联系测量
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03生产矿井第三章联系测量
生产矿井测量
山西煤炭职业技术学院
第三章 矿井联系测量
• 所有这些采矿工程测量都必须依据建立 在井口附近的平面控制点和高程控制点来 进行。在矿山工程测量中称这类控制点为 近井点和井口高程基点。近井点和井口高 程基点是矿山测量的基准点。
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第三章 矿井联系测量
• 矿区近井点布设要求 • 近井点可在矿区三、四等三角网、测边网或边角 网的基础上，用插网、插点、敷设经纬仪导线(钢 尺量距或光电测距)或GPS定位等方法测设。 • 近井点的精度，对于测设它的起算点来说，其 点位中误差不得超过7cm，后视边方位角中误差 不得超过±10″。近井网的布设方案可参照矿区 平面控制网的布设规格和精度要求来测设。
c
θ
c e 生产矿井测量
B b
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第三章 矿井联系测量
与e成正比
Θ=eρ/c
e=1mm,c=3m时, Θ=eρ/c=±68.8″
与c成反比
规程规定，两井两次独立定向之差小于2′,则 一次定向中误差不大小±42″,投向误差小于±30″ 当c=2,3,4m时，e= Θ c/ρ=0.3,0.45,0.6mm
几何定 由近井点推算的两次独立 向 定向结果的互差
陀螺经 同一边任意两测回测量陀 15″级: <40″ 纬仪定 螺方位角的互差 25″级: <70″ 向 井下同一定向边两次独立 15″级: <40″ 陀螺经纬仪定向的互差 25″级: <60″
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第三章 矿井联系测量
《规程》中几何定向的限差，是根据当时制定《规程》时各
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第三章 矿井联系测量
联系测量-地下工程测量
a
a
f 算 算 180
v
f 2
O2
v
f 2
竖井联系测量
(3)地下导线起始边方位角推算
B
O1
A
O2
B
O1
B′
A
A′
O2
竖井联系测量
(4)方位角传递的误差
O2 O1
A′
B′
C′
mo
l0
mq
m0
• l0
D′
mq
竖井联系测量
(5)联系三角形的最有利形状
AB BA 360
工程测量学
地下工程测量
Underground Engineering Surveying
联系测量
联系测量是指:在隧道工程建设、矿井建设和地下工 程建设中。使地上和地下都采用统一坐标系统和 高程系统所进行的测量工作。
平面联系测量的主要任务是:确定地下一控制点的坐 标和一条边的方位角(即导线测量)。目的：确定 走向。（平峒测量；竖井测量；斜井测量）
O1
B′
A
A′
O2
路线
对应的角度
√1
2
3
√4
（4）传递方向应经过小角。
竖井联系测量 4、两井定向
(1) 投点及联系测量
Q
P 竖井
N
M 通风井
B
O1
b
a
D
O2
c
C
无定向导线
竖井联系测量
(2)内业计算
①计算两吊锤线在地面坐标系的方向角与距离
AB
arctan
YB XB
YA XA
S AB ( X B X A )2 (YB YA )2
' AB
联系测量(两井定向)课件
联系测量(两井定向)课 件
CONTENTS
目录
• 联系测量的基本概念 • 两井定向的原理 • 两井定向的步骤 • 两井定向的应用 • 两井定向的注意事项
CHAPTER
01
联系测量的基本概念
定义与作用
定义
联系测量是将地面坐标系中的平 面坐标和高程，通过测量手段与 井下导线点进行关联，从而确定 井下导线点的三维坐标位置。
定期校准仪器
为了确保测量仪器的精度和准确性，应定期对测量仪器进 行校准和维护。
误差分析
误差来源分析
在进行两井定向测量时，应分析误差的来源，如仪器误差、人为误差、环境误差等。通过 对误差来源的分析，可以采取相应的措施减小误差。
误差传播分析
在进行两井定向测量时，应进行误差传播分析，了解误差的传播规律和影响程度，从而采 取相应的措施减小误差。
在矿山测量中的应用
确定井下控制点
通过两井定向测量，可以确定井 下控制点的位置和坐标，为矿山 的生产、安全和资源开发提供基
础数据。
监测矿体移动
两井定向测量可以监测矿体在开采 过程中的移动情况，及时发现和预 防矿体滑落、崩塌等危险情况。
