隧道断面测量方法对比分析.pdf

《隧道断面测量方法对比分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第40卷第17期山西建筑Vo1．40No．17·224·2014年6月SHANXIARCHITECTUREJun．2014文章编号：1009—6825(2014)17一o224—02隧道断面测量方法对比分析滕华(上海市测绘院，上海200063)摘要：为了准确测出隧道开挖的实际轮廓线，计算出精确的超欠挖量，根据使用的仪器不同，对目前隧道断面测量主要采用的断面仪法、全站仪法和三维激光扫描仪法三种方法的作业流程、工作效率及测量精度等情况进行了对比分析，得出了一些有益的结论。关键词：隧道断面测量，断面仪，全站仪，激光三维扫描仪中图分类号：U452．14文献标识码：A0引言PDA测量软件

2、进行数据自动采集，然后通过后处理软件进行数据处理。其中，全站仪机载程序法是在测量机器人上进行二次开隧道开挖是隧道施工的重要工序，控制断面开挖质量是缩短发，通过机载软件控制仪器自动采集数据，该方法对仪器设备及工期和降低造价的关键工序。超挖过多，不仅因出渣量和衬砌量操作人员要求较高，但使用的全站仪不仅仅可以用来测断面，也增多而提高工程造价，而且由于局部超挖会产生应力集中问题，可以用于其他测量工作，且采集少量断面时速度快、精度高，因此影响围岩稳定性；而欠挖则直接影响到衬砌厚度，对隧道质量及该方法越来越多的应用于隧道工程中j。后期运营产生安全隐患0J。因此超欠挖控制是隧道施工质量评定的

3、重要内容之一，进行超欠挖控制的方法是使用测量仪器观测2．1作业流程隧道断面若干个点，形成实际的开挖轮廓线，并在同一坐标系中1)输入设计要素。与设计轮廓线进行比较，从而获取断面的超欠挖量和部位，及时在后处理软件中新建工程，填写工程属性，输入设计曲线要指导下一步施工。素，包括平曲线要素、竖曲线要素和设计断面类型及起始里程，保隧道断面的测量方面总体来说可以分为人工测量方法和自存工程后把文件保存在CF卡中并装入全站仪。动测量方法，人工方法由于效率低，危险程度高，目前基本已被淘2)外业现场测量。汰。现在隧道进行断面测量大都使用测量仪器进行自动观测，并在隧道内合适位置设站定向，运行断面测量

4、软件，进行相关使用后处理软件进行自动处理数据，生成超欠挖报告，断面面积配置，如测量起始角度、断面类型、步进长度及方式、搜索范围、测图等。断面测量方法根据使用仪器类型的不同，可分为断面仪量限差等，然后输入待测断面里程进行测量。法、全站仪法以及三维激光扫描仪法。3)内业数据处理。在后处理软件中打开设计文件，并导人外业实测数据，进行1断面仪法超欠挖计算，并输出相关图形报表。激光断面仪是建立在无合作目标可见光激光测距技术和精2．2数据采集的数学模型密数字测角技术之上，采用极坐标测量法与计算机技术紧密相结1)测定测站A的三维坐标。合的光机电一体化产品，加上专门设计的外业掌上电脑控制软件可

5、以有两种方法测定测站A的三维坐标，一是通过导线的方及微机图像后处理软件，能迅速得到隧道断面实际测量曲线图并法测定测站A(仪器中心)的三维坐标；另一种方法是通过自由设与标准设计图进行对比可以快速给出超欠挖等参数的检测报告，站法的方法联测两个以上的控制点，从而解算出测站A的三维坐断面仪测量方法以操作简单、准确率高、图像直观在近年来的隧标。如果有条件的情况下推荐自由设站法，可增加观测数据的检道断面测量中得到了广泛的应用。核条件。获得了测站A的三维坐标之后，可根据设计线路数据计断面仪法进行隧道断面测量时，首先将激光断面仪定位于隧算A的精确里程。道的轴线点上，调试仪器使得测量头处于垂直于

6、隧道轴线处的位图1为全站仪法的外业测量示意图。置。设置好隧道断面的起始、终止测量角度及所测点数后，软件控制测头以某物理方向(如水平方向)为起算方向，按一定间距隧道断面(角度或距离)依次一一测定仪器旋转中心与实际开挖轮廓线的交点之间的矢径(距离)及该矢径与水平方向的夹角，将这些矢径后视B一一一端点依次相连即可获得实际开挖的轮廓线。通过洞内的施工控一制导线可以获得断面仪的定点定向数据，在计算软件的帮助下自动完成实际开挖轮廓线与设计开挖轮廓线的三维匹配，最后形成超欠挖输出图形。图1全站仪法外业测量示意图断面仪法的优点是仪器价格便宜，操作简单，对作业人员要2)隧道断面数据采集。求低，缺

7、点是架站时需要放样出线路中线点，测量断面个数多时横断面的采集原理是通过极坐标的方法测量各待测点P的效率低。断面仪法是目前隧道断面测量最常用的方法之一。斜距s、水平角A和天顶距，然后计算各横断面点的三维坐标。2全站仪法系统通常设定一定的角度作为全站仪的扫描步长进行自动测量。全站仪法目前主要使用高精度全站仪搭配机载测量软件或所以P的三维坐标计算公式为：收稿日期：2014—04-09作者简介：滕华(1972-)，男，助理工程师第4o卷第17期2014年6月滕华：隧道断面测量方法对比分析·225·’