三角形量测法在隧道监控量测中的应用及数据分析探讨.pdfVIP

第 26卷第 6期 土 工 基 础 Vb1．26 NO．6 2012年 12月 SoilEng．andFoundation Dec．2O12 三角形量测法在隧道监控量测 中的应用 及数据分析探讨 刘 阳 ，林 云 ，吴其泰 ，胡冬冬 (1．武汉理工大学 土木工程与建筑学 院，武汉 430070；2．四川能源投资集团有限责任公司 ，成都 610030) 摘 要 ：隧道监控量测是新奥法施工 的有机组成部分 ，它对于确定初支参数 以及二衬 时间、指导后期施工具有重要 意义。归纳总结了隧道变形监控量测 的几种基本方法 ，并 以黄林树垭 隧道为例 。指 出三角形量测法具有操作简 单、仪器轻便、线性 回归数据分析清晰、预测合理等优点，是值得推荐 的一种量测方法。 关键词 ：三角形量测法 ，监控量测 ，数据分析 中图分类号 ：U457 文献标识码 ：B 文章编号 ：1004—3152(2012)O6一Oll3O4 ^)与上次之差即是 当次变形量 ，与第一次 的差值是 1 引言 累计变形量 。 三角形量测法测得 的两点在空间上距离的相对 隧道位移量测中的围岩水平收敛和拱顶下沉量 变化 ，是拱腰点一拱腰点的相对位移 ，而不是各点在 测 ，是新奥法隧道监控量测 中的必测项 目[1-Z]。非接 三维 中的绝对位移 。因为对于实际工程来说 ，我们 触式 的测量方法如全站仪测量限于隧道内部恶劣的 所关注的只是隧道变形 的相对变形量 ，因此该法满 施工环境，贴反光片极易破坏 ，精度不高 ；水平仪、水 足了隧道施工监控量测 的需要。 准仪配合悬挂钢尺法测拱顶没有较强的实际可操作 2．2 监控量测仪器与测量数据误差分析 性 。而三角形量测法是量测 出三角形三边的长度 ， 收敛计是利用机械传递位移的方法l3]，将两个基 进而读出拱腰水平收敛并间接地计算 出三角形 的 准点间的相对位移转变为数显位移计的两次读数差。 高 ，再算 出拱顶下沉值 。本文就应用三角形量测法 JSS30数显式收敛计具有结构新颖 ，操作简单 ，量测 在隧道开挖过程 中的拱顶下沉和拱腰水平收敛量测 精度高 ，体积小 ，重量轻 ，密封性好等优点 ，是工程量 进行理论分析并进行数据 回归分析探讨 ，同时在黄 测的理想工具 。收敛计结构及工作示意图见图1。 林树垭隧道施工过程中对该法进行了应用 。 2 三角形量测法 2．1 基本原理 三角形量测法首先要确保三角形平面垂直于隧 图 1 收敛计结构及工作示惫 图 道中心轴线 ，只有这样才能保证所得拱腰水平收敛 当A、B两点随时间发生相对位移时 ，在不 同的 和拱顶下沉值反映的是 隧道的实际变化量 。根据海 时间内测得的读数不 同，其差值就是两点间的相对 伦公式 训，若 △ABC三边边长分别是 口、b、C，则三 位移 。每条基线重复测量三次取平均值 ，当三次读 角形 的半 周 长 P一 (a+b+ C)／2，面 积 S一 数极差大于 0．05mm时应重新测试 。值得注意的 ~／ = 而 ，而底边 BC对应的高 h一 是 ，数显读数加钢尺读数一般常默认为两测点距离 ， 2S／a。由于三角形拱顶点的左右偏移 ，不会对拱顶 这其实忽略了一个附加距离 (S+L)，这对于拱 腰 下沉值造成很大的影响，所 以每次的测值 (或计算值 水平收敛没影响 ，但在计算拱顶下沉时