指导采矿作业
通过两井定向测量，可以精确地确 定采矿作业的位置和方向，提高采 矿效率，降低采矿成本。
CHAPTER
03
两井定向的步骤
测量前的准备
确定测量任务和目标
实地勘察和布点
明确测量任务，确定测量精度和目标 ，收集相关资料和地图。
对测量区域进行实地勘察，选择合适 的测量站点和定向点，并进行标记。
选择合适的测量仪器
根据任务和目标，选择合适的全站仪 、棱镜、反射片等测量仪器。
测量过程
01
CONTENTS
目录
• 联系测量的基本概念 • 两井定向的原理 • 两井定向的步骤 • 两井定向的应用 • 两井定向的注意事项
CHAPTER
01
联系测量的基本概念
定义与作用
定义
联系测量是将地面坐标系中的平 面坐标和高程，通过测量手段与 井下导线点进行关联，从而确定 井下导线点的三维坐标位置。
定期校准仪器
为了确保测量仪器的精度和准确性，应定期对测量仪器进 行校准和维护。
误差分析
误差来源分析
在进行两井定向测量时，应分析误差的来源，如仪器误差、人为误差、环境误差等。通过 对误差来源的分析，可以采取相应的措施减小误差。
误差传播分析
在进行两井定向测量时，应进行误差传播分析，了解误差的传播规律和影响程度，从而采 取相应的措施减小误差。
在矿山测量中的应用
确定井下控制点
通过两井定向测量，可以确定井 下控制点的位置和坐标，为矿山 的生产、安全和资源开发提供基
础数据。
监测矿体移动
两井定向测量可以监测矿体在开采 过程中的移动情况，及时发现和预 防矿体滑落、崩塌等危险情况。
指导采矿作业
通过两井定向测量，可以精确地确 定采矿作业的位置和方向，提高采 矿效率，降低采矿成本。
CHAPTER
03
两井定向的步骤
测量前的准备
确定测量任务和目标
实地勘察和布点
明确测量任务，确定测量精度和目标 ，收集相关资料和地图。
对测量区域进行实地勘察，选择合适 的测量站点和定向点，并进行标记。
选择合适的测量仪器
根据任务和目标，选择合适的全站仪 、棱镜、反射片等测量仪器。
测量过程
01
第六章 近井控制测量与联系测量
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两井定向的示意图
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如果设 e A e B 1m m ，当两垂线间的距离（《煤矿安全 规程》规定两井筒间的最小距离不得小于30m）为 A B 3 m , 则投向误差为：
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GPS定位的原理 测定GPS卫星和用户接收机之间的距离，根据已知的卫星瞬
时坐标，确定用户接受机所对应的点位（三维坐标 X、Y、H） 实质是空间距离后方交会测量
一个测站上求解4个未知量，即3个坐
绝对定位 标分量和1个钟差参数，所以至少必 须同时观测4颗卫星。 GPS定位
分为动态和静态的绝对定位
第六章
近井控制测量与联系测量 第一节 概述
一、联系测量的概念
联系测量：将矿区地面平面坐标系统和高程系统传递到井下 的测量，称为联系测量。 联系测量包括以下两部分：
平面联系测量（定向测量）
高程联系测量（导入高程）
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二、联系测量的目的和任务
1、联系测量的目的：统一井上下的坐标系统和高程系统 (1) 需要确定地面建筑物、铁路和河湖等与井下采矿巷道
表3-1 联系测量的主要限差
类别 容许限差 备注
几何定 由近井点推算的两次独立 一井定向：< 2′ 两 井田一翼长度小于300m的 向 定向结果的互差 井定向：<1′ 小矿井，可适当放宽限差， 但应< 10′ 陀螺经 同一边任意两测回测量陀 15″级: <40″ 纬仪定 螺方位角的互差 25″级: <70″ 向 井下同一定向边两次独立 15″级: <40″ 陀螺经纬仪定向的互差 25″级: <60″ 陀螺经纬仪精度级别是按 实际达到的一测回测量陀 螺方位角的中误差确定的
竖井联系测量与陀螺经纬仪测量
H=S-L+ΔL
式中，ΔL为光电测距仪旳总改正数。 然后，分别在地上、地下安顿水准仪。读取立于
E、A及F、B处水准尺旳读数e、a和f、b
30
A、B之间旳高差为： H = H -（a-e）+ b - f
B旳高程HＢ： HB＝ HA- h 利用光电测距仪导入标高也要测量两次，其互差 也不应超出H/8000。
