【正文】 為主要設(shè)備的隧道凈空三維觀測方法是主要發(fā)展方向。 無尺量測系統(tǒng) 系統(tǒng)簡介 無尺監(jiān)測系統(tǒng) ,是在國際流行的極坐標(biāo)測量系統(tǒng)的基礎(chǔ)上 ,結(jié)合隧道局科研所與 Leica成都公司聯(lián)合開發(fā)的機(jī)載軟件和數(shù)據(jù)分析 (該軟件能對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行精度評價(jià)、抗差、平差處理 )基礎(chǔ)上 ,對隧道凈空變形進(jìn)行有效、快速監(jiān)測的測量系統(tǒng)。 全站儀選型及其配套設(shè)備 為了滿足隧道變形監(jiān)測的需要 ,全站儀的精度應(yīng)達(dá)到177。 1″ ,分辨力達(dá)到 ″ ,而測距精度為 1+1ppm,分辨力達(dá)到 。這樣對于幾十米長的隧道范 圍內(nèi)觀測點(diǎn) ,其定位精度用1~2 測回可達(dá) 101mm 級。也可采用測角精度為 2″ ,測距精度為 2+2ppm 的全站儀 ,但要達(dá)到 1mm 的定位精度 ,須增加測回?cái)?shù)。經(jīng)過廣泛的資料查詢和調(diào)研工作 ,適用于隧道變形監(jiān)測的全站儀 主要有以下幾種 ,如表 51。 類型 TC2022 TC1800/TCA1800 NET2100 測距精度 1+1ppm 1+2ppm 1+1ppm 測角精度 ″ 1″ 2″ 機(jī)帶電池工作時(shí)間 7600 次 7600 次 2 小時(shí) 抗環(huán)境干擾能力 七級密封、防水、防塵 七級密封、防水、防塵 二級密 封、防水、防塵 操作方便性 方便 方便 方便 控制及應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境 機(jī)載開發(fā)語言 提供用戶指令 機(jī)載開發(fā)語言 提供用戶指令 無 行業(yè)評價(jià) 精度高、穩(wěn)定性好、 價(jià)格高 精度高、穩(wěn)定性好、 價(jià)格較高 精度高、穩(wěn)定性好、 價(jià)格較高 目前應(yīng)用領(lǐng)域 隧道變形監(jiān)測和大 隧道變形監(jiān)測和大 大壩變形監(jiān)測 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 23 壩變形監(jiān)測等 壩變形監(jiān)測等 基本配置價(jià)格（參考價(jià)） 萬元 萬元 萬元 表 51 高精度全站儀技術(shù)參數(shù)表 經(jīng)過認(rèn)真比較 ,以選擇徠卡 TC2022 全站儀進(jìn)行隧道三維變形監(jiān)測 較好 ,精度和性能方面均能滿足隧道變形監(jiān)測的需要 ,但價(jià)格很高。徠卡 TC1800 全站儀 ,精度稍差 ,結(jié)合合理的監(jiān)測方法和抗差技術(shù)可以達(dá)到滿意的測量精度。索佳 NET2100 全站儀具有與徠卡 TC1800同等的精度。 與徠卡全站儀配合使用的徠卡反射片 ,是一種具有回復(fù)反射性能的反射膜片 ,反射膜片由丙烯酸脂制成 ,背部為不干膠 ,厚度為 ,呈銀灰色 ,大小可根據(jù)測距選擇。測量中常使用的反射片的技術(shù)參數(shù)見表 52。 反射片大小 （ mm） 測量范圍（ m） 精度 20? 20 240 3mm 40? 40 20100 3mm 60? 60 6080 3mm 表 52 反射片技術(shù)參數(shù)表 Leica 反射片最大測距可達(dá) 180m,當(dāng)視線與反射片垂直時(shí) ,不會(huì)降低測距精度 ,當(dāng)反射片 45176。放置時(shí) ,測量精度為177。 ,在兩個(gè)位置觀測時(shí) ,精度還會(huì)提高。 測量方法原理 自由設(shè)站方法的原理 全站儀自由設(shè)站三維觀測 ,指的是從任一測站上觀測若干已知點(diǎn) (基準(zhǔn)點(diǎn) )的方向與距離 ,通過坐標(biāo)變換 (或按最小二 乘法 )算出該測站上儀器中心的坐標(biāo)及真北方向 ,然后以此測出其觀測點(diǎn)的坐標(biāo)。 自由測站原理如圖 51。 