根据不同跨度隧道对边测量净空收敛精度分析结果，选择合理的全站仪架设位 置，具体如表1所示。在此位置范围内，若现场条件允许，尽量使全站仪架设位置靠近隧道 中心线。
[0038] 最后，利用全站仪对边测量功能完成量测数据读取，计算得到监测断面相对于初 始量测值的净空收敛结果。
[0039] 在全站仪架设完成后，选用仪器自带的对边测量功能，分别照准点P和点A的反射 膜片中心点，便可在屏幕中直接读取P、A两点斜距Spa。本质上，该值的得出是利用全站仪 自身内置程序，通过直接测量全站仪中心与测点之间的斜距、竖直角，以及两测点之间的水 平角，按式（1)~（3)计算得到。在每一次量测完成后，均须恢复监测点的保护。如此，根 据施工不同阶段量测得到的Spa值，分别将其与初始量测值相减，计算得到隧道监测断面净 空收敛结果。
[0040] 实施例：
[0041] 以陕西省神木至府谷高速公路大断面三车道黄土公路隧道最大开挖线水平收敛 量测为例，进行详细介绍。
[0042] 测点埋设时，先将预先加工好的钢板作为反射膜片底座，焊接在隧道开挖后靠近 掌子面第一榀型钢拱架上的P、A两点对应位置（如图1所示）。P、A点分别位于监测断面 左右侧最大开挖线处。然后，将反射膜片粘贴在固定完成的钢板上，如图4所示。在反射膜 片粘贴时，应尽量保证两反射膜片中心点处于同一水平线上。在反射膜片粘贴完成后，将土 工布包裹在测点上，并用胶带进行缠绕捆扎（如图5所示），予以保护，避免反射膜片在之后 喷射混凝土时被污染、破坏。
[0043] 根据所依托的大断面三车道公路隧道的实际断面大小，取断面最大开挖线水平收 敛测线长度Spa(假定Spa=DPA)为17m，与路面的垂直高度为2m。因全站仪架设高度通常 为1. 2~I. 5m，考虑竖直角的影响，取全站仪距最大开挖线水平测线垂直高度为lm。在测 量过程中，由于对边量测测角P为半测回角值，因此取mp =Inws = ±2"。全站仪测量精 度为"ms= 2+2ppm，ma = 1" "。基于以上，通过全站仪对边测量精度计算模型（式5)，计 算得到不同全站仪位置设置下断面最大开挖线水平测线测量中误差。由于P、A两点关于隧 道中心线左右对称，因此仅考虑将全站仪布设在隧道中心线一侧进行精度计算分析，如图3 所示。其中，h为全站仪架设位置距量测断面的水平距离。最后计算结果如表2所示。
[0044] 基于表2的计算结果，得出：在三车道公路隧道最大开挖线水平收敛量测时，将全 站仪架设在距隧道监测断面40~50m，距隧道中心线2. 125m范围以内；或将全站仪架设在 距隧道监测断面50~70m，距隧道中心线6. 375m范围以内，测量中误差相对于其它位置设 置较低，均在〇. 70以下，且全站仪越靠近隧道中心线，测量精度越高。
[0045] 因此，在喷射混凝土施工完成后，及时取下测点保护物件，按表1要求完成全站仪 架设（在现场条件允许情况下，尽量使全站仪架设位置靠近隧道中心线），读取量测数据， 作为隧道净空收敛监测的初始读数。量测时，首先选择全站仪自带的对边测量功能，然后分 别照准点P和点A的反射膜片中心点，如此便可在全站仪屏幕上直接读取PA斜距Spa，完成 初始测量。
[0046] 在初始测量以及之后每一次测量完成后，均及时恢复测点的保护，避免隧道施工 中反射膜片表面被污染，影响测量数据的准确性。同时，在整个监测过程中，加强与相关部 门的协调工作，避免因隧道施工造成测点的位置偏移或破坏。
[0047] 如此，根据施工不同阶段测量得到的Spa值，分别将其与初始测量值相减，计算得 出隧道监测断面最大开挖线相对于初始量测值的水平收敛。监测结果如图6 - 8所示。
[0048] 由图6 -8可知，该对边测量方法测量结果与坐标测量相比精度更高，更稳定；测量 结果变化规律与收敛计测量基本一致。因此，该方法不仅弥补了收敛计测量前期净空收敛 数据缺失的缺点，而且很好地保证了测量精度，测量结果理想。
[0049] 表1两车道、三车道和四车道公路隧道全站仪架设位置设置
[0050]
[0051] 表2三车道公路隧道全站仪位置变化最大开挖线水平测线对边测量中误差
[0052]
【主权项】
1. 一种提高全站仪对边测量隧道净空收敛精度的方法，其特征在于：所述的方法步骤 为： 首先，将两监测点左右对称布设在监测断面最大开挖线处，并进行保护，避免监测点在 隧道施工中被影响破坏； 然后，选择合理位置架设全站仪： 两车道公路隧道，将全站仪架设在距隧道监测断面40~60m，距隧道中心线5. 25m的范 围之内； 三车道公路隧道，将全站仪架设在距隧道监测断面40~50m，距隧道中心线2. 13m范围 之内；或将全站仪架设在距监测断面50~70m，距隧道中心线6. 38m范围之内； 四车道公路隧道，将全站仪架设在距监测断面50~60m，距隧道中心线2. 63m范围之 内；或将全站仪架设在距监测断面60~70m，距隧道中心线5. 25m范围之内； 在满足以上条件的情况下，若现场条件允许，尽量将全站仪架设在靠近隧道中心线 处； 最后，利用全站仪对边测量功能完成量测数据读取，并在每一次量测完成后恢复测点 保护。如此，分别将施工不同阶段的净空收敛量测数据与初始测量值相减，计算得到监测断 面净空收敛结果。
【专利摘要】本发明涉及一种提高隧道净空收敛量测精度的方法，具体涉及一种提高全站仪对边测量隧道净空收敛精度的方法。其采用全站仪对边量测法，基于两车道、三车道和四车道公路隧道实际断面大小，及现场净空收敛量测实际情况，通过选择合理的全站仪架设位置，提高量测精度。本发明采用的方法步骤为：首先，将两监测点左右对称布设在监测断面最大开挖线处，并进行保护，避免监测点在隧道施工中被影响破坏；然后，选择合理位置架设全站仪，最后，利用全站仪对边测量功能完成量测数据读取，并在每一次量测完成后恢复测点保护。
【IPC分类】G01B11/02, G01B11/16
【公开号】CN105222714
【申请号】CN201510628927
【发明人】陈建勋, 罗彦斌, 赵鹏宇, 刁鹏升, 王藐
【申请人】长安大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年9月28日