矿井贯通测量课程设计

工程测量学课程设计报告

－隧道贯通测量技术设计

院系： 建筑工程学院 专业： 测绘工程

地点： 测绘专业课程设计教室 班级： 测绘B093 姓名： 学号： 教师： 成绩： 评语：

2012 年 7月 9 日 至 2012 年 7月15

日目录

一、工程概况 ----------------------------------------3

1-1、测区地质和测区概况--------------------------------------------3 1-2、工程任务------------------------------------------------------4 1-3、测区已有成果及资料收集----------------------------------------4 1-4、测量作业依据--------------------------------------------------4

二、控制网的布设-------------------------------------5

2-1、坐标系统的选择------------------------------------------------5 2-2、地面平面控制网------------------------------------------------5 2-3、外业测量------------------------------------------------------8 2-4、地面高程控制网------------------------------------------------9 2-5、地下隧道平面控制网--------------------------------------------10 2-6、隧道内高程控制网----------------------------------------------14

三、贯通测量方案的实施-------------------------------15 四、贯通误差预计-------------------------------------15

4-1、第一种方案----------------------------------------------------18 4-2、第二种方案----------------------------------------------------19 4-3、方案的精度评定------------------------------------------------19

五、组织安排------------------------------------------20 六、质量与安全保障措施--------------------------------20 七、技术总结-----------------------------------------21

7-1、坐标系选择-----------------------------------------------------21 7-2、地面导线部分---------------------------------------------------22

八、体会---------------------------------------------22

一、工程概况

1-1、测区地质和气候概况 1-1-1、测区的地质概况

测区涉及门头沟区大台街道和房山区大安山乡。其中门头沟地层由海相沉积地层和陆相地层组成，各占约50%,陆相地层又包括陆相沉积地层和火山岩地层。火山岩覆盖面积610平方公里，约占全区面积的40%。以沿河城端接为界，以北以古老的元古代沉积地层为主，以南以中生代火山岩为主。16-8亿年的元古代沉积岩360平方公里。占门头沟面积的四分之一。火山岩面积610平方公里，站门头沟面积的60%。中生代侏罗纪、白垩纪时期，门头沟境内发生过多次火山喷发，百花山系，九龙山系、南大岭都是火成岩。

1-1-2、测区的地形概况

门头沟区地处华北平原向蒙古高原过渡地带，地势西北高，东南低。地形骨架形成于中生代的燕山运动。境内总面积的98.5%为山地，平原面积仅占1.5%西部山地是北京西山的核心部分，山体高大，层峦叠嶂。门头沟地形总的趋势是西北高东南低。由四列西南东北走向的山脉构成。形成宽山窄谷的景观。由于山地切割严重，各岭脊之间形成大小沟谷300余条。平缓的山地与陡峭的山坡交替出现，地形呈锯齿状、阶段性上升。

房山区位于北纬39°30′～39°55′，东经115°25′～116°15′，处华北平原与太行山交界地带，西部和北部是山地、丘陵，东部和南部为沃野平原。主要山脉大房山、大安山、三角山、百花山、西占山等均系太行山分支。测区所在范围为房山区和门头沟区的交界处，测区范围内属丘陵地区，小山起伏、树木茂盛，地势变化小。其中地势最高的地方高程是1313.1m,地势最低的地方高程为745.0m。

1-1-3、测区的气候概况

测区为门头沟区和房山区的交界处属中纬度大陆性季风气候，春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季凉爽湿润，冬季寒冷干燥。西部山区与东部平原气候呈明显差异。年平均气温东部平原11.7℃，西部斋堂一带10.2℃。极端最高气温东部40.2℃，西部37.6℃。极端最低气温西部-22.9℃，东部-19.5℃。春季60天，夏季76天，秋季60天，冬季169天，冬季漫长是境内气候的一大特征。春秋季节，境内风、霜频繁，年平均风速为2.7米/秒，8级以上大风21次，年平均无霜期200天左右，江水河村一带无霜期仅100天。日照时数较多，年平均日照2470小时。降水量自东向西逐渐减少，受中纬度大气环流的不稳定和季风影响，降水量年际变化大，最多为970.1毫米(1977年)，最少为377.4毫米(1997年)，年平均降

