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地下工程的分类_地下工程控制测量方法_地下工程测量
地下工程的分类
(1)地下交通运输：包括铁路隧道、地下铁道、地下隧道等。
(2)地下工业用房：地下工厂、地下电站、地下变电所、地下实验室、地下污水处理场、地下输水隧洞等。
(3)地下储存库房：包括地下车库、地下油库、水封油库、地下冷库、地下物资仓库、地下水库、地下废料库等。
(4)地下生活用房：包括地下商店、地下街道、地下影院、地下医院、地下运动场、地下住宅等。
地下工程作为一种地下建筑物，其所在位置受其用途所限，地点较固定，埋深较浅。为了使用安全，无论人工洞室还是天然洞室，通常都进行过稳定性处理，如采取支护、衬砌、锚、喷等措施，一般处于稳定状态。因此，高等级公路修建中遇到地下工程这类空洞的概率相对较小，即使碰到，其调查、处理也相对简单和容易。
地下工程控制测量方法
一、地下工程平面控制测量
地下工程平面控制测量的主要任务是测定各洞口控制点的相对位置，以便根据洞口控制点，按设计方向，向地下进行开挖，并能以规定的精度进行贯通。因此，要求选点时，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
对于长度较短的山区直线隧道，可以采用直接定线法。如图1所示，A、D两点是设计选定的直线隧道的洞口点，直接定线法就是将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B、C两点，作为洞口点A、D向洞内引测中线方向时的定向点。
在A点安置经纬仪(或全站仪)，根据概略方位角α定出B'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C'点，同法再延长直线到D点附近的D'点。在延长直线的同时，用测距仪测定A、B'、C'、D'之间的距离，量出D'D的长度。C点的位置移动量C'C可按下式计算：C'C=D'D×(AC'/AD')
在C点垂直于C'D'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B点，再从B点延长至A点。如果不与A点重合，则用同样的方法进行第二次趋近。
2．三角网法
对于隧道较长、地形复杂的山岭地区或城市地区的地下铁道，地面的平面控制网一般布设成三角网形式，如图2所示。用经纬仪和测距仪或全站仪测定三角网的边角，形成边角网。边角网的点位精度较高，有利于控制隧道贯通的横向误差。
3．导线测量方法
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DJ2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，或用同样等级的全站仪测角和测距。经洞口两点坐标的反算，可求得两点连线方向(对于直线隧道，即为中线方向)的距离和方向角，据此可以确定从洞口掘进的方向。
4．全球定位系统法
用全球定位系统(GPS)定位技术进行地下建筑施工的地面平面控制时，只需要在洞口布设洞口控制点和定向点。除了洞口点及其定向点之间因需要做施工定向观测而应通视之外，洞口点与另外洞口点之间无须通视，与国家控制点或城市控制点之间的连测也无须通视。因此，地面控制点的布设灵活方便。且其定位精度目前已能超过常规的平面控制网，GPS定位技术已在地下建筑的地面控制测量中得到广泛应用。
二、地下工程高程控制测量
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、斜井口和坑道口)附近水准点的高程，作为高程引测进洞内的依据。水准路线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。每一个洞口埋没的水准点应不少于3个，且以能安置一次水准仪即可连测，便于检测其高程的稳定性。两端洞口之间的距离大于1km时，应在中间增设临时水准点。高程控制通常采用三、四等水准测量的方法，按往返或闭合水准路线施测。
地下工程测量
地下工程的测量环节包括:建立地面控制网、地面和地下的联系测量、地下坑道中的控制、竣工及施工测量。对测量的要求如下：
（1） 应严格按照先控制后碎部、高级控制低级、对测量成果逐项检核，测量精度必须满足规范要求等原则进行。
（2）在隧道工程中，两个相向开挖的工作面的施工中线往往因测量误差产生贯通误差(分为纵向、横向和高程贯通误差)。对于隧道而言，纵向误差不会影响隧道的贯通质量，而横向误差和高程误差将影响隧道的贯通质量。因此应采取措施严格控制横向误差和高程误差，以保证工程质量。
（3）为保证地下工程的施工质量，在工程施工前，应进行工程测量误差预计。预计中应将容许的竣工误差加以适当分配。一般来说，地面上的测量条件比地下好，故对地面控制测量的精度应要求高一些，而将地下测量的精度要求适当降低。
（4）在地下工程中应尽量采用先进的测量设备。地面控制测量应采用GPS测量技术进行。平面联系测量应尽量采用陀螺定向。坑道内的导线测量应采用红外测距仪测距以加大导线边长，减少导线点数。为限制测角误差的传递，当导线前进一定距离后应使用高精度陀螺经纬仪加测陀螺定向边
隧道控制测量包括地面和洞内两部分，每一部分又分平面控制测量和高程控制测量。地面平面控制测量常采用三角网、电磁波测距导线、GPS网。地下平面控制测量主要采用钢尺量边导线和电磁波测距导线进行。另外还可对某些边加测陀螺方位角。地面和洞内的高程控制，一般都采用水准测量的方法。
隧道控制测量的主要作用是保证隧道的正确贯通（两个或两个以上的掘进工作面在预定地点彼此接通的工程），其精度要求，主要取决于隧道贯通精度的要求、隧道长度与形状、开挖面的数量以及施工方法等。隧道贯通误差在线路中线方向上的投影称为纵向贯通误差，在垂直于中线方向的投影长度称为横向贯通误差，在高程方向上的投影称为高程贯通误差。一般取两倍中误差作为各项贯通误差的限差。
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