1、第六章 市政工程测量6.1概述市政工程一般是属于国家的基础设施建设，是指城市建设中的各种公共交通设施、给水、排水、燃气、城市防洪、环境卫生及照明等基础设施建设是城市生存和发展必不可少的物质基础。市政工程是指城市道路、桥梁、地铁、供水、热力、燃气、雨水污水等管道工程、城市防洪、园林、道路绿化、路灯、环境卫生等城市公用事业工程。本章主要论述城市立交桥、管道工程和地铁的施工测量方法。6.2城市立交桥工程测量 随着城市化进程的发展，城市交通变得越来越拥挤，为了改善交通出行，立交桥随着城市化的进程在快速发展。在城市的重要交通交汇点建立的上下分层、多方向行驶、互不相扰的现代化陆地桥，称为城市立交桥。利用“
2、立体交叉”或“平面交叉”与数个匝道组成，引导车辆转换不同道路的交通设施，从此，城市交通开始从平地走向立体。桥梁按其轴线长度一般分为特大型桥(500m)、大型桥(100-500m)、中型桥(30-100m)和小型桥(30m)四类。桥梁施工测量的方法及精度要求随桥梁轴线长度、桥梁结构而定，主要内容包括平面控制测量、高程控制测量、墩台定位、轴线测设等。6.2.1平面控制测量建立桥梁平面控制网的目的是测定桥轴线长度和进行桥墩、台基础、墩台身及桥面系位置的放样；同时，也可用于施工过程中的变形监测。6.2.1.1传统测量方法根据桥梁跨越的河宽及地形条件，平面控制网可布设成如图61所示的几种形式。选择控制点
3、时，应尽可能使桥的轴线作为三角网的一个边，以利于提高桥轴线的精度。如不可能，也应将桥轴线的两个端点纳入网内，以间接求算桥轴线长度，如图61(d)。图6-2 某公路大桥控制网轴1轴2镇江市世业洲31长江南汊0109071103050402080632252123北汊24342028333635扬州市6.2.1.2现代测量方法随着测量仪器的高速发展、测量方法的改进，特别是高精度全站仪和GPS的普及，桥梁平面控制网的布设越来越灵活，网形趋于简单化。全站仪普及后，施工通常采用极坐标放样和坐标法检核，在桥轴线上设有控制点的优势已不明显，目前多采用三角测量、导线测量和GPS测量，因此，在首级控制网设计中，
4、可以不在桥轴线上设置控制点。（1）布网原则1）平面控制网应根据地形、地貌和桥梁形状布设，小型桥梁可在原有导线网的基础上做适当加密形成桥区加密平面控制网，但应尽量形成直伸导线，以保障测量精度。2）符合国家技术标准规定的三角点、二级以上的导线点及相应精度的GPS点，均可作为桥梁工程的首级控制。3）平面控制网通常采用导线测量、GPS测量和三角测量等方法测设。4）点位应设置稳定，控制点间通视良好，便于施测和长期保留。5）桥区平面控制网测设后应与道路平面控制网进行联测，并绘制点位布置图，标注必要的点位数据。（2）平面控制网等级可以采用三角测量、导线测量和GPS测量，桥梁平面控制测量等级应符合表6-1的规
5、定。表6-1桥梁平面控制测量等级多跨桥梁总长（m）单跨桥长（m）控制测量等级L3000L500二等2000L3000300L500三等1000L2000150L300四等500L1000L150一级L500二级(3)平面控制网的加密1）由3个首级网点以3个方向前方交会，或由2个首级网点以2个方向进行边角交会的形式加密；2）在有高精度全站仪的条件下，可采用导线法，以首级网两端点为已知点，构成附合导线的网形；3）在技术力量许可的情况下，也可将加密点纳入首级网中，构成新的施工控制网，这对于提高加密点的精度行之有效。加密点是施工放样使用最频繁的控制点，且多设在施工场地范围内或附近，受施工干扰，临时建筑