水量约600毫米。冻土深度为0.5m。

1-2、工程任务

为了改善北京市房山区和门头沟区（千军台坑和曲岖涧）的道路交通状况，拟在的两个居民点之间设计一条隧道，要求在1：10000地形图上设计，根据实际地形以及交通状况，设计隧道进口点、出口点，并确定进出方向，设计地面控制、洞内控制等详细内容，并进行误差预计，最终设计出最优方案指导施工，写出较为详细的贯通测量技术报告，包括方案选择图和误差预计图。千军台属木城涧煤矿，木城涧煤矿于1952年建成投产，是京煤集团所属最大的生产矿井，至今已有50多年的发展历史，现辖千军台、木城涧坑、大台井三个生产坑井，井田面积63.2平方公里，共有员工7100多名。年产优质无烟煤250万吨，约占公司总量的一半，工业总产值6.5亿元。所产无烟煤具有特低硫、低磷、低氮等特点，是洁净、环保、优质的无烟煤，产品广泛应用于冶金、电力、化工、建材等工业行业，除供应国内市场外，产品还远销日本、韩国、巴西等国际市场。是北京市推进南部发展的重要力量。因而，隧道的设计是很必要的。

1-3、测区已有成果及需资料收集

1-3-1、根据大纲中提供的任务情况，在测区内已有如下成果： 1-3-1-1、工程区测区1：1万地形图2幅。 1-3-1-2、工程区测区控制点位置。 1-3-2、需要收集的资料：

除了教师提供的已知资料以外，同学们还应该收集如下资料：

1-3-2-1、测区的人文地质资料及地理资料，冻土线深度，测区的气候状况等等。 1-3-2-2、测区其他的控制点资料、投影带投影面选择及椭球参数等资料。 1-3-3、已有成果的分析利用

同学们对已有的成果进行分析，对已有成果进行比对，分析成果的可用性，判断控制点位置的正确性。具体要求参见规范。

1-4、测量作业依据

1-4-1、《中华人民共和国测绘行业标准》 CH/T 1004－2005

1-4-2、《中华人民国和国国家标准－工程测量规范》 GB 50026－2007 1-4-3、李青岳、陈永奇 工程测量学，测绘出版社，北京，2008,8 1-4-4、郑文华，地下工程测量，煤炭工业出版社，北京，2007,10 1-4-5、工程测量学课程设计指导书

二、控制网的布设 2-1、坐标系统的选择

坐标系统的选择包括平面坐标系统和高程基准的选择，在不同的测区根据情况可以选择不同的坐标系统，以满足测绘生产任务的需要，如本测绘任务中，可以采取平面坐标系统选用1954北京坐标系，高程系统选用1985国家高程基准。

2-2、地面平面控制网

2-2-1、选点

本工程由于是在山区，地形较为复杂。此段属丘陵地区，小山起伏、树木茂盛，地势变化小，为了保证两点的通视，基本上将点选择在山脊和山顶上，而且应该避开树林等障碍物的对视线的影响。这样才能保证两点不受地形的影响。

在设计以前理论上讲，要到实地踏勘。或者对已有的1:10000的地形图进行分析，选定合理的导线点以后，到实地中定点，之后造标埋石。具体的造表标准与选用的导线标准有关，由于本工程是一项相对较大的一项工程，因而有必要采用永久导线点。 导线点的制作如下图：

永久导线点构造图

2-2-2、地面平面控制网的布设方案

在我设计的方案中,有GPS1,GPS2,GPS3,GPS4,GPS5,GPS6,6个GPS点,其中GPS1,GPS2,GPS3,是为了计算D01点,而GPS4,GPS5,GPS6是为了计算D08

并且,GPS1与D01重合,GPS4与D08重合

2-2-2-1、第一方案：

地面控制网主要布设了8点： D01,D02,D03,D04,D05,D06,D07,D08。组成一个附和导线，其中D01和D08两点为进隧道点和出隧道点，导线采用的是四等导线。此方案的地面导线总长是2390m

2-2-2-2、第二方案（GPS）：

地面控制网主要布设了6点： D08,D09,D10,D11,D12,D01。组成一个附和导线，其中D08和D01两点为进隧道点和出隧道点，导线采用的是四等导线。此方案的地面导线总长是2130m

2-2-3施测方案

根据选定的测量方案和测量方法进行施测并计算。每一施测和计算工作环节，均须有可靠的检核，要进行复测复算，防止产生粗差。并将施测实际测量精度与所要求的精度进行比较，若发现实际测量精度低于设计中所要求的精度时，找出原因，采取提高实测精度的相应措施，进行重测。根据掘进工作的需要，及时延长隧道的中线和腰线。在直线段每隔150m，在曲线段每隔100m，设一中线点，并测有高程；供衬砌用的临时中线点宜每10米加密一点。直线上应正倒镜压点或延伸；曲线上可用偏角法、长弦支距法等方法测定。供延伸用的临时中线点可采用串线法延伸标定。串线长度直线段不大于30m，曲线段不大于20m。全断面开挖的施工中线宜先用激光导向，后用全站仪、光电测距仪测定。采用上下半断面施工的隧道，上半断面每延伸90~120米时应与下半断面的中线点联测，检查校正上半断面中线。永久中线点和临时中线点的距离测量应使用光电距仪，可变动反射镜高度测量两次，其较差在各等级仪器限差内时取平均值。使用钢尺量距应保证不低于1/5000测距精度要求。洞内中线点埋设宜采用混凝土包木桩，严禁包埋木板、铁板和在砼上钻眼。设在顶板上的临时点可灌入拱部砼中或打入坚固岩石的钎眼内。曲线隧道中线点横移时，可以根据横移距离S，按一定密度计算出横移后的相应点坐标，根据计算坐标放设相应的横移中线。洞内施工高程测量应符合以下规定：施工高程测量应根据洞内已设的高程控制点引测加密。加密点可用道钉埋设在永久中线点旁。用光电三角高程测定高程时，可变动反射镜高度测量两次取平均值。但这种方法不宜进行高程传递。用水准测量高程时，应测量两次或利用加密点作转点闭合到已知高程点上。施工高程点应经常检查。

