交会法在隧道变形监测中应用

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1、交会法在隧道变形监测中应用　　摘要：本文主要介绍用交会法解决隧道变形监测的问题。在困难条件下，对山体滑坡进行监测，应用交会法进行了尝试，为隧道的安全施工提供可靠数据。关键词：山区；变形监测；交会法中图分类号：P2；文献标识码：A；文章编号：1、工程概况八盘峡2#隧道位于八盘峡水库左侧山体中，方向与黄河河道大致平行，进口位于咸水沟，出口位于小沟，与拟建黄河特大桥相接。隧道全长2435m，起讫里程为DK6+820～DK9+255。隧道位于黄河峡谷区，隧道洞身穿行于右岸山体中，走向基本平行于黄河。沿线垂直于隧道的冲沟分布较多，而且下切深度大。线路经过处山体起

2、伏大，相对高差达140m左右，隧道埋深最大约135m，埋深最浅处在冲沟谷底横穿而过，多处以浅埋、明洞渡槽等方式通过。隧道沿线有便道可以到达，交通较差。2、工程地质特征5隧道经过范围出露地层岩性主要有：第四系全新统人工填筑粗圆砾土，第四系全新统冲、洪积粗圆砾土、粗角砾土、卵石土，坡积碎石土；第四系上更新统风积黄土、冲积粗圆砾土、卵石土；下伏基岩为白垩系下统泥岩、泥岩夹砂岩、砂岩，奥陶系变质安山岩。3、技术依据《工程测量规范》GB50026-93《建筑变形测量规范》JGJ/T8-97《国家三角测量规范》（GB/T17942-2000）八盘峡隧道监测技术要求

3、4、问题的提出由于滑坡面起伏比较大，相对高差达140米，监测控制点埋设在相对比较稳定的山体下方，而观测桩埋设在山体上。在控制桩上架设仪器，不能观测到监测点。如果控制大桩埋设在较高的山体,由于山体的不稳定将失去监控测量的意义。若采用导线测量的方式，则增加多余观测，加大工作量，增大误差，不利于监测。5、用交会法解决问题在山下布设三个控制桩,然后在监控区域两侧较高山体上布设两个可以观测全区的转点桩，每次观测时将仪器分别架设在转点大桩上,分别观测山下的控制桩,采用传统的交会法求出两个转点桩的坐标，然后进行监控测量。转点的坐标只用一次。6、监控测量的实施及精度分

4、析6.1、监控实施要求5（1）观测技术要求测角技术要求：归零差控制在5秒以内，2C值控制在6秒以内。测边技术要求：多次距离测量相差值控制在2mm以内。（2）观测初期的观测周期一般为三至七天,根据隧道的施工进度进行安排,为安全施工及时提供数据。（3）由于对山体滑坡进行监测，遇到大雨过后，第二天必须进行观测,对比较敏感的区域要增加测回,缩短周期，进行监测。（4）对于高程要分别变换仪器的高度或棱镜高度进行多次观测,敏感点位还可进行对向观测。6.2精度分析6.2.1测量仪器的精度本次监控测量采用LEICA1201进行数据采集,其主要参数如下.：其距离测量的绝对

5、精度在标准模式下为2mm+2ppm/1.5秒，但对于同仪器,同棱镜等距离且增加多余观测的情况下相对精度可控制在2mm以内，角度观测在增加多余观测情况下可控制在1”以内。6.2.2交会法采用边角交会5观测三点并增加多余观测便于提高转点精度,从而提高观测质量,为施工提供可靠数据。6.2.3交会的计算方法和精度分析原理如上图K1,k2,k3均为已知点，A1，A2为未知点，S1,S2,S3为实测距离，a1,a2为实测角度。首先要进行近似平差，求解A1,A2的近似坐标。然后进行严密平差如下：以上图为例：对角度列误差方程：假设角度值的权为1，那么边长距离的权为Ps

6、i/Pai=бs2/бa2.误差方程系数矩阵B（图1）为：权阵P为单位阵：L阵（图2）为：那么求解结果为图3下面进行精度评定为：由V=BX-L可得：r=n-t,n为所有观测值，t为必要观测值，r为多余观测值：5单位权中误差为：点位误差б为：б=б0*带入角度误差1秒和距离的相对误差2毫米,并且增加多余观测可以将两个转点大桩的中误差可以控制在1.5毫米以内,完全可以达到监控测量的要求,所得到的数据完全可靠，使得工程顺利开展。7.结论依据技术要求，采用交会法进行观测，顺利的解决了山区大范围山体滑坡监测，为顺利施工提供了便利，也给困难条件下，完成山体监测提供

7、了借鉴。5