水利工程中某隧洞施工控制网的测量探讨
水利水电工程中隧洞施工测量的设计方法 李刚
水利水电工程中隧洞施工测量的设计方法李刚发表时间：2018-02-26T15:34:17.170Z 来源：《建筑科技》2017年第21期作者：李刚[导读] 本文参照延安黄河引水工程新舍古隧洞分析了隧洞施工中的平面控制测量与高程控制测量方法，并阐述了隧洞掘进测量工作的设计方法等，以供参考。
李刚中国水电建设集团十五工程局有限公司第三工程公司陕西咸阳 712000摘要：在水利水电建设工程中，隧洞可以为工程引水、导流、泄洪，可以为周边打通水利运输的通道。
水工隧洞应用越来越广泛，近年来得到大家广泛的关注。
特别对于引水工程，由于不同水工隧洞需要施工的地质条件不同，在迸行设计方法的选择时，需要加强前期的地质条件和施工环境探测，制定设计施工方案。
介于此，本文参照延安黄河引水工程新舍古隧洞分析了隧洞施工中的平面控制测量与高程控制测量方法，并阐述了隧洞掘进测量工作的设计方法等，以供参考。
关键词：水利水电工程；隧洞；施工测量；设计方法一、工程概况新舍古隧洞位于延川县延川镇新舍古村，全长3392.49m，桩号22+219.483～25+611.973，为延安市黄河引水工程黄延线段六条隧洞之一，围岩类型以Ⅲ类围岩为主，部分为Ⅳ、Ⅴ类围岩和Q2黄土状壤土。
断面开挖尺寸B×H= 3.5×3.95m（3164.02m）/3.7×4.05m （228.47m），成型尺寸B×H= 2.5×3.05m。
隧洞进口位于南河水库大坝下游左岸，出口位于文安驿川右岸，进口底板高程801.015m，出口底板高程799.60m，洞内纵坡0.417‰。
二、水利水电工程隧洞施工中的控制测量设计方法控制测量的方法主要为GPS测量技术结合全站仪导线测量的平面控制和三角高程代替Ⅳ等水准结合水准控制测量的方法进行。
1.1 GPS技术在水利水电隧洞施工工程中，最为重要的一个环节就是施工测量，这是后续工程施工的基础与关键。
水利工程施工测量监理技术探讨
加 密 控 制 点 ，监 理 工 程 师 将 审查 并 批 准 其 总 体 布 置 、 施 测 所 使 用 的 测 量 设 备 和 施 测 方 法 ，通 过 现 场 踏 勘 后 确 定 控 制 点 的 位 置 并监 督承 建 单 位 进 行 标 点 埋 设 的施 工 ，跟 踪 检 查 承 建 单
比 较 复 杂 ，工 期 紧 ，量 具 、仪 器 是 测 量 工 作 的主 要 工 具 ，放 线 技 术 是 影 响 放 线 成 果 的 关键 环 节 。
二 、 施 工 测 量 监 理
责人 审核 确认 ，其 次 ，测 量 人 员应 有 职责 分工 。
２ ．施 工 测 量控 制 网监 理 复核
而 影 响 工 程 计 量 支 付 的准 确 性 和 投 资 控 制 的 有 效 性 。鉴 于 此 ，文 中通 过 结 合 笔 者 从 事 水 利 工 程施 工 测 量 实 践 ，针 对
水 ＃ Ｔ 程 施 工 环 节 提 出 测 量 监 理 技 术 ，为 同类 工程 提 供 参 考 借 鉴 。 ｉ ｔ＿
位 的测量 ，审查其测量资料和平差计 算成果。同时在每年 的
一
定 时段 ， 督 承 建 单 位 对 控 制 网点进 行 一 次 全 面复 核测 量 ， 监
发 现 问题 向委 托 人 提 交 书 面 报 告 ，并 监 督 承建 单 位 对 测 量 控 制 网进 行 完 善 ，在 施 工 过 程 中进 行 保 护 。
关键 词 ： 水 利 工 程 ；施 工 测 量 ；测 量 监 理 ；测 量 控 制
中图分类号：Ｔ８１１ Ｖ ７ ．
工 程 概 况
文献标识码：Ａ
