隧道断面测量及断面图绘制方法
盾构隧道断面测量技术
盾构隧道断面测量技术浅述摘要：结合广州地铁三号线[天~华]两个区间段隧道施工测量工作的实践，介绍如何用水准仪和全站仪，进行地铁盾构隧道断面测量。
关键词：盾构隧道；断面测量；高程放样；三维坐标；偏差中图分类号： u45文献标识码：a 文章编号：1 概述盾构法隧道断面测量不同于一般的矿山法隧道断面测量，它是在隧道全面贯通后才进行的，是盾构隧道施工测量的最后工作，用以检测已成型的隧道是否有侵入限界。
它已无法改变既有的形状，对隧道的开挖没有实际的控制作用。
但业主设和计单位要根据断面测量的成果，确定是否要对原设计的线路进行调整，以满足行车及其他设备安装的需要。
2 测量要求盾构法隧道一般为圆形隧道，由多块预制管片拼装而成型，断面测量要求是：在指定的位置进行测量，每个断面测量10个点，如图形1。
顶部和底部测量其高程，计算两点间的高差，其他各点则是测量其到设计中线的横距（即水平距离）。
测量精度要求是里程误差<±50mm，点位高程误差<±10mm、横距误差<±10mm。
点位精度要求是比较高的。
盾构隧道断面测量要求是，曲线段4.5米，直线段9米测量一个断面。
每个断面测量10个点，这样的工作量是比较大。
因此要满足精度要求，又有较高的工作效率，选择适合的仪器和测量方法是比较重要的。
购买昂贵的隧道断面仪，仅能用于隧道断面测量，投资太大不合适。
为节省投资，在广州地铁三号线[天河客运站～华师站]盾构区间中，我们采用了水准仪配合全站仪，测量断面点三维坐标的方法进行断面测量，取得了很高的效率。
3 测量步骤3.1待测断面高程放样高程放样是指按断面测量的要求，在待测断面相应里程处的隧道管片，放样出具体的位置，一般是与轨面高相隔一定高度的位置，如上图1中左右两边上、中1、中2、下8个点。
盾构隧道施工过程中，要进行环片姿态测量的，因此每环的前端里程实际都已经知道，依据线路设计的轨面竖曲线要素，可求出各环对应里程处的轨面高程，则其他各点的高程也可以由相关尺寸求得。
铁路工程测量中的隧道断面测量方法
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。
如何进行隧道工程的测量与绘制
如何进行隧道工程的测量与绘制隧道工程的测量与绘制隧道工程是目前建筑工程领域中最为复杂和困难的一项工作之一。
在隧道的设计和建设中，测量与绘制是至关重要的环节，对其准确性和精度要求极高。
本文将探讨如何进行隧道工程的测量与绘制，从测量仪器的选择到绘图软件的运用，逐步详细介绍整个测绘流程。
一、测量仪器的选择在进行隧道工程测量时，首先需要选择合适的测量仪器。
隧道工程的测量与绘制需要用到各种不同类型的仪器，如全站仪、激光测距仪、测绘GPS等。
根据具体的测量任务，选择合适的仪器，确保精度和效率的平衡。
同时，使用前需要对仪器进行校准和测试，确保测量结果的准确性。
二、测量点的确定在进行隧道工程的测量与绘制前，需要先确定一系列测量点。
这些点位主要包括进口、出口、转弯处以及车站等关键位置，以确保测量与绘制的全面性和准确性。
通过仪器测量和标注这些点位，为后续的测绘工作做好准备。
三、地形测量地形测量是隧道工程测量与绘制的重要环节。
通过测量地形地貌的高度和形状，可以为隧道的设计和施工提供重要的参考数据。
地形测量可以利用全站仪进行，通过测量地面特定点位的坐标和高程，进而绘制地形图，为隧道设计提供可靠的基础数据。
四、隧道轨迹的确定在隧道工程中，隧道轨迹的确定是一项关键工作。
隧道轨迹的确定涉及到隧道纵向和横向的定位，需要借助全站仪或激光测距仪等测量仪器。
通过测量隧道进口和出口的坐标和高程，可以确定隧道轨迹的位置和形状，从而为隧道的设计和施工提供准确的依据。
