文档介绍：隧洞施工期间用全站仪进行
变形监测的实用方法
戴军
(中国水电三局有限公司测量总队)
【摘要】本文主要通过介绍隧洞施工期间用全站仪进行变形监测的实用方法,说明用全站仪进行变形监测是很及时有效的,而且操作简便,监测成果直观明了,且不需要收敛仪这样的专用设备。
【关键词】隧洞施工全站仪变形监测
1 前言
在隧洞施工过程中,很重要的安全因素是隧洞岩壁的稳定性。对松动的岩块可以用人工清撬,但是对岩壁整体结构的稳定则需要采取技术手段进行监测。洞室围岩常用的监测手段就是用收敛仪进行围岩收敛变形监测。但使用这种方法需要布设专用的收敛仪,定期对收敛仪进行量测。隧洞施工环境复杂,施工进度快的时候需要及时跟进变形监测,为施工技术人员提供变形监测数据,这就需要一种简单有效的变形监测方法。
在四川向家坝水电站左岸交通洞出口改线段的施工中,则采取了用全站仪进行变形监测的方法。用全站仪进行变形监测具有操作方法简单、数据及时有效且具有较高精度的优点。对满足隧洞施工期间的变形监测有较好的实用性。
2 变形监测点的布设及观测
概况
向家坝水电站左岸交通洞改线段是通往左岸厂房的重要施工通道,,。本段隧洞岩石结构比较破碎,且含有煤层结构,施工过程中曾发生塌方。因此采用边开挖边用拱架支护的施工方案,以保证施工安全和增强洞室围岩的稳定性。为了在隧洞施工期间及时掌握洞室的变形情况,还需要及时对支护后的洞壁进行变形监测。在工作中,采用了全站仪观测反射标的方法进行变形监测,取得了良好的监测效果。
监测点的布设
因交通洞断面尺寸大,隧洞开挖支护分上下导洞进行施工。在隧洞上半洞开挖支护完成后,立即在洞壁布设监测点。大约每30m设一条监测断面。监测断面上点位布置如图2-1所示。
由于使用全站仪观测,所设监测点也采用反射标。反射标可以用测量专用反射片,专用反射片反光率高,易于观测。在交通洞的变形监测中,因监测点较多,事先没有购置反射片。因此采用反光纸做监测标。反光纸也有较好的反光率,用黑色中性笔在约3cm×3cm的反射片上刻上十字标。在钢拱架上焊接一块小钢板,将反射片粘贴在钢板上,并用胶带加以固定。焊接的小钢板和粘贴的反射片要对向测站的方向。
图2-1 监测断面上点位布置
观测方法和精度分析
观测时使用全站仪的激光免棱镜功能用坐标法测得监测点的坐标和高程,每个点正倒镜各观测3个次。在洞内测量受环境因素影响较大,因为洞内同时又在施工,监测断面又都比较接近施工面,受机械设备、材料堆放、灰尘等影响比较大。为了观测工作的顺利进行,在靠近观测断面又尽量少受干扰的位置设站观测。设站时利用全站仪的自由设站功能确定测站点坐标。具体方法就是用全站仪观测测站点附近事先做好的2~3个控制点,测边测角通过仪器的自动计算功能确定出测站的坐标。这样的好处是全站仪设站比较灵活,可根据现场情况实时确定测站位置。而且精度也比较高,免除了仪器对中、量仪器高等误差因素。设站和观测时的气温、气压等气象参数直接输入仪器中自动改正。自由设站是洞室测量工作实用有效的测量手段,在测量放样和隧洞断面测量等其它测量工作中也很方便。
需要注意的是,自由设站时,观测的已知控制点必须布设在比较固定不受施工干扰且能较长时间保存的位置。在每次自由设站时都观测相同的几个控制点,这