三维坐标测量法在隧道建设中的实施范文

1掘进掌子面断面放样

第一步需要把隧道的点坐标等设计参数通过程序输入到仪器中，之后进行放样操作，通常仪器不直接置于导线点上，而是通过后方交会形式设站，这样可以避免仪器与掌子面之间的距离过大。在完成仪器站点的设置后，确认三维坐标以及仪器高、方位角等参数无误后，完成仪器的设站工作。然后，瞄准掌子面测量出仪器站与其之间的距离，计算出掌子面的里程，作为定位掌子面开挖断面的依据。接着按不同顺序测设开挖轮廓线上的点，直至红色激光确定出第一个点后，做好标记，即完成了一个点位的放样操作，同理，以下点位的操作亦是如此（如图4）。需要注意的是，若掌子面不平，应对点位进行多次测量，给出点的允许偏差，力求精准。每一次的测量结果都要经过修正偏移值后从新测量坐标值，直至偏移值达到允许的范围内为止。

2断面测量

断面的测量工作是利用全站仪内部配置的程序完成的，设站时其中一个程序可用后方交会或者自由测站进行设站，仪器的安置具有随意性，只要在断面内即可。启动测量程序前，确认仪器的三维坐标和设置方位角，参数设定好后，仪器开始工作，在隧道轴线法线的垂直平面旋转一周，测与各个点的距离和角度，并将测量数据储存，这样就完成了断面的外业测量。另一段，仪器的放置不一定在断面的垂直面内，为了避免频繁移动仪器，可在建站前最大限度测出仪器最大量程内所有待测的断面，通过后方交会测量待测断面，此方法适用于轮廓规则的断面。对于表面不平的断面，要进行多次测量。将得到的数据结果输入安装有处理软件的计算机进行分析、计算、比较，最后得出实测及理论断面比较图形。

3围岩净空位移量测

围岩监控测量具有高效、经济、准确、安全的特点，根据新奥法基本原理可以了解施工中围岩变形和支护状况。全站仪自由设站后，通过远距离测定点的三维坐标，不同时段的坐标记录储存好后，再由计算机对测量数据进行处理，从而得到检测结果，此过程中，三维非接触测量技术非常关键。采用三维非接触测量新技术具有效率高、数据准的特点，在围岩净空位移的测量过程发挥重要作用。三维非接触观测系统由全站仪、后至基准点、反射靶标和计算机四个主要部分组成。此外，全站仪还装有围岩验收检测模块。在进行观测时，充分发挥记录模块的效能，修正仪器参数，为了数据结果的精准，打开补偿器功能。为避免膜片发生倾斜，尽量使用相同的侧位。观测时通过三次重复设站进行测量，然后取其平均值，得到可靠的数据。最后数据由计算机分析处理输出测量结果。

三维坐标测量法安全可靠、方便快捷、经济适用，测量坐标后马上得到偏差值，测量结果准确可靠，能够及时指导施工，为施工决策提供数据基础，减少浪费，减少返工，为整个工程提供了基础保证。隧道的开挖、中掘进放样、断面测量、围岩净空位移量测、初期支护、混凝土二次衬砌断面测量，都可采用此测量方法，方便灵活，为隧道的顺利施工提供保障。

本文作者：欧阳杜鹃单位：四川建筑职业技术学院