五、隧道断面的测量隧道的断面测量是进行隧道工程测量与绘制的重要步骤。
通过测量隧道断面的宽度、高度和形状等参数，可以为隧道的设计和施工提供重要的参考数据。
断面测量可以借助全站仪进行，通过在隧道横向的不同位置进行测量，从而获得准确的断面数据。
这些数据可以在绘图软件中进行处理和分析，生成隧道断面图。
六、绘图软件的运用绘图软件在隧道工程的测量与绘制中起着举足轻重的作用。
通过绘图软件，可以进行数据的整理和分析，生成各种详细的图纸和图像。
全站仪隧道断面测量方法
全站仪隧道断面测量方法1. 引言大家好！今天咱们聊聊全站仪在隧道断面测量中的妙用。
说到隧道测量，可能有朋友会觉得这是个高大上的技术活，其实不然，它就像咱们平常量房子、划分空间一样简单。
只不过，这个空间得在地下，条件相对复杂点儿。
全站仪，顾名思义，就是个“全能型”的小帮手，不管是测距、测角，它都能搞定。
准备好了吗？咱们一起来看看这其中的奥妙吧！2. 全站仪的基本原理2.1 什么是全站仪？全站仪，简单来说，就是个集成了测距仪、经纬仪和数据处理系统的高科技玩意儿。
它的工作原理可不是天书，实际上就是通过发射激光束来测量目标距离，同时记录下相关的角度信息。
想象一下，像个超级精准的弹弓，不光能瞄准，还能告诉你距离和角度，这在隧道施工中可真是省时省力。
2.2 为啥选择全站仪？好吧，为什么偏偏选全站仪呢？这可得从它的“全能性”说起。
比如在狭小的隧道空间里，传统的方法可能得折腾老半天，才能搞清楚哪个地方有偏差，而全站仪就能一键搞定。
这就像你在家做饭，如果有个多功能的厨师机，岂不是省了不少事儿？更别提它的数据精确性，误差小到几毫米，简直是工程界的“神仙”。
3. 隧道断面测量的步骤3.1 预备工作首先，咱得做好准备。
选择好测量的隧道位置，清理现场障碍物，确保全站仪能顺利工作。
接下来，设定好基准点。
这就像在你的房间里确定好沙发和电视的位置，才能把家布置得舒适自在。
然后，设定好全站仪的高度和方位，确保仪器能对准正确的目标。
3.2 测量过程一切准备就绪，咱们就可以开始测量啦！这个过程可得讲究技巧。
首先，调整好全站仪的水平，确保它稳定不晃。
然后，瞄准目标，按下测量按钮，咔嚓一声，数据就出来了！哇，真是太简单了！接下来，把测得的断面数据记录下来，注意，这一步可不能马虎，记录得仔细些，免得后续出错。
4. 数据处理与分析4.1 数据整理测量结束后，咱们要对这些数据进行整理。
别小看这一步，正如烹饪后要洗碗一样，整理工作可得认真。
把每个断面的数据分类，检查是否有误差。
隧道施工测量方法及步骤
隧道施工测量方法及步骤引言隧道施工是指通过地下开挖或钻孔等方式建造通道，常用于交通运输、水利工程、地下管线等领域。
在隧道施工过程中，测量是一项非常重要的工作，它能够确保隧道的准确位置和尺寸，以及保障施工的质量和安全。
本文将介绍隧道施工中常用的测量方法和步骤，以帮助施工人员进行准确和高效的测量工作。
一、前期准备在进行隧道施工测量之前，需要进行一些前期准备工作，以确保测量的准确性和顺利进行。
具体的步骤如下：1.梳理测量任务：根据工程需求，明确隧道施工中需要进行的测量任务，并制定相应的测量计划。
2.准备测量仪器和设备：根据测量任务的要求，准备好相应的测量仪器和设备，包括全站仪、测量杆、测距仪等。
3.安装和校准仪器：根据仪器的使用说明，正确安装和校准测量仪器，以保证测量的准确性和可靠性。
4.制定安全措施：确定测量现场的安全措施，包括设置警示标志、采取防护措施等，以保障测量人员的安全。
二、隧道轴线测量隧道轴线测量是隧道施工中常见的测量任务之一，它用于确定隧道的中心线位置，以指导施工工序的进行。
