众文网1.隧道工程测量
隧道工程测量（tunnel engineering survey）是在隧道工程的规划、勘测设计、施工建造和运营管理的各个阶段进行的测量。
为保证隧道能按规定的精度正确贯通及相关的建筑物与构筑物的位置正确，从而要求：规划阶段，提供隧道选线用的地形图和地质填图所需的测绘资料；勘测设计阶段，在隧道沿线布测测图控制网，测绘带状地形图，实地进行隧道的洞口点、中线控制桩和中线转折点的测设，绘制隧道线路平面图、纵断面图、洞身工程地质横断面图、正洞口和辅助洞口的纵断面图等工程设计图；施工建造阶段，根据隧道施工要求的精度和施工顺序进行相应的测量，首先根据隧道线路的形状和主洞口、辅助洞口、转折点的位置进行洞外施工控制网和洞口控制网的布没及施测，再进行中线进洞关系的计算及测量，随隧道向前延伸而阶段性地将洞内基本控制网向前延伸，并不断进行施工控制导线的布测和中线的施工放样，指导并保证不同工作面之间以预定的精度贯通，贯通后进行实际贯通误差的测定和线路中线的调整，施工过程中进行隧道纵横断面测量和相关建筑物的放样，以及进行竣工测量；在施工建造和运营管理阶段，定期进行地表、隧道洞身各部位及其相关建筑物的沉降观测和位移观测。地面控制测量（1）平面控制测量 隧道工程平面控制测量的主要任务是测定各洞口控制点的平面位置，以便根据洞口控制点将设计方向导向地下，指引隧道开挖，并能按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几种方法。
① 直接定线法 对于长度较短的直线隧道，可以采用直接定线法。如图12-31所示，A、0两点是设计的直线隧道洞口点，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直线方向上的月、C两点，作为洞口点火、0向洞内弓1测中线方向时的定向点。
在4点安置经纬仪，根据概略方位角。定出月'点。
搬经纬仪到B'点，用正倒镜分中法延长直线到C'点。搬经纬仪至Cf点，同法再延长直线到0点的近旁0'点。
在延长直线的同时，用经纬仪视距法或用测距仪测定义月"、月"C'和C"D"的长度，量出D'0的长度。计算C点的位移量。
在CJ点垂直于CfD'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至月点，再从属点延长至A点。
如果不与A点重合，则进行第二次趋近，直至月、C两点正确位于AD方向上。月、C两点即可作为在人、0点指明掘进方向的定向点，4、月、C、0的分段距离用测距仪测定，测距的相对误差不应大于1:5000。
②导线测量法 连接两隧道口布设一条导线或大致平行的两条导线，导线的转折角用U2级经纬仪观测，距离用光电测距仪测定，相对误差不大于1:10000。经洞口两点坐标的反算，可求得两点连线方向的距离和方位角，据此可以计算掘进方向。
③ 三角网法 对于隧道较长、地形复杂的山岭地区，地面平面控制网一般布置成三角网形式，如图12-32所示。测定三角网的全部角度和若干条边长，或全部边长，使之成为边角网。
三角网的点位精度比导线高，有利于控制隧道贯通的横向误差。④GPS法 用全球定位系统GPS技术作地面平面控制时，只需要布设洞口控制点和定向点且相互通视，以便施工定向之用。
不同洞口之间的点不需要通视，与国家控制点或城市控制点之间的联测也不需要通视。因此，地面控制点的布设灵活方便，且定位精度已优于常规控制方法。
（2）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、斜井口和平响口）附近水准点的高程，作为高程引测进洞的依据。高程控制通常采用三、四等水准测量的方法施测。