第九章 竖井联络测量及陀螺经纬仪测量 §9-1 联络测量旳作用和任务
一、概念
联络测量：将地面平面坐标系统和高程系统传递到地下，使地 上下能采用同一坐标系统所进行旳测量工作。
联络测量涉及平面联络测量和高程联络测量，即定向和导入高程
二、联络测量旳目旳和任务
1、联络测量旳目旳：使地面和地下测量控制网采用同一坐标系统。 2、联络测量旳任务：
总影响为：
m0
(m0
)
2 S
(m0 )2
(m0 )2P
4.62 16.52 82 19
18
§9-5 两井定向
如下图 所示，A、B 为相邻两竖井，当A、B竖井 间隧道开挖贯穿时，可采用两井定向法。两井定向与 一井定向相比较，具有外业工作简朴、精度高旳优点。 定向时利用两竖井周围旳近井控制点测定竖井洞中两 钢丝平面位置，再在隧道中布设连接两钢丝导线，经 过平差计算拟定地下各导线点坐标和各导线边方位角。
4
3、 观察成果检核 对于每一种联络三角形，因为同步观察了各边边长及内
角α，存在多出观察，为及时检核观察数据，利用观察值与 计算值之间旳关系对观察成果进行检核是必要旳。
A1M
5
4、投点误差与投向误差
由地面对定向水平投点时，因为井筒内气流、滴
水等影响，使得垂球线在地面上旳位置投到定向水平
式中，ΔL为光电测距仪旳总改正数。 然后，分别在地上、地下安顿水准仪。读取立于
E、A及F、B处水准尺旳读数e、a和f、b
30
A、B之间旳高差为： H = H -（a-e）+ b - f
B旳高程HＢ： HB＝ HA- h 利用光电测距仪导入标高也要测量两次，其互差 也不应超出H/8000。
第九章 竖井联络测量及陀螺经纬仪测量 §9-1 联络测量旳作用和任务
一、概念
联络测量：将地面平面坐标系统和高程系统传递到地下，使地 上下能采用同一坐标系统所进行旳测量工作。
联络测量涉及平面联络测量和高程联络测量，即定向和导入高程
二、联络测量旳目旳和任务
1、联络测量旳目旳：使地面和地下测量控制网采用同一坐标系统。 2、联络测量旳任务：
总影响为：
m0
(m0
)
2 S
(m0 )2
(m0 )2P
4.62 16.52 82 19
18
§9-5 两井定向
如下图 所示，A、B 为相邻两竖井，当A、B竖井 间隧道开挖贯穿时，可采用两井定向法。两井定向与 一井定向相比较，具有外业工作简朴、精度高旳优点。 定向时利用两竖井周围旳近井控制点测定竖井洞中两 钢丝平面位置，再在隧道中布设连接两钢丝导线，经 过平差计算拟定地下各导线点坐标和各导线边方位角。
4
3、 观察成果检核 对于每一种联络三角形，因为同步观察了各边边长及内
角α，存在多出观察，为及时检核观察数据，利用观察值与 计算值之间旳关系对观察成果进行检核是必要旳。
A1M
5
4、投点误差与投向误差
由地面对定向水平投点时，因为井筒内气流、滴
水等影响，使得垂球线在地面上旳位置投到定向水平
联系测量方案
第一章联系测量第一节联系测量的定义一、联系测量的定义将地面坐标系统和高程系统传递到地下，确定地下控制点、控制边,作为地下控制导线的起算数据,这一过程测量工作叫做联系测量。
将地面平面坐标系统传递到地下的测量称为平面联系测量,简称定向。
将地面高程系统传递到地下的测量称高程联系测量，简称导入高程［1]。
联系测量工作应包括地面趋近导线测量趋近水准测量、通过竖井斜井通道的定向测量和传递高程测量以及地下趋近导线测量地下趋近水准测量[2]。
二、联系测量的任务联系测量的任务在于:(1)、确定地下经纬仪导线起算边的坐标方位角;（2)、确定地下经纬仪导线起算点的平面坐标ｘ和ｙ；（3）、确定地下水准点的高程H[1]。
前两项任务是通过平面联系测量定向来完成的;第三个任务是通过导入高程来完成的。
这样就获得了地下平面与高程测量的起算数据［１]。
第二节联系测量的种类联系测量分为平面联系测量(简称为定向）和高程联系测量(简称为导入高程）。
平面联系测量说来可分为两大类：一类是从几何原理出发的几何定向;另一类是以物理特性为基础的物理定向[１]。
几何定向分为:1、通过平硐或斜井的几何定向;2、通过一个立井的几何定向（一井定向）;３、通过两个立井的几何定向(两井定向）［１]。
物理定向可分为：1、用精密磁性仪器定向;２、用投向仪（投点仪）定向；３、用陀螺经纬仪定向[1]。
通过平硐或斜井的几何定向,只需要通过平硐或斜井敷设经纬仪导线，对地面和地下进行联测即可[1］。
但是在地铁工程中由于地下铁道本身的特点,并没有平硐或斜井,有的只是竖井（出土井或下灰井或是更宽敞的明挖车站)，因此，通过平硐或斜井的几何定向在地铁的平面联系测量中一般不用，只在矿山测量中有应用。
