一种用于机场的全自动高频率地表沉降监测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及机场下方开挖隧道的施工领域，特别涉及一种用于机场的全自动高频 率地表沉降监测方法。
【背景技术】
[0002] 在需要建设穿过已建机场的通道时，只能通过在机场下方设置隧道，而在地下设 置隧道时，需要随时监测施工处上方的地表沉降状况，以保障机场的正常使用；
[0003] 机场内滑行道及飞机跑道属禁区，施工监测须满足飞机的起降限制要求，又需确 保监测的覆盖面、监测的频率和精度，现有的人工监测受机场运行限制而无法实施；机场滑 行道、停机坪结构坚固，常规监测方法不能真实的反映地层和地表沉降情况，无法为下穿盾 构机掘进提供真实、可靠的监测数据。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种在机场下方隧道 施工时监测机场地表沉降情况的检测方法，使监测数据更能反映实际情况、同时使监测过 程满足飞机的起降限制要求，节约监测成本。
[0005] 为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
[0006] 一种用于机场的全自动高频率地表沉降监测方法，其步骤为：
[0007] A、在监测区域旁设置自动检测高台，在自动检测高台上安装全站仪；
[0008] B、在监测区域内阵列设置若干监测点；
[0009] C、采用跳点法进行三角高程测量所述监测点，监测高度变化。
[0010] 现有技术中，是通过人工检测完成，在人工检测时，通过几何水准方式进行监测， 需要事先利用雷达波定期对停机坪、滑行道进行扫描，确保穿越道面的绝对安全，而机场在 使用状态中，人工检测只能一天监测几次，因为大部分时间有飞机使用，这样就存在监测的 间隙，监测数据不能真实反映实际情况，容易形成监测的盲区，造成安全隐患，同时在环境 恶劣时，人工检测也存在一定危险，成本高也是另外一个问题；
[0011] 相对于常规的人工监测，本方法可以做到实时/按设计时间监测机场监测区域地 表沉降情况，使用时不再需要事先利用雷达波定期对停机坪、滑行道进行扫描，不用担心人 工检测中穿越道面的安全问题，在各项苛刻条件下可进行监测施工，较一般监测方法而言， 更具优越性，不受天气、环境等因素制约，同时减少了工程在人工方面的资金投入。
[0012] 作为本发明的优选方案，步骤C中，所述全站仪连接控制终端，通过无线连接对所 述全站仪进行数据交互，包括传输控制指令、返回测量结果，自动化控制整个检测过程，可 以根据具体工程的需要预先设定好监测方案，提高效率。
[0013] 作为本发明的优选方案，用于监测机场下方隧道开挖时机场的地表沉降，所述步 骤A中，设置自动检测高台前先确定监测区域，以平行隧道开挖面两倍盾构直径范围内区 域为监测区域。
[0014] 作为本发明的优选方案，步骤B中，沿监测区域中心线、及中心线两侧布置若干排 监测点，每排间间距相同，每排上的监测点等间距布置，使监测点分布更均匀，监测效果更 准确。
[0015] 作为本发明的优选方案，步骤C中，运用全站仪进行监测时，同步定期采用人工几 何水准方式进行对比监测，不完全淘汰现有的人工检测方式，两种方式结合进行，使监测结 果更准确。
[0016] 作为本发明的优选方案，所述步骤C中，穿越机场前IOOm范围内，在盾构推进过程 中，进行对地表沉降的跟踪监测，从一开始就进行监测，扩大检测范围，使其对施工造成的 地表沉降情况更易把控。
[0017] 作为本发明的优选方案，步骤B中，设置监测点时，在机场的停机坪、滑行道区域 采用贴片的设置方式，在绿化带内采用棱镜的设置方式，不妨碍飞机正常使用机场。
[0018] 作为本发明的优选方案，步骤A中，自动检测高台高度在机场限高范围内，使其不 影响飞机的正常升降。
[0019] 作为本发明的优选方案，步骤A中，全站仪通过强制对中仪器墩台安装于自动检 测高台上，更精确。
[0020] 与现有技术相比，本发明的有益效果：
[0021] 使监测数据更能反映实际情况、同时使监测过程满足飞机的起降限制要求，节约 监测成本。
【附图说明】：
[0022] 图1为本发明方法示意图；
[0023] 图2为本发明实施例1中的人工监测频率表；
[0024] 图3为本发明跳点法进行三角高程测量原理示意图；
【具体实施方式】
[0025] 下面结合实施例及【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解 为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
【发明内容】
所实现的技术均属于本 发明的范围。
[0026] 实施例1
[0027] 本实施例以南京至高淳城际快速轨道南京南站至禄口机场段工程TAOl标断的施 工为例，具体步骤如图1，为：
[0028] A、在监测区域旁设置自动检测高台（采用脚手架方式搭设自动检测高台，结构简 单，成本低，方便拆装），在自动检测高台上安装全站仪；
[0029] 建立2座仪器高位监测台（即自动检测高台），采用徕卡的全站仪（Laica TCRP1201+型仪器，具有马达驱动、自动照准测量、无合作目标红外测距等功能），可设置在 道面邻近、与监测范围通视的高处，通过编程驱动仪器进行预定位置、按定制的测量方法实 施自动测量。控制指令、测量成果等数据可借助无线连接（包括移动通讯）技术实时与仪 器交互传递，同步定期采用人工几何水准方式进行对比监测，以平行隧道边线15米范围内 区域为监测区，再利用雷达波定期对停机坪、滑行道进行扫描，确保穿越道面的绝对安全。
[0030] 考虑到覆土，以平行隧道开挖面2D(D为盾构直径）范围内区域为监测区。
[0031] 机场附近要求仪器台高度不能高于机场对具体设备的限高，采用标称测程最长的 全站仪，监测范围一般不大于200米。结合穿越段约为370m左右的范围，在测区设置两台 台仪器；
[0032] 全站仪的设置应满足：
[0033] a.采用强制对中仪器墩台，仪器运行期间稳定；
[0034] b.防雨要求，顶部及三侧封闭，监测点侧敞开并与监测范围通视；
[0035] c. 220V电源，满足仪器运营和通讯用电需求。
[0036] B、在监测区域内阵列设置若干监测点；
[0037] 盾构穿越禄口机场范围的监测区纵向长370m(约308环），监测区域内沿中心线、 及两侧6m、12m、18m布置7排监测点，每排按5环（即6m)间距布置，最终形成方格网状监 测点；
[0038] C、采用跳点法进行三角高程测量所述监测点，监测高度变化；
[0039] 跳点法具体为：以常规三角高程测量为基础，借助于高等电子全站仪，从高程控制 点出发放置觇标点作为"后视"，通过测站点并以其为"过渡"，以类似于水准测量的方式将 高程传递到"前视"觇标点，故称为"跳点法"电子三角高程测量。该方法无须测量仪器高 和觇标高，从而为提高三角程测量的精度打下了理论上的基础。
[0040] 其原理如图3,数学模型如下：
[0041] H2= H !+S2 · tga2-S1 · tga^C · (S2 · S2-S1 · S1) (1)
[0042] 由公式⑴可以用三角高程测量的方法得到（假如H1是高程控制点H的高程）：
[0043] H1= H 仪 +S1 · tgafl-Vi+C · S1 · S1
[0044] 艮P :
[0045] H仪=HrS1 · tga「I+V「C · S1 · S1 (2)
[0046] !12点的高程为：
[0047] H2= H仪 +S2 · tga2+I_V2+C · S2 · S2
[0048] 将（2)式代入上式并假设V1= V2，得：
[0049] H2= H^S2 · tga^Si ·