文 章 编 号 ： １０ － ９ ３ （０ ２ ８ ０ １ ２ ０ ６ ７ ７ ２ １ ）０ — １ 卜０ 由于 测 量 方 案 关 系 到 测 量 精 度 ，因 此 ，测 量 方 案 应 由技 术 负
水利工程中引水隧洞施工控制测量的研究
2
3. 高程控制测量
根据规范结合本合同精度要求布置导线高程（网），洞外已有 基准点满足整个引水隧洞的高等级高程控制网。根据所提供的高程基 准情况 , 将导线控制网布设成三维网，三维网按Ⅳ等三角高程替代Ⅳ 等水准。高程控制在开挖阶段均以三角高程替代水准测量，开挖过程 注意设立岩体立面高程校核点。导线网点高程与岩体高程校核点形成 开挖放样高程控制的基础。高程控制在砼施工阶段采用三角高程与水 准结合。
设灵活方便，定位精度目前已优于常规控制方法。 表 1 控制测量对贯通中误差影响值的限差表 相向开挖长度 （km） 地面 ﹤5 5～9 9 ～ 14 14 ～ 20 中误差（mm） 横向 地下 地面 高程 地下
2. 平面控制
平面控制网结合工程规模、 工程总体布置、 工程建设周期等因素， 执行规范有关规定。基准复核、加密控制设计为Ⅲ等平面控制网、Ⅲ 等三角高程网；施工测量控制多少影响开挖工作，所布置的控制点将 考虑延续性、前瞻性，阶段控制统一以Ⅳ等精度要求向纵深延伸。洞 内控制点点位位于基岩、钢筋钻孔深埋、顶部刻十字，做好测点标识 工作。控制点将考虑交通运输、洞顶岩体安全、采光条件等因素，确 保控制安全。根据规范结合公司洞内导线控制工法，基本导线平均边 长约 200 米，隔点作为闭合环节点，整个标段将有 20~25 个闭合环。 拟每进尺 600~700 米进行基本导线控制，施工导线按测站精度要求建 立、满足日常放样、断面测量要求。本阶段在两处均做了加密控制点， 分别是 SJ01、SJ02、SJ021 和 JW01、JW02，按三等精度要求测设，控 制到各个支洞口，形成本阶段施工控制的基本导线。在基本导线上控 制点按四等要求测量，先按支导线布置待条件成熟时进行闭合导线或 贯通测量；无法保留的测站点具备检核条件。 洞室开挖贯通后进行贯通测量，对贯通误差进行调整和分配。 以贯通后经调整配赋的洞室轴线为依据进行下续开挖和砼浇筑工作。 洞内控制是本标测量的重点和难点，施工测量能否顺利进行一定程度 取决于控制测量的成效。
溪洛渡水电站隧洞施工测量探讨
１２ 隧 洞 开 挖 面 放 样 和 混 凝 土 衬 砌 模 板 的 调 整 测 量 Ｉ
无 论 道 路 或 建 筑 放 样 ． 一 般 都 是 平 面 的 ． 而 隧 洞 的 放 样 是 空 问 的 ． 需 要 ， ｙ， Ｚ ＿ 个 方 向 的 二 坐 标 数 据 放 样 时 不 官 采 用 传 统 的 标 定 隧 洞 的 中 线 和 腰 线 的 方 法 ． 而 是 直 接 把 设 计 的 隧 洞 形 状 标 定 在 开 挖 面 卜．简 称 “ 面 法 ”． 罔 １是 导 流 洞 的 戡
郝 亚 东 ．赵
杰
（ 河水 利职 业技 术学 院 ，河南 开封 ４５ ０ ） 黄 ７ ０ ３
摘 要 ：溪 洛 渡水 电站 采 用 了世 界 先 进 的 施 工 工艺 和设 备 从 而 给 工 程 测 量 工 作带 来 了 新 的 挑 战 。结 合地 下导 流洞
群 施 工测 量 Ｔ 程 实 践 ．介 绍 了隧 洞施 工测 量 的技 术 和 方 法 探 讨 了新 技 术 、新方 法在 隧 洞 施 工 测量 中 的应 用 。 关 键 词 ：隧洞 ；施 工测 量 ；溪 洛 渡水 电站
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
中 图分 类 号 ： Ｖ２ １ Ｔ ９ ． Ｔ ２ ： Ｕ１ ８２
文 献标 识 码 ： Ａ
文 章编 号 ： ５ ９ ９ ４ ２ ０） ３ ０ ６ — ２ ０ ５ — ３ ２（０１ ０ — ０ ７ ０