6、或施工机械极易造成不通视或破坏而失去效用，在整个施工期间，常常要多次加密或补点，以满足施工的需要。(4)平面控制网的复测桥梁施工工期一般都较长，限于桥址地区的条件，随着时间的变化，点位有可能发生变化，此外，桥墩钻孔桩施工，降水等也会引起 控制点下沉和位移。复测应采用不低于原测精度的要求进行。由于加密点是施工控制的常用点，在复测时通常将加密点纳入首级控制网中观测，整体平差，以提高加密点的精度。(5)放样的复核目前主要采用极坐标法进行放样，应有检核措施，以免产生较大的误差。在施工放样中，除后视一个已知方向之外，应加测另一个己知方向(或称双后视法)，以观察该测站上原有的已知角值与所测角值有无超出观测
7、误差范围的变化。可以有效避免在后视点距离较长或较近时，发生观测错误的影响。6.2.2高程控制测量水准测量等级应根据桥梁的规模确定，长3000m以上的桥梁宜为二等，长10003000m的桥梁宜为三等，长1000m以下的桥梁宜为四等，水准测量的主要技术要求应符合表6-2的规定，其中L为往返测段、附和或环线的水准中线长度（km）。6.2.3桥梁施工测量桥梁施工测量的主要内容包括桥梁中线、桩基础、墩、台身测量和盖梁、支座垫石测设以及桥梁上部的测设等。6.2.3.1基础施工测量目前桥梁的基础，最常用的是明挖基础和桩基础。（1）明挖基础的施工放样明挖基础的构造如图6-3所示，它是在墩、台位置处挖出一个基坑
8、，将坑底平整后，再灌注基础及墩身。边坡桩至墩、台轴线的距离D（图6-4）依下式计算：式中 b坑底的长度或宽度；h坑底与地面的高差；m坑壁坡度系数的分母。明挖基础的基础部分、桩基的承台以及墩身的施工放样，都是先根据护桩测设出墩、台的纵、横轴线，再根据轴线设立模板。即在模板上标出中线位置，使模板中线与桥墩的纵、横轴线对齐，即为其应有的位置。（2）桩基础的施工放样桩基础是目前桥梁工程中最常采用的基础形式。根据施工方法的不同，可以分为打（压）入桩和钻（挖）孔桩。打（压）入桩基础是预先将桩预制完成，按设计图纸的位置及深度打（压）入地下；钻（挖）孔桩是按设计图纸在施工现场的设计位置上钻（挖）好桩孔，然后在
9、桩孔内放入钢筋笼，并浇注混凝土成桩，如图6-5所示。桩基础的构造如图6-5所示，它是在基础的下部打入基桩，在桩群的上部灌注承台，使桩和承台连成一体，再在承台以上修筑墩身。桩基位置的放样如图6-6所示，它是根据设计图纸计算出各桩位坐标，再根据平面控制点采用极坐标测设各桩位。在基桩施工完成以后，承台修筑以前，应再次测定其位置，进行检查。6.2.3.2承台施工测量 桩基砼达到设计强度后，进行开挖基坑，如图6-7所示，用全站仪极坐标法在桩头上放出桩位中心点，检核桩位偏差情况，而后根据桩位中心点放出承台轮廓线特征点，供承台模板使用，通过吊线法和水平靠尺进行模板安装，安装完成后，用全站仪测定模板四角顶口坐
