全站儀在公路隧道變形量測中的應(yīng)用研究.pdf

1、圍巖變形監(jiān)測是監(jiān)控圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要手段,是保證施工安全,合理確定支護(hù)參數(shù)不可缺少的重要工作,是設(shè)計和施工的連接點和必要環(huán)節(jié)。目前采用的傳統(tǒng)接觸量測圍巖變形已經(jīng)無法滿足隧道施工的要求。全站儀量測隧道圍巖變形已經(jīng)得到了應(yīng)用,但由于全站儀量測和傳統(tǒng)量測方法相比,精度問題尚未得到很好的解答,影響了全站儀非接觸量測的推廣。為了評價全站儀非接觸量測方法的準(zhǔn)確性和量測精度,本文以墩梁隧道和袁家砭隧道為工程依托,通過現(xiàn)場對比試驗和精度計算分析

2、兩種方法,對全站儀量測精度進(jìn)行了綜合分析。主要研究內(nèi)容和成果如下:
　　 (1)以墩梁隧道為依托進(jìn)行拱頂下沉對比量測現(xiàn)場試驗,量測方法包括水準(zhǔn)儀接觸量測、全站儀對邊測量和三維坐標(biāo)非接觸量測；以袁家砭隧道為依托進(jìn)行收斂對比量測現(xiàn)場試驗,量測方法包括收斂計接觸量測、全站儀對邊測量和三維坐標(biāo)非接觸量測。
　　 (2)監(jiān)測結(jié)果表明:采用全站儀量測隧道圍巖變形,能監(jiān)測到核心土開挖前接觸量測監(jiān)測不到的圍巖變形值。在核心土開挖前,拱頂

3、下沉值為19.7mm,占施工階段下沉值的17.7％,凈空收斂值為11.1mm,占施工階段收斂值的28.8％；核心土開挖后,對邊測量非接觸量測和水準(zhǔn)儀監(jiān)測結(jié)果平均偏差值為1.9mm,占施工階段下沉值的1.7％,對邊測量非接觸量測和收斂計監(jiān)測結(jié)果平均偏差值為0.83mm,占施工階段收斂值的2.3％；對邊測量比三維坐標(biāo)量測精度更高。
　　 (3)應(yīng)用誤差傳播定律對全站儀對邊測量在隧道施工這一特殊工程中應(yīng)用進(jìn)行精度計算分析。分析結(jié)果表明

4、:當(dāng)全站儀精度為ms=2+2ppm,mα=1",后視基準(zhǔn)點和監(jiān)測斷面的水平距離在50～150m,測站點距監(jiān)測斷面的水平距離為40～60m時,下沉值的監(jiān)測精度可以達(dá)到0.43～0.68mm,收斂值的監(jiān)測精度可以達(dá)到0.47～0.69mm。
　　 (4)通過不同精度全站儀監(jiān)測隧道圍巖變形的計算結(jié)果可知:當(dāng)全站儀精度達(dá)到或者高于ms=2+2ppm,mα=2"時,監(jiān)測隧道圍巖變形的精度可以達(dá)到1mm以內(nèi)。
　　 通過現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)