在地铁平面联系测量中的导线直接传递法、竖直导线定向法的原理和通过平硐或斜井几何定向的原理是一样的［1]。
第三节几何定向这里主要讲的是立井几何定向。
在立井中悬挂钢丝垂线由地面向地下传递平面坐标和方向的测量工作成为立井几何定向。
联系测量方法
精心整理第一章联系测量第一节联系测量的定义一、联系测量的定义将地面坐标系统和高程系统传递到地下，确定地下控制点、控制边,作为地下控制导线的起算数据，这一过程测量工作叫做联系测量。
将地面平面坐标系统传递到地下的测量称为平面联系测量，简称定向。
将地面高程系统传递到地下的测量称高程联系测量，简称导入高程[1]。
联系测量工作应包括地面趋近导线测量趋近水准测量、通过竖井斜井通道的定向测量和传递高程测量以及地下趋近(1)(2)(3)这样就[1]。
123123即可[1]。
但是在地铁工程中由于地下铁道本身的特点，并没有平硐或斜井，有的只是竖井（出土井或下灰井或是更宽敞的明挖车站），因此，通过平硐或斜井的几何定向在地铁的平面联系测量中一般不用,只在矿山测量中有应用。
在地铁平面联系测量中的导线直接传递法、竖直导线定向法的原理和通过平硐或斜井几何定向的原理是一样的[1]。
第三节几何定向这里主要讲的是立井几何定向。
在立井中悬挂钢丝垂线由地面向地下传递平面坐标和方向的测量工作成为立井几何定向。
立井几何定向概要地说，就是在井筒内悬挂钢丝垂线，钢丝的一端固定在地面，另一端系有定向专用的垂球自由悬挂于定向水平，一般称作垂球线。
再按地面坐标系统求出垂球线的平面坐标及其连线的方位角；在定向水平上把垂球线与地下永久导线点连接起来，这样便能将地面的方向和坐标传递到地下，而达到定向的目的。
因此，可把立井定向工作分为两个部分：由地面向定向水平投点（简称投点）；在地面和定向水平上与垂球线连接（简称连接）。
立井几何定向分为一井定向和两井定向[1]。
一井定向方法有连接三角形法、四边形法和适合小型矿井的瞄直法等。
这里仅介绍连接三角形法[1]。
一、一井定向(一)投点采用连接三角形进行一井定向时，要在井筒内挂两根垂球线。
投点时，一般都采用垂球线单重投点法，即在投点过程中，垂球的重量不变。
单重投点可分为两类：单重稳定投点和单重摆动头点。
单重稳定投点法是将垂球放在水桶内，使其基本上处于静止状态；在定向水平上测角量边时均与静止的垂球线进行连接。
5第三章 联系测量-陀螺定向解析
①在测站上整平对中陀螺经纬仪，以一个测回测定待定边或已知边 的方向值，然后将仪器大致对正北方。 ②粗略定向（测定近似北方向） 锁紧灵敏部，启动陀螺马达，待达到额定转速后，下放陀螺灵敏部， 用粗略定向的方法测定近似北方向。完毕后制动陀螺并托起锁紧， 将望远镜视准轴转到近似北方向位置，固定照准部。 ③测前悬带零位观测 打开陀螺照明，下放陀螺灵敏部。进行测前悬带零位观测。同时用 秒表记录自摆周期T。零位观测完毕，托起并锁紧灵敏部。 ④精密定向（精密测定陀螺北） 采用有扭观测方法（如逆转点法等）或无扭观测方法（如中天法、 时差法、摆幅法等）精密测定已知边或待定边的陀螺方位角。 ⑤测后悬带零位观测 ⑥以一个测回测定待定边或已知边的方向值，测前测后两次观测的 方向值的互差对J2和J6级经纬仪分别不得超过10″和25″。取测前测 后观测值的平均值作为测线方向值。
3.7 陀螺定向的精度分析
1.陀螺经纬仪定向的精度评定 陀螺经纬仪的定向精度主要以陀螺方位角 一次测定中误差mT和一次定向中误差 ma 表 示。 1）陀螺方位角一次测定中误差
在待定边进行仿陀螺定向前，陀螺仪需在地面巳知坐标方 位角边上测定仪器常数。按《试行规程》规定，前后共需 测6次，这样就可按白塞尔公式来求算陀螺方位角一次测 定中误差，即仪器常数一次测定中误差（简称一次测定中 误差）。 vv
（3）当在未知边上定向，且仪器本身又无粗定向 罗盘附件时，可用仪器本身来寻找北方，常用的 方法为两个逆转点法。具体操作如下：
测前悬带零位观测
陀螺灵敏部摆动的平衡位置应与目镜分划板的零刻划线重 合，该位置称为悬带零位 。 测定悬带零位时，应将经纬仪整平并固定照准部，然后下放陀 螺灵敏部并从读数目镜中观测灵敏部的摆动(当陀螺仪较长时 间末运转时，测定零位之前，应将马达开动几分钟预热，然后 切断电源，待马达停止转动后再下放灵敏部)，在分划板上连 续读三个逆转点读数a1、a2、a3
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外业测量