10、标，进行检查，直至符合规范和设计要求。再用水准仪进行承台顶面的高程放样，其精度应达到四等水准要求，并用红油漆标示出高程相应位置，绑扎承台钢筋时，必须将墩台身纵向钢筋和承台钢筋进行预埋、连接，如图6-8所示。图6-7承台底部平面图 图6-8墩身钢筋图6.2.3.3墩台身施工测量为了进行墩、台施工的细部放样，需要测设其纵、横轴线。所谓纵轴线是指过墩、台中心平行与线路方向的轴线，而横轴线是指过墩、台中心垂直于线路方向的轴线；桥台的横轴线是指桥台的胸墙线。直线桥墩、台的纵轴线与线路中线的方向重合，在墩、台中心架设仪器，自线路中线方向测设90角，即为横轴线的方向（图6-9）。曲线桥的墩、台轴线位于桥梁偏
11、角的分角线上，在墩、台中心架设仪器，照准相邻的墩、台中心，测设角，即为纵轴线的方向。自纵轴线方向测设90角，即为横轴线方向（图6-10）。在承台施工完成以后，首先根据设计图纸计算出各桩位坐标，再将全站仪架设在平面控制点上，根据极坐标法计算出测设数据，将点位投测至承台砼上面，用油漆和钢钉标定点位，经过检查无误后交给作业队，作业队根据测设点位和图纸尺寸放承台、墩台身的边界位置，在墩台身浇筑混凝土之前，应进行检查墩台身平面位置、模板垂直度，在墩台身模板上标注高程位置，检查合格后方可浇筑混凝土。6.2.3.4盖梁施工测量（适用于预制梁）墩身施工完成后，盖梁施工之前，需要在墩身上测设出墩身中心点，也是利
12、用全站仪极坐标法进行测设，利用钢钉或红油漆做标记，再根据设计图纸放出盖梁平面位置，安装完成盖梁钢筋和模板后，用水准仪配合吊钢尺法或采用全站仪三角高程进行盖梁高程测设和检核。如图6-11所示，为盖梁钢筋绑扎完成。图6-11 盖梁（a）图6-11 盖梁（b）6.2.3.5支座垫石施工测量用全站仪极坐标法放出支座垫石轮廓线的特征点，供模板安装。6.2.3.6桥面施工测量因桥梁上部构造和施工工艺的不同，其施工测量的内容及方法也有所差异，但不论何种方法，架梁过程中细部放样的重点是要精确控制梁的中心和标高，最终使桥的线形和梁体受力满足设计要求。（1）架梁前的准备工作架梁前，首先通过桥墩的中心线放样出桥墩顶
13、面十字线及支座与桥中线的间距平行线，然后精确地放出支座的位置。（2）架梁前的检查工作1）梁的跨度及全长检查预应力简支梁架梁前必须将梁的全长作为梁的一项重要验收资料，必须实测以期架到墩顶后保证梁间隙缝的宽度。2）梁体的顶宽及底宽检查顶宽及底宽检查，一般检查两个梁端、跨中及1/4、3/4跨距共5个断面，读数时以最小值为准，保证检测断面与梁中线垂直。3）梁体高度检查检查断面同上，梁端可以用钢尺直接丈量，梁体中部采用水准仪正倒尺读数法求得。见图6-12 所示，梁高h=h1+h2。（3）梁架设到桥墩上后的支座调整首先确定梁的允许误差，计算支座的调整值，并且考虑温差的影响。（4）桥面系的中线和水准测量 当
14、墩台发生沉降时，则在支座上设法抬高梁体，保证桥面的坡度，可以通过梁的实测结果来解决桥面系高程放样的问题，桥面水准可以采用DS3或自动安平水准仪进行测量，精度要达到四等即可。6.3管道工程测量 管线工程包括给水排水管道、各种介质管道、长输管道等，管线工程测量是根据设计施工图纸，熟悉管线布置及工艺设计要求，按实际地形做好实测数据，绘制施工平面草图和断面草图。图6-13 管道开挖 管道工程测量主要包括以下几个内容：（1）熟悉图纸和现场情况；（2）中线测量；（3）纵横断面测量；（4）管道施工测量；（5）竣工测量。为便于施工过程中引测高程，应根据原有水准点，在沿线附近每隔150m增设一个临时水准点。6.
