隧道施工断面快速测量方法.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：隧道施工断面快速测量方法0前言隧道施工中各种工序衔接紧凑平行作业、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（min）内业平均用时（min）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501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１０m（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。1.2.2断面测量仪器置于待测断面(竖直度盘定天顶方向为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法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附号一致部分附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)L1Lb10L2{JD}L3Norm:T=J/10000L4I=IntT+Int(fracT×100)/60+frac(fracT×100)/36L5H=G+Y+Rec(DI)L6B=10+L+N×WL7O=S-4.11×0.02+1.69L8C=(poI(B-15.11H-O)-R)×100:Fix1:“Pc=”◢L9Goto0G--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直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“-1”修正即可。其它情况输入“+1”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203231266°03′18″输入6603180°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多心圆隧道可根据实测的横坐标或纵坐标用判断语句确定采用不同的半经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纵坐标等于测站地面高程加仪器高；轴交点横坐标等于１０加线路中心至测站的距离。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余弦乘斜距。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