LeicaTC1800 全站儀機(jī)載有自由測站程序 ,該程序最多可利用 10 個(gè)照點(diǎn)的觀測值來推求測站點(diǎn)的 3 維坐標(biāo)及定向值 ,給出其精度并能將定向值和測站坐標(biāo)設(shè)置儀器中 ,可進(jìn)一步觀測其它變形點(diǎn) ,經(jīng)坐標(biāo)變換得測點(diǎn)在直角坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo) ,其原理如圖 52 所示。 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 24 圖 51 自由測站原理 圖 52 三維坐標(biāo)原理圖 A 是任意一觀測點(diǎn)。假設(shè) :儀器中心點(diǎn) O 的坐標(biāo) ( OOO zyx , )(由自由設(shè)站法測得 ),設(shè)全站儀測得距 A 點(diǎn)平距 AS 、方位角 A? 、高差 H? ,則 A 的坐標(biāo) : （ 51） 這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可任意放置儀器 ,儀器操作比較方便 ,但測站點(diǎn)的定位精度不易保證 ,從而影響最終觀測點(diǎn)的精度 ,且多個(gè)后視基準(zhǔn)點(diǎn)在隧道這種狹長的空間比較難以確定。 固定測站法原理 如圖 53 所示 :A 是任意一觀測點(diǎn)。設(shè)儀器架固定點(diǎn) O,O 點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn) (0,0,0),儀器高為H。準(zhǔn)點(diǎn) JP 在 y 軸正半軸。設(shè)全站儀測得距 A 點(diǎn)平距 AS 、方位角 A? 、高差 H? 。則 A 點(diǎn)空間三維坐標(biāo)為 : ??????????HHzSySxAAAAAAA??cossin （ 52） 這種方法的優(yōu)點(diǎn)是后視基準(zhǔn)點(diǎn)只需一點(diǎn) ,定向比較方便 準(zhǔn)確。但每次測量要求儀器對中 和測量儀器高其精度直接影響觀測點(diǎn)精度 ,而且固定點(diǎn)需要保護(hù)。 圖 53 固定測站法原理圖 軟件開發(fā) 機(jī)載程序 1） 自由設(shè)站程序 ,測得測站坐標(biāo)與真北方向 ,給出測點(diǎn)的坐標(biāo)的精度 ,并能進(jìn)行平差處理。對觀測點(diǎn)采用多測回觀測 (測回?cái)?shù)由精度要求反算確定 )。并引入穩(wěn)健估計(jì)理論進(jìn)行抗差處理 ,以滿足精度要求。 2） 固定測站程序。假設(shè)測站坐標(biāo)為 (0,0,0)并假設(shè)一后視方向?yàn)檎姹狈较颉Ｍ瑯訉y點(diǎn)采用多測回觀測 (測回?cái)?shù)由精度要求反算確定 )。并引入穩(wěn)建估計(jì)理論進(jìn)行 抗差處理 ,以滿????????????HzzSyySxxOAAOAAOA??c o ssin陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 25 足精度要求。 數(shù)據(jù)分析程序 1） 具有標(biāo)準(zhǔn) Windows 界面 。 2) 具有自動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸功能 。 3) 能建立測量數(shù)據(jù)庫和生成分析數(shù)據(jù)庫 。 4） 能生成日報(bào)文件 ,同一測點(diǎn)數(shù)據(jù)文件 。 5） 能繪同一測點(diǎn)的變形曲線圖 ,變形速度曲線圖等 。 6） 對分析數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析 ,繪出回歸方程的圖形 ,并給出其信度。 7） 該軟件與其它軟件具有良好的兼容性。 第六章 結(jié)束語 本文就獅子崖隧道施工測量的理論及方法進(jìn)行討論， 對 測量的準(zhǔn)備工作到變形監(jiān)測各個(gè)環(huán)節(jié)的測量工作 均進(jìn)行了闡述 ， 現(xiàn)將文中所述幾方面問題歸納并總結(jié) ： 2022 年 6 月貫通 ,其橫向與高程貫通誤差均符合設(shè)計(jì)要求 ,實(shí)踐證明 ,獅子崖隧道控制測量技術(shù)可行 。 ,同時(shí)要對導(dǎo)線網(wǎng)的誤差做出準(zhǔn)確估算 。 、嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。 ，不需要專用的軟件，且更為方便、快捷、準(zhǔn)確、實(shí)用，如有可編程全站儀，測量結(jié)果可直接顯示偏差，是隧道斷面測量工作的首選方法之一。比較適用于隧道的初期支護(hù)、二襯的斷面測量，尤其適用于臺(tái)車就位調(diào)試工作，能邊測量邊 出成果，及時(shí)正確地指導(dǎo)施工。更適用于政府、監(jiān)理部門的檢查工作，徹底地杜絕了施工單位弄虛作假的可能，同時(shí)也提高了測量效率。 ，可做到哪里需要測后馬上出結(jié)果，一次置鏡能有效地測量全段落的特征點(diǎn)和任意點(diǎn)，可根據(jù)面積與點(diǎn)數(shù)的頻率進(jìn)行測量。人和儀器都不需要到開挖面下去，安全上也得到了保障。該方法還可用于對大型球體、球面建筑物進(jìn)行精確的施工測量。 。目前 ,這項(xiàng)技術(shù)在國內(nèi)處于起步階段 ,尤其是用于鐵路隧道施工期間的變 形觀測國內(nèi)沒有先例 ,我們在這方面作了一點(diǎn)初步的研究。 同時(shí) 為了提高觀測的精度和可靠性 ,很多方面還需要進(jìn)一步深入的研究。如 :觀測方法、回復(fù)反射片與全站儀的配合使用、觀測數(shù)據(jù)的平差方法以及引入穩(wěn)健估計(jì)理論對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行抗差處理等 ,能夠有陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 26 效地提高數(shù)據(jù)的可靠性和定位精度。 國內(nèi)有將光柵傳感器與全站儀配合使用的意向 ,有望將觀測精度提高到 的水平。如果將無尺監(jiān)測與隧道施工測量結(jié)合起來 ,使全站儀應(yīng)用更加經(jīng)濟(jì)。無尺量測系統(tǒng)的研究與開發(fā)應(yīng)用具有廣闊的發(fā)展前景。 謝 詞 這次畢業(yè)論文能夠得以順利完成，是所有曾經(jīng)指導(dǎo)過我的老師，幫助過我的同學(xué)對我的教誨、幫助和鼓勵(lì)的結(jié)果。我要在這里對他們表示深深的謝意！ 首先要特別感謝我的指導(dǎo)老師 ——楊柳 老師。 楊 老師在我畢業(yè)論文的撰寫過程中，給我提供了極大的幫助和指導(dǎo)。從開始選題到中期修正，再到最終定稿， 楊 老師給我提供了許多寶貴建議。 其次要感謝 我們的 專業(yè)任課的老師，尤其是 吳迪老師和劉順老師 ， 他們 教會(huì)我的不僅僅是陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 27 專業(yè)知識，更多的是對待學(xué)習(xí)、對待生活的態(tài)度。 最后對老師，同學(xué)再次致以我最衷心的感謝！ [參考文獻(xiàn) ] [1]周厚斌 .距離導(dǎo)線邊測對隧洞橫向貫通誤差的影響 [J].山西建筑 ,2022,32(21):5556. [2]張永軍 .圍巖量測在小甸中隧道施工中的應(yīng)用 [J].山西建筑 ,2022,31(9):6667. [3]李青岳 ,陳勇奇178。工程測量學(xué) [M]178。北京 :測繪出版社 , 1995178。 [4]孔祥元 ,梅是義178?？刂茰y量學(xué) [M]178。武漢 :武漢科技大學(xué)出版社 , 1996178。 [5]陸國勝178。測量學(xué) [M]178。北京 :測繪出版社 , 1991178。 [6]水利水電工程施工測量規(guī)范 [S]178。北京 :中國電力出版社 , 2022178。 [7]王毅才 .隧道工程 [M].北京：人民交通出版社， 2022. [8]李青岳，等 .工程測量學(xué) [M].北京：測繪出版社， 2022. 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 28 [9]陳龍飛，等 .工程測量 [M].山東：同濟(jì)大學(xué)出版社， 1998. [10]趙國忱 .緩和曲線橫斷面方向的確定 [J].礦山測量， 2022，（ 2） . 意見： 文章條理清楚，基本沒什么大的問題， 就是原理性的東西多，少寫點(diǎn)，隧道變形監(jiān)測簡單說下就行了，沒必要寫那么多，主要要寫怎么用的，怎么做的； 沒有自己的東西，比如自己看了以后的感受，寫寫自己的體會(huì)之類的 ， 也算是自 己學(xué)習(xí)的收獲吧。再就是排版再看看 ，字體大小不統(tǒng)一。 好了，再改改吧。