隧道斷面測(cè)量管理辦法

隧道施工測(cè)量管理辦法

1、為了加強(qiáng)隧道工程測(cè)量管理，確保隧道開(kāi)挖的平面、高程和斷面幾何尺寸符合設(shè)計(jì)要求,使工程測(cè)量規(guī)范化，制度化，防止測(cè)量事故發(fā)生，特制定本辦法，請(qǐng)各分部測(cè)量班以及隧道施工隊(duì)伍嚴(yán)格按照本辦法執(zhí)行，否則將嚴(yán)肅處理。

3、工程測(cè)量工作是一項(xiàng)艱苦、細(xì)致的集體活動(dòng)。每一個(gè)從事工程測(cè)量的工作人員，都要具備良好的身體素質(zhì)，有吃苦耐勞、嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是、團(tuán)結(jié)協(xié)作的工作作風(fēng)。要做到愛(ài)護(hù)儀器、定期保養(yǎng)設(shè)備，隨時(shí)觀察儀器使用狀態(tài)，避免因測(cè)量?jī)x器設(shè)備發(fā)生故障而發(fā)生測(cè)量誤差或者錯(cuò)誤的存在。

4、機(jī)構(gòu)人員職責(zé)分工和儀器配置

一分部李英明主要負(fù)責(zé)尖山隧道進(jìn)口、盧家山隧道施工放樣、監(jiān)控量測(cè)、斷面測(cè)量、沉降觀測(cè)的工作，監(jiān)督、指導(dǎo)隧道施工隊(duì)的測(cè)量工作。整理分析測(cè)量數(shù)據(jù)，并上報(bào)測(cè)量監(jiān)理工程師復(fù)查。

二分部賈志賢主要負(fù)責(zé)尖山隧道出口、尖山隧道橫洞、高寨隧道、新屯隧道、放馬田隧道施工放樣、監(jiān)控量測(cè)、斷面測(cè)量、沉降觀測(cè)的工作，監(jiān)督、指導(dǎo)隧道施工隊(duì)的測(cè)量工作。整理分析測(cè)量數(shù)據(jù)，并上報(bào)測(cè)量監(jiān)理工程師復(fù)查。

四分部潘江偉主要負(fù)責(zé)保家隧道、西山隧道、施工放樣、監(jiān)控量測(cè)、斷面測(cè)量、沉降觀測(cè)的工作，監(jiān)督、指導(dǎo)隧道施工隊(duì)的測(cè)量工作。整理分析測(cè)量數(shù)據(jù)，并上報(bào)測(cè)量監(jiān)理工程師復(fù)查。

五分部朱明明主要負(fù)責(zé)野火芽隧道進(jìn)口、施工放樣、監(jiān)控量測(cè)、斷面測(cè)量、沉降觀測(cè)的工作，監(jiān)督、指導(dǎo)隧道施工隊(duì)的測(cè)量工作。整理分析測(cè)量數(shù)據(jù)，并上報(bào)測(cè)量監(jiān)理工程師復(fù)查。

六分部張軍鋒主要負(fù)責(zé)野火芽隧道出口、施工放樣、監(jiān)控量測(cè)、斷面測(cè)量、沉降觀測(cè)的工作，監(jiān)督、指導(dǎo)隧道施工隊(duì)的測(cè)量工作。整理分析測(cè)量數(shù)據(jù)，并上報(bào)測(cè)量監(jiān)理工程師復(fù)查。

項(xiàng)目部?jī)x器設(shè)備配備表

名稱全站儀全站儀全站儀全站儀全站儀型號(hào)徠卡1201+徠卡1201+徠卡TCR402徠卡TS02徠卡1201+精度1″級(jí)1″級(jí)2″級(jí)2″級(jí)1″級(jí)所屬分部一分部二分部二分部四分部五、六分部?jī)x器均鑒定合格，并安裝隧道斷面軟件。5、中線控制測(cè)量

