十 31, 2012 - file 技术及应用   comment No Comments

地下工程测量

地下工程在规划、设计、施工、竣工及经营管理各阶段所进行的测量工作,包括铁路隧道、道路隧道、城市地下铁道、地下防空建筑群、地下电站、水工隧洞、航运隧道、舰艇掩蔽隧洞、飞机掩蔽隧洞、地下油库、地下仓库、地下工厂等的工程测量。

地下工程规划设计、施工阶段,视工程规模的大小和建筑物所处的地下深度,需要使用已有的各种大、中比例尺地形图,或测绘专用地形图。地形图测绘范围, 除满足主体工程和附属工程的设计需要外,还应考虑在岩体掘空后,地面沉陷、岩体移动以及地下水渗入的可能影响范围。测图比例尺,对大型地下工程,规划阶段 为1:5000~1:25000;初步设计阶段为1:1000~1:5000;施工设计阶段为1:200~1:1000。对小型地下工程,初步设计和施工 设计用图常一次测绘,比例尺采用1:500~1:2000。此外,还要测绘必要的纵、横断面图以及地质剖面图等。

在施工阶段,配合施工步骤和施工方法,进行施工控制测量以及建(构)筑物的定线放样测量,保证地下工程按照设计正确施工。

地下工程施工控制测量

分为地面控制和地下控制两部分,并将两部分联测,形成具有统一坐标和高程系统的控制网。如果通过竖井施工,要进行井上、井下的平面 和高程联系测量。平面联系测量是通过井筒进行联系三角形测量,将地面近井控制点的平面坐标和方向传递到井下平面控制点上,作为井下导线的起算坐标和起算方 向。单井平面联系测量通常采用重锤投放两条钢丝,测定垂线投放点的坐标和投点连线的坐标方位角,地下导线即由此传算。近代已逐步采用光学投点仪、激光垂准 仪和陀螺经纬仪定向的方法代替上述几何联系测量。如有已掘成的两个竖井,彼此有坑道连通,则可通过井下导线连接两个竖井的投点,进行两井定向测量。高程联 系测量通常采用吊垂线法、长钢尺法或长钢丝法,近代则采用电磁波测距仪测深的方法。地面控制测量和地下控制测量所用仪器、工具(尤其丈量工具),应进行检 定,取得一致的标准。

地面平面控制一般采用导线、测角网、测边网或边角网。高程控制一般采用水准网或电磁波测距三角高程控制网(见工程控制测量)。

地下控制测量从各洞口或井口引进,随坑道掘进而逐步延伸。地下控制网的形状和测量方法,依坑道的形状和净空的大小而定。平面控制一般多采用导线或狭长的导 线网。在地下导线中,采用能够保证设计精度的陀螺经纬仪,加测一边或数边的陀螺方位角,可减少横向贯通误差的积累。小型地下工程常采用中线控制。高程控制 一般采用水准测量或电磁波测距仪测高。地下所设的控制点比较容易产生位移,在使用前应予检测。

地下工程的定线放样 

主要根据施工中线和施 工水准点进行。先根据施工中线和水准点放样出开挖断面的中心点,布置炮眼进行钻爆,或以掘进机械进行开挖。近代 已用激光导向的方法操纵掘进机械的进程。待洞体成型或部分成型后,即根据校准的中线放样断面线,进行衬砌。隧道(洞)、坑道贯通以后,施工中线即可对接, 此时要测算坑道横向、纵向、高程和方向的贯通误差,并进行调整。在放样精度要求较高时,贯通误差调整前,应先进行贯通测量,亦即将相向开挖两洞口附近的洞 外控制点(或洞内贯通面两侧的导线控制点)连成贯通导线或贯通水准线路,重新施测并加以平差。在允许调整的范围内,所有重要放样工作,都以平差后的坐标和 高程作为调整施工中线和放样的依据。地下工程衬砌后,要进行断面测量,核实净空。对于洞室、地下油库等还要进行实际库容的测算。

地下工程竣工测量 

地下工程竣工后要测制竣工图和记录必要的测量数据,在经营管理阶段还要进行地下工程的设备安装、维修、改建、扩建等各种测量工作。

地下工程施工时,因岩体掘空,围岩应力发生变化,可能导致地下建筑及其周围岩体下沉、隆起、两侧内挤、断裂以至滑动等变形和位移。因此,必要时,从施工前 开始,直到经营期间,应对地面、地面建筑物、地下岩体进行系统的变形观测,以保证安全施工,鉴定工程质量,开展相应的科学研究工作(见地面沉降和水平位移 观测)。

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