１ 隧洞施工测量主要技术方法
１ １ 控 制 测 量 ．
洞 群 施 工 控 制 网 是 存 溪 洛 渡 ＧＰ Ｓ首 级 控 制 网 的 基 础 上 布 设 的 由 于 控 制 网 布 设 层 次 很 好 ． 已 基 本
关于水工隧洞施工技术的探索
关于水工隧洞施工技术的探索发表时间：2018-11-09T09:39:09.917Z 来源：《基层建设》2018年第28期作者：杨祝勇[导读] 摘要：在水工隧洞施工技术中，隧道围岩与混凝土衬砌的完整性是保证隧道质量和安全的关键。
广西桂禹工程咨询有限公司摘要：在水工隧洞施工技术中，隧道围岩与混凝土衬砌的完整性是保证隧道质量和安全的关键。
因此，在隧道施工过程中，需要结合施工的实际情况选择合适的施工措施，以满足不同的工艺要求。
本文就对水工隧洞施工技术进行探索，对其中的关键技术进行分析，希望能有一定的参考作用关键词：水利工程；隧洞施工；施工技术；1 概述进入21世纪，国民经济的蓬勃发展，水利工程在处在快速发展的阶段，水利工程在政府的支持之下进入了新的发展时代。
水工隧洞是水利工程中最重要的子工程之一。
因此，要提高水工隧洞的建造质量，就必须从施工技术着手。
隧道施工质量与当地地质水文条件及其他环境因素密切相关。
因此，在水工隧洞施工过程中，有必要根据当地地质特征选择施工技术来开挖隧道轮廓。
同时，隧道开挖需要合理的砌体和支护，来保证围岩不受变形的影响。
在施工安全的原则之下，必须合理使用隧洞施工技术，使建设质量设计达到规范要求，不影响隧洞的使用。
在实际的施工过程中，水工隧洞的建设难度使比较高的，需要耗费更多的时间，而且施工过程相对较长。
由于水工隧洞的施工难度较高，对施工人员的能力的要求也较高，施工过程中需要各工序衔接。
因此，各工序的施工进度都有了很大的提高。
一般来说，水工隧洞可分为几种不同大小类型的隧道，其中中小型隧道是水利工程中应用最广、隧道数量最多的隧道之一。
2 水工隧道施工方法2.1施工测量全站仪通常用于测量隧道中的导线控制网。
光电测距仪和水准仪用于施工测量。
专业技术人员必须根据爆破设计的工程参数，进行工程操作测量工作，并布置孔位。
开挖断面的测量需要在喷锚前进行，测量距离应在5～10m之间，有必要定期测量和检查隧道轴线，并重复测量。
水利水电工程中隧洞施工测量的设计方法探究
等级
三等 四等
平均边长 测角中误差
m
（秒）
300-1000 200-800
±1.8 ±2.5
三角形网测量的主要技术要求
三角形最大闭 合差（秒）
7 9
平均边长相对 中误差
测距仪等级
边长
水平角
0.5秒级 1秒级
1:15000
II 往返各2 4
6
1:100000 II、III 往返各2 2
4
测回数
2秒级 9 6
天顶距
0.5秒级 1秒级
2
3
1
2
2秒级 4 3
等级 三等 四等
偶然中误差 （mm）
±3
±5
全中误差 （mm）
±6
±10
水准测量的主要技术要求
仪器型号 水准尺
DS1
因瓦
DS3
双面
DS3
双面
观测方法
光学微测法或 数字水准法 中丝读数法
水准观测 往返 单程
观测顺序 后前前后 后后前前
往返测较差和路线闭合差 平丘地（mm） 山地（mm）
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关键词：水利水电；隧洞施工测量；设计方法