地面连接测量：先在C点上架设全站仪，在二根钢丝上粘贴 配套的反射片，利用全站仪免棱镜测量功能测量a、b的距离， 用检验合格的钢卷尺丈量出c的距离.每次独立测量三测回，每 测回三次读数，各测回较差应小于1mm，角度观测采用全圆 观测，独立测量三次，取其平均值作为定向成果。测角中误差 在±2.5″之内。
2、投点误差与投向误差的类型
1、联系测量
减少投点误差的主要措施：
1)尽量增大两垂球线间距离，并选择合理的垂球线位置； 2)测量时最好停止风机运转，以减少风速； 3）减少周边震动对钢丝、仪器的影响； 4)采用高强度、小直径的（0.3mm）钢丝，适当加大垂球 重量，并将垂球浸入到有稠度的液体中； 5)减少滴水对垂球线及垂球的影响。 6）检查垂球是否自由悬挂，确保垂球自由悬挂。
度（km ）
水平 仪 等级
水平 尺
观测次数
往返较差、附合 或
环线闭合差(mm)
与已知点 联测
附合或 环线
平坦地
山地
±2
±4
2~4
DS1
因瓦 尺
往返测 各一次
往返测 各一次
±8√L ±2√n
注：L 为往返测段、附合或环线的路线长度（km）；n为单程的测站数。
1、联系测量
钢丝自由悬挂的检查 (1) 信号圈法
(2) 比距法 比距法是采用比较井上、井下两钢丝间距离的方
法进行检查。（上下井二根钢丝之间的距离差不超过2毫 米）
投点误差
1、联系测量
由地面向定向水平投点时，由于井筒内气流、滴 水等影响，使得垂球线在地面上的位置投到定向 水平后会发生偏离。
投向误差 由投点误差引起的垂球线连线的方向误差
离}÷（24×实测时张力2） • 计算值非常小可忽略不计。
3、规范要求
1）地下工程控制测量的特点
（1）多采用导线或导线网，其形状通常形成延伸状。随着 坑道的开挖而逐渐向前延伸。 （2）导线点有时设于坑道顶板，需采用点下对中。 （3）随着坑道的开挖，先敷设边长较短、精度较低的施工 导线，指示坑道的掘进。而后敷设高等级导线对低等级导线 进行检查校正。
连接三角形示意图
连接三角形应满足的条件： （1）点C与D及点C′与D′要彼此通视，且C与D的距离要大于等于 50m； （2）悬挂的二根钢丝间距离要尽可能的大； （3） 三角形的锐角γ和γ′要小于1°；构成最有利的延伸三角形； （4）a/c与b’/c′的值要尽量小一些，一般应小于1.5。
1、联系测量
3、规范要求
（3）由于地下导线边长较短，因此进行角度观测时，应尽可能 减小仪器对中和目标对中误差的影响。当导线边长小于15m时， 在测回间仪器和目标应重新对中。应注意提高照准精度。
（4）边长测量中，采用钢尺悬空丈量时，除加入尺长、温度 改正外，还应加入垂曲改正。当坑道内水汽或粉尘浓度较大时， 应停止测距，避免造成测距精度下降。当测距仪测距固定误差 较大时（如5mm+3ppm），为保证测距精度，边长很短时应采用 钢尺量边。在地铁的重要贯通工程中，还应对导线边长加入归 化到投影水准面和投影到高斯-克吕格投影面的改正。
3、规范要求
地下导线的类型有附合导线、闭合导线、方向附合导线、支导 线及导线网等。当坑道开始掘进时，首先敷设低等级导线给出 坑道的中线，指示坑道掘进。当巷道掘进300—500m时，再敷设 高等级导线检查已敷设的低等级导线是否正确，所以应使其起 始边(点)和最终边(点)与低等级导线边(点)相重合。当巷道继 续向前掘进时，以高等级导线所测设的最终边为基础，向前敷 设低等级导线和中线。
相邻点的 相对点位
中误差 （mm）
±8
标尺 类型
因瓦
视线长度
仪器 等级
视距
DS1
≤60
前后视 距差
≤1.0
前后视距 累计差
≤3.0
视线高度
视线长度 20m以上
0.5
视线长度 20m以下
0.3
精密水准测量的主要技术要求
每千米高差 中数中误差(mm)
偶然中 误
差M△
全中误 差 Mw
附合水 准路线 平均长
2、、高程联系测量
钢尺的各项改正
（1）尺段温度改正△L1 • 计算式：因温度发生的误差＝实际测量长度×尺带膨胀系数0.0000115×（使用温度-
20℃） （2）尺段拉力改正数△L2 • 计算式：因张力产生的误差＝（实际测定张力－标准张力）×实测距离÷（伸缩弹性
力(205800 )×尺带的截面面积(2.52 )） （3）因尺带重力面引起的误差改正数△L3 • 计算式：因尺带重力而引起的误差＝（－）{（尺带单位重量()×实测距离）2×实测距
c
c
1、联系测量
2）测量和正确性的检核
(1)角的检验 连接三角形的三个内角α+β+γ=180°。若有少量残差可平均
分配到α、β上。 (２)两垂球线间距离的检查
d c丈 c计
当井上连接三角形中d≤２mm、井下连接三角形中d ≤4mm
