隧道监测非接触量测

一、 概述

采用传统的方法进行隧道监控量测，具有成本低的主要优点，但在目前许多大断面隧道、且工期要求非常紧的情况下，用传统的方法其缺点也十分突出，主要表现在：

1、由于隧道断面，高度大，拱脚部位的测点在下台阶开挖后往往无法量测，拱顶下沉量测也非常困难。

2、量测时间长，对隧道的正常施工有一定干扰。

3、由于人工拉尺读数，测量结果容易受人为因素影响。

4、不能进行三维观测，无法真正了解隧道的变形状态。

为满足现代隧道快速、大跨、安全施工需求，现已越来越多地采用非接触监控量测。又叫全站仪三维非接触量测。可用于隧道拱顶下沉量测、隧道净空变化量测、隧道断面检查、掘进掌子面断面放样等。

二、 非接触量测的工作原理

所谓非接触监控量测就是将全站仪安置在任意测站点，整平后，观测已知点的方向、距离和高程，通过反算，得出该测站点仪器中心的坐标和标高；然后观测被测点，根据测点的方向、距离计算出各测点的三维坐标，从而得出测点的三维位移矢量或测点相对收敛值，准确、快速地为施工提供参考数据。

三、非接触量测的实施

1、埋设测点

拱顶下沉、净空变化量测的埋点时间要基本一致。埋点前，应先制作反射靶标，优先选用直角棱镜。也可以用3mm左右厚度的铁片制作成70×70mm大小的方块，表面上贴上60×60mm的测量专用反光片；埋点有两种方法，一种是直接用膨胀螺栓将反射靶标锚固在初期支护的表面，另一种方法是在初期支护中预埋φ24左右大小的钢筋（或用电锤钻孔埋设），然后将反射靶标点焊在钢筋上。

2、固定基点

为方便、快速进行非接触量测，应在洞外或已成型、稳定的二衬砌地段设一基点，作为量测时全站仪的后视基点。基点应有确定的三维坐标（水平面坐标和标高），基点应经常复核，防止位移而发生观测数据不准。基点至全站仪之间应通视良好。

3、自由设站

以尽量不影响隧道施工为前提，将全站仪自由架设在隧道内任意位置，整平后即可。为了消除膜片倾斜对测距的影响，同一测点在每次量测时测站位置应大致相同。

4.测量数据

观测前，对全站仪进行调校，使仪器处于最佳状态。观测时，打开仪器的角度改正及补偿器功能，并对仪器进行气压和温度的气象改正。观测采用记录测量模式，所有观测数据均存储在模块内。观测时以反射靶标中心为照准点，采用双盘测回结合三次重复照准的冗余观测方法，即每一测站上分别用两个盘位连续、重复照准三次目标点，然后取平均值作为一次设站观测的结果。为提高测量精度，每次监测时，应在同一位置三次重复设站。

5、数据处理和分析

将每次测量记录按要求输入装有相应后处理程序的计算机，计算机将自动分析量测数据，并相应输出量测成果，并打印报表。

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