一、隧洞施工测量概述 （一）隧洞施工测量相关特点分析 施工控制测量遵循和服务于整个工程施工过程，其测量误差 满足规范及设计的要求为原则。测量控制结合工程规模、工程总 体布置、本工程建设周期等因素执行规范有关规定。 水工隧洞 工程施工前,熟悉隧洞工程的设计图纸,根据隧洞的长度﹑线路形 状和对贯通误差的要求,进行隧洞测量控制网的设计，隧洞工程 的相向施工中线在贯通面上的贯通误差按隧洞长度要求，本工程 隧洞全长707.38米，贯通误差限差纵横向为≤100mm，高程限差 为≤40mm。根据隧洞的长度平面控制测量的等级按三等控制，隧 洞高程控制测量的等级按三等控制。 （二）平面控制测量 本工程的平面控制测量采用徕卡Leica TS02全站仪施测。洞 外平面控制测量要根据业主提供平面控制网为基准，采用三角测 量方法复核和加密平面控制网。洞内平面控制网，采用导线测量 方法由洞外控制点向洞内的引测。平面控制网是隧洞开挖施工放 样的依据，平面控制网的精度直接影响隧洞的平面贯通误差，包 括横向贯通误差和纵向贯通误差。在隧洞开挖施工前，应首先完 成洞外平面控制测量，为洞口开挖放样提供依据，同时为隧洞开 挖掘进指明方向。 复核和加密方案：复核与加密控制同时进行，采用徕卡 Leica TS02全站仪三角测量方法控制测量，分析业主提供的利用 控制点精度情况，完成常规程序、满足规范精度要求。为建立隧 洞进出口、施工项目加密控制网。三角形网测量的主要技术要求 如下。 （三）高程控制测量 在隧洞施工之中，进行高程控制测量的主要目的在于隧洞进 行双向开挖的过程中保证其精确性，使得高程系统可以在洞内有 效地发挥作用，以便于进行隧洞的施工。 洞外高程控制测量采用徕卡Leica TS02全站仪进行三角高程 测量，将首级点高程引测至加密点。首级到加密点需要布置高程 导线，洞外满足三等高程精度要求。通过观测、平差分析提供资 料可靠性，验证资料合格前提下平差加密控制系统。 洞内高程控制测量采用索佳B30A水准仪器测量进行导线水 准测量。洞内满足三等高程精度要求。通过观测、平差处理计算
水工电站隧洞开挖测量方法及精度剖析
水工电站隧洞开挖测量方法及精度剖析摘要：本文探析为了保证隧洞的贯通精度而进行的洞内控制测量的设计、精度估算及提高贯通精度的测量方法。
关键词：控制测量、设计、精度估算、施工TD1731、前言隧洞工程的开挖施工质量决定后期支护工程的进行，超挖过多要引起支护工程量的增加，增加资金投入，造成不必要浪费，欠挖过多要二次开挖，也要增加资金投入。
因此，开挖施工中的施工测量显得尤为重要。
贯通精度是衡量隧洞开挖施工测量质量的重要指标。
2、隧洞贯通误差及控制网设计隧洞测量的贯通误差是指相向开挖的隧洞不能理想地衔接，而产生错开现象。
贯通误差分为三个方向上的误差：横向贯通误差（垂直于中线方向的投影长度）、纵向贯通误差（线路中线方向的投影长度）、高程贯通误差（高程方向的投影长度）。
纵向贯通误差影响隧洞的长度，这是容易做到的，高程误差影响隧洞的支度，现代全站仪技术的高程精度能够满足，而且要求较高时还可以使用水准测量，这也是容易做到的，而横向误差超过一定的范围会引起隧洞中线几何形状的改变。
影响隧洞后期支护和过水断面，因此控制横向贯通误差是隧洞控制测量的重点。
隧洞的贯通误差是由洞外、洞内控制测量引起的，因些要控制贯通误差就要根据隧洞长度确定洞内、洞外控制测量的中误差（注意：限差=2倍中误差），由于洞外观测条件比洞内好，观测方法比洞内多，因些洞外控制测的设计中误差要比洞内小，具体见下表。
根据表2洞内、洞外控制测量应达到的精度（中误差）要求布设平面控制网，结合隧洞长度，控制网测量等级如表3、表4。
由于GPS技术的日趋成熟和全站仪的广泛运用，因些一般优先选用GPS网，导线网次之，而三角网因为观测数据多（多测回方向对向观测、加测部分边长），条件要求高（通视、三角形角度），计算复杂，因些现代隧洞测量已很少使用。
每个洞口附近应布设至少3个洞外控制点作为起始点。