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。隧道施工测量（1）隧道掘进的方向、里程和高程测设 洞外平面和高程控制测量完成后，即可求得洞口点（各洞口至少有两个）的坐标和高程，根据设计参数计算洞内中线点的设计坐标和高程。
坐标反算得到测设数据，即洞内中线点与洞口控制点之间的距离、角度和高差关系。测设洞内中线点位。
① 掘进方向测设数据计算 如图12-33所示一直线隧道的平面控制网，A、月、C、…、G为地面平面控制点。其中A、G为洞口点，多l、5z为设计进洞的第1、第2个中线里程桩。
为了求得A点洞口中线掘进方向及掘进后测设中线里程桩31，用坐标反算公式求测设数据：对于G点洞口的掘进测设数据，可以作类似的计算。对于中间具有 曲线的隧道，如图12-34所示，隧道中线转折点C的坐标和曲线半径只已由设计文件给定。
因此，可以计算两端进洞中线的方向和里程并测设。当掘进达到曲线段的里程以后，按照测设线路工程平面圆曲线的方法测设曲线上的里程桩。
② 洞口掘进方向标定 隧道贯通的横向误差主要由隧道中线方向的测设精度所决定，而进洞时的初始方向尤为重要。因此，在隧道洞口，要埋设若干个固定点，将中线方向标定于地面，作为开始掘进及以后与。
2.隧道工程测量
隧道工程测量（tunnel engineering survey）是在隧道工程的规划、勘测设计、施工建造和运营管理的各个阶段进行的测量。
为保证隧道能按规定的精度正确贯通及相关的建筑物与构筑物的位置正确，从而要求：规划阶段，提供隧道选线用的地形图和地质填图所需的测绘资料；勘测设计阶段，在隧道沿线布测测图控制网，测绘带状地形图，实地进行隧道的洞口点、中线控制桩和中线转折点的测设，绘制隧道线路平面图、纵断面图、洞身工程地质横断面图、正洞口和辅助洞口的纵断面图等工程设计图；施工建造阶段，根据隧道施工要求的精度和施工顺序进行相应的测量，首先根据隧道线路的形状和主洞口、辅助洞口、转折点的位置进行洞外施工控制网和洞口控制网的布没及施测，再进行中线进洞关系的计算及测量，随隧道向前延伸而阶段性地将洞内基本控制网向前延伸，并不断进行施工控制导线的布测和中线的施工放样，指导并保证不同工作面之间以预定的精度贯通，贯通后进行实际贯通误差的测定和线路中线的调整，施工过程中进行隧道纵横断面测量和相关建筑物的放样，以及进行竣工测量；在施工建造和运营管理阶段，定期进行地表、隧道洞身各部位及其相关建筑物的沉降观测和位移观测。 地面控制测量 （1）平面控制测量 隧道工程平面控制测量的主要任务是测定各洞口控制点的平面位置，以便根据洞口控制点将设计方向导向地下，指引隧道开挖，并能按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几种方法。
① 直接定线法 对于长度较短的直线隧道，可以采用直接定线法。如图12-31所示，A、0两点是设计的直线隧道洞口点，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直线方向上的月、C两点，作为洞口点火、0向洞内弓1测中线方向时的定向点。
在4点安置经纬仪，根据概略方位角。定出月'点。
搬经纬仪到B'点，用正倒镜分中法延长直线到C'点。搬经纬仪至Cf点，同法再延长直线到0点的近旁0'点。
在延长直线的同时，用经纬仪视距法或用测距仪测定义月"、月"C'和C"D"的长度，量出D'0的长度。计算C点的位移量。
在CJ点垂直于CfD'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至月点，再从属点延长至A点。
