竖井传递高程：优化高效的解决方案

将地面高程传递到地下洞内时，随着隧道施工布置的不同，应采用不同的方法。这些方法是：①经由横洞传递高程；②通过斜井传递高程；③通过竖井传递高程。

通过洞口或横洞传递高程时，可由洞口外已知高程点，用水准测量的方法进行传递与引测。当地上与地下用斜并联系时，按照斜井的坡度和长度的大小，可采用水准测量或三角高程测量的方法传递高程。这里我们主要讨论通过竖井传递高程。

在传递高程之前，必须对地面上起始水准点的高程进行检核。

图11.10　水准仪竖井传递高程

1.水准测量方法

在传递高程时，应该在竖井内悬挂长钢尺或钢丝（用钢丝时井上需有比长器）与水准仪配合进行测量，如图11.10所示。

首先将经检定的长钢尺悬挂在竖井内，钢尺零端朝下，下端挂重锤，并置于油桶里，使之稳定。在井上、井下各安置一台水准仪，精平后同时读取钢尺上读数b、c，然后再分别读取井上、井下水准尺读数a、d，测量时用温度计量井上和井下的温度。由此可求取井下水准点B的高程

其中　∑Δl＝Δl d＋Δl t＋Δl P＋Δl c

式中　H A——地面近井水准点的已知高程；

Δl d——尺长改正数；

Δl t——温度改正数；

Δl P——拉力改正数；

Δl c——重力改正数；

Δl——钢尺经检定后的一整尺的尺长改正数；

L 0——钢尺名义长度；(www.xing528.com)

t——井上、井下温度平均值，t 0为检定时温度（一般为20℃）；

γ——钢的单位体积质量，即7.8g/cm3；

E——钢的弹性系数，等于2×106kg/cm2；

F——钢尺的横断面积；

l——b－c。

注意：如果悬挂的是钢丝，则（b－c）值应在地面上设置的比长器上求取；同时，地下洞内一般宜埋设2～3个水准点，并应埋在便于保存、不受干扰的位置；地面上应通过2～3个水准点将高程传递到地下洞内，传递时应用不同仪器高，求得地下洞内同一水准点高程互差不超过5mm。

图11.11　测距仪与水准仪联合竖井传递高程

2.光电测距仪与水准仪联合测量法

当竖井较深或其他原因不便悬挂钢尺（或钢丝），可用光电测距仪代替钢尺的办法，既方便又准确地将地面高程传递到井下洞内。当竖井深度超过50m时，尤其能显示出用此方法的优越性。

如图11.11所示，在地上井架内架中心上安置精密光电测距仪，装配一托架，使仪器照准头直接瞄准井底的棱镜，测出井深D，然后在井上、井下使用同一台水准仪，分别测定井上水准点A与测距仪照准头中心的高差（a－b），井下水准点B与棱镜面中心的高差（c－d）。由此可得到井下水准点B的高程H B。为

式中　H A——地面井上水准点已知高程；

a、b——井上水准仪瞄准水准尺上的读数；

c、d——井下水准仪瞄准水准尺上的读数；

D——井深（由光电测距仪直接测得）。

注意：水准仪读取b、c读数时，由于b、c值很小，也可用钢卷尺竖立代替水准尺。本法也可以用激光干涉仪（采用衍射光栅测量）来确定地上至地下垂距D。这些都可以作为高精度传递高程的有效手段。