时
va
d 3
, vb
d 3
, vc
d 3
1、联系测量
3、规范要求
精密导线的主要技术要求
平均 边长 （m）
导线 总长度 （km）
每边 测距中 误差（mm
）
350
3～5
±6
注：n为导线的角度个数。
测距 相对 中误差
1/60000
测角 中误差（″）
±2.5
测回数
I级全站仪 4
II级全站 仪
6
方位角闭合 差
（″）
5√n
全长 相对 闭合差
1/35000
精密水准测量观测的视线长度、视距差、视线高的要求（m）
2、高程联系测 =m-n+Δl
高差
h=l-(a-b)
高程：
B
HB= HA-h
a
2、高程联系测量
• 利用经监理批准的高程加密控制点，采用悬吊钢尺（钢卷尺要 检验合格）的方法进行高程传递测量，直接将高程传递至底板 水准点。在基坑边悬吊钢尺进行高程传递测量时，地上地下安 置的两台水准仪应同时读数，并应在检定后的钢尺上悬吊与钢 尺检定时相同质量的重锤，将高程传递到基坑底板固定点上。 传递高程时，每次独立观测三测回，每测回相应变动仪器高度， 三测回测得地上、地下高程点高差的较差应小于3mm，取最后 结果的平均数加上钢尺尺长改正数作为最终的结果。
联系测量
1 导线联系测量
2 高程联系测量 3 规范要求
1、联系测量
在竖井中悬挂两根钢丝吊垂球线由地面向地下传递平面坐 标和方向的测量工作称为联系测量。
导线联系测量示意图
1、联系测量
联系测量工作
投点 连接
1．投点 投点时，通常采用单重投点法（即在投点过程中，垂球的重量不
变）。单重稳定投点是将垂球放在油桶内，使其基本上处于静止状态， 单重稳定投点只有当井筒中风流、滴水很小，垂球线基本稳定时才能 应用。我们在投点是要求的架子固定牢固，现场的风机停止工作，减 少人员上下楼梯的干扰和周边车辆震动的干扰。
３）计算井下起始点坐标和方位角
通过井上三角形计算出A、B二点的坐标（取三次平均坐 标），将A、B二点的坐标带到井下三角型中计算出C’的坐 标（取三次平均坐标）。然后后视远处钢丝测量C’、D’ 的方位角。
1、联系测量
３）复核井下起始点坐标和方位角
E C
D
A B
Eˊ
Dˊ Cˊ
将井上、井下连接图形视为一条导线，如D—C—A—B— C′—D′，按照导线的计算方法求出井下起始点C′的坐标及井 下起始边C′D′的方位角。
1、联系测量
• 地下连接测量：
1、先在C’点上架设全站仪，在二根钢丝上粘贴配套的反射片，利用全站 仪无棱镜测量功能测量a’、b’的距离，用检验合格的钢卷尺丈量出c’的 距离，每次独立测量三测回，每测回三次读数，各测回较差应小于 1mm，地上和地下测量二根钢丝的距离较差应小于2mm。角度观测 采用全圆观测，独立测量三次，取其平均值。测角中误差在±2.5″之 内。
1、联系测量
三、连接
把地面上的已知点和定向水平上的永久点与垂球线连接，简 称为连接。我们现在现场采用的是仪器、二个钢丝组成延伸三 角型的连接。
地面连接测量
在地面测定两钢丝的坐标及其连 线的方位角
井下连接测量
在定向水平根据两钢丝的坐标及 其连线的方位角确定井下导线起始 点的坐标与起始边的方位角
1、联系测量
2、联系测量三角形定向推算的地下起始边方位角的较差不应大于12″， 方位角平均值中误差应在±8″之内。
1、联系测量
内业计算
1）连接三角形的解算 运用正弦定理，解算出α，β，α′，β′
sin a sin ，sin b sin
c
c
sin asin ，sin bsin
3、规范要求
（5）凡是构成闭合图形的导线网(环)，都应进行平差计算， 以便求出导线点的新坐标值。 （6）对于螺旋形隧道，不能形成长边导线，每次向前引伸时， 都应从洞外复测。复测精度应一致，在证明导线点无明显位移 时，取点位的均值。 （7）当隧道长度较长时，应在适当位置加测陀螺方位角或通 过钻孔投测坐标点（当埋深较浅时）来提高导线的精度，减小 角度误差的积累。
（4）地下工作环境较差，对导线测量干扰较大。
3、规范要求
2） 在测设地下导线时应注意以下事项：
（1）地下导线应尽量沿线路中线（或边线）布设，边长要接 近等边，尽量避免长短边相接。导线点应尽量布设在施工干扰 小、通视良好且稳固的安全地段，两点间视线与坑道帮的距离 应大于0.5m。对于大断面的长隧道，可布设成多边形闭合导线 或主副导线环。有平行导坑时，平行导坑的单导线应与正洞导 线联测，以资检核。 （2）在进行导线延伸测量时，应对以前的导线点作检核测量， 在直线地段，只作角度检测，在曲线地段，还要同时作边长检 核测量。
