隧道施工断面快速测量方法-secret试卷教案.doc

隧道施工断面快速测量方法
前言
隧道施工中各工种衔接紧凑，平行作业、交叉施工的工程很多，且洞内作业面狭小，如排风不畅，空气质量差，红外线测量仪器反射信号太弱，往往无法进行测量工作。测量工作在隧道开挖施工中非常重要，它控制着隧道开挖的平面、高程和断面几何尺寸，关系到隧道的贯通。为满足测量工作需要，需选择关键工序工作面污染小的时间段，停止一些次要工序,提前加大排风来满足测量工作条件。若测量工作占用时间过长，将直接影响工程进度和经济效益。如何及时、准确的提供测量成果，使用的仪器和方法便成了重要因素.花几十万买一台隧道断面仪，仅能用于隧道断面测量,投资太大,为节省投资可采用全站仪配隧道断面测量软件来完成。用全站仪进行外业数据采集后，再对采集的数据进行分析。数据分析可用台式、便携式电脑,也可用可编程计算器进行。现将三数据分析方法列于表—1，从表—1可以看出，采用可编程计算器进行分析,内外业用时最少,测量工作对工程作业时间影响最小.本文将对这种方便、快捷的测量和计算方法进行分析与介绍。
隧道断面单点测量耗时比较表表-1

序号仪器型号配套设备外业平均用时（分钟)内业平均用时（分钟）1天宝笔记本电脑及隧道断面软件2562徕卡台式电脑及隧道断面软件853徕卡台式电脑及隧道断面软件6。574徕卡CASIOFX—4500计算器50极坐标断面测量法
1.1极坐标系的建立
隧道断面，垂直方向(高程)为纵轴，用H表示；水平方向（距线路中线的距离)为横轴,用B表示.
圆心纵坐标等于路线设计高程减设计高程线至隧道中心的距离乘横坡比,加圆心至路面的高度。用公式(1-1）表示。
O=S—b×i+h=S-4.11×0。02+1.69（1—1）
圆心横坐标等于10米（假定线路中心横坐标为10米)，加线路中心至隧道中心的距离.

1。2数据采集:
1.2。1待测断面站点放样
可放出路中线、隧道中线或距路中线任意宽度的点位，记录其地面高程、线路中线至待测断面站点的距离等.
2断面测量
仪器置于待测断面,(竖直度盘天顶方向为0度，顺时针注记）望远镜瞄准另一导线点或中线点定向后，转仪器正镜瞄准线路边线方向，也就是保证测量的竖直角读数，线路中线一侧为270—360度，线路边线一侧为0-90度。记录仪器高、观测的竖直角、斜距。根据个人习惯，亦可记录水平距离和高差。如隧道内干扰大，可在仪器定向前，竖直度盘调至90度或270度,置水准尺于水准点上，读取塔尺读数来校核视线高。

1.3测量数据处理
为了与CASIO系列可编程计算器编程使用符号一致，部分符号按汉语拼音首位为代
码，并启用“轴交点”一词。FX-4500断面测量计算程序如下：
程序名:SDDM（隧道断面—1）
L1LbI0
L2｛J,D｝
L3Norm：T=J/10000
L4I=IntTInt（fracT×100)/60+frac(fracT×100)/36
L5H=G＋Y＋Rec（D,I）
L6B=10+L+N×W
６６。０３′１８″６６０３１８
０．０′１０″输入１０即可.
其它输入单位均为m，输出单位为cm。
本程序仅适用于单心圆隧道断面测量，如遇到多心圆隧道，可根据实测的横坐标或
坐标，用判断语句确定采用不同的半径和设计坐标，只需对程序适作调整。
1．3．1计算轴交点坐标
轴交点坐标等于测站地面高程加仪器高：轴交点横坐标等于10加线路中心至测站
距离。
1．3．2计算所测断面各点的实测坐标
实测纵坐标等于轴交点纵坐标加竖直角的佘弦乗斜距。实测横坐标等于轴交点横坐标加竖直角的正弦乘斜距,用下式表示：
H=G+Y+cosI×D（1—2)
B=10+L+SinI×D(1—2）
式中H-实测纵坐标
G—测站地面高程
Y—仪器高
I—观测的竖直角J,计算过程中,程序I对J进行了替换
D-斜距
B—实测横坐标
L-线路中线至测站的距离
L7O=S-4。11×0。02+1.69
L8C=（pol（B—15.11,H-O）—R）×100：FixI：“Pc=”
L9Goto0
G—测站地面高程
Y—仪器高
J—观测的竖直角
D—斜距
L—线路中线至测站的距离
S—线路中线设计高程
R—半径
H—实测纵坐标
B-实测横坐标
O-圆心处的设计纵坐标
C—实测偏差（输出用‘pc表示’）
I—T为计算过程对J的替换
N—修正符（当仪器不是置在中线上，且各种原因引起测量的竖角读数,线路中线一侧不是
270－360度,线路边线一侧不是0-90度时，计算结果偏差超常，无需重测,输“-I”即可。其它情况输入“+I”，测站不能设在隧道中线时，测站至隧道中线的距离尽可能大于一米为益）
角度输入,如203。23′12″输入2032312
1．3．3计算所测断面偏差
实测偏差等于断面各点的实测坐标与圆心处的设计坐标,进行坐标反算，求得测点至圆心的距离—