两种方案导线部分均根据四等导线的要求，使用用国产三鼎STS-75R2全站仪，精度为2\， 2+2 ppm，以每站六个测回测量水平角，每站观测的水平角角值根据四等导线测角技术

要求进行严格的检核。测边同样采用全站仪，每边往返测量边长，往测及返测各测量四个测回，一测回内各读数之间较差不得超过5mm，单程各测回较差不得超过7mm，往返较差不得超过2（a+bD) 。外业完毕后，进行相关的内业处理。导线长度相对闭合差小于?1/35000，方位角闭合差小于5n，要求对此导线闭合环进行严密平差，在各项闭合差满足《规程》要求的前提下，消除误差影响。第一方案的导线全长为5.698km，第二方案的导线全长为2.726Km。

导线测量的主要技术要求 测角测距导线等长度级 (Km) (Km) 差(mm) (″) 三14 等 3 1.8 20 10 － 平均边长中中误误差(mm) 中误差测距相对 方位角闭相 对 闭 合 差 测回数 DJ1DJ2DJ6合差(″) ?1/1500006 3.6n ?1/55000 四9 等 1.5 2.5 18 ?1/80000 4 6 － 5n ?1/35000 一4 级 二2．4 0.25 8 级 三1．2 0.1 级 12 15 15 0.5 5 15 ?1/30000－ 2 4 10n ?1/15000 ?1/14000 － 1 3 16n ?1/10000 ?1/7000 － 1 2 24n ?1/5000 注：①表中n为测站数；②当测区测图的最大比例尺为1:1000时，一、二、三级导线的平均边长及总长可适当放长，但最大长度不应大于表中规定的2倍。

2-3、外业测量

2-3-1、在外业测量过程中要严密的把握好各项限差, 保障每一测站上数据符合要求。导线测量时应注意以下几点要求：

a.当导线边长较短时，应控制导线边数，但不得超过相应等级导线长度和平均边长算得得边数。

b.导线宜布设成直伸形，相邻边长不宜相差过大。当附合导线长度超过规定时，应布设成结点导线网，结点与结点、结点与高级点之间的导线长度不应大于规范中规定的长度的0.7倍。

c.当导线平均边长较短时，应控制导线边数，但不得超过表相应等级导线长度和平均边长算得的边数；当导线长度小于表规定长度的1\\3时，导线全长得绝对闭合差不应大于13cm。

d.当测区测图的最大比例尺为1：1000时，一、二、三级导线的平均边长。 仪器级别 光学测微器两次重合读数差/″ DJ1 DJ2 DJ6 1 3 - 差 /″ 6 8 18 9 13 - 6 9 24 半侧回归零一测回内2C互差/″ 同一方向值各测回互差/″ 2-3-2、外业测量前先对仪器进行检校 对视准轴进行检校； 对横轴的检校； 对竖轴的检验； 对圆水准器的检验；

对全站仪仪器常数的检验（采用六段解析法）； 检校完成后，提交检校的数据，以及检校数据报告。 2-3-3、内业数据处理

内业数据处理前首先对外业数据进行初步的检查，等检查完合格后才能进行数据的处理。处理软件可以选择南方公司的平差易软件对数据进行平差。处理完成后，提交评查报告，包含平差网图。

2-3-4、进洞点和出洞点的处理：

对进洞点加护桩：首先在进洞点GPS1点架设全站仪照准N1点，在该视线方线上标定一点01，倒转望远镜标定另一点02.标定完成后，照准N1点，在该方向上标定一点03，倒转望远镜标定另一点04.所有标定点在实地用木桩标定。

对出洞点也做类似的处理。并做好点之记。

2-4、地面工程高程控制网

2-4-1、水准点的选取

在两个导线点之间根据四等水准测量的要求，要求视距长度不超过100m，而且在导线点之间布设偶数测站。观测顺序后后前前。仪器使用北京仪器公司生产S3水准仪。尽量保证两水准点之间的通视。

