隧道工程地面控制测量方法

1.隧道工程平面控制测量

地下建筑平面控制测量的主要任务是测定各洞口控制点的相对位置，以便根据洞口控制点，按设计方向向地下进行开挖，并能以规定的精度进行贯通。因此，平面控制网中应包括隧道的洞口控制点。通常，平面控制测量有以下三种方法。

（1）直接定线法。对于长度较短的山区直线隧道，可以采用直接定线法。如图9-50 所示，A、D 两点是设计选定的直线隧道的洞口点，直接定线法就是把直线隧道的中线方向在地面标定出来，即在地面测设出位于AD 直线方向上的B、C 两点，作为洞口点A、D 向洞内引测中线方向时的定向点。

图9-50　隧道直接定线法平面控制

在A 点安置全站仪，根据概略方位角α定出B′点。移动经纬仪到B′点，用正倒镜分中法延长直线到C′点。移动经纬仪至C′点，同方法再延长直线到D 点的近旁D′点。在延长直线的同时，测定A、B′、C′、D′之间的距离，量出D′D 的长度。C 点的位置移动量C′C 可按下式计算：

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在CD 垂直于D′D′方向量取C′C，定出C 点。安置经纬仪于C 点。用正倒镜分中法延长DC至B 点，再从B 点延长至A 点。如果不与A 点重合，则用同样的方法进行第二次趋近，直至B、C 两点正确位于AD 方向上。B、C 两点即可作为在A、D 点指明掘进方向的定向点。

（2）三角网法。对于隧道较长、地形复杂的山岭地区或城市地区的地下铁道，地面的平面控制网一般布设成三角网形式，其中包括隧道洞口点A 和B，如图9-51所示。用全站仪测定三角网的边角，使其成为边角网。图9-51（a）所示为直线隧道，图9-51（b）所示为具有圆曲线的隧道。

图9-51　边角网平面控制

（3）全球导航卫星系统法。用全球导航卫星系统（GNSS）定位技术作隧道施工的地面平面控制时，只需要在洞口布设洞口控制点和定向点。除洞口点及其定向点之间因需要做施工定向观测而应通视外，洞口点与另外洞口点之间不需要通视，与国家控制点或城市控制点之间的连测也不需要通视。因此，地面控制点的布设灵活方便，且其定位精度目前已能超过常规的平面控制网，加上其他优点，GNSS定位技术已在隧道工程的地面控制测量中得到广泛应用。

2.隧道工程高程控制测量

高程控制测量的任务是按规定的精度施测隧道洞口（包括隧道的进出口、竖井口、斜井口和坑道口）附近水准点的高程，作为高程引测进洞口的依据。水准路线应选择连接洞口最平坦和最短的线路，以期达到设站少、观测快、精度高的要求。一般每一洞口埋设的水准点不应少于3个，且以能安置一次水准仪即可联测，便于检测其高程的稳定性。两端洞口之间的距离大于1km 时，应在中间增设临时水准点。高程控制通常采用三、四等水准测量的方法，按往返或闭合水准路线施测。