全站仪无棱镜测距应用于隧道收敛测量的精度分析

《全站仪无棱镜测距应用于隧道收敛测量的精度分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、2014年7月第7期城市道桥与防洪相关专业429全站仪无棱镜测距应用于隧道收敛测量的精度分析郭春生(上海岩土工程勘察设计研究院有限公司，上海市200438)摘要：该文通过11台全站仪在固定基线上进行收敛测量的比对试验，结合观测精度进行分析，得出全站仪无棱镜测距能满足隧道收敛测量精度要求的结论，并对保证收敛测量成果质量提出了校准，以及修正全站仪加常数、多测回观测等建议。关键词：隧道收敛测量；加常数；校准；修正中图分类号：U452．1文献标识码：B文章编号：1009—7716(2014)07—0429—031收敛测量现状上海、宁波等深厚软土地层分布

2、的地区，圆形盾构隧道受建设质量、埋设地质条件、赋存环境、运行中的振动冲击及动静荷载等影响，建成后结构差异沉降、隧道管径收敛变形等问题长期存在。较大的结构变形易导致管片开裂渗水，当结构变形超过设计标准时，轻者将对列车运营的图1布设观测点示惹图舒适性产生影响，还会影响线路使用寿命、对运式(1)能方便日常计算，为精度分析方便，测营安全造成威胁。地铁隧道的长期变形测量、邻线长度(两点间的距离)也可采用余弦定理计算：近建设工程影响段的结构监护测量普遍受到重视。Las=X／S,2+S22-2&S2cosfl(2)固定测线的圆隧道管径收敛变形测量方法主对上式

3、两边求导：要有收敛尺法、全站仪解析法、测距仪监测等方以：——======[(2Sl-2S2eog8)1+法。隧道收敛测量的侧腰部位相对道床高度超过23v／S12+S2-2S1S2eos~。2in，分布有大量电力、通讯等管线，收敛尺测(2S2—2Stc0)一2&s-sin／3d~)](3)量难以实施，测距仪人工测量也操作困难，因此由误差传播定律可得：全站仪解析法运用方便、直接，得到广泛采用。全站仪收敛测量基线两端可采用固定小棱镜、反射片等方式设置，但采用粘贴方式固定的一般收敛限值取5‰D(D为隧道外径)，计算的限值为5‰D31mm，取测量精度为收

4、敛限值观测点容易脱落，钻孔设置观测点对结构有伤的1／20，则：．4-1．5mm。害。因此本文讨论采用在基线两端刻画标志、全全站仪观测ms=ms=--ms；一般仪器架设在隧站仪无合作目标红外测距方式的可行性。道中轴线上，仪器高度约1．0m，则有：146。，2精度分析S一3II1，若测角误差％=±5，则求解测距误差：ms=1．1mm。在隧道内壁水平直径处(特征点A、B)布设观即收敛测量精度要达到1．5mm，测距精度应测点(见图1)，采用全站仪获取特征点A、B的同优于1．1mm。一般全站仪(如Leica1201、TS30、坐标系下的三维坐标。坐标差的

5、直径长度计算公TM30等)无合作目标的红外测距标称精度为2mm式为：+2ppm，粗看不能满足观测要求；为探其可行=二(1)性，本文作如下对比试验。历次比较的变化，评定收敛变形程度。3全站仪的比对试验收稿日期：2014—04—20作者简介：郭春生(1974一)，男，湖南邵阳人，高级工程师，测模拟隧道收敛测量现场的环境和测量时高量专业总工程师，从事工程测量、变形测量研究与测绘质量度，设置长约7．21rll的测线、在ST2、ST1外设管理工作。430相关专业城市道桥与防洪2014年7月第7期站观测基线长度，如图2所示。仪10台、1台某其他品牌)进行对

6、比试验。每台仪器分别在ST1(轴线上)、ST2(偏离ST1约1m)架设2次仪器，每测站正倒镜各观测1O次。实测数据见表1所列。／图2测距基线设置图11台仪器各次观测值整理成图3所示。采用11台全站仪(包括各种型号Leica全站从表1和图3中，可得出以下几点：裹1实测数据一览表仪器观测值均值0．56—3．34—0．04’2．960．163．86—4．340．26-0441．86—1．54之差[mm2014年7月第7期城市道桥与防洪相关专业431图3观测值曲线图(1)以测距精度2mm、测角精度±5”、按前含了类似“加常数”的系统误差，观测数据能有述

7、式(4)计算，基线长度的测量误差mL=±2．6mm；效地消除此项误差后，能明显提高收敛测量观测表1中11台仪器各自40组观测数据计算的标准精度，也解决了仪器替换性问题。偏差最大为1．55mm

8、求；一台非Leiea仪器40组数据标准行多次观测取平均值是非常必要的。偏差为1．55mm，不能满足收敛测量的精度要求。4结语(3)若以所有观测值的总平