地面连接测量：先在C点上架设全站仪，在二根钢丝上粘贴 配套的反射片，利用全站仪免棱镜测量功能测量a、b的距离， 用检验合格的钢卷尺丈量出c的距离.每次独立测量三测回，每 测回三次读数，各测回较差应小于1mm，角度观测采用全圆 观测，独立测量三次，取其平均值作为定向成果。测角中误差 在±2.5″之内。
2、投点误差与投向误差的类型
1、联系测量
减少投点误差的主要措施：
1)尽量增大两垂球线间距离，并选择合理的垂球线位置； 2)测量时最好停止风机运转，以减少风速； 3）减少周边震动对钢丝、仪器的影响； 4)采用高强度、小直径的（0.3mm）钢丝，适当加大垂球 重量，并将垂球浸入到有稠度的液体中； 5)减少滴水对垂球线及垂球的影响。 6）检查垂球是否自由悬挂，确保垂球自由悬挂。
度（km ）
水平 仪 等级
水平 尺
观测次数
往返较差、附合 或
环线闭合差(mm)
与已知点 联测
附合或 环线
平坦地
山地
±2
±4
2~4
DS1
因瓦 尺
往返测 各一次
往返测 各一次
±8√L ±2√n
注：L 为往返测段、附合或环线的路线长度（km）；n为单程的测站数。
1、联系测量
钢丝自由悬挂的检查 (1) 信号圈法
(2) 比距法 比距法是采用比较井上、井下两钢丝间距离的方
法进行检查。（上下井二根钢丝之间的距离差不超过2毫 米）
投点误差
1、联系测量
由地面向定向水平投点时，由于井筒内气流、滴 水等影响，使得垂球线在地面上的位置投到定向 水平后会发生偏离。
投向误差 由投点误差引起的垂球线连线的方向误差
离}÷（24×实测时张力2） • 计算值非常小可忽略不计。
3、规范要求
1）地下工程控制测量的特点
（1）多采用导线或导线网，其形状通常形成延伸状。随着 坑道的开挖而逐渐向前延伸。 （2）导线点有时设于坑道顶板，需采用点下对中。 （3）随着坑道的开挖，先敷设边长较短、精度较低的施工 导线，指示坑道的掘进。而后敷设高等级导线对低等级导线 进行检查校正。
连接三角形示意图
连接三角形应满足的条件： （1）点C与D及点C′与D′要彼此通视，且C与D的距离要大于等于 50m； （2）悬挂的二根钢丝间距离要尽可能的大； （3） 三角形的锐角γ和γ′要小于1°；构成最有利的延伸三角形； （4）a/c与b’/c′的值要尽量小一些，一般应小于1.5。
1、联系测量
3、规范要求
（3）由于地下导线边长较短，因此进行角度观测时，应尽可能 减小仪器对中和目标对中误差的影响。当导线边长小于15m时， 在测回间仪器和目标应重新对中。应注意提高照准精度。
（4）边长测量中，采用钢尺悬空丈量时，除加入尺长、温度 改正外，还应加入垂曲改正。当坑道内水汽或粉尘浓度较大时， 应停止测距，避免造成测距精度下降。当测距仪测距固定误差 较大时（如5mm+3ppm），为保证测距精度，边长很短时应采用 钢尺量边。在地铁的重要贯通工程中，还应对导线边长加入归 化到投影水准面和投影到高斯-克吕格投影面的改正。
3、规范要求
地下导线的类型有附合导线、闭合导线、方向附合导线、支导 线及导线网等。当坑道开始掘进时，首先敷设低等级导线给出 坑道的中线，指示坑道掘进。当巷道掘进300—500m时，再敷设 高等级导线检查已敷设的低等级导线是否正确，所以应使其起 始边(点)和最终边(点)与低等级导线边(点)相重合。当巷道继 续向前掘进时，以高等级导线所测设的最终边为基础，向前敷 设低等级导线和中线。
相邻点的 相对点位
中误差 （mm）
±8
标尺 类型
因瓦
视线长度
仪器 等级
视距
DS1
≤60
前后视 距差
≤1.0
前后视距 累计差
≤3.0
视线高度
视线长度 20m以上
0.5
视线长度 20m以下
0.3
精密水准测量的主要技术要求
每千米高差 中数中误差(mm)
偶然中 误
差M△
全中误 差 Mw
附合水 准路线 平均长
2、、高程联系测量
钢尺的各项改正
（1）尺段温度改正△L1 • 计算式：因温度发生的误差＝实际测量长度×尺带膨胀系数0.0000115×（使用温度-
20℃） （2）尺段拉力改正数△L2 • 计算式：因张力产生的误差＝（实际测定张力－标准张力）×实测距离÷（伸缩弹性
力(205800 )×尺带的截面面积(2.52 )） （3）因尺带重力面引起的误差改正数△L3 • 计算式：因尺带重力而引起的误差＝（－）{（尺带单位重量()×实测距离）2×实测距
c
c
1、联系测量
2）测量和正确性的检核
(1)角的检验 连接三角形的三个内角α+β+γ=180°。若有少量残差可平均
分配到α、β上。 (２)两垂球线间距离的检查
d c丈 c计