隧道施工隊(duì)所屬的全站儀長(zhǎng)期在高粉塵環(huán)境下作業(yè)，會(huì)導(dǎo)致儀器出現(xiàn)故障頻率很高，各分部測(cè)量班要定期對(duì)隧道施工隊(duì)的全站儀進(jìn)行常規(guī)的2c檢查。在隧道每掘進(jìn)20m時(shí)，各分部測(cè)量班要對(duì)隧道中線進(jìn)行檢查，記錄臺(tái)帳，和原始記錄。

6、隧道監(jiān)控量測(cè)工作各分部按照《隧道監(jiān)控量測(cè)實(shí)施細(xì)則》嚴(yán)格執(zhí)行。

7、隧道斷面測(cè)量要求

為確保隧道開(kāi)挖斷面質(zhì)量，保證初期支護(hù)和二次襯砌厚度符合設(shè)計(jì)要求，二次襯砌不侵空。施工過(guò)程中，分部測(cè)量班、隧道施工隊(duì)在隧道洞身每開(kāi)挖5m初支前、初支后（二襯前）、二襯后要進(jìn)行斷面測(cè)量，和使用隧道斷面軟件自動(dòng)成圖和施工圖要求比對(duì)，并報(bào)隧道監(jiān)理工程師審核，合格后方能進(jìn)行下道工序施工。

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隧道斷面快速測(cè)量方法

隧道施工中各種工序銜接緊湊，平行作業(yè)、交叉施工的工程很多，且洞內(nèi)作業(yè)面狹小，如排風(fēng)不暢，空氣質(zhì)量差，紅外線測(cè)量?jī)x器反射信號(hào)太弱，往往無(wú)法進(jìn)行測(cè)量工作。測(cè)量工作在隧道開(kāi)挖施工中非常重要，它控制著隧道開(kāi)挖的平面、高程和斷面幾何尺寸，關(guān)系到隧道的貫通。為滿足測(cè)量工作需要，需選擇關(guān)鍵工序工作面污染小的時(shí)間，停止一些次要工序提前加大排風(fēng)來(lái)滿足測(cè)量工作條件。若測(cè)量工作占用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，將直接影響工程進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)效益。如何及時(shí)、準(zhǔn)確的提供測(cè)量成果，使用的儀器和方法便成了重要因素。花幾十萬(wàn)買(mǎi)一臺(tái)隧道斷面儀，僅能用于隧道斷面測(cè)量，投資太大，為節(jié)省投資可采用全站儀配隧道斷面測(cè)量軟件來(lái)完成。用全站儀進(jìn)行外業(yè)數(shù)據(jù)采集后，再對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。數(shù)據(jù)分析可用臺(tái)式、便攜電腦，也可用可編程計(jì)算器進(jìn)行�，F(xiàn)將三數(shù)據(jù)分析方法列于表從表-1可以看出，采用可編程計(jì)算器進(jìn)行分析，內(nèi)外業(yè)用時(shí)最少，測(cè)量

工作對(duì)工程作業(yè)時(shí)間影響最小。本文將對(duì)這種方便、快捷的測(cè)量和計(jì)算方法進(jìn)行分析與介紹。

隧道斷面單點(diǎn)測(cè)量耗時(shí)比較表表-1

序儀器型配套設(shè)備號(hào)號(hào)1234天寶徠卡徠卡徠卡外業(yè)平均用時(shí)內(nèi)業(yè)平均用時(shí)（min）（min）6570筆記本電腦及隧道斷面25軟件臺(tái)式電腦及隧道斷面軟8件臺(tái)式電腦及隧道斷面軟6.5件CASIOFX4500計(jì)算器51極坐標(biāo)斷面測(cè)量法1.1極坐標(biāo)系的建立圖1是一個(gè)隧道斷面，垂直方向（高程）為縱軸，用表示；水平方向（距線路中線的距離）為橫軸，用B表示。