15、3.1管道中线测量1）图解法当管道规划设计图的比例较大，管道主点附近有较为可靠的地物点时，可直接从设计图上量取数据。图解法受图解精度的影响，一般用在对管道中线精度要求不太高的情况下。2）解析法当管道规划设计图上已给出管道主点坐标，而且主点附近有测量控制点，可以用解析法求出测设所需数据。在管道中线精度要求较高的情况下，均采用解析法确定测设数据。图6-14中，A、B、C等为测量控制点，1、2、3等为管道规划的主点，根据控制点和主点的坐标，可以利用坐标反算公式计算出用极坐标法测设主点所需的距离和角度。（2）主点的测设管道主点测设一般是根据计算的数据，采用直角坐标法、极坐标法、角度交会法和距离交会法及
16、GPS-RTK法等将管道主点在现场确定下来。具体测设时，各种方法可独立使用，也可相互配合。（3）管道中桩测设从管道的起点开始，沿中线设置整桩和加桩，这项工作称为中桩测设。每隔某一整数设置一桩，这种桩叫整桩。整桩间距为20米、30米或50米。在整桩间如有地面坡度变化以及重要地物（铁路、公路、桥梁、旧有管道等）都应增设加桩。（4）管道转向角测量管道改变方向时，转变后的方向与原方向之间的夹角称为转向角（或称偏角），以表示。（5）绘制管线里程桩图在中桩测设和转向角测量的同时，应将管线情况标绘在已有的地形图上，如无现成地形图，应将管道两侧带状地区的情况绘制成草图，这种图称为里程桩图（或里程桩手簿)。当施
17、工区有大比例尺地形图时，可以进行利用，某些地物和地貌直接从地形图上获取，较少野外工作量，也可以直接在地形图上标注管道中线和中线各桩位置及编号。6.3.2纵横断面测量6.3.2.1 水准点的布设（1）一般在管道沿线每隔12km设置一永久性水准点，作为全线高程的主要控制点，中间每隔300500m设置一临时性水准点，作为纵断面水准测量分别附合和施工时引测高程的依据。（2）水准点应布设在便于引点，便于长期保存，且在施工范围以外的稳定建（构）筑物上。（3）水准点的高程可用附或闭合水准路线自高一级水准点，按四等水准测量的精度和要求进行引测。6.3.2.2纵断面水准测量 图6-16纵断面水准测量BM11BM
18、10+0000+0500+1000+1500+2000+1821.7841.5231.4711.321.1022.6631.431.562.8506.3.2.3纵断面图的绘制方格纸上（目前主要采用CAD绘制）绘制管道纵断面图（如图6-17）步骤如下:（1）在方格纸上绘制水平线，水平线以下各栏标注实测、设计和计算的数据，水平线上绘制管道的原地面高程和设计高程。（2）填写数据，标注加桩和整桩的位置，注明各桩之间的距离，在地面高程栏内注记各桩的地面高程。（3）在水平线上部，按高程比例尺，根据整桩和加桩的地面高程，在对应的位置上确定各点的位置，用直线连接，绘制地面纵断面图。（4）根据设计要求，标注设计
19、坡度线，坡度线之上注记坡度值，以千分数表示，线下注记该段坡度的水平距离。（5）计算管底设计高程，管底高程是根据管道起点的管底高程、设计坡度以及各桩之间的距离，逐点推算出来。（6）根据管道设计高程，绘制管道设计线，即管道纵断面。（7）计算管道的埋深，地面高程减去管底高程即是管道的埋深。（8）在图上注记有关资料，如新、旧管道的链接和交叉处，以及和其他地下管道的交叉处，均需在图上绘出。6.3.3管道横断面图测绘在中线各整桩和加桩处，垂直于中线的方向，测出两侧地形变化点至管道中线的距离和高差，依此绘制的断面图，称为横断面图。横断面反映的是垂直于管道中线方向的地面起伏情况，它是计算土石方和施工时确定开挖