当井上连接三角形中d≤２mm、井下连接三角形中d ≤4mm
时
va
d 3
, vb
d 3
, vc
d 3
1、联系测量
3、规范要求
精密导线的主要技术要求
平均 边长 （m）
导线 总长度 （km）
每边 测距中 误差（mm
）
350
3～5
±6
注：n为导线的角度个数。
测距 相对 中误差
1/60000
测角 中误差（″）
±2.5
测回数
I级全站仪 4
II级全站 仪
6
方位角闭合 差
（″）
5√n
全长 相对 闭合差
1/35000
精密水准测量观测的视线长度、视距差、视线高的要求（m）
2、高程联系测 =m-n+Δl
高差
h=l-(a-b)
高程：
B
HB= HA-h
a
2、高程联系测量
• 利用经监理批准的高程加密控制点，采用悬吊钢尺（钢卷尺要 检验合格）的方法进行高程传递测量，直接将高程传递至底板 水准点。在基坑边悬吊钢尺进行高程传递测量时，地上地下安 置的两台水准仪应同时读数，并应在检定后的钢尺上悬吊与钢 尺检定时相同质量的重锤，将高程传递到基坑底板固定点上。 传递高程时，每次独立观测三测回，每测回相应变动仪器高度， 三测回测得地上、地下高程点高差的较差应小于3mm，取最后 结果的平均数加上钢尺尺长改正数作为最终的结果。
联系测量
1 导线联系测量
2 高程联系测量 3 规范要求
1、联系测量
在竖井中悬挂两根钢丝吊垂球线由地面向地下传递平面坐 标和方向的测量工作称为联系测量。
导线联系测量示意图
1、联系测量
联系测量工作
投点 连接
1．投点 投点时，通常采用单重投点法（即在投点过程中，垂球的重量不
变）。单重稳定投点是将垂球放在油桶内，使其基本上处于静止状态， 单重稳定投点只有当井筒中风流、滴水很小，垂球线基本稳定时才能 应用。我们在投点是要求的架子固定牢固，现场的风机停止工作，减 少人员上下楼梯的干扰和周边车辆震动的干扰。
３）计算井下起始点坐标和方位角
通过井上三角形计算出A、B二点的坐标（取三次平均坐 标），将A、B二点的坐标带到井下三角型中计算出C’的坐 标（取三次平均坐标）。然后后视远处钢丝测量C’、D’ 的方位角。
1、联系测量
３）复核井下起始点坐标和方位角
E C
D
A B
Eˊ
Dˊ Cˊ
将井上、井下连接图形视为一条导线，如D—C—A—B— C′—D′，按照导线的计算方法求出井下起始点C′的坐标及井 下起始边C′D′的方位角。
1、联系测量
• 地下连接测量：
1、先在C’点上架设全站仪，在二根钢丝上粘贴配套的反射片，利用全站 仪无棱镜测量功能测量a’、b’的距离，用检验合格的钢卷尺丈量出c’的 距离，每次独立测量三测回，每测回三次读数，各测回较差应小于 1mm，地上和地下测量二根钢丝的距离较差应小于2mm。角度观测 采用全圆观测，独立测量三次，取其平均值。测角中误差在±2.5″之 内。
1、联系测量
三、连接
把地面上的已知点和定向水平上的永久点与垂球线连接，简 称为连接。我们现在现场采用的是仪器、二个钢丝组成延伸三 角型的连接。
地面连接测量
在地面测定两钢丝的坐标及其连 线的方位角
井下连接测量
在定向水平根据两钢丝的坐标及 其连线的方位角确定井下导线起始 点的坐标与起始边的方位角
1、联系测量
2、联系测量三角形定向推算的地下起始边方位角的较差不应大于12″， 方位角平均值中误差应在±8″之内。
1、联系测量
内业计算
1）连接三角形的解算 运用正弦定理，解算出α，β，α′，β′
sin a sin ，sin b sin
c
c
sin asin ，sin bsin
3、规范要求
（5）凡是构成闭合图形的导线网(环)，都应进行平差计算， 以便求出导线点的新坐标值。 （6）对于螺旋形隧道，不能形成长边导线，每次向前引伸时， 都应从洞外复测。复测精度应一致，在证明导线点无明显位移 时，取点位的均值。 （7）当隧道长度较长时，应在适当位置加测陀螺方位角或通 过钻孔投测坐标点（当埋深较浅时）来提高导线的精度，减小 角度误差的积累。
（4）地下工作环境较差，对导线测量干扰较大。
3、规范要求
2） 在测设地下导线时应注意以下事项：
（1）地下导线应尽量沿线路中线（或边线）布设，边长要接 近等边，尽量避免长短边相接。导线点应尽量布设在施工干扰 小、通视良好且稳固的安全地段，两点间视线与坑道帮的距离 应大于0.5m。对于大断面的长隧道，可布设成多边形闭合导线 或主副导线环。有平行导坑时，平行导坑的单导线应与正洞导 线联测，以资检核。 （2）在进行导线延伸测量时，应对以前的导线点作检核测量， 在直线地段，只作角度检测，在曲线地段，还要同时作边长检 核测量。