如果不与A点重合，则进行第二次趋近，直至月、C两点正确位于AD方向上。月、C两点即可作为在人、0点指明掘进方向的定向点，4、月、C、0的分段距离用测距仪测定，测距的相对误差不应大于1:5000。
②导线测量法 连接两隧道口布设一条导线或大致平行的两条导线，导线的转折角用U2级经纬仪观测，距离用光电测距仪测定，相对误差不大于1:10000。经洞口两点坐标的反算，可求得两点连线方向的距离和方位角，据此可以计算掘进方向。
③ 三角网法 对于隧道较长、地形复杂的山岭地区，地面平面控制网一般布置成三角网形式，如图12-32所示。测定三角网的全部角度和若干条边长，或全部边长，使之成为边角网。
三角网的点位精度比导线高，有利于控制隧道贯通的横向误差。 ④GPS法 用全球定位系统GPS技术作地面平面控制时，只需要布设洞口控制点和定向点且相互通视，以便施工定向之用。
不同洞口之间的点不需要通视，与国家控制点或城市控制点之间的联测也不需要通视。因此，地面控制点的布设灵活方便，且定位精度目前已优于常规控制方法。
（2）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、斜井口和平响口）附近水准点的高程，作为高程引测进洞的依据。高程控制通常采用三、四等水准测量的方法施测。
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。 隧道施工测量 （1）隧道掘进的方向、里程和高程测设 洞外平面和高程控制测量完成后，即可求得洞口点（各洞口至少有两个）的坐标和高程，根据设计参数计算洞内中线点的设计坐标和高程。
坐标反算得到测设数据，即洞内中线点与洞口控制点之间的距离、角度和高差关系。测设洞内中线点位。
① 掘进方向测设数据计算 如图12-33所示一直线隧道的平面控制网，A、月、C、…、G为地面平面控制点。其中A、G为洞口点，多l、5z为设计进洞的第1、第2个中线里程桩。
为了求得A点洞口中线掘进方向及掘进后测设中线里程桩31，用坐标反算公式求测设数据： 对于G点洞口的掘进测设数据，可以作类似的计算。 对于中间具有 曲线的隧道，如图12-34所示，隧道中线转折点C的坐标和曲线半径只已由设计文件给定。
因此，可以计算两端进洞中线的方向和里程并测设。当掘进达到曲线段的里程以后，按照测设线路工程平面圆曲线的方法测设曲线上的里程桩。
② 洞口掘进方向标定 隧道贯通的横向误差主要由隧道中线方向的测设精度所决定，而进洞时的初始方向尤为重要。因此，在隧道洞口，要埋设若干个固定点，将中线方向标定于地面，作为。
3.隧道工程测量
隧道工程测量（tunnel engineering survey）是在隧道工程的规划、勘测设计、施工建造和运营管理的各个阶段进行的测量。
为保证隧道能按规定的精度正确贯通及相关的建筑物与构筑物的位置正确，从而要求：规划阶段，提供隧道选线用的地形图和地质填图所需的测绘资料；勘测设计阶段，在隧道沿线布测测图控制网，测绘带状地形图，实地进行隧道的洞口点、中线控制桩和中线转折点的测设，绘制隧道线路平面图、纵断面图、洞身工程地质横断面图、正洞口和辅助洞口的纵断面图等工程设计图；施工建造阶段，根据隧道施工要求的精度和施工顺序进行相应的测量，首先根据隧道线路的形状和主洞口、辅助洞口、转折点的位置进行洞外施工控制网和洞口控制网的布没及施测，再进行中线进洞关系的计算及测量，随隧道向前延伸而阶段性地将洞内基本控制网向前延伸，并不断进行施工控制导线的布测和中线的施工放样，指导并保证不同工作面之间以预定的精度贯通，贯通后进行实际贯通误差的测定和线路中线的调整，施工过程中进行隧道纵横断面测量和相关建筑物的放样，以及进行竣工测量；在施工建造和运营管理阶段，定期进行地表、隧道洞身各部位及其相关建筑物的沉降观测和位移观测。 地面控制测量 （1）平面控制测量 隧道工程平面控制测量的主要任务是测定各洞口控制点的平面位置，以便根据洞口控制点将设计方向导向地下，指引隧道开挖，并能按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几种方法。