20、边界等的依据。依据纵断面的管底埋深、纵坡设计以及横断面上的中线两侧地形起伏，可以计算出管道施工时的土石方量。横断面的宽度，取决于管道的直径和埋深，一般每测为20m。6.3.4管道施工测量6.3.4.1明挖管道的施工测量（1）准备工作 1）校核中线施工测量前，应现场察看，必要时要用仪器实地检查原有中桩。已丢失或不稳定的，应进行恢复。2）测设施工控制桩 施工控制桩分为中线控制桩和位置控制桩。3）加密水准点根据原有水准点，于沿线附近每隔约150米左右增加一个临时水准点。4）槽口放线B=b+2mh其中：b为槽底宽度，h为中线的开挖深度，1 m为管槽的边坡坡度。（2）施工测量管道施工中测量的主要任务就是
21、依据工程的进度，测设出控制中心线位置及开挖深度的标志。1）埋设坡度板并测设中线钉坡度板是一种常用的，在管道施工中既可控制中心线又可控制高程的标志。坡度板应每隔1015米跨槽埋设一个，遇到检修井等构筑物时应加埋。2）坡度钉的测设施工过程中，应随时检查槽底是否挖到设计高程，如挖深超过设计高程，绝不允许回填土，只能加高垫层。6.3.4.2顶管施工测量 顶管技术是一项用于市政施工的非开挖掘进式管道铺设施工技术。优点在于不影响周围环境或者影响较小，施工场地小，噪音小。而且能够深入地下作业，这是开挖埋管无法比拟的优点，但是顶管技术也有缺点，施工时间较长，工程造价高等。图6-18顶管竖井工作图（1）顶管测量
22、的准备工作1）顶管中线桩的设置 2）设置坑内临时水准点3）安装导轨顶管时，坑内要安装导轨，以控制顶进方向和高程，导轨常用铁轨。导轨一般安装在方木或混凝土垫层上，垫层面的高程及纵坡应符合管道的设计值。（2）顶进过程中的测量工作1）中线测量将工作坑内壁顶管中线桩之间拉紧一条细线，细线上挂两垂球，贴靠两垂球线再拉紧一水平细线，即标明了顶管的中线方向。中线测量以管子每顶进0.51.0m进行一次。2）高程测量在工作坑内安置水准仪，以临时水准点为后视，在管子内立一小水准尺作为前视，即可求得管内某待测点高程，待测点高程与管底的设计高程相较差应小于1cm。规定管子每顶进0.5米，即需进行一次中线和高程的检查。
23、当距离较长时，需分段施工，每100米设置一个基坑，采用对向顶管的方法，在贯通时管子错口不得超过3厘米。6.3.5管道竣工测量管道工程竣工后，为了准确掌握管道的位置，评定工程施工的质量，也为了城市管道管理部门对管道进行管理、维修，以及未来改建管道提供可靠的数据，必须及时进行管道竣工测量。管道竣工测量包括管道竣工带状平面图和管道竣工断面图的测绘。竣工平面图主要测绘管道的起点、转折点和终点，检查井的位置及附属构筑物的平面位置和高程。例如管道及其附属构筑物等与附近重要、明显地物的平面位置关系，管道转折点及重要构筑物的坐标等。平面图的测绘宽度依需要而定，一般应至道路两侧第一排建筑物外20m，比例尺一般选
24、择1 5001 2000。6.4地铁工程测量起步阶段（起步阶段（1965-1997 年）：年）：城市化率处于较低水平，国家经济实力有限，地铁建设基本限于核心城市北京和上海，除此之外仅天津建成地铁1 号线，截至1997 年7 月，全国共建成运营线路4条。发展阶段（发展阶段（1997-2004 年）：年）：城市化进程加快，主要城市规模增长、经济实力增强；城市地面交通问题逐步显现、环境污染日益严重。地铁作为缓解城市交通压力、降低运输能耗、减少环境污染的国际通行手段，已具备内在需求和外部经济实力保障，发展步伐开始加快。截至2004 年底，拥有地铁的城市增加到7 个，北京、上海在这一时期继续进行新线和老