2-4-2、水准点的制作

地面水准测量等级及使用仪器要求 等级 两洞口间水准线路长水准仪型号 标尺类型 度/km 二 ＞36 S0.5、S1 线条式因瓦水准尺 线条式因瓦水准尺 区格式木质水准尺 区格式木质水准尺 S1 三 13～36 S3 四 5～13 S3 2-4-3、外业测量前的准备

仪器检校：i角的检验和三轴的检验 检验完后提交检验报告。 2-4-4、外业数据处理

外业数据处理之前首先对外业数据进行检查，等检查合格之后。在对数据进行处理，计算闭合差，，计算出各导线点的高程。对闭合差进行分配。

2-5、地下隧道平面控制网

2-5-1、隧道内导线点的选取 选点时应考虑的因素：

2-5-1-1、相邻导线点之间通视良好，并应尽可能是点间距距离大一些，各级导线边长均应符合要求。

2-5-1-2、为了避免运输干扰，应尽量将点设在远离运输轨道的一侧。

2-5-1-3、导线点应当选在巷道稳定，安全，便于安置仪器进行观测的地方，避开淋雨，偏帮落实和其他不安全因素。

2-5-2、选点

主要沿隧道的一边进行布设，导线点主要设置在隧道的一侧。导线往往不是一次全面布网，而是虽经下巷道掘进而逐步敷设。随着隧道的掘进每延长30-100m延长一次，当隧道掘进到300-500m时，再敷设基本控制导线。用开检查前面敷设的低等控制导线是否正确。

铁路测量对地下导线测量的规定

测量部位 测量方法 导 线 测 量 测量等级 二 三 四 五 \测角精度（） 适用长度（km） 边长相对中误差 1/5000 1/10000 1/5000 1/10000 1/5000 1/10000 1/5000 1/10000 洞 内

±1.0 ±1.8 ±2.5 ±4.0 直线7～20 曲线3.5～20 直线3.5～7 曲线2.5～3.5 直线2.5～3.5 曲线1.5～2.5 直线＜2.5 曲线＜1.5 2-5-3、隧道导线的施测方案 2-5-3-1、隧道腰线的标定

腰线的标定

隧道中已有一组腰线点1.2.3.隧道的设计坡度为i，需要向前标设一组新的腰线点4.5.6.组间距一般为30m左右。标设时水准仪安置在两组点之间，先照准原腰线点1.2.3.上的小钢尺并读数，然后计算各点间的高差，以检查原腰线点是否移动。确定其可靠后，记下3点的读数a的符号一视线为准来定，点在视线之上为正，在视线之下为负。然后丈量3至4的距离l34,则可按下式算出腰线点4距视线高度b：

B=a+h34=a+l34×i

式中h34---3与4点之间的高差。 2-5-3-2、隧道的中线的标定

隧道中线示意图

中线测量的步骤：

标定时，现在Ａ点安置经纬仪，根据角??和距离lAB 可标定出Ｂ 点。然后将仪器移至Ｂ点，后视Ａ点标设（180°+?）角，这时仪器视线方向就是边线的方向。再在视线上连续标示1点和2点，则B，1，2即为一组边线点。

2-5-3-3、平面掘进方向的标定

当隧道采用全断面开挖法进行施工时，通常采用中线法。如下中线标定示意图，P1,P2为导线点，A为隧道中线点，已知P1 ,P2的实测坐标及中线点A的设计坐标和隧道中线的设计方位角ɑ，采用坐标反算等有关公式计算出放样点Ａ所需的放样数据。然后用极坐标法放出Ａ点，在Ａ点埋设与导线点相同的标志，并且还要用经纬仪重新测量出Ａ点的坐标，以资检核。标定开挖方向是将仪器安置在Ａ点，后视导线点p2，i拨角?A，即可得掘进的中线方向，在中线方向上埋设３个中线点作为一组中线点，用一组中线点可指示直线隧道掘进30——40ｍ。也随着开挖面向前推进，设置一组新的中线点。

中线标定示意图 2-5-3-4、洞口开挖位置和进洞方向的标定

标定时先要检查和熟悉设计图纸，弄清地面控制测量布设的洞口点和附近控制点和水准点测量坐标值和高程值，检查核对设计图上的设计数据，所用测量数据和设计数据必须准确无误。然后根据地面控制测量所得的洞口点坐标和它以其他控制点的连线方向，以及设计的隧道开挖点坐标和中线方向，用坐标反算公式计算出所需的标定数据，用全站仪极坐标法标定洞口开挖位置和进洞方向,同时根据洞口所设高程控制点的高程值，确定东路口开挖点在竖直面内的高程位置