洞内控制测量由于条件限制采用等边直伸导线方式，导线直线段应大于200m，曲线段应大于0.7m，导线点一般采用施工放样时的施工导线点（根据距离隔点选取），随着隧洞开挖的增长，可以增长导线边来提高精度。
水利水电工程中隧洞施工控制测量的误差
水利水电工程中隧洞施工控制测量的误差摘要：在水利水电工程建设中为了施工导流、引水发电或修渠灌溉，常常要修建隧洞。
施工测量是隧洞按设计精度贯通的保证。
隧洞施工前应进行贯通误差设计和施工控制网布设，并以此为依据将设计图纸上隧洞平面位置和高程，根据精度要求测设到地面上，作为施工的依据。
施工测量贯穿于隧洞施工的全过程，施工测量工作直接影响隧洞工程的质量及施工进度。
随着科技的进步，测量技术和装备有了很大发展，全站仪和GPS的普遍使用使隧洞施工测量效率和质量有了很大的提高。
本文对水利水电工程中隧洞施工控制测量的误差进行简要的分析。
关键词：水利水电工程；隧洞施工；测量误差1水利工程隧洞施工基本方法浅析在水利工程建筑中，隧洞施工非常重要，不仅是保证水利工程建筑质量的重要基础，同时更是推动水利工程发展的重要保障，对于隧洞施工来讲，基本方法主要包含：隧洞的开发，在隧洞开发过程中分为全断面开发法与导洞开挖法两种，这两种是实现隧洞开挖的重要形式。
再者是防止在开挖过程中出现隧洞坍塌现象的方法，最后是出现隧洞坍塌的处理方式。
这些隧洞施工于建筑方法组成隧洞的施工步骤，并且成为隧洞施工的基本方法。
当然在对隧洞进行开挖过程中，需要利用地层中的土石等将隧洞设计成具有一定轮廓的模式，在此期间需要根据设计的具体施工需要，对初次的形成的施工状态以及最终形成的施工状态进行堆砌，加固隧洞的稳定性，这样能够保证隧洞的安全使用。
在进行隧洞施工期间，一定要在对施工中的具体施工目标以及施工项目进行严格的管理，防止在施工过程中出现施工问题。
充分了解与掌握施工环境的基础上，对隧洞进行施工。
对于隧洞本身特点以及环境情况等进行分析是实现隧洞施工的重要步骤。
当然在进行隧洞施工过程中会遇到各种环境以及地质情况，在施工初期主要是进行地面作业，不管是作业条件还是作业时间上都比较容易，但是在施工后期主要是在地下作业，施工环境不稳定。
2隧洞施工主要难点隧洞长度较大，开挖施工中应格外注意通风排尘。
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水利工程中某隧洞施工控制网的测量探讨
关键词：水利工程隧洞施工控制网的测量分析研究
在水利工程中隧道的应用十分的广泛，甚至可以说，只要有水利工程建设的地方就会有地下隧道的开挖。
相对于铁路隧道与公路隧道来说，水利工程的隧洞在长度上比较的短，并且其施工的条件也比较的复杂。
怎样在水利工程中快速的建立施工控制网，进一步的方便快速的进行工程后续施工放样的工作，这是我们一直在努力的方向，也是我们施工测量的工作人员工作的职责所在。
一、地面上平面控制网的建立
其实隧道施工在进行平面控制网的建设方面与其他的施工平面
控制网在建立的方法上大体上是一样的，主要的布设方法就是利用独立网的形式。
并且是立足于实际情况，根据具体的隧道长度以及环境条件、现有的仪器设备等因素，然后选择出不一样的布设方法。
在现代科学技术如此发达的时期，利用gps的定位技术来建立起隧洞地面上的控制网有着很好的优越性。
在进行建网的时候其工作效率非常的高，相关的工作要比三角网能提升5到10倍之上；gps网图形的相关条件要求不是非常的高，点间之间的距离和点位选布非常的自由，仅仅是需要在相关的施工洞口设立上能够相互通视的控制点。
用三角网来相互比较的话，在计算量以及工作检查方面的工作量都有了大幅度的减少，并且非常容易满足相关规范的要求，所以也很少出现返工的现象。
它适合使用的范围非常的广泛，不管隧洞是什么长度的都能进行使用，并且经济、快速，是一种非常值得