25、线延伸建设工作。提速阶段（提速阶段（2005 年至今）：年至今）：城市化率显著提高，经济实力进一步提升，地铁成为经济发展较快的大城市公共交通建设的重要内容，地铁运营网络初具规模，运量和网络密度仍远低于世界主要大城市。截至2008 年底，我国已有北京、上海、广州、深圳等10 个城市拥有地铁交通线路31 条，运营总里程835 公里。我国地铁运营里程正处于快速增长期，按照发达国家的建设经验，这一阶段将伴随整个城市化进程持续存在。6.4.1地面控制测量6.4.1.1地面平面控制测量 地铁工程平面控制网由两个等级组成，一等为卫星定位控制网(即GPS首级控制网)，二等为精密导线网组成，并分级布设,均由地铁
26、设计单位进行布设。（1）卫星定位控制网卫星定位控制网测量前应根据城市轨道交通线路规划设计，收集、分析线路沿线现有城市控制网的标石、精度等有关资料，并按静态相对定位原理布网，卫星定位控制网的主要技术指标应符合表6-4的规定。（1）卫星定位控制网1)卫星定位控制网内应重合35个现有城市一、二等控制点控制点应均匀分布。在不同线路交叉有联络线处或同一线路前后期工程衔接处应布设2个以上的重合点，重合点坐标较差应满足表6-4的相关要求。2)卫星定位控制网应沿线路两侧布设控制点宜布设在隧道出入口、竖井或车站附近，车辆段附近应布设35个控制点相邻控制点应满足通视要求。3)卫星定位控制网非同步独立观测时必须构成
27、闭合环或附合路线，每个闭合环或附合路线中的边数不应大于6条。卫星定位控制点均应埋设永久标石，建筑顶上的标石可现场浇注。标石按规范样式和规格埋设。埋石结束后应绘制点之记，点位标识应牢固清楚，并应办理测量标志委托保管书。（2）精密导线网精密导线网起算于GPS首级控制网，精密导线网测量的主要技术要求应符合表6-5的规定。表6-5其中,n为导线的角度个数一般不超12,附合导线路线超长时宜布设结点导线网结点间角度个数不超过8个。平面控制网的坐标系统应与所在城市现有坐标系统一致。投影面高程应与城市现有坐标系统投影面高程一致，若地铁工程线路轨道的平均高程与城市投影面高程的高差影响每千米大于5mm时，应采用其
28、线路轨道平均高程作为投影面高程。精密导线网测量结束后应提交下列资料：技术设计书；外业观测记录与内业计算成果；导线网示意图；导线点点之记；导线点坐标及其精度评定成果表；技术总结。（3）加密导线网施工单位根据GPS首级控制网和精密导线点进行加密，加密等级不低于精密导线网等级，达到满足地铁施工测量的需要，进行施工测量放样。6.4.1.2地面高程控制测量高程控制网为水准网，应分两个等级布设，一等水准网是与城市二等水准精度一致的水准网，二等水准网是加密的水准网。对已建成的水准网应定期进行复测，第一次复测应在开工前进行，之后应1年复测1次，且应根据点位稳定情况适当调整复测频次。复测精度不应低于原测精度高程
29、较差不应大于倍高程中误差，当水准点标石被破坏时，应重新埋设，复测时统一观测。水准网测量结束后应提交下列资料：技术设计书；水准网示意图；外业观测手簿及仪器检验资料；点之记及水准点委托保管文件；高程成果表和精度评定等资料；技术总结。6.4.3竖井联系测量 定向测量的地下定向边不应少于2条，传递高程的地下近井高程点不应少于2个，作业前应对地下定向边和高程点的几何关系进行检核。贯通面一侧的隧道长度大于1500m时，增加联系测量次数或采用高精度联系测量方法等提高定向测量精度。6.4.3.1地面近井导线测量方法（1）联系三角形测量联系三角形测量适用于井口比较小，竖井又比较深的情况。每次定向应独立进行三次并