圖---1

圓心縱坐標(biāo)等于路線設(shè)計(jì)高程減設(shè)計(jì)高程線至隧道中心的距離乘橫坡比，加圓心至路面的高度。用公式（）表示。

O=S-b×i+h＝Ｓ－4.11×0.02+1.69（1--1）

圓心橫坐標(biāo)等于１０m（假定線路中心橫坐標(biāo)為１０米）。加線路中心至隧道中心的距離1.2數(shù)據(jù)采集：1.2.1待測(cè)斷面站點(diǎn)放樣

可放出路中線、隧中線或距路中線任意寬度的點(diǎn)位，記錄其地面高程、線路中線至待測(cè)斷面站點(diǎn)的距離等。1.2.2斷面測(cè)量

儀器置于待測(cè)斷面，(豎直度盤(pán)定天頂方向?yàn)槎�，順時(shí)針注記)望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)另一導(dǎo)線點(diǎn)或中線點(diǎn)定向后，轉(zhuǎn)儀器正鏡瞄準(zhǔn)線路邊線法線方向，也就是保證測(cè)量的豎直角讀數(shù)，線路中線一側(cè)為度，線路邊線一側(cè)為0-90度。記錄儀器高、觀測(cè)的豎直角、斜距。根據(jù)個(gè)人習(xí)慣，亦可記錄水平距離和高差。如隧道內(nèi)干擾大，可在儀器定向前，豎直度盤(pán)調(diào)至９０度或２７０度，置水準(zhǔn)尺于水準(zhǔn)點(diǎn)上，讀取塔尺讀數(shù)來(lái)校核視線高。測(cè)量數(shù)據(jù)記錄于表

1.3測(cè)量數(shù)據(jù)處理

為了與CASIO系列可編程計(jì)算器編程使用附號(hào)一致，部分附號(hào)按漢語(yǔ)拼音首位為代碼，并啟用“軸交點(diǎn)”一詞。4500斷面測(cè)量計(jì)算程序如下：程序名：SDDM(隧道斷面L1Lb10L2{J,D}

L3Norm:T=J/10000

L4I=IntT+Int(fracT×100)/60+frac(fracT×100)/36L5H=G+Y+Rec(D,I)L6B=10+L+N×WL7O=S-4.11×0.02+1.69

L8C=(poI(B-15.11,H-O)-R)×100:Fix1:“Pc=”L9Goto0G--測(cè)站地面高程Y--儀器高J--觀測(cè)的豎直角D--斜距L--線路中線至測(cè)站的距離S--線路中線設(shè)計(jì)高程R--半徑H--實(shí)測(cè)縱坐標(biāo)B--實(shí)測(cè)橫坐標(biāo)O--圓心處的設(shè)計(jì)縱坐標(biāo)

C--實(shí)測(cè)偏差（輸出用pc=表示）I--T為計(jì)算過(guò)程對(duì)J的替換

N--修正符(當(dāng)儀器不是置在中線上，且各種原因引起測(cè)量的豎直角讀數(shù)，線路中線一側(cè)不是度，

線路邊線一側(cè)不是0-90度時(shí)，計(jì)算結(jié)果偏差超常，無(wú)需重測(cè)，輸“”修正即可。其它情況輸入“+1”，測(cè)站不能設(shè)在隧道中線時(shí)，測(cè)站至隧道中線的距離盡可能大于一米為益

角度輸入，如203°＇12〃輸入203231266°03＇18〃輸入0°0＇10〃輸入即可。

其它輸入單位均為m，輸出單位為。

本程序僅適用于單心圓隧道斷面測(cè)量，如遇多心圓隧道，可根據(jù)實(shí)測(cè)的橫坐標(biāo)或縱坐標(biāo)，用判斷語(yǔ)句確定采用不同的半經(jīng)和設(shè)計(jì)坐標(biāo)，只需對(duì)程序適作調(diào)整。1.3.1計(jì)算軸交點(diǎn)坐標(biāo)

