们不难推出选点时一个点在中线上为测点,后视点方向上尽量的靠扰中线,与中线呈较小的夹角。

3 结论
本文通过阐述gps在工程测量中的优势,浅述了gps控制网布设原则,用具体的数据证明不同布网的贯通精度,进一步论述了gps 在隧道控制侧量中的可行性。

参考文献
[1] 路伯祥,许提多,黄丁发等,张项铎.gps在铁路隧道平面控制测量中的应用铁道学报,1995.17(2)
[2] 姚连璧,刘大杰,周全基,李文泉.隧道gps网对向贯通误差的影响.测绘学报.1997年8月。

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