30、取三次平均值作为最终定向成果。在同一竖井内可悬挂两根钢丝组成联系三角形，有条件时应悬挂三根钢丝组成双联系三角形。角度观测应采用不低于II级全站仪，用方向观测法观测六测回，测角中误差应在2.5之内。联系三角形定向推算的地下起始边方位角的较差应小于12，方位角平均值中误差应在8之内，联系三角形测量有一井定向和两井定向。图6-20 带反光镜的钢丝 图6-21全站仪假设于地上导线点1）一井定向一井定向的原理在同一竖井内悬挂两根钢丝线，在井上和井下各选择一连接点，同时与两根钢丝进行联系，分别组成三角形，如图6-20 所示，改图上部为立面图，下面为平面图。图中AA、BB为钢丝线，CC为上下连接点，DD为井
31、上、下控制点。一井定向的外业工作a、在竖井悬挂两根钢丝，钢丝间的距离c应尽可能长，宜选用直径为0.3mm钢丝，下端悬挂10kg重锤，重锤应浸没在阻尼液中，在两根钢丝上下适当位置分别贴上反射片，如图6-20。特别需要注意的是：两根钢丝的方向需与隧道方向一致。图6-22全站仪架设于井内导线点b、测量近井导线点坐标，近井导线最短边长不应小于50米，近井点与精密导线点应构成附合导线或闭合导线。c、假设全站仪于井口某一导线点上，如图6-21，该导线点与两根钢丝应形成直伸形三角形，联系三角形锐角宜小于1，近井导线点至悬挂钢丝的最短距离与两根钢丝间距离c的比值宜小于1.5。d、用全站仪分别测量两根钢丝的反射
32、片，观测量主要是全站仪至两个反射片的平距和水平角，由于距离较短，不需要做相关改正。e、在井下使用同样方法，架设全站仪于某一导线点上，如图6-22，与两根形成直伸形三角形，几何关系要求同井上的联系三角形。在井下宜观测两个前视棱镜，以作检核。f、测量时，竖井旁机械设备应停止运行，并记录气压、温度、湿度等值。g、数据处理：推算地下定向边的方位角和导线点的坐标，计算井上井下两根钢丝间距离，距离较差应小于2mm。一井定向的内业工作内业计算之前，对外业测量数据进行检查，经检查合格后，才可以计算。内业计算有连接三角形中和角的计算以及井下导线起始点的坐标计算。a、计算和角，根据正弦定理计算：b、定向边坐标方位
33、角的计算根据地面起始边坐标方位角以及实测连接角、实测锐角、计算角值推算地下起始导线的坐标方位角。c、地下导线起始点的坐标计算asin=sinsin=sincbc2）两井定向两井定向是在两施工竖井（或钻孔）中分别悬挂一根钢丝，与一井定向相比，由于两钢丝间的距离大大增加了，因而减少了投点误差引起的方向误差，有利于提高地下导线的精度，这是两井定向的主要优点，其次是外业测量简单，占用竖井的时间较短。在地面上采用导线测量测定两根钢丝的坐标，在地下使地下导线的两端点分别与两根钢丝联测，这样就组成一个附合图形，如图6-23，在这个图形中，两根钢丝处缺少两个连接角，这样的地下导线是无起始方向角的，故称它为无定
34、向导线，按无定向附合导线计算步骤和方法计算出各点的坐标及方位角。（2）陀螺经纬仪、铅垂仪(钢丝)组合定向测量地下定向边的陀螺方位角测量每次应测三测回，测回间陀螺方位角较差应小于20。隧道贯通前同一定向边陀螺方位角测量应独立进行三次，三次定向陀螺方位角较差应小于12，三次定向陀螺方位角平均值中误差应为8。1-井架；2-仪器台；3-井台；4-视线Q-地面上近井点；Q-地下近井点；A、B-铅垂仪位置；a、b-井底测量点位；-地面观测角度；-地下观测角度；-地面测量距离；-地下测量距离；-陀螺方位角；-地下方位角起算边。（3）导线直接传递测量导线直接传递法是导线测量方法将坐标和方位直接传递到地下或隧道
