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。地下平面控制测量是随着隧道向前开挖延伸而用逐步布设导线的方式进行，遵循分级布设、高级控制低级的原则。地下高程控制测量方法有水准测量和三角高程测量两种方式。

一、地下导线测量

地下导线测量的任务是以必要的精度，建立隧道的地下平面控制系统。根据地下导线点可以放样出隧道设计中线及其衬砌位置，从而指示隧道的掘进及衬砌施工、地下构筑物的施工放样和竣工测量。

地下导线的起始点通常设在平峒口（隧道洞口）、斜井口以及竖井的井底车场，通过地面控制测量和联系测量测定地下导线起始点的坐标和起始边的坐标方位角。地下导线布设等级和测量精度要求取决于地下工程的类型、用途、延伸的范围大小、施工方法和设计提出的限差要求等。表10-7为《铁路测量技术规则》对各级地下导线测量的规定。

表10-7 铁路隧道地下导线测量的规定

地下导线的形状和布设形式取决于隧道的形状，应尽量沿着线路中线（或边线）布设，边长应大致相等，尽量避免长短边相接。导线点应尽量布设在施工干扰小、通视良好且稳固的安全地段，两点间视线与坑道边的距离应大于0.2m。导线点经常设在巷道顶板上，需采用点下对中；在断面较大的隧道里，导线点也常布设在底板或侧壁上。

由于地下条件的限制，地下导线并不是一次布设而成，而是随着隧洞的掘进及时地、逐步地不断向前延伸、分级布设。地下导线通常分施工导线、基本导线和主要导线3种： （1）施工导线的边长一般为20～50m，即隧洞每掘进20～50m需向前布设一个导线点，用以放样开挖面的位置和方向。 （2）施工导线边短、点多，测量误差累积较大，为了保证后面的施工放样的精度，每当向前掘进100m～300m，需选择一部分施工导线点敷设边长为50～100m、精度较高的基本导线。（3）当掘进超过1km时，为了保证贯通精度，还需选择一部分基本导线点敷设边长为150～800m、精度更高的主要导线。对于逐步向前延伸、分级布设的地下导线，后续低一级的导线要在高一级导线点的基础上向前延伸。同时，不管哪一级的导线当隧道掘进一段距离布设一个新点后，都要从起点开始进行一遍全面的复测。在直线地段只作角度检测，在曲线地段还要同时作边长检核测量。这样做一方面可以提高精度、发现错误，另外还可检查点位是否变动。在有些情况下可舍去基本导线这一级，直接在施工导线的基础上布设长边导线（主要导线）；在不具备长边通视条件的情况下也可只布设基本导线，而不布设主要导线，如图10-2所示。

图10-2 地下导线的分级布设

在城市地铁工程中，地下导线也常采用交叉导线的形式。对于大断面的长隧道，地下导线可布设成多边形闭合导线或主副导线环。

地下导线常采用测回法测量水平角。由于地下导线边长较短，因此，测角时应注意尽可能减小仪器对中和目标偏心误差的影响，遇到短边时在测回间仪器和觇标应重新对中。边长测量采用测距仪测距，对不具备测距仪测距条件的也可用钢尺量距。钢尺量距应悬空丈量，计算边长时应加入尺长、温度、倾斜、垂曲等项改正。

二、地下高程控制测量

地下高程控制测量的任务是测定地下隧道中高程点的高程，建立一个与地面统一的地下高程控制系统，作为隧道掘进中坡度的控制和竖直面内施工放样的依据。地下高程控制测量可采用水准测量或三角高程测量，其主要特点为： （1）地下高程测量线路一般与地下导线测

量的线路相同，通常利用地下导线点作为高程点。高程点可埋设在隧道的顶板、底板或侧壁上。 （2）高程点设在顶板时，观测时水准尺应倒立在测点上。 （3）地下高程测量线路在贯通前均为支水准路线，因此需要进行往返观测或多次观测，以资检核，防止出现差错。 （4）在施工中为满足施工放样的需要，一般是先用低等级高程测量给出隧道在竖直面内的掘进方向，然后再用高等级的高程测量进行检测，并建立永久高程点。每组永久高程点应设置3个，永久高程点的间距以300～500m为宜。

地下水准测量的等级和使用仪器，主要根据两开挖洞口间洞外水准路线的长度确定，表10-8为《铁路测量技术规则》的相关规定。

表10-8 地下水准测量等级及使用仪器要求

注：两开挖洞口间水准路线长度短于5km的，可按五等水准测量要求进行。
井下水准测量和三角高程测量的方法，可参考第十四章矿山井下高程测量相应部分。