以下是隧道轴线测量的具体步骤：1.确定测量起始点：根据设计要求，确定隧道轴线测量的起始点，一般选择在隧道口附近的地面上进行。
2.设置控制点：在起始点和隧道端部适当位置设置控制点，控制点之间的距离要合理，以便后续测量的准确性。
3.安装全站仪：在每个控制点上安装全站仪，确保仪器的稳定和水平，然后进行校准。
4.进行观测测量：使用全站仪测量各个控制点的坐标，可借助反射器或棱镜进行观测，并记录测量结果。
5.计算坐标及中心线：根据观测结果，进行测量数据的处理和计算，得到各个控制点的坐标，并通过插值计算得出隧道的中心线位置。
三、隧道断面测量隧道断面测量是为了确定隧道断面的形状、尺寸和位置，以保证隧道的施工质量。
以下是隧道断面测量的步骤：1.设置测量断面：根据设计要求，在隧道内的适当位置设置测量断面，一般选择在隧道的不同节段进行。
2.安装测量设备：在每个测量断面上安装全站仪或测距仪等测量设备，并进行校准和调试，确保测量的准确性。
隧道断面数据处理软件使用说明书
隧道断面数据处理软件使用说明书上海高科工程咨询监理有限公司目录一、程序功能简介 (2)二、程序安装 (3)三、程序参数输入 (4)1、平曲线参数输入 (4)2、竖曲线参数输入 (5)3、线路超高参数输入 (6)4、设计断面参数输入 (8)5、程序参数的修改 (9)四、测量数据下载与导入 (9)1、测量数据下载 (9)2、坐标数据导入软件 (10)五、断面数据处理生成断面图及报表 (11)六、断面图的修改与编辑 (12)七、工程信息设置 (14)八、线路计算 (15)1、线路中、边桩正算 (15)2、测量坐标反查桩号及偏距 (15)九、周边眼炮位计算 (16)1、计算炮位坐标 (16)2、计算坐标导入软件 (17)十、洞内附属设施放样检查 (17)十一、查看已有断面 (17)十二、保存断面数据 (18)十三、关于软件注册 (20)一、程序功能简介本软件主要面向广大施工一线技术人员开发。
开发本软件的目的在于能最大限度地减少施工一线技术人员的工作量，提高工作效率，更好地控制隧道的超欠挖，从而节约资源，提高隧道施工技术控制的经济效益。
本软件主要用于处理全站仪所测隧道断面三维坐标，利用实测三维坐标绘制出隧道断面图，从而直观反映隧道的超欠挖情况，用以指导施工。
是施工一线技术人员的一个简单易用的好帮手。
本软件开发团队均由施工一线技术人员组成，有丰富的施工经验，在软件功能设计上紧密结合施工需要，做到输入参数简单，计算准确，功能实用，全面。
满足绝大多数用户的各种需求。
本软件特点：1.功能全面。
能处理各种不同断面类型的隧道断面；能按不同间距计算周边眼的炮孔坐标；能计算线路中、边桩三维坐标；能根据实测坐标反算对应的桩号和测点到中线的距离；能计算所测坐标点距隧道断面中心的水平距离和高差。
2.测量断面时不需放样隧道中心点，可在任意位置设站，测量断面时自由灵活，速度快。
3.测量断面时不需每个断面搬动仪器，可在一个测站一次测量多个断面，不需按断面分别存储测量数据。
隧道横洞测量方案
隧道横洞测量放样处理方案公路隧道左右线之间一般每间隔一段距离会设置车行横洞和人形横洞。
一般横洞会给出设计对应的主洞设计里程、与主洞的角度和其他结构设计内容。
我们做放样需要根据横洞里程和与主洞角度计算横洞的起点和终点坐标，确定横洞的曲线要素，分别重新构建路线项目，分别编辑平曲线、竖曲线、标准横断面、超高、加宽、隧道断面参数，然后就可以进行正常测量工作。
第一节隧道参数编辑隧道管理界面下分为两大模块：隧道断面库和隧道列表。
在隧道断面库下面为隧道的各种支护类型的断面，进入点击隧道断面条目后进入隧道断面编辑状态，每个隧道断面下对应有开挖、初支、二衬三种断面形式。
在隧道列表下为隧道的列表，隧道条目中显示的内容为隧道名称和隧道的起终点路程。
