根據(jù)不同跨度隧道對邊測量凈空收斂精度分析結(jié)果，選擇合理的全站儀架設(shè)位 置，具體如表1所示。在此位置范圍內(nèi)，若現(xiàn)場條件允許，盡量使全站儀架設(shè)位置靠近隧道 中心線。
[0038] 最后，利用全站儀對邊測量功能完成量測數(shù)據(jù)讀取，計算得到監(jiān)測斷面相對于初 始量測值的凈空收斂結(jié)果。
[0039] 在全站儀架設(shè)完成后，選用儀器自帶的對邊測量功能，分別照準點P和點A的反射 膜片中心點，便可在屏幕中直接讀取P、A兩點斜距Spa。本質(zhì)上，該值的得出是利用全站儀 自身內(nèi)置程序，通過直接測量全站儀中心與測點之間的斜距、豎直角，以及兩測點之間的水 平角，按式（1)~（3)計算得到。在每一次量測完成后，均須恢復(fù)監(jiān)測點的保護。如此，根 據(jù)施工不同階段量測得到的Spa值，分別將其與初始量測值相減，計算得到隧道監(jiān)測斷面凈 空收斂結(jié)果。
[0040] 實施例：
[0041] 以陜西省神木至府谷高速公路大斷面三車道黃土公路隧道最大開挖線水平收斂 量測為例，進行詳細介紹。
[0042] 測點埋設(shè)時，先將預(yù)先加工好的鋼板作為反射膜片底座，焊接在隧道開挖后靠近 掌子面第一榀型鋼拱架上的P、A兩點對應(yīng)位置（如圖1所示）。P、A點分別位于監(jiān)測斷面 左右側(cè)最大開挖線處。然后，將反射膜片粘貼在固定完成的鋼板上，如圖4所示。在反射膜 片粘貼時，應(yīng)盡量保證兩反射膜片中心點處于同一水平線上。在反射膜片粘貼完成后，將土 工布包裹在測點上，并用膠帶進行纏繞捆扎（如圖5所示），予以保護，避免反射膜片在之后 噴射混凝土?xí)r被污染、破壞。
[0043] 根據(jù)所依托的大斷面三車道公路隧道的實際斷面大小，取斷面最大開挖線水平收 斂測線長度Spa(假定Spa=DPA)為17m，與路面的垂直高度為2m。因全站儀架設(shè)高度通常 為1. 2~I. 5m，考慮豎直角的影響，取全站儀距最大開挖線水平測線垂直高度為lm。在測 量過程中，由于對邊量測測角P為半測回角值，因此取mp =Inws = ±2"。全站儀測量精 度為"ms= 2+2ppm，ma = 1" "?；谝陨?，通過全站儀對邊測量精度計算模型（式5)，計 算得到不同全站儀位置設(shè)置下斷面最大開挖線水平測線測量中誤差。由于P、A兩點關(guān)于隧 道中心線左右對稱，因此僅考慮將全站儀布設(shè)在隧道中心線一側(cè)進行精度計算分析，如圖3 所示。其中，h為全站儀架設(shè)位置距量測斷面的水平距離。最后計算結(jié)果如表2所示。
[0044] 基于表2的計算結(jié)果，得出：在三車道公路隧道最大開挖線水平收斂量測時，將全 站儀架設(shè)在距隧道監(jiān)測斷面40~50m，距隧道中心線2. 125m范圍以內(nèi)；或?qū)⑷緝x架設(shè)在 距隧道監(jiān)測斷面50~70m，距隧道中心線6. 375m范圍以內(nèi)，測量中誤差相對于其它位置設(shè) 置較低，均在〇. 70以下，且全站儀越靠近隧道中心線，測量精度越高。
[0045] 因此，在噴射混凝土施工完成后，及時取下測點保護物件，按表1要求完成全站儀 架設(shè)（在現(xiàn)場條件允許情況下，盡量使全站儀架設(shè)位置靠近隧道中心線），讀取量測數(shù)據(jù)， 作為隧道凈空收斂監(jiān)測的初始讀數(shù)。量測時，首先選擇全站儀自帶的對邊測量功能，然后分 別照準點P和點A的反射膜片中心點，如此便可在全站儀屏幕上直接讀取PA斜距Spa，完成 初始測量。
