等间距隧道截面的测量方法
摘要:在隧道施工过的程中,对隧道断面进行适时和定期的检测,是保证施工安全和事故发生重要手段,也是衡量工程质量的重要指标。全站仪无棱镜测距技术通过辐射测量极坐标的方法,配合隧道断面测量软件,能够准确,快速地,完成断面测量工作。等间距隧道截面测量可以为隧道断面的监测和分析提供基础数据。
关键词:隧道断面测量 全站仪无棱镜测距技术 隧道断面超欠挖 0、引言
随着全站仪免棱镜技术的出现和隧道断面测量软件的发展,全站仪被广泛应用与隧道施工测量中。配备有断面测量软件的全站仪能够快速的完成隧道掘进放样、断面测量及围岩净空等测量工作。在隧道的施工过程中,要求定期对隧道断面进行超欠挖的检测,以保证施工的质量和安全,避免事故的发生。用全站仪无棱镜模式对隧道每隔单位距离进行测量,获得断面上左右腰线及中线上的底点和顶点的三维坐标,有利于及时了解隧道断面超欠挖的情况,从而保证施工的质量和安全。
1、断面顶点三维坐标的测定
1.1 测定隧道中线起点和终点并计算测量辅助数据
根据隧道外控制点测定隧道中线的起点与终点的三维坐标。由隧道中线的起点与终点计算出与隧道的走向(方位角及其竖直角)和长度。将隧道中线投影于水平面,得到起点与终点的水平距离截面水平间距。根据已知数据(一起高度、隧道高度、腰线高度和截面间里程间距)计算截面里程、腰线点的方位角、腰线点竖直角、顶点竖直角、底点竖直角。
1.2 断面顶点的测定与里程检核
根据上面的计算数据测定左右腰线点、顶点和底点的三维坐标。在测定和顶点坐标时需要对所测数据进行检核,通过测得的三维坐标反算截面里程,并与设计里程进行对比,若在限差范围内,则继续下一点的测量,若超出限差,则利用该差值计算仪器需要转动的角度。重复上述步骤,逐渐靠近直到在限差以内。
2、超欠挖时断面顶点的测量设计
2.1 隧道顶部欠挖测量设计
图1为一隧道欠挖处,仪器架于KA点,KA、A所在线为隧道底面中线,B1、B2、B为欠挖曲面上的点,C点为A里程所对应的隧道截面理论顶点,我们需要测出里程点A所对应的实际顶点。由于此处欠挖,因此实际需要测量的应该是B点。
按照初始设计的竖直角进行观测,只能观测到B1点,但此时B1所对应的里程点为A1并非A,因此仪器竖直角需要继续旋转。此问题处理步骤如下:
首先根据仪器测到的B1点,换算出里程A1,计算出A1到A的距离。设计D点,使B1_D平行于A1_A,并且B1_D距离与A1_A相等。这样可以根据B1点坐标确定D点坐标。
MA1为A1的里程,MKA为KA点里程,SO-B1为观测点O到B1点距离,αA1-A为A1与A连线的方位角,VA0-B1为O点与B1点连线竖直角。HD为D点高程,hA1-A为A1与A的高差,H1为仪器高(垂距)。
根据D点坐标,利用三角函数计算出从仪器观测点到D点连线的竖直角。
等间距隧道截面的测量方法
摘要:在隧道施工过的程中,对隧道断面进行适时和定期的检测,是保证施工安全和事故发生重要手段,也是衡量工程质量的重要指标。全站仪无棱镜测距技术通过辐射测量极坐标的方法,配合隧道断面测量软件,能够准确,快速地,完成断面测量工作。等间距隧道截面测量可以为隧道断面的监测和分析提供基础数据。
关键词:隧道断面测量 全站仪无棱镜测距技术 隧道断面超欠挖 0、引言
随着全站仪免棱镜技术的出现和隧道断面测量软件的发展,全站仪被广泛应用与隧道施工测量中。配备有断面测量软件的全站仪能够快速的完成隧道掘进放样、断面测量及围岩净空等测量工作。在隧道的施工过程中,要求定期对隧道断面进行超欠挖的检测,以保证施工的质量和安全,避免事故的发生。用全站仪无棱镜模式对隧道每隔单位距离进行测量,获得断面上左右腰线及中线上的底点和顶点的三维坐标,有利于及时了解隧道断面超欠挖的情况,从而保证施工的质量和安全。
1、断面顶点三维坐标的测定
1.1 测定隧道中线起点和终点并计算测量辅助数据
根据隧道外控制点测定隧道中线的起点与终点的三维坐标。由隧道中线的起点与终点计算出与隧道的走向(方位角及其竖直角)和长度。将隧道中线投影于水平面,得到起点与终点的水平距离截面水平间距。根据已知数据(一起高度、隧道高度、腰线高度和截面间里程间距)计算截面里程、腰线点的方位角、腰线点竖直角、顶点竖直角、底点竖直角。
1.2 断面顶点的测定与里程检核
根据上面的计算数据测定左右腰线点、顶点和底点的三维坐标。在测定和顶点坐标时需要对所测数据进行检核,通过测得的三维坐标反算截面里程,并与设计里程进行对比,若在限差范围内,则继续下一点的测量,若超出限差,则利用该差值计算仪器需要转动的角度。重复上述步骤,逐渐靠近直到在限差以内。
2、超欠挖时断面顶点的测量设计
2.1 隧道顶部欠挖测量设计
图1为一隧道欠挖处,仪器架于KA点,KA、A所在线为隧道底面中线,B1、B2、B为欠挖曲面上的点,C点为A里程所对应的隧道截面理论顶点,我们需要测出里程点A所对应的实际顶点。由于此处欠挖,因此实际需要测量的应该是B点。
按照初始设计的竖直角进行观测,只能观测到B1点,但此时B1所对应的里程点为A1并非A,因此仪器竖直角需要继续旋转。此问题处理步骤如下:
首先根据仪器测到的B1点,换算出里程A1,计算出A1到A的距离。设计D点,使B1_D平行于A1_A,并且B1_D距离与A1_A相等。这样可以根据B1点坐标确定D点坐标。
MA1为A1的里程,MKA为KA点里程,SO-B1为观测点O到B1点距离,αA1-A为A1与A连线的方位角,VA0-B1为O点与B1点连线竖直角。HD为D点高程,hA1-A为A1与A的高差,H1为仪器高(垂距)。
根据D点坐标,利用三角函数计算出从仪器观测点到D点连线的竖直角。