浅谈全站仪红外技术在隧洞施工测量中的应用

1、浅谈全站仪红外技术在隧洞施工测量中的应用摘要：本文主要是对全站仪红外线技术在隧洞施工测量中的应用展开了说明和分析，在探讨的过程当中重点阐述免棱镜测距技术在隧道开挖和衬砌过程当中的具体使用方法和状况，并指出这样一种应用能够很好的解决传统隧道施工工程测量中断面放样及检查工作对施工速度和进度产生影响的状况，并为施工决策提供一系列的数据基础，在这样一些有效数据的支持下基本能够实现整个工程的顺利进行和完成。关键词：全站仪，免棱镜测距技术，隧道施工一、免棱镜测距技术在隧道施工测量中的应用背景 随着我们国家经济的良好发展和技术的不断进步，相配套的基础设施建设也在最近一些年来进行的非常好，在这样一个良好的发展

2、过程当中，高等级公路的发展势头相当好，且随着现代公路交通量的不断增加以及人们对于公路质量要求的越来越高，使得公路在建设过程所需实现的质量和精度要求也越来越高，在这样一种现实状况下，尤其是在进行隧道的施工时，普通的测量方式是完全不能够保证隧道这样一种高难度施工过程的实际精度的，在这样一种状况下我们就必须要采取有效的方式解决之。免棱镜测距技术在这样一个问题的解决中能够起到很好的作用，这主要是因为在免棱镜测距技术中应用的是辐射测量极坐标的方式，因此在实际的施工放样和测量中就能够准确、快速的完成隧道施工过程中的掘进放样、断面测量和围岩净空位移测量等主要的施工测量工作。最终在所有的数据测量和收集过程完成

3、以后就可以将后续的工作交由计算机来进行自动的处理。由上文中的分析我们就可以看到，在隧道的施工放样测量过程中采用免棱镜测距技术能够为其到来异常巨大的技术革命，为工程减少施工人力物力投入的基础上还能够大量的减少施工的实际投资。 二、免棱镜测距技术在隧道施工测量中的应用 2.1 掘进掌子面断面放样 在进行隧道施工的放样之前，首先要将隧道相关的一系列设计参数通过有关的程序输送到全站仪内进行保存，这一过程中涉及到的参数主要是洞门点的坐标、高程、纵坡参数或者是开挖时的断面形状等。在进行施工放样的过程当中，可以将全站仪放置在导线点上，也可以利用自由测站、后方交会程序来完成设站工作，在进行设站的同时要完成三维

4、坐标、仪器高和方位角等的设置等。在进行设置的时候，为了是全站仪和掌子面的距离不至于太远，一般并不直接将全站仪设置在导线点，而是采用上述的采用后方交会来完成这样一项全站仪位置的确定和安装工作。临时的后视点一般可以埋设在边墙之上，同时还要注意其是否能够保持稳定。 全站仪位置确定且安装完成后，首先要瞄准掌子面，在进行瞄准的过程中一般只需要用激光点对准即可，保证激光与望远镜同轴就能够保证其符合要求，在此过程中要测量出掌子面至全站仪的实际距离，并利用全站仪计算出仪器离掌子面的实际里程，在此基础之上再开始进行开挖轮廓线上点的测设。在进行放样点的设置时，可以根据实际的需求来进行，既可以从左到右，也可以从中间

5、到两边。当红色激光指向第一个点位并确定以后，点上红油漆就是完成了第一个点位的放样工作，然后按操作键仪器就会在马达的驱动下转向下一个点，并按照这样一种方法完成后续所有点的放样工作。 在放样的过程当中如果出现掌子面不平的状况，就需要采取有效的措施改进之，主要就是要适当的增加每个点位实际的测量次数，按照以往的经验来说，三到六次都是比较合适的，在测量完成以后还需要相应的给出允许偏差，仪器每测一次所测位点的三维坐标就能够相应的计算出激光点离设计轮廓的偏移值，如果所计算出来的偏移值在允许偏差的范围内就可以认为激光所处的位置是能够进行后续的开挖施工的，否则就需要进行重新测量。 2.2 断面测量 徕卡TCRA