2-5-3-5、线路施工过程中，进行路线纵断面图和横断面图的测绘。 2-5-3-5-1、纵断面图的绘制

线路的平面位置在实地测设之后，应测出各里程桩处的高程。从而绘制沿线起伏情况的纵断面图，以便进行线路纵向坡度、桥涵位置、隧道洞口位置的设计。线路纵断面图是线路设计的基础文件之一。定测阶段的高程测量，应尽量采用初测水准点的高程数据。但须要逐一检测，限差为 mm（K为相邻水准点间的路线长度，以km计），当水准点被破坏或将受到施工影响时，应补设新点。新设水准点的测量要求与基平测量相同。初测水准点检测后，以中平测量的要求测出各里程桩、加桩处的高程，并绘制纵断面图。

2-5-3-5-2、线路横断面图的测绘

在线路设计中，只有线路的纵断面图往往不能满足路基、隧道、桥涵、站场等专业

设计以及计算土石方数量等方面的要求。因此，必须测绘出表示线路两侧起伏情况的横断面图。在线路上，一般应在曲线控制点、公里桩和线路纵、横向地形明显变化处测绘横断面。在大中桥头、隧道洞口、档土墙等重点工程地段，适当加密横断面。

2-6、隧道内高程控制网

高程的起始点其为进洞点和出洞点。采用的是国产的北京光学仪器厂生产的S3水准仪。每300m设计一个高程控制点。在施工工程中为了满足放样的需要，一般是是先用低等级高程测量给出隧道在数值面内的掘进方向，然后再用高等级的高程测量进行检测，并建立永久高程点，每个高程点应设立3个，永久高程点间的间距以300——500m为宜。水准点布设在隧道的一侧。而且水准点的布设是按四等水准测量规范要求进行布设的。具体要求如下表：

地下水准测量等级及使用仪器要求

测每公里高两开挖洞口间水准路线长度/km ＞32 11～32 5～11 水准仪等级 水准标尺类型 量等级 差中数的偶然误差/mm 二 三 四 ≤1.0 ≤3.0 ≤5.0 S1 S3 S3 线条式因瓦水准标尺 区格式水准标尺 区格式水准标尺 水准测量进行往返测量，往返测量的高差互差为50L，其中L为水准路线的长度。

水准测量观测的技术要求

等级 仪器级别 视线长度/m 前后视前后视距视线离基本分划辅助分划黑红面读数差/mm 基本分划辅助分划黑红面高程差/mm 距差/m 累积差/m 地面最低高度/m 三等 S1 S3 100 75 100 100 3 6 0.3 1.0 2.0 1.5 3.0 5.0 6.0 四等 等外 S3 S1 5 10 10 50 0.2 0.1 3.0 4.0

表7

项目 等级 测段路线往返测高差不符值/mm 一等 二等 三等 ±4K ±12K ±4L ±12L ±4F ±12F ±6R ±20R ±2K ±2L ±2F 附合路线闭合差/mm 环线闭合差/mm 检测已测测段高差之差/mm ±3R 三、测量方案的实施

根据选定的测量方案和测量方法进行施测并计算。每一施测和计算工作环节，均须有可靠的检核，要进行复测复算，防止产生粗差。并将施测实际测量精度与所要求的精度进行比较，若发现实际测量精度低于设计中所要求的精度时，找出原因，采取提高实测精度的相应措施，进行重测。根据掘进工作的需要，及时延长隧道的中线和腰线。在直线段每隔150m，在曲线段每隔100m，设一中线点，并测有高程；供衬砌用的临时中线点宜每10米加密一点。直线上应正倒镜压点或延伸；曲线上可用偏角法、长弦支距法等方法测定。供延伸用的临时中线点可采用串线法延伸标定。串线长度直线段不大于30m，曲线段不大于20m。全断面开挖的施工中线宜先用激光导向，后用全站仪、光电测距仪测定。采用上下半断面施工的隧道，上半断面每延伸90~120米时应与下半断面的中线点联测，检查校正上半断面中线。永久中线点和临时中线点的距离测量应使用光电距仪，可变动反射镜高度测量两次，其较差在各等级仪器限差内时取平均值。使用钢尺量距应保证不低于1/5000测距精度要求。洞内中线点埋设宜采用混凝土包木桩，严禁包埋木板、铁板和在砼上钻眼。设在顶板上的临时点可灌入拱部砼中或打入坚固岩石的钎眼内。曲线隧道中线点横移时，可以根据横移距离S，按一定密度计算出横移后的相应点坐标，根据计算坐标放设相应的横移中线。洞内施工高程测量应符合以下规定：施工高程测量应根据洞内已设的高程控制点引测加密。加密点可用道钉埋设在永久中线点旁。用光电三角高程测定高程时，可变动反射镜高度测量两次取平均值。但这种方法不宜进行高程传递。用水准测量高程时，应测量两次或利用加密点作转点闭合到已知高程点上。施工高程点应经常检查。