[0046] 在初始測量以及之后每一次測量完成后，均及時恢復(fù)測點的保護，避免隧道施工 中反射膜片表面被污染，影響測量數(shù)據(jù)的準確性。同時，在整個監(jiān)測過程中，加強與相關(guān)部 門的協(xié)調(diào)工作，避免因隧道施工造成測點的位置偏移或破壞。
[0047] 如此，根據(jù)施工不同階段測量得到的Spa值，分別將其與初始測量值相減，計算得 出隧道監(jiān)測斷面最大開挖線相對于初始量測值的水平收斂。監(jiān)測結(jié)果如圖6 - 8所示。
[0048] 由圖6 -8可知，該對邊測量方法測量結(jié)果與坐標測量相比精度更高，更穩(wěn)定；測量 結(jié)果變化規(guī)律與收斂計測量基本一致。因此，該方法不僅彌補了收斂計測量前期凈空收斂 數(shù)據(jù)缺失的缺點，而且很好地保證了測量精度，測量結(jié)果理想。
[0049] 表1兩車道、三車道和四車道公路隧道全站儀架設(shè)位置設(shè)置
[0050]
[0051] 表2三車道公路隧道全站儀位置變化最大開挖線水平測線對邊測量中誤差
[0052]
【主權(quán)項】
1. 一種提高全站儀對邊測量隧道凈空收斂精度的方法，其特征在于：所述的方法步驟 為： 首先，將兩監(jiān)測點左右對稱布設(shè)在監(jiān)測斷面最大開挖線處，并進行保護，避免監(jiān)測點在 隧道施工中被影響破壞； 然后，選擇合理位置架設(shè)全站儀： 兩車道公路隧道，將全站儀架設(shè)在距隧道監(jiān)測斷面40~60m，距隧道中心線5. 25m的范 圍之內(nèi)； 三車道公路隧道，將全站儀架設(shè)在距隧道監(jiān)測斷面40~50m，距隧道中心線2. 13m范圍 之內(nèi)；或?qū)⑷緝x架設(shè)在距監(jiān)測斷面50~70m，距隧道中心線6. 38m范圍之內(nèi)； 四車道公路隧道，將全站儀架設(shè)在距監(jiān)測斷面50~60m，距隧道中心線2. 63m范圍之 內(nèi)；或?qū)⑷緝x架設(shè)在距監(jiān)測斷面60~70m，距隧道中心線5. 25m范圍之內(nèi)； 在滿足以上條件的情況下，若現(xiàn)場條件允許，盡量將全站儀架設(shè)在靠近隧道中心線 處； 最后，利用全站儀對邊測量功能完成量測數(shù)據(jù)讀取，并在每一次量測完成后恢復(fù)測點 保護。如此，分別將施工不同階段的凈空收斂量測數(shù)據(jù)與初始測量值相減，計算得到監(jiān)測斷 面凈空收斂結(jié)果。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種提高隧道凈空收斂量測精度的方法，具體涉及一種提高全站儀對邊測量隧道凈空收斂精度的方法。其采用全站儀對邊量測法，基于兩車道、三車道和四車道公路隧道實際斷面大小，及現(xiàn)場凈空收斂量測實際情況，通過選擇合理的全站儀架設(shè)位置，提高量測精度。本發(fā)明采用的方法步驟為：首先，將兩監(jiān)測點左右對稱布設(shè)在監(jiān)測斷面最大開挖線處，并進行保護，避免監(jiān)測點在隧道施工中被影響破壞；然后，選擇合理位置架設(shè)全站儀，最后，利用全站儀對邊測量功能完成量測數(shù)據(jù)讀取，并在每一次量測完成后恢復(fù)測點保護。
【IPC分類】G01B11/02, G01B11/16
【公開號】CN105222714
【申請?zhí)枴緾N201510628927
【發(fā)明人】陳建勛, 羅彥斌, 趙鵬宇, 刁鵬升, 王藐
【申請人】長安大學(xué)
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年9月28日