軸交點(diǎn)縱坐標(biāo)等于測(cè)站地面高程加儀器高；軸交點(diǎn)橫坐標(biāo)等于１０加線路中心至測(cè)站的距離。

1.3.2計(jì)算所測(cè)斷面各點(diǎn)的實(shí)測(cè)坐標(biāo)

實(shí)測(cè)縱坐標(biāo)等于軸交點(diǎn)縱坐標(biāo)加豎直角的余弦乘斜距。實(shí)測(cè)橫坐標(biāo)等于軸交點(diǎn)橫坐標(biāo)加豎直角

的正弦乘斜距，用下式表示：

H=G+Y+cosI×D（1--2）B=１０＋L+SinI×D（1--2）式中H實(shí)測(cè)縱坐標(biāo)G測(cè)站地面高程Y-儀器高

I--觀測(cè)的豎直角J，計(jì)算過(guò)程中，程序用對(duì)J進(jìn)行了替換D斜距B實(shí)測(cè)橫坐標(biāo)

L--線路中線至測(cè)站的距離

1.3.3計(jì)算所測(cè)斷面各點(diǎn)的實(shí)測(cè)偏差

實(shí)測(cè)偏差等于斷面各點(diǎn)的實(shí)測(cè)坐標(biāo)與圓心處的設(shè)計(jì)坐標(biāo)，進(jìn)行坐標(biāo)反算，求得測(cè)點(diǎn)至圓心的距離實(shí)際半徑減設(shè)計(jì)半徑。(設(shè)計(jì)半徑按不同工序分別計(jì)算如開(kāi)挖、初期支護(hù)、臺(tái)車(chē)、二襯等。并考慮預(yù)留量)C=√(（B-15.11）)-R(13)式中C實(shí)測(cè)偏差（輸出用‘pc=’表示）B實(shí)測(cè)橫坐標(biāo)H實(shí)測(cè)縱坐標(biāo)O圓心處的設(shè)計(jì)縱坐標(biāo)R設(shè)計(jì)半徑

15.11---圓心處的設(shè)計(jì)橫坐標(biāo)2三維坐標(biāo)段落測(cè)量法

在隧道施工斷面測(cè)量工作中，無(wú)論采用隧道斷面儀，還是采用全站儀配隧道斷面測(cè)量軟件來(lái)完成，一般用測(cè)量一個(gè)斷面來(lái)代表一個(gè)段落，用一個(gè)斷面代表一個(gè)段落，有一定的片面性，在隧道開(kāi)挖斷面測(cè)量工作中，其缺點(diǎn)極為明顯。若采用三維坐標(biāo)段落測(cè)量法進(jìn)行隧道測(cè)量，可全面反映整個(gè)段落任意樁號(hào)各個(gè)點(diǎn)的超欠挖情況。2.1數(shù)據(jù)采集

儀器置于任意點(diǎn)(做自由設(shè)站或?qū)Ь�點(diǎn)上，有針對(duì)性的對(duì)一個(gè)段落的特征點(diǎn)或任意點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，記錄x、、z三維坐標(biāo)。2.2確定測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的里程與距路線中線的距離2.2.1圓曲線

在圓曲線上選任意點(diǎn)B，為起算里程，坐標(biāo)反算分別求得，測(cè)站，起算點(diǎn)B，到圓心O的距離和方位角，兩方位角之差（α）和半徑計(jì)算曲線長(zhǎng)L，B點(diǎn)里程加等于C點(diǎn)里程，測(cè)站至圓心的距離減半徑等于測(cè)站至中線距離。測(cè)量參數(shù)見(jiàn)圖所示。L由公式21求得。L=πrα/180(2-1)式中L弧長(zhǎng)r半徑α圓心夾角

2.2.2緩和曲線

在緩和曲線上求任意點(diǎn)的法線方向十分簡(jiǎn)單，但要求測(cè)站要對(duì)應(yīng)那個(gè)樁號(hào)法線上的點(diǎn)，相當(dāng)復(fù)雜。采用近似法，完全能滿足測(cè)量精度要求。在測(cè)站前后的線路上各選一距離合適的點(diǎn)做為計(jì)算點(diǎn)，把兩點(diǎn)當(dāng)作直線看，按直線計(jì)算即可。測(cè)點(diǎn)見(jiàn)圖3所示。2.2.3直線