具体做到以下各项要求：

3-1、调查了解待贯通井巷的实际情况，根据贯通的容许偏差，选择合理的测量方案与测量方法。对重要的贯通工程，要编制贯通测量设计书，进行贯通测量误差预计，以验证所选择的测量方案，测量仪器和方法的合理性。

3-2、依据选定的测量方案和方法，进行施测和计算，每一施测和计算环节，均须有独立可靠的检核，并要将施测的实际测量精度与原设计书中要求的精度进行比较。若发现发现实测精度低于设计中所要求的精度时，应当分析其原因，采取提高精度的相应措施，返工重测。

3-3、根据有关数据计算贯通巷道的标定几何要素，并实地标定巷道的中线和腰线。 3-4、根据掘进巷道的需要，及时延长巷道的中线和腰线，定期进行检查测量和填图，并按照测量结果及时调整中线和腰线。贯通测量导线的最后几个测站点必须牢固埋设。最后一次标定贯通方向时，两个相向工作面之间的距离不得小于50m。当两个掘进工作面之间的距离在岩巷中剩下15—20m，煤巷中剩下20—30m,测量负责人应以书面形式报告技术负责人以及安全检查和施工区队等有关部门。

3-5、巷道贯通之后，应立即测量出实际的贯通偏差值，并将两端的导线连接起来，计算各项闭合差。此外，还应对最后一段巷道的中线和腰线进行调整。

3-6、等施工竣工后实地的测量隧道贯通误差，并对中腰线做进一步的调整，并重新对其做出标定。并撰写技术总结报告，认真做出总结和体会。

[1]

四、贯通误差预计

用国产的三鼎全站仪，测角精度为2″，测距精度为±（0.005+5×10回测量水平角。每边往返测量边长，往返各测4个测回。 （1）地面导线的测角中误差：m?上=±4.5″

（2）地面导线一量边误差：导线平均边长为350m，按王庄煤矿全站仪的测距标称精度取：

?6），以六个测

ml上?0.002?2?10-6D?0.002?2?10?6?350??2.7mm

地面导线二量边误差：导线平均边长为300m，按王庄煤矿全站仪的测距标称精度取：

ml上?0.002?2?10-6D?0.002?2?10?6?300??2.6mm （5-1）

（3）地下导线测角误差m?下=±5.4″

（4）地下导线量边误差：按导线平均边长100m，根据仪器的标称精度：

ml下?0.002?2?10?6D?0.002?2?10?6?100??2.2mm （5-2）

（5）地下水准测量误差：按规程限差反算四等水准每1Km的高程中误差

m公里=上2022=±7mm

（6）导入高程误差：一次导入高程的中误差m公里下=?15mm （7）地下水准测量误差：每1Km的高程中误差∑Ry值计算表

导线点号 Ry/m 2m公里经 =±32mm

地面导线一 隧道入口GPS1(D01) D02 D03 D04 D05 D06 D07 隧道出口GPS4(D08) ∑Ry 导线点号 地面导线二 隧道入口GPS1（D01） D12 D11 D10 D09 隧道出口GPS4（D08） ∑Ry 隧道导线 导线点号 隧道入口GPS1（D01） sd01 sd02 sd03 sd04 sd05 Sd06 Sd07 Ry/m 838 844 836 817 792 761 728 689 22838 619 481 220 184 495 890 1182 3742596 Ry/m 838 593 152 305 709 1182 2979152 Sd08 Sd09 Sd10 Sd11 Sd12 Sd13 Sd14 Sd15 Sd16 Sd17 Sd18 Sd19 Sd20 Sd21 Sd22 隧道出口GPS4(D08) ∑Ry 4-1-1、地面导线在水平方向上的误差预 (1) Ⅰ.方案一：

①角误差引起的误差K点在x方向上的误差：

M?上=?'2623 551 484 418 344 169 0 155 298 453 599 749 878 1009 1143 1182 12273641 m?上??Ryi?1n2i ??4.52062653742596??0.042m

其中Ryi由设计图上直接量取。

②量边误差引起的误差K点在x方向上的误差：

'Ml上=??mi?1nl上2cos2? =±0.014m

Ⅱ.方案二：

①角误差引起的误差K点在x方向上的误差：

' M?上=?m?上??Ryi2?i?1n?4.5?2979152?0.037m

206265

其中Ryi由设计图上直接量取。

②量边误差引起的误差K点在x方向上的误差： Ml上=?