大力进行推广的技术。
在相关外业的施工中，某隧洞在进行布设的时候导线网点是29座，整个站点测量配置的是6位工作人员在15天中完成一座隧洞需要完成的外业隧道相关采集工作。
并且采用3台gps的接收机来开展相关的测量工作，相关的测量工作人员只需要配置上3个人就可以，每座隧洞布设的gps网点平均一下也只有8个，外业数据所需要进行的采集仅仅需要4天之内完成。
非常的明显，gps的相关先进技术在人力资源、测量手段以及施测工期等方面与导线网的相关测量技术相比是更加有优越性的。
二、隧洞贯通的误差极限
水利工程中对相关的隧洞施工地面控制网精度的控制是非常的严格的，所以，在进行施工的时候不仅仅要保证施工隧洞能够顺利的贯通，并且还需要满足于所规定的贯通极限要求。
所规定的规范性的要求极限指标，就是指的水利隧洞贯通中误差的极限。
隧洞贯通的相关误差极限是受多方面的因素影响的，其中最主要的就是施工中的洞外控制测量以及对洞内施工进行控制的测量误差等，其是受多方面的因素综合影响的。
在进行实际施工的时候，隧洞越长在施工的过程中在贯通面上能够产生的横向的相关误差也就会变的更大，所以，隧洞在进行施工的时候对地面上控制网的要求非常的精准。
所以，在水利工程的发展中做好隧洞施工控制网的工作是非常重要的，其在技术方面的重点就是误差方面的问题，解决问题，进而消除或者是减小误差，达到隧洞准确贯通的主要目的。
三、应用gps的相关定位技术来作为水利隧洞平面施工的控制网应该注意的问题
（1）关于坐标系统以及已知点在选用方面的问题
在wgs-84坐标相关的系统之下，有一个非常实用的解算就是gps 的定位技术解算，这种解算的方式与我们经常用到的北京坐标是不一样的，所以要使用和工程应用的坐标系来进行相应的联测转换。
（2）施工控制网的投影高程以及坐标的相关计算问题
现在我们多数使用的解算软件是使用wgs-84坐标系统和当地的相关坐标系统来进行转换的，然后换算，解答出想要求得的控制点其当地的坐标。
对那些不算很长的隧道，完全可以利用高斯投影的原理展开相关的工作。
但是对那些比较长的隧道，笔者结合经验给出建议，利用测距仪来加测多条的边长，并且在对边的工作已经做出相应的改变之后，再加入平差进行处理，这样就能够降低由于比例因子误差产生的误差积累。
（3）精密的工作导线法
现在此种方法也是在工程施工中应用比较多的一种方法。
此种方法是在隧洞进洞口以及出洞口之间，沿着隧洞的轴线进行布设的工作，但是相关导线的点数一定不能过多，经过一定的经验已经证明直伸型的导线是在实际应用中非常理想的一种方式。
但由于其会受到地形条件影响，没有办法来对直伸型的导线进行布置，出现这样情况的时候，就需要增加相关测角的测回数提升测角的精度，这样就能够很好的降低测角的误差产生的影响，尤其是对横向贯通的相
关影响。
再就是为了能够增加相关的校核条件，进一步的提升导线在测量方面的精度，一般的导线可以使其能够闭合的环线，或者是采用主副导线来形成闭合环。
对在长度上于1500米之下的隧洞也是可以使用单一的导线形式的。
但是因为单一的导线没有多余的观测方面的条件，一旦发生了失误是不容易发现的，所以在进行测量以及工作的过程中要采用多次测量的平均值，这是一种比较实用的方法。
另外就是，进行多次的测量，然后也是取平均值进行利用。
结语
因为现代社会发展非常的快速，科学技术的发展水平也在不断的提高，所以新技术以及新仪器也在不断的涌现。
那种比较传统的费时、费力的施工控制网建立方法逐渐的就不会在受到相关工程测绘工作者的重视了，在工作的时候也很少利用了。
现在备受工作人员青睐的是灵活简便并且受到地形条件以及气候约束少的科学测量方法。
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