在地下工程中，可使用平峒、斜井及竖井进行地下的开挖工作。为保证地下工程沿设计方向掘进，应通过平峒、斜井及竖井，该项工作称为联系测量。通过平峒、斜井的联系测量可由导线测量、水准测量、三角高程测量完成。竖井联系测量工作分为平面联系测量和高程联系测量。平面联系测量又分为几何定向（包括一井定向和两井定向）和陀螺定向。

在隧道施工中，除了通过开挖平峒、斜井以增加工作面外，还可以采用开挖竖井的方法来增加工作面，将整个隧道分成若干段，实行分段开挖。为了保证地下各方向的开挖面能准确贯通，必须将地面的平面坐标系统及高程系统通过竖井传递到地下，这项工作称为竖井联系测量。其中坐标和方向的传递称为竖井定向测量。

竖井施工前，根据地面控制点把竖井的设计位置测设于地面。竖井向地下开挖，其平面位置用悬挂大锤球或用垂准仪测设铅垂线，可以将地面的控制点垂直投影至地下施工面。以便能在竖井的底层确定隧道的开挖方向和里程。工作原理和方法与高层建筑的平面控制点垂直投影完全相同。由于竖井的井口大小有限，用于传递方位的两根铅垂线的距离相对较短（一般仅为3～5m），垂直投影的点位误差会严重影响井下方位定向的精度。高程控制点的高程传递可以用钢卷尺垂直丈量法。

1）竖井定向测量

图14-17　竖井定向测量

竖井平面联系测量包括两项内容：一是投点，即将地面一点向井下作垂直投影，以确定地下导线起始点的平面坐标，一般采用垂球投点或用激光铅垂仪投点；二是投向（定向），即确定地下导线边的起始方位角。

在竖井平面联系测量中，定向是关键。因为投点误差一般都能保证在10mm左右，而由于存在定向误差，将使地下导线各边方位角都偏扭同一个误差值，使得地下导线终点的横向位移随导线伸长而增大。

如图14-17所示，竖井定向是在井筒内挂两条吊垂线，在地面根据井口控制点测定两吊垂线的坐标x、y及其连线的方位角。在井下，根据投影点的坐标及其连线的方位角，确定地下导线点的起算坐标及方位角。

（1）投点(www.daowen.com)

通常采用重荷稳定投点法。投点重锤重量与钢丝直径随井深而异（如井深＜100m时，锤重30～50kg，钢丝直径0.7mm）。投点时，先在钢丝上挂以较轻的垂球用绞车将钢丝导入竖井中，然后在井底换上作业重锤，并将它放入油桶中，使其稳定。由于井筒内气流影响，致使重锤线发生偏移或摆动，当摆幅＜0.4mm，即认为是稳定的。

（2）连接测量

如图14-17所示，A、B为井中悬挂的两个重锤线，C、C1为井上、井下定向连接点，从而形成了以AB为公共边的两个联系三角形ABC与A1B1C1。D点坐标和方位角为已知。经纬仪安置在C点较精确观测连接角ω、φ和三角形ABC的内角γ，用钢尺准确丈量a、b、c，用正弦定理计算出角度α、β，按导线D-C-A-B算出A、B的坐标及其连线的方位角。在井下经纬仪安置于C1点，较精确测量连接角ω1、φ1和井下三角形ABC1的内角γ1，丈量边长a1、b1、c1，按正弦定理可求得α1、β1。在井下根据B点坐标和AB方位角便可推算C1、D1点的坐标及D1、E1的方位角。

为了提高定向精度，在点的设置和观测时，两重锤之间距离尽可能大；两重锤连线所对的γ、γ1应尽可能小，最大应不超过3°，a/c，a1/c1的比值不超过1.5；联系三角形的边长应使用检定过的钢尺，施加标准拉力在垂线稳定时丈量3～4次，读数估读0.5mm，每次较差不应大于2mm，取平均值作为最后结果。另外要求井上与井下同时丈量两钢丝间距之较差，应不大于2mm，两钢丝间实量间距与按余弦定理计算所得间距，其差值一般应不超过2mm。在观测水平角时应采用DJ2经纬仪观测3～4个测回。

2）竖井高程传递

图14-18　钢尺传递高程

通过竖井传递高程（也称导入高程）的目的是将地面的高程系统传递到井下高程起始点上，建立井下高程控制，使地面和井下是统一的高程系统。在进行坑内高程测量之前，首先要将地面高程系统引至地下，称为坑内高程引测。对于通过竖井开挖的地下坑道，其高程则需设法从竖井中导入，此项作业又称为导入标高。导入高程的方法有：钢尺导入法、钢丝导入法、测长器导入法及光电测距仪导入法。这里以钢尺导入法为例介绍一下高程传递方法。在传递高程时，应同时用两台水分准仪，两根水准尺和一把钢尺进行观测，其布置如图14-18所示。将钢尺悬挂在架子上，其零端放入竖井中，并在该端挂一重锤（一般为10kg）。为防止重锤晃动，可将重锤放入一油桶内。一台水准仪安置在地面上，另一台水准仪安置在隧道中。地面上水准仪在起始水准点A的水准尺上读取读数a，而在钢尺上读取读数a1；地下水准仪在钢尺上读取读数b1，在水准点B的水准尺上读取读数b。a1及b1必须在同一时刻观测，而观测时应量取地面及地下的温度。B点高程为HB＝HA＋（a1-b1）-（a-b）。

导入高程均需独立进行两次（第二次需移动钢尺，改变仪器高度）。加入各项改正数后，前后两次导入高程之差不得超过L/8000（L为井深）。