東英測繪——隧道地下控制測量導線布設形式

隧道的控制測量跟一般的控制測量不同，隧道內沒有GPS衛星信號，不能實現高精度的GPS靜態控制測量；

大多數情況下隧道是隨著掘進進行控制測量，隨著隧道的掘進，離洞口越遠的地方導線點的精度越低，有可能影響到隧道的橫向貫通誤差。

在隧道內需要如何布設導線呢？

傳統做法是在洞內布設邊長適當的支導線，布設方案簡單，觀測工作量較少，布設靈活，但由于沒有多余觀測和其他約束條件，在實際工作中即使發生錯誤也無法檢查，同時隨著導線長度的增加，端點橫向誤差增大。

為了減小支導線端點誤差，常常采用減少導線轉折角個數（加大導線邊長）或選擇若干導線邊用陀螺經緯儀測定其方位角的方法，但由于受陀螺經緯儀精度影響，實際作業時一般不采用這種方法。

為了避免上述支導線的缺點，提高導線端點精度，并根據實際施工情況及井下工作條件，一般采用以下幾種布設形式。

主輔點菱形導線法

在地下控制支導線點（主點）的附近再布設一個導線點（輔點），為了便于同時設置目標和精確量距，考慮兩個觀測點安裝在同一個強制歸心觀測墩上，邊長約為10~15cm，兩點之間距離在事先安裝好中心螺旋后可用游標卡尺精確測量，由于游標卡尺丈量精度可達±0.2mm，因此可認為主副點間長度值沒有誤差。

主輔點四邊形導線法

在地下控制支導線基礎上每4點組成四邊形，相鄰主輔點采用游標卡尺測量長度。

環形導線法

根據隧道實際情況，布設成環形導線，導線點采用強制歸心裝置，安裝在地下地鐵隧道側壁，保持離開側壁一段距離，一般約0.5~0.7m，以保證視線離開側壁約在0.5m以上，減少旁折光的影響，導線所有角度距離采用Ⅰ級全站儀觀測。

通過這種布網方式使兩條導線形成公共點或者公共邊，構成檢核條件。隨導線長度的延伸，兩條導線可以在適當的位置再次相交或重合，創造出新的檢核條件。

基本雙導線

采用雙導線網布設隧道洞內平面控制網，由于具備了檢核條件，測量粗差可以及早發現并消除。

通過精度評定，控制網精度不足時可以采用增加觀測測回數、使用更高精度的儀器或改善洞內觀測條件等方法重測。

但如果發現測量的數據不能閉合時，不能快速準確的確定哪個控制點出現了問題，只能對雙導線網進行重測，不僅加大測量作業的工作量，也對隧道施工進度造成一定的影響。

線性交叉導線網

采用線性交叉導線網布設，使每個新布設的控制點都有足夠的檢核條件。

當方向數為2個時，采用左右角觀測法；當方向數為3或超過3個時，采用全圓觀測法。

邊長測量要進行對邊測量，并進行溫度和氣壓改正。從圖中可以看出，每次新增控制點為一組對稱點，每點通過不同的控制點可計算出兩組坐標數據互相檢核，最后還可以通過兩點間的間距再次檢核。

虛擬雙導線

在進行長大隧道工程控制測量過程中，首先按最有利的測量條件選埋一條傳統支導線，對傳統支導線預先在內業虛構一條支導線與之組合，按雙導線組網規則構建一條虛擬雙導線，然后嚴格按構建的虛擬雙導線采用特定的方法進行外業測量及內業數據處理。

虛擬雙導線一實一虛成對導線點，本身就是同一個控制點點位，對虛擬雙導線的觀測，實際是對同一支導線進行獨立的多余觀測，在測量過程中由于不可避免地測量誤差，使原本重合的一實一虛導線點一分為二不再重合，并按組網方案形成閉合環，得到等同于傳統雙導線精度的結果。

最后通過將支導線點及其對應的虛擬導線點坐標成果取加權平均值又將其合二為一，在傳統雙導線基礎上又一次提高了導線精度和可靠性。

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