6、1101 PLUS型全站仪机内配置有两个程序可以进行隧道测量施工过程中的断面测量，下面我们对这样两个程序的作用和使用方法进行简要的说明：一个是在所测断面内的任何一个位置上进行全站仪位置的确定和安装工过，其位置的确定同样可以利用后方交会、自由测站或者是根据已知的站点来进行设置和安装，在确定好仪器的三维坐标以后进行方位角的设置，在这样一系列的工作都完成以后再来启动程序进行测量，进行测量时，首先是要设置好相关的参数，仪器在马达的驱动下照准部于隧道轴线法线的竖直平面内旋转一周，与此同时按设置间距距离侧取仪器到各个测点的实际距离和角度，并将测量得到的结果储存到仪器内存或者是PC卡上去，这样一个过程的完成

7、就意味着一个断面外业测量工作的完成。采用另一个断面测量程序时，仪器不一定安装在所测断面垂直断面内，其建站的工作同上文所述，就可以测取仪器免棱镜测程范围内的所有断面。后一种方法的显著优势就是在测量的过程当中不需要频繁的搬动仪器，可以在安装以后测取任何一个有需要的断面，实际上，仪器的频繁挪动对于整体的测量精度是有一定程度的影响，而这样一种测量方法就能够较好的解决之；这样一种测量方法的不足之处在于开挖后的断面一般表面上都是凹凸不平的，因此断面的每个点位的测取都需要重复很多次。 在实际的测量工作中，对衬砌后轮廓规则的断面进行测量的时候后一种的测量效果和效率相对比较高，速度也远远快于前一种方法。在测量工

8、作完成以后还需要将得到的数据结果输入装有相应断面测量后处理软件的计算机中去进行必要的后续分析、计算和理论断面比较等工作，最后由电脑输出实测以及理论断面的比较图形、面积和其他的相关参数。 2.3 围岩净空位移测量 隧道在施工的过程当中采用钻爆法，根据新奥法基本原理可以知道，运用围岩监控量测来对整个隧道施工过程中围岩的变形以及相应的支护状况等进行实时的检测和掌握是非常有效的，一方面是能够实时的获取施工过程中的实际参数和检测信息，另一方面还能够在这样一个基础上进行施工指导，这样最终实现的就是施工过程安全、高校和经济的进行，而这样一种理想的状态正是我们在施工的过程当中所希望的。在这样一个过程当中希望快

9、速准确的得到围岩空位移的两侧任务，就需要采用三维非接触量测新技术。其基本的方法原理就在于按权益能够自由的设站，并实现远距离测定量测点位在不同时段内的三维坐标，并能够将这样一系列的数据都输送到计算机内去进行相应的处理工作，最终由计算机自动的得出检测效果和成果。在全站仪内往往配置有相应的围岩收敛检测模块和围岩收敛分析处理模块。 自由设站三维非接触观测系统的主要组成部分有：全站仪主机、反射靶标、后视基准点和计算机。在这样一些系统组成中，对于后视基准点的基本要求就是稳固，进行其坐标的设置时就可以根据现场的情况来进行，或者是利用隧道内的控制测量导线点来进行。 在进行观测之前，首先要对全站仪进行校正过程，这样一个过程的进行无疑是希望仪器在应用的过程当中能够始终处于最佳的状态。在进行观测的过程当中，仪器打开以后要及时的打开仪器内的角度改正及补偿器功能，并在此基础上对仪器进行温度或者是气象的改正，这样一系列工作进行的根本目的就是提高仪器的实际精确度。观测时要采用观测记录测量模式，这样就能够自动的将测量的数据直接储存到相应的模块内去。 结语：免棱镜测距技术在隧道测量施工中进行应用时，能够将掘进放样、断面测量、围岩净空位移量测等每一个断面的测量都在几分钟内完成，并保证测量结果的精确度，由此不难看出免棱镜测距技术在隧道测量施工中应用的巨大优势所在。更重要的是，免棱镜测距