35、内的联系测量方法,较适合于井口大、深度浅等条件的明挖车站或明挖隧道,也适合于出入隧道的斜井。此方法工作量小、精度高且简单易行,在具备条件时应用较多。（4）投点定向测量 该方法利用车站两端的下料口、出土井等,采用垂准仪或垂线直接将坐标传递到隧道内,作为地下坐标起算数据,如果需要所投测点作为起算方位,则相邻两点须通视。另外,当隧道贯通距离较长时,为控制隧道掘进的方向误差,对浅埋隧道可在地面钻一孔,将坐标直接传入地下隧道内,加强平面位置与方向的控制，此方法精度最优。6.4.3.2高程联系测量高程联系测量应包括地面近井水准测量、高程传递测量以及地下近井水准测量。地面近井水准路线附合在地面二等水准点上，
36、传递高程测量方法有：(1)悬挂钢尺法；(2)光电测距三角高程法；(3)水准测量法。6.4.4地下控制测量地下控制测量包括地下平面控制测量和地下高程控制测量,地下平面和高程控制测量起算点应利用直接从地面通过联系测量传递到地下的近井点。6.4.4.1地下平面控制测量平面控制测量主要采用导线测量等方法,导线测量应使用不低于级全站仪施测,左右角各观测两测回,左右角平均值之和与360较差应小于4,边长往返观测各两测回,往返平均值较差应小于4mm,测角中误差应为2.5,测距中误差应为3mm。6.4.4.2 地下高程控制测量水准测量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。每一
37、洞口埋设的水准点应不少于两个，且以安置一次水准仪即可联测为宜。两端洞口之间的距离大于1km时，应在中间增设临时水准点。洞内水准线路也是支水准线路，除应往返观测外，还须经常进行复测。6.4.5结构断面测量 直线段每6m、曲线段每5m测量一个横断面和底板高程点结构横断面变化处和施工偏差较大段应加测断面。图6-27 盾构机（正面）6.4.6盾构法盾构法是隧道施工采用的一项综合性施工技术，它是将隧道的定向掘进、运输、衬砌、安装等各工种组合成一体的施工方法。其工作深度可以很深，不受地面建筑和交通的影响，机械化和自动化程度很高，是一种先进的土层隧道施工方法，广泛用于城市地下铁道、越江隧道等工程的施工中。盾
38、构的标准外形是圆筒形，也有矩形、半圆形等与隧道断面相近的特殊形状。切口环是盾构掘进的前沿部分，利用沿盾构圆环四周均匀布置的推进千斤顶，顶住己拼装完成的衬砌管片(钢筋混凝土预制)，使盾构向前推进，如图6-27为盾构机。图6-28地铁内景盾构施工测量主要是控制盾构的位置和推进方向。利用洞内导线点测定盾构的位置(当前空间位置和轴线方向)用激光经纬仪或激光定向仪指示推进方向，用千斤顶编组施以不同的推力，进行纠偏，即调整盾构的位置和推进方向，如图6-28为安装完管片后的地铁内景。6.4.7隧道竣工测量隧道工程竣工后，为了检查工程是否符合设计要求，并为设备安装和运营管理提供基础信息，需要进行竣工测量，绘制竣工图。由于隧道工程是在地下，因此隧道竣工测量具有独特之处。验收时检测隧道中心线，在隧道直线段每隔50m、曲线段每隔20m检测一点。地下永久性水准点至少设置两个，长隧道中每公里设置一个。习题：1、为什么进行控制网的复测？2、桥梁施工控制测量有哪些？桩基的测设方法有哪些？如何检核？3、管道施工测量的主要内容有哪些？4、管道主点的测设方法有哪些？5、一井定向的原理是什么？6、如图6-19所示，实测ACB为130943，=91916，若=652909，DCA=1825038，=1700619，求直线的坐标方位角，即的值？7、思考如何提高竖井联系测量精度？8、如何进行两井定向？谢谢观看！