① 直接定线法 对于长度较短的直线隧道，可以采用直接定线法。如图12-31所示，A、0两点是设计的直线隧道洞口点，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直线方向上的月、C两点，作为洞口点火、0向洞内弓1测中线方向时的定向点。
在4点安置经纬仪，根据概略方位角。定出月'点。
搬经纬仪到B'点，用正倒镜分中法延长直线到C'点。搬经纬仪至Cf点，同法再延长直线到0点的近旁0'点。
在延长直线的同时，用经纬仪视距法或用测距仪测定义月"、月"C'和C"D"的长度，量出D'0的长度。计算C点的位移量。
在CJ点垂直于CfD'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至月点，再从属点延长至A点。
如果不与A点重合，则进行第二次趋近，直至月、C两点正确位于AD方向上。月、C两点即可作为在人、0点指明掘进方向的定向点，4、月、C、0的分段距离用测距仪测定，测距的相对误差不应大于1:5000。
②导线测量法 连接两隧道口布设一条导线或大致平行的两条导线，导线的转折角用U2级经纬仪观测，距离用光电测距仪测定，相对误差不大于1:10000。经洞口两点坐标的反算，可求得两点连线方向的距离和方位角，据此可以计算掘进方向。
③ 三角网法 对于隧道较长、地形复杂的山岭地区，地面平面控制网一般布置成三角网形式，如图12-32所示。测定三角网的全部角度和若干条边长，或全部边长，使之成为边角网。
三角网的点位精度比导线高，有利于控制隧道贯通的横向误差。 ④GPS法 用全球定位系统GPS技术作地面平面控制时，只需要布设洞口控制点和定向点且相互通视，以便施工定向之用。
不同洞口之间的点不需要通视，与国家控制点或城市控制点之间的联测也不需要通视。因此，地面控制点的布设灵活方便，且定位精度目前已优于常规控制方法。
（2）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、斜井口和平响口）附近水准点的高程，作为高程引测进洞的依据。高程控制通常采用三、四等水准测量的方法施测。
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。 隧道施工测量 （1）隧道掘进的方向、里程和高程测设 洞外平面和高程控制测量完成后，即可求得洞口点（各洞口至少有两个）的坐标和高程，根据设计参数计算洞内中线点的设计坐标和高程。
坐标反算得到测设数据，即洞内中线点与洞口控制点之间的距离、角度和高差关系。测设洞内中线点位。
① 掘进方向测设数据计算 如图12-33所示一直线隧道的平面控制网，A、月、C、…、G为地面平面控制点。其中A、G为洞口点，多l、5z为设计进洞的第1、第2个中线里程桩。
为了求得A点洞口中线掘进方向及掘进后测设中线里程桩31，用坐标反算公式求测设数据： 对于G点洞口的掘进测设数据，可以作类似的计算。 对于中间具有 曲线的隧道，如图12-34所示，隧道中线转折点C的坐标和曲线半径只已由设计文件给定。
因此，可以计算两端进洞中线的方向和里程并测设。当掘进达到曲线段的里程以后，按照测设线路工程平面圆曲线的方法测设曲线上的里程桩。
② 洞口掘进方向标定 隧道贯通的横向误差主要由隧道中线方向的测设精度所决定，而进洞时的初始方向尤为重要。因此，在隧道洞口，要埋设若干个固定点，将中线方向标定于地面，作为开始。
