地下导线测量原理与方法探析

隧道内平面控制测量通常有两种形式：当直线隧道长度小于1000m，曲线隧道长度小于500m时，可不作洞内平面控制测量，而是直接以洞口控制桩为依据，向洞内直接引测隧道中线，作为平面控制。但当隧道长度较长时，必须建立洞内精密地下导线作为洞内平面控制。

地下导线的起始点通常设在隧道的洞口、平坑口、斜井口，而这些点的坐标是通过联系测量或直接由地面控制测量确定的。地下导线等级的确定取决于隧道的长度和形状，见表11.4。

表11.4　地下导线测量等级的确定

1.地下导线测量的特点和布设

（1）地下导线由隧道洞口等处定向点开始，按坑道开挖形状布设，在隧道施工期间，只能布设成支导线形式，随隧道的开挖而逐渐向前延伸。

（2）地下导线一般采用分级布设的方法：先布设精度较低、边长较短（边长为25～50m）的施工导线；当隧道开挖到一定距离后，布设边长为50～100m的基本导线；随着隧道开挖延伸，还可布设边长为150～800m的主要导线，如图11.3所示。三种导线的点位可以重合，有时基本导线这一级可以根据情况舍去，即直接在施工导线的基础上布设长边主要导线。长边主要导线的边长在直线段不宜小于200m，曲线段不小于70m，导线点力求沿隧道中线方向布设。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，如图11.4所示。有平行导坑时，应将平行导坑单导线与正洞导线联测，以资检核。

图11.3　洞内导线分级布设

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图11.4　主、副导线环形式

（3）洞内地下导线点应选在顶板或底板岩石等坚固、安全、测设方便与便于保存的地方。控制导线（主要导线）的最后一点应尽量靠近贯通面，以便于实测贯通误差。对于地下坑道的相交处，也应埋设控制导线点。

（4）洞内地下导线应采用往返观测，由于地下导线测量的间歇时间较长且又取决于开挖面进展速度，故洞内导线（支导线）采取重复观测的方法进行检核。

2.地下导线观测及注意事项

（1）每次建立新导线点时，都必须检测前一个“旧点”，确认没有发生位移后，才能发展新点。

（2）有条件的地段，主要导线点应埋设带有强制对中装置的观测墩或内外架式的金属吊篮，并配有灯光照明，以减小对中与照准误差的影响，这有利于提高观测精度。

（3）使用J2级经纬仪（或全站仪）观测角度，施工导线观测1～2测回，测角中误差为±6″以内，控制长边导线宜采用全站仪（Ⅰ、Ⅱ级）观测，左、右角两测回，测角中误差为±5″以内，圆周角闭合差±6″以内。边长往返两测回，往返测平均值小于7mm。

（4）如导线长度较长，为限制测角误差积累，可使用陀螺经纬仪加测一定数量导线边的陀螺方位角。一般加测一个陀螺方位角时，宜加测在导线全长2/3处的某导线边上；若加测两个以上陀螺方位角时，宜以导线长度均匀分布。根据精度分析，加测陀螺方位角数量以1～2个为宜，对横向精度的增益较大。

（5）对于布设如图11.4所示主副导线环，一般副导线仅测角度，不测边长。对于螺旋形隧道，由于难以布设长边导线，每次施工导线向前引伸时，都应从洞外复测。对于长边导线（主要导线）的测量宜与竖井定向测量同步进行，重复点的重复测量坐标与原坐标较差应小于10mm，并取加权平均值作为长边导线引伸的起算值。