'?mi?1nl上2cos2? =?0.016m

(2)地下控制导线误差预计 地下导线在水平方向上的误差预计

①测角引起的误差K点在x方向上的误差：

'm?下M?下??2??Ri?1n2yi??5.4?12273642??0.065m

2?206265其中Ryi根据井下导线由设计图上直接量取 ②量边误差引起的误差K点在x方向上的误差：

'1 Ml下=?2?mi?1nl下2cos2?=±0.013m

其中ml下=±5.3mm

(3)贯通在水平重要方向x方向上的总误差 贯通在水平重要方向x上的总中误差为: Ⅰ.方案一：

''Mx'k??M22x'?上2?M2x'l上?M2x'??M下2x'l下

??0.042?0.014?0.065?0.013??0.08m Ⅱ.方案二：

22Mx'k??M22x'?上2?M2x'l上?M2x'??M下2x'l下

??0.037?0.016?0.065?0.013??0.077m (4)贯通在水平重要方向x方向上的预计误差（取2倍的中误差）： Ⅰ.方案一： Mx'预'22?2Mx'k=±0.160m

Ⅱ.方案二： Mx'预?2Mx'k=±0.154m

4-1-6、地面水准测量误差：

按规定限差求算四等水准测量每千米的高差中误差mKL=±20/22mm=±0.007m 地面上导线一水准：mH =±mKL地面上导线二水准：mH=±mKL 地下水准：mHK1=±mKLL =±4mm L=±3.9mm

R =±2.2mm

22 m+ m=MHHK1=±4.6mm HK方案一：

mHK2=MHK×2=2×4.6=±9.2mm 方案二：MHK= mH+ mHK1

22=±4.5mm

mHK2=MHK×2=2×＝±9mm

4-2、方案的精度评定：

贯通相遇点在水平重要方向上的允许偏差不得超过0.5m，在高程方向上的允许偏差不得超过0.3m。从以上误差预计结果可知：在水平重要方向上和高程上两个方案均没有超过允许的贯通偏差值，说明所选定的测量方案和测量方法均能满足贯通精度要求的。通过比较可以看出第二个方案总体优于第一个方案，由于应用GPS技术建立隧道地面测量控制网，无须通视，不需要中间连接点，故不受地形限制，只需考虑选点环境适合于GPS观测，而且选点布网灵活，减少了工作量，提高观测速度，降低了工程费用。

五、组织安排

将此测量工程任务分给四个测量队伍，巷道采用的是双相贯通，每个方向需要两个测量队伍，其中一个队伍进行平面控制测量，而另一个的队伍进行高程控制测量。施测人员，也进行相应的内业数据处理。从而，保证工程的精度。

六、质量与安全保障措施

6-1、要求对测区的气候、土质、地貌等多方面与工程项目相关的因素进行仔细勘测，由勘测任务负责人员在勘测完成后提交勘测情况书面报告，交安全生产指导小组审批。

6-2、要加强技术管理，通过复测、复算，保证施工和控制测量成果的正确性，通过平差、短边增加测回数等技术手段，保证测量成果的精度。

6-3、测量工作的成果以精度作为重要的检核标准，为保证工程的安全施工问题，提高

施工精度，测量人员对测量工作过程中使用的仪器及相关设备应进行仔细的检核，确保仪器的实用性，全站仪、经纬仪、水准仪等这些相关仪器在隧道进行测量的过程中，应采取一些不同于地面测量的安全及精度保障措施。要求仪器有较好的密封性，最好有防爆照明设备，如果用垂球作为觇标时，可将矿灯置于垂球的后侧面，并在矿灯上蒙一层白纸，使垂球线清晰地呈现在柔和的光亮背景下。

6-4、做好人员的安排及相关工作任务的调整，事先使每个人明确自己的工作任务，遇到机动性的工作任务时，只有工程负责人员有权调整员工的工作任务。 为了避免人为误差的影响，两次测量要更换观测人员。

6-5、巷道贯通之后，应立即测量出实际贯通的偏差值，并将两端的导线连接起来，计算各项闭合差。此外，还应对最后一段巷道的中腰线进行调整。

6-6、对施测成果要及时的进行精度分析，并与原误差预计精度要求进行比较，各个环节不能低于精度要求，做到及时发现问题，必要时重测。

6-7、在施工过程中，要注意保护好仪器，注意测量员的安全问题。特别是在此测量工程中，大多在山地中进行测量，所以必须提高安全意识。

6-8、尤其是在夏天炎热的时候，注意保护好的仪器，必要时要给仪器打伞处理。注意人员的防中暑处理，在隧道施工时，防止隧道施工过程的滴落和岩壁的水。测量员自身要有很强自我保护意识。

6-9、注重原始资料的可靠性，对工程设计的资料，包括方位、坐标、距离、高程、坡度、

要进行认真的检查核对，测量起算数据要反复查对，确保准确无误。

6-10、对各项测量工作都要有可靠性的检核，要进行复测复算，防止产生粗差，对于本贯通工程进行复测时，尽可能的换人观测和计算。

6-11、要采取措施提高贯通测量的精度，如设法提高定向测量精度，有条件的加测陀螺定向边，并进行平差等。施测高精度导线时，尽可能的采用长边导线，并使用光电测距仪量边，要设法提高仪器和觇标的对中精度，如采取防风措施，采用光学对中，加大垂球重量，增加重新对中测回数，或采用三联架法测量。