4.隧道工程施工如何进行测量
地面控制测量
地面控制测量主要包括平面控制测量和高程控制测量。平面控制测量的主要任务是测定各洞口控制点的平面位置，以便根据洞口控制点将设计方向导向地下，指引隧道开挖，并能按规定的精度进行贯通。
平面控制测量一般采取以下几种方法：直接定线法、导线测量法、三角网法和GPS法。高程控制测量的任务是按照设计精度施测两相向开挖洞口附近水准点之间的高差，以便将整个隧道的统一高程系统引入洞内，保证按规定精度在高程方面正确贯通，保证隧道工程在高程方面正确修建。一般在平坦地区采用等级水准测量，在丘陵及山区采用光电测距三角高程测量。
隧道施工测量
( 1) 洞内导线测量与进洞点的标定。
施工导线是隧道施工中为方便进行放样和指导开挖面布设的一种导线，导线点是边开挖边设置，通常沿中线布设，边长一般为25~50m。施工单位还需布设洞口点，进洞点利用设计坐标和洞口点坐标， 采用全站仪或经纬仪通过极坐标法标定， 洞口点设仪器；然后，用极坐标反算所得方位角，标定方向，并测量距离， 从而确定进洞点。
( 2) 中线测量。
中线测量是保障隧道按设计要求施工的重要举措。根据施工方法，开挖的宽度以及曲线设计半径大小等不同，中线测量的方法也不同。由于洞口施工方法的特殊性，中线分临时中线和永久中线。当隧道掘进20m左右，就要对临时中线点进行重新检查标定， 检查符合要求后，标定永久中线。直线隧道的中线测设通常采用经纬仪正倒镜法， 瞄直法和激光指向仪导向法。
( 3) 贯通测量。
贯通测量是为了使两个或多个掘进工作面，按其设计要求在预定地点正确接通而进行的测量工作。贯通测量应遵循以下原则：要在确定测量方案和测量方法正确的同时，保证贯通精度；对每一项测量都应有客观独立的检查校核，严防差错。贯通后实际偏差的测定主要有以下几种。
①平巷贯通水平面内偏差的测定：用经纬仪把两端巷道的中心线都延长到巷道贯通接合面上，量出两中心线之间的距离，其大小就是贯通在水平面内的实际偏差。
②平巷贯通时竖直面内偏差的测定：用水准仪测量或三角高程测量连测两端巷道中的已知高程控制点，求出高程闭合差，它实际反映了贯通高程测量精度。
③竖井贯通后井中实际偏差的测定：竖井贯通后， 可由地面上或由上水平的井中处挂上中心重球线到下水平，直接丈量出井筒中心之间的偏差值，即为竖井贯通的实际偏差值。
5.隧道测量员
隧道测量员包括哪些工作内容：一、洞外控制测量：首先要建立洞外平面和高程控制网，每一开挖口附近都应设立平面控制点和高程控制点，作为施工放样的依据。
二、洞外、洞内的联系测量：根据洞外控制测量的结果，测算洞口控制点的坐标和高程，同时按设计要求计算洞内待定点的设计坐标和高程，并放样出洞门内的待定点点位，这就是洞外和洞内的联系测量（也称进洞测量）。进洞测量将洞外的坐标、方向和高程引测到隧道内，使洞内和洞外建立了统一坐标和高程系统。
三、洞内控制测量：包括洞内平面控制测量和洞内高程控制测量。四、隧道洞内的施工测量 包括：洞门的施工放样、洞内中线测量、腰线的测设、掘进方向的测设、开挖断面及结构物的施工放样。
五、隧道施工中的位移观测：主要解决的是围岩和结构建筑物内部位移变化和应变发展规律，以及洞壁各点间的相对位移变化。（一）浅埋隧道地表下沉量的测定：浅埋隧道通常位于软弱破碎岩层，稳定性较差，在V~Ⅵ级围岩中，当隧道覆盖层厚度对于单线隧道小于20m，双线隧道小于40m时，施工中往往出现拱部围岩受拉区连通，这种拉裂破坏情况成为洞体稳定的主要威胁。
必须进行地表沉降监控测量，预测可能发生的危险。现场一般埋设标志点采用精密水准仪观测。
