全站仪收敛观测在溪洛渡水电站地下洞室施工中应用

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1、全站仪收敛观测在溪洛渡水电站地下洞室施工中应用　　摘要:地下洞室开挖期间的施工收敛监测是隧道围岩变形监测的必测项目。大型洞室开挖采用全站仪非接触方法代替钢尺收敛计直接量距方法进行收敛观测的优点很多，安全、高效率、高精度，可降低工程造价，节省人力、物力和财力。本文以金沙江流域溪洛渡水电站地下洞室群中尾水洞开挖为例，介绍了应用全站仪自由设站非接触方法进行收敛观测的原理和实施方法,并对测量数据精度进行了分析。关键词：全站仪；自由设站；大型洞室；收敛观测；溪洛渡Abstract:undergroundcavernexcavationco

2、nvergencemonitoringperiodisthenecessaryitemsofthesurroundingrockdeformationmonitoring.Theadvantagesofusingtotalstationnoncontactmethodinsteadofmonitoringtheconvergencegaugedistancemethodisconvergentobservationofmanylargecavernexcavation,safety,highefficiency,highprec

3、ision,reducecost,savemanpower,materialandfinancialresources.Taking7theundergroundcavernsoftailracetunnelexcavationinXiluoduHydropowerStationinJinshaRiverbasinasanexample,introducestheapplicationoffreestationingnon-contactmethodisconvergentobservationprincipleandimple

4、mentationmethod,andtheaccuracyofmeasurementareanalyzed.Keywords:totalstation;freestation;largecavern;convergenceofobservation;中图分类号：[TM622]文献标识码：A1工程简介金沙江溪洛渡水电站工程位于四川省雷波县和云南省永善县交界处的金沙江干流上，是以发电为主，兼有防洪、拦沙和改善下游航运条件等功能。溪洛渡水电站共18台机组，分左右岸两个地下厂房，总装机容量12600MW。溪洛渡水电站厂房里的所有结构物

5、均分布于地下，具有世界上最大的地下洞室群。仅左岸尾水洞就有9条支洞，3条主洞，呈叉形分布，尾水洞开挖断面大小介于14m×18.5m与20m×22m之间。根据设计要求，溪洛渡水电站地下洞室在开挖施工期间需进行施工期收敛监测。结合该工程洞室开挖较大的特点，在该工程中选用高精度全站仪实施收敛观测。72全站仪进行收敛观测原理与方法2.1全站仪收敛观测的原理全站仪进行收敛观测，就是通过测量收敛监测点的坐标，计算出收敛监测点之间距离的变化（收敛监测点间的位移量）来进行收敛观测。在测量方法上，为了避免全站仪设站时的仪器居中误差，我们使用自由设

6、站的方式来测量收敛点的坐标。收敛点距离如下（公式（1））计算：-------------公式（1）其中,,)、,,)分别为点A、点B的空间坐标。2.2全站仪收敛观测的方法1）布设监测点。对于收敛监测点的布设,按设计图纸及有关规范规定的布置选好点位。尽量保证将一条断面上的收敛点布设在同一里程上，将反光片牢固粘贴在监测点上，然后用油漆做上标记并对每个点进行编号。2）现场测量。使用自由测站的方法，量测监测点的坐标，正倒镜各测一次。首次测量时要多测量几组原始数据求其平均值作为初始值便于以后计算时所用。按照设计要求的间隔时间定期对监测点进

7、行测量，记录每次的坐标。3）数据处理。7①根据收敛点测量出的坐标，计算出监测点间的相对距离。作为测线②对应每条测线，比较不同时间量测线长的差值。③建立收敛监测点的位移量计算表。4）图表分析变化趋势。通过在表格中插入累计收敛和本次收敛以及收敛速度与时间关系的函数图象来形象反映变化趋势，因此，根据测量数据绘制位移与时间的关系曲线，可以较直观地看出围岩位移变化的情况，并初步判断围岩是否趋于稳定或出现异常情况。3应用以溪洛渡水电站尾水洞开挖施工期收敛监测为例。根据设计的要求，溪洛渡水电站尾水洞开挖期间收敛监测点布设在断面的顶拱以及边墙上

8、，由于尾水洞开挖的断面净空很大，因此，使用传统钢尺收敛计进行观测,人为因素对量测精度影响较大,量测质量不稳定,因此采用全站仪进行收敛观测。溪洛渡电站的尾水延长段开挖断面为15m×18.5m，按照台阶开挖方法分三层开挖。根据设计方案，在尾水延长段桩号0+130断面