在直線段上選任意點(diǎn)B作為起算點(diǎn)，已知直線段方位角，用坐標(biāo)法反算求得BA方位角，通過(guò)兩方位角之差α，和的距離解直角三角形可得BC距離L和的距離b。B點(diǎn)的樁號(hào)加等于測(cè)站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的樁號(hào)。測(cè)量參數(shù)圖---4。b=AB×Sinα（2-2）L=AB×Cosα（2-2）2.3數(shù)據(jù)分析

根據(jù)測(cè)點(diǎn)的樁號(hào)計(jì)算線路的設(shè)計(jì)高程，通過(guò)線路的設(shè)計(jì)高程和隧道圓心的關(guān)系，計(jì)算隧道圓心的設(shè)計(jì)高程和線路中線到隧道圓心的距離。經(jīng)計(jì)算已知隧道圓心的設(shè)計(jì)高程；線路中線到隧道圓心的距離；經(jīng)測(cè)量已知測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)高程；測(cè)點(diǎn)至線路中線的距離。

按(1--3)式計(jì)算即可。無(wú)論是那一種線型，在系列可編程計(jì)算器，如FX4500的幫助下，都可以采用漸進(jìn)法編程另文專(zhuān)述)解決�？此茝�(fù)雜的方法，變得非常簡(jiǎn)便。

程序名：SDDM(隧道斷面L1Lbl0：

L2{DE}：progXH：progLJYD：L3{G}：C=((poI(15.11-B-10,G-Z-1.6))-O“R”)×100:Fix1:“L4Goto0式中

XH子程序循環(huán)LJYD：子程序路徑引導(dǎo)(子程序另文專(zhuān)述DE測(cè)點(diǎn)大地坐標(biāo)B+10測(cè)點(diǎn)橫坐標(biāo)G測(cè)點(diǎn)高程Z+1.6圓心高程

R隧道半徑C實(shí)測(cè)偏差（輸出用pc=表示）

三維坐標(biāo)段落法隧道斷面測(cè)量表--3隧道名稱樁號(hào)3結(jié)語(yǔ)檢查項(xiàng)目初期支圓心橫坐護(hù)標(biāo)隧道半徑大地坐標(biāo)大地坐標(biāo)實(shí)測(cè)高圓心高程實(shí)測(cè)橫坐實(shí)測(cè)偏差XY程標(biāo)極坐標(biāo)斷面測(cè)量法在隧道施工斷面測(cè)量中，不需要專(zhuān)用的軟件，且更為方便、快捷、準(zhǔn)確、實(shí)用。如有可編程全站儀，測(cè)量結(jié)果可直接顯示偏差。是隧道斷面測(cè)量工作可選用方法之一。比較適用于隧道的初期支護(hù)、二襯的斷面測(cè)量，尤其適用于臺(tái)車(chē)就位調(diào)試工作，能邊測(cè)量邊出成果，及時(shí)正確的指導(dǎo)施工。更適用于政府、監(jiān)理部門(mén)的檢查工作，徹底的杜絕了施工單位弄虛作假的可能。同時(shí)測(cè)量人員也從繁忙的工作中得到了解放。三維坐標(biāo)段落法適合于施工中隧道開(kāi)挖斷面測(cè)量，可做到那里需要測(cè)后馬上出結(jié)果，一次置鏡能有效的測(cè)量全段落的特征點(diǎn)和任意點(diǎn)，可根據(jù)面積與點(diǎn)數(shù)的頻率進(jìn)行測(cè)量。人和儀器都不需要到開(kāi)挖面下去，安全上也得到了保障。該方法也適用于初期支護(hù)、二襯施工的斷面測(cè)量。還可用于對(duì)大型球體、球面進(jìn)行精確的測(cè)量。！

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