（二）新奥法施工变形观测：隧道变形观测是为确定围岩稳定、掌握支护效果而进行的；是对预先设计支护参数的确认或修正依据；是对施工方法验证和改进的依据；要贯穿于整个施工过程的工作。现场一般采取埋设星形观测点，采用收敛仪观测。
六、竣工测量 包括：隧道断面净空测量，中线、高程的测量及控制中线基桩和永久水准点测设。竣工测量后一般要求提供下列图表：隧道长度表、净空表、隧道回填断面图、水准点表、中桩表、断链表、坡度表。
6.隧道施工技术的控制测量
1、洞外测量
符合导线复测，在实际实测中，首先对设计导线点进行测角、测距、平差，然后进行各导线点坐标的计算。
高程控制测量，以隧道进出口水准基点为起算点和闭合点，对全程水准点进行复合评定，不设成为一闭合高程控制网，采用水准测量与三角高程测量相结合的方法，按国家四等高程控制标准施测，并通过交叉交换复测。
2、平面控制测量，采用线路中线与符合导线相结合的形式，按照国家四等控制网标准布设。
首先，在进出口以已经纳入洞外平面控制网的两条边作为隧道洞内控制网的联系边，然后在洞内布设支导线点，导线点应布设在施工干扰小、稳定可靠的地方，点间视线应离开洞内设施0.2m以上。用全站仪对水平角和边长同时施测，该导线在实地测设中应十分注意对导线的检测，应为每一步产生的误差都将会影响横向贯通误差，检测方法一般按原有导线最前端的相邻三点点位，通过同精度测角和测边检测。如果角和边的差值均在精度允许范围内，则可以为原导线点的精度和点位均为可信，如超限应沿着原有导线依次倒退检测，直至精度合格为止。这时以合格处导线点作起算点向前建立新导线。同时采用换手复测和隧道中线和坐标法互为复核的方法，以避免出现测设错误。
高程控制测量采用四等测量，用水准测量和三角测量高程相结合的方法，洞内高程由洞外高程控制点BM进和BM出传算。洞内每隔100~200m设立一对高程控制点。采用水准测量时，进行往返观测，作业要求，观测限差和精度评定方法应符合规范要求。
7.隧道测量员
隧道测量员包括哪些工作内容：
一、洞外控制测量：首先要建立洞外平面和高程控制网，每一开挖口附近都应设立平面控制点和高程控制点，作为施工放样的依据。
二、洞外、洞内的联系测量：根据洞外控制测量的结果，测算洞口控制点的坐标和高程，同时按设计要求计算洞内待定点的设计坐标和高程，并放样出洞门内的待定点点位，这就是洞外和洞内的联系测量（也称进洞测量）。进洞测量将洞外的坐标、方向和高程引测到隧道内，使洞内和洞外建立了统一坐标和高程系统。
三、洞内控制测量：包括洞内平面控制测量和洞内高程控制测量。
四、隧道洞内的施工测量 包括：洞门的施工放样、洞内中线测量、腰线的测设、掘进方向的测设、开挖断面及结构物的施工放样。
五、隧道施工中的位移观测：主要解决的是围岩和结构建筑物内部位移变化和应变发展规律，以及洞壁各点间的相对位移变化。
（一）浅埋隧道地表下沉量的测定：浅埋隧道通常位于软弱破碎岩层，稳定性较差，在V~Ⅵ级围岩中，当隧道覆盖层厚度对于单线隧道小于20m，双线隧道小于40m时，施工中往往出现拱部围岩受拉区连通，这种拉裂破坏情况成为洞体稳定的主要威胁。必须进行地表沉降监控测量，预测可能发生的危险。现场一般埋设标志点采用精密水准仪观测。
（二）新奥法施工变形观测：隧道变形观测是为确定围岩稳定、掌握支护效果而进行的；是对预先设计支护参数的确认或修正依据；是对施工方法验证和改进的依据；要贯穿于整个施工过程的工作。现场一般采取埋设星形观测点，采用收敛仪观测。
六、竣工测量 包括：隧道断面净空测量，中线、高程的测量及控制中线基桩和永久水准点测设。
竣工测量后一般要求提供下列图表：隧道长度表、净空表、隧道回填断面图、水准点表、中桩表、断链表、坡度表。
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