地下工程

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地下工程(underground construction)

目录

什么是地下工程[1]

  地下工程是指室内地坪(±0.000)以下所有的工程。

地下工程的分类[2]

  地下工程是指建立在地面及山体内部的各类建筑物。按用途地下工程可分为以下几类:

  (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[3]

  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
Image:直接定线法平面控制.jpg

  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
Image:三角网平面控制.jpg

  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。

参考文献

  1. 应惠清主编.土木工程施工.高等教育出版社,2004年01月第1版.
  2. 高速公路采空区(空洞)勘察设计与施工治理手册.人民交通出版社,2005.8.
  3. 刘玉梅,王井利主编.工程测量.化学工业出版社,2011.07.
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