点击隧道条目详细列表，包含断面设置（隧道里程与断面匹配）、隧道仰坡、预留预埋、隧道说明。
一、隧道断面库点击新建断面按钮，弹出新建隧道断面对话框，输入断面名称和轴线参数后点击确定完成断面新建。
长按隧道断面条目，弹出对话框可以修改断面的名称，点击右上角的复制按钮复制当前断面。
点击断面条目进入断面的编辑，在右上角点击开挖、初支、二衬下拉列表选择编辑哪个类型断面。
点击添加断面线按钮根据您的隧道断面进行添加断面线。
注意本软件中圆弧参数的方式为：圆心偏距、圆心高度、起点角度、终点角度，圆弧半径。
圆心偏距为相对于洞轴线的偏距，圆心高度为相对与高程设计的高度。
假定当圆弧的半径垂直向上时角度为零度，角度严重顺时针方向变大，输入角度的方式与线元法参数一致。
例：23°34′36.23″请您输入23.343623;直线参数方式为：起点偏距、起点高度、终点偏距、终点高度。
起点偏距、终点偏距指相对对隧道轴线的偏距，起点高度和终点高度为相对与设计高程的高度。
断面参数录入时，按照顺时针方向进行录入。
每录入一段后，软件会在绘图区域进行绘制隧道断面图。
如果您要修改或者删除断面线，请您长按条目。
点击偏距，弹出对话框修改洞轴线偏距。
隧道开挖方法、的方案及支护方法
地下水发育的断层破碎带 或可能出现突水涌泥地段
大管棚施工工艺框图
注浆设计
测量定位 套拱施工
注浆参数试验
注浆配置 注浆设备就位调试
否
管棚机钻孔 安设大管棚
安设止浆塞
注浆 效果检查 合格 下一孔施工
管棚机就位
钢管φ108mm,厚6mm 中至中80cm
500 500
15#
20#
Байду номын сангаас
25#
钢管φ108mm,厚6mm
开挖界线
φ50mm锁脚钢管L=3m 壁厚3.5mm
超前砂浆锚杆
Ⅹ
I18横撑,C单元
单元 接头（三）
开挖界限
接头（一） 开挖界限
单元
隧 道 中 线 横撑， 单元
超前砂浆锚杆 单元
临时钢架
Ⅹ
I18横撑,C单元
定位系筋
锁脚钢管
开挖界限 单元
φ50mm锁脚钢管L=3m 壁厚3.5mm
Ⅸ
Ⅸ
Ⅸ
双侧壁导坑法施工工序横断面
施工准备 （含超前地质预报）
爆破设计
试验验证
测量放线
钻眼（深度不同）
药量计算
信 息
装药（药量不同）
反
馈
爆破
初喷后装碴运输
断面检查、爆破效果分析 良好
进入下一道工序
2、台阶法：分上下台阶开挖。
台阶法开挖施工工艺框图（Ⅳ级围岩）
施工准备 （含超前地质预报）
爆破设计
试验验证
上下台阶测量放线
测量放线
上台阶钻眼
中
线
喷15 厚 砼
临时钢架 开挖界线
开挖界线
Ⅴ
φ50 锁脚钢管 ＝3 壁厚3.5
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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
一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。
这一步是为了把设计断面跟外业实测数据联系起来。
3、 用记事本把下载好的存放断面数据的文件打开，全选所有数据，并复制，此时再回 到CAD 中点击多段线命令，然后把光标移动到输入栏中，单击右键再选中粘贴或直接按下 Ctrl+v 敲回车键，此时该断面轮廓便展绘在 CAD 图形中（如图）。
马公祠隧道K10+20C 断面 单位：米
4、接下来，可以用 AutoCAD
中的标注命令对隧道的超欠挖情况进行查看了。
因为绘制
"r
断面轮廓时以多段线的形式绘制的所以查看超欠挖面积是也是很方便的。
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