6-12、工程完成之后，应对测量工作进行精度分析与评定写出总结，由贯通项目总工程师撰写。

七、技术总结

7-1、坐标系选择

平面控制网的坐标系统，应满足测区内投影长度变形值不大于2.5cm/km，的要求，同时还要尽可能满足：

7-1-1小测区可采用简易方法定向，建立独立坐标系统；

7-1-2采用高斯正形投影3°带或任意带平面直角坐标系统，投影面可采用1985年国家高程基准、测区抵偿高程面或测区平均高成面；

7-1-3采用统一的高斯正形投影3°带平面直角坐标系统 7-1-4在已有平面控制网的地区，可沿用原有的坐标系统。 7-2、地面导线部分

城市四等导线网，采用闭合导线形式，易于检核，严格控制边数与平均边长，选点时按照《工程测量规范》与《隧道测量规范》中的相关规程进行地面控制点与地面水准点的选择。闭合导线可以有效的对导线进行平差，通过角度闭合差及方位角闭合差双向检核各导线点的坐标，已求得隧道进口点和出口点的精确坐标。

高程测量中，采用四等水准测量，以往返测由已知点确定未知点，再由未知点测到已知点的方法，可进行有效的检核，以此确定水准基点的高程。

八、体会

在本次的课程设计中,我一开始遇到了很大的困难,主要是已知搞不清楚自己到底要干什么,所以开始的进程很慢,但是我相信万事开头难,但是一旦开了头了,那么也就简单了,所以不管我觉得自己多么难,我依然坚持了下来,当然还是要感谢很多同学的帮助,在我彷徨的时候给我指点迷津，让我的很多问题都可以迎刃而解。

本次实习的时间不是很长,对于我来说这次课程设计的课题有些难,所以时间相对于的有些短,有些紧。但是值得高兴的事，此次课程设计却很好的达到了理想的效果，在很大程度上实现了理想联系实际，使老师课堂所传授的知识与实际得到了很好的结合，对工程测量学有了更加深入的了解，特别是对贯通测量预计这方面的知识了解得更加透彻，掌握得更加牢固。

值得高兴的是,对于课程设计的逐渐了解和对于设计目的和设计的原理的逐步掌握,基于对测量知识的认识和对现场施工工艺的研究我简要归纳出以下几个提高工程控制测量精度的现场测量施工方案、方法。通过对两种导线控制网方案的分析比较最终确定采用闭合导线，因为它在保证精度的同时又能减轻工作量等优于其它布设方案的条件。不过隧道工程施工控制网的建立都大同小异，很难找到具有突破性质的新方法，但并不是说所有施工控制网的精度都一样，而相同的最佳布置形式在不同的情况下也不一定是最佳方案。

同时,我认为贯通测量作为矿山测量的一部分，其重要性也是不可忽视的。而且在大学

的三年的学习里很多相关学科里都有涉及到贯通测量的知识，一直以来我们都不是掌握的很明白和清楚，不过通过这次课程设计，我们还是第一次自己通过各种努力和相关资料的收集来如此深入的了解这方面的知识，现在再回头看看以前课本上的知识，突然就会发现以前的很多不明白的知识点都显得清晰起来。贯通测量是一项非常重要的测量工作，这就要求矿山测量人员必须一丝不苟，严肃认真地对待贯通测量工作。因为贯通测量过程中发生错误未能贯通，或贯通后接合处的偏差值超限，都将影响井巷质量，甚至造成井巷报废、人员伤亡等严重后果，在经济和时间上给国家造成很大损失，也使测量人员的信誉一落千丈。

在此次的课程设计过程中，很多以前没涉及到的误差计算着实让我慌乱了一段时间，后来研究了一下，又和其他的同学讨论了一下，这才明白，不过我个人觉得明白了公式以后，对前面的实验原理和设计就能理解的更透彻一点。

总之，通过本次设计，我不但加强巩固了理论知识、加强了动手能力而且更重要的是培养了认真、一丝不苟、不怕繁琐的工作精神。最主要的是，通过此次课程设计让我对自己的专业又有了一个更深入的了解，当然，同时的，也对自己的专业燃起了更多的热情，我希望自己能把这种热情运用到以后的生活和学习中去，让自己能已知保持这种充实奋进的激情，然后不断的努力，不断的充实自己，丰富自己，让自己能够得到提高。最后的最后，感谢这次课程设计，老师的指导和同学们的帮助，还有平常的课上的知识，让我可以顺利的完成这次课程设计。非常感谢！！！

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