断面测量系统在良心隧道右线偏压段围岩变化量
[12-11 16:59:52] 来源：http://www.tmgc8.com 隧道工程 阅读：3312次
需要补充说明的是，在断面测量系统应用于监控量测数据采集时，断面方向可认为是固定的，即测站点与目标观测点的连线，交点计算和仪器归零这两步可省去，直接进入机载软件设站窗体进行设站点坐标输入定位，此时可发现机载软件根据里程自动计算所得断面理论方向没有，而且在后面的断面数据采集窗体中第一行也没有里程显示，这是因为没有进行交点计算，不过，丝毫不影响断面数据的采集。这是因为每次量测目标点和置镜点都是固定的（目标点宏观上可认为不变，变化是微小的），而且误差来源仅仅在于每次量取仪器高度（因为量测仪器高对点位高程变化有直接的影响），故而要保证量测的准确性和精确性，可量取三次取其平均值作为仪高，可将误差减少到最小。其外业采集的数据如图3所示。
由此图可看出，实际采集的是5组数据：5条斜距和其对应的天顶距。这5组数据随着围岩的收敛变化以及仪器的高低而变化，而仪器高每次人为量测，通过后面的比较分析就可得出围岩的收敛变化量。
需要注意的是当观测拱顶目标点时，无法精确照准，这时只要用激光点指向该点人为直接判断准确度，可参照反射回来的激光强度。
当全站仪完成断面采集后，按功能键Shift+F6“END”，返回Profiler软件主菜单窗体。
按照有关规范要求，对于每量测断面，定点后进行了第一次量测，而后再进行了定期观测直至围岩稳定。
6 内业数据分析及处理
用徕卡专用数据连接线把仪器与计算机相连，每测一次将量测原始数据导入计算机，运行断面测量系统后处理软件对量测断面数据进行自动分析处理，分析处理后的数据幻化成洞室绝对坐标值，再根据坐标差值比较确定围岩变化。最终结果是以断面图和断面数据表的形式显示。如图4所示，它是某次量测与第一次所测比较分析出来的结果。
由此可见，原始量测数据经计算机处理转化成坐标值，围岩变化量通过断面分析后用坐标比较所得的差值反映出来的。因该隧道为直线隧道，所采用的坐标系统是以隧道轴线里程递增方向为X轴、垂直隧道轴线前进方向左侧为负右侧为正为Y轴，过隧道路面中心线竖直向上方向为Z轴建立的三维坐标系统。这种处理结果极为形象直观，把围岩收敛绝对变化包括周边收敛、位移及拱顶下沉变化，直接以坐标（水平方向和竖直方向）差值的形式表示出来。对隧道偏压造成的隧道洞室收敛、位移等的变形观测提供了一种有效的量测方法。而传统方法只对围岩内收敛变化进行量测，对隧道整体性偏移却无法量测。
需要说明的是，外业数据采集的点号顺序是1-2-3-4-5，而断面后处理分析后点位的编号正好相反，对应的数据分别是5-4-3-2-1测量，这并不影响量测的整个过程和结果。www.tmgc8.com
最后结果虽出来了，变化也基本上清楚了。为了能更直接客观地表示收敛变化的规律可寻性和可比性，直至围岩变化的稳定性，需要对上述分析结果做进一步整理。因为有了后处理分析出来的断面图和数据（显示的是绝对坐标Y和Z），可用本次的结果分别与上次以及第一次比较，并进行统计归纳，整理成如下表：
表 良心隧道右线偏压围岩净空变化量测记录表
此结果仅仅是以直接的数据形式显示的变化情况。传统分析方法是根据每条测线绘制一定的位移曲线图，而在本方法中为了适应这一种形式以便形象地看出围岩变化的趋势，可根据表中每个断面每个点的数据绘制位移时间曲线图，只不过是测点位移时间曲线图。这里就不在赘述了。
7 信息反馈
鉴于该段隧道处于偏压状态，围岩不仅有一般情况下的内收敛（包括拱顶下沉）的特性，又有整体移位的特性，出现了围岩变形、初期支护脱落及钢支撑扭曲甚至现断裂，隧道洞身二次衬砌出现了严重侵限等情况。在采用了上述围岩变形量测的方法对围岩变化进行长期的监控量测的同时，隧道洞身偏压段也及时采取了补救措施，在大部分地段安设临时钢支撑——套拱进行二次支护，所有偏压结构段打导管注浆，固结围岩人为改变围岩的类别，增加围岩的稳定性；洞外山坡脚进行反压回填，阻止山体位移。与此同时，山体也建立了放射性观测网，洞内外结合，观测山体变形情况，更加确切量测隧道洞室变化情况。
经过长期的量测积累并建立了一套量测数据库，自发现变形偏压至今确定处理方案近一年的时间内，围岩基本稳定，从而可以确定进行下一步衬砌工作。
由于隧道洞身变形较大，直接影响隧道衬砌成型后的净空，而此净空是不能更改的。经甲方及有关专家研究确定了一套方案：
1、降低偏压段路面设计标高20㎝，将原设计的路面垫层20㎝取消；
2、二次衬砌改为双层钢结构砼，最小厚度保证30㎝；
3、部分地段不能保证最小厚度的，必须处理，原钢支撑衬砌厚度不够的地方要扩挖换拱。
至此，该段偏压隧道的后续施工按此方案进行。
8 结束语
在良心隧道右线偏压段施工中，采用断面测量系统进行围岩净空位移量测，为该隧道施工提供了科学合理的数据依据、保证了施工安全和施工质量、加快了施工进度。实践证明，断面测量系统作为观测围岩净空位移量测技术在该偏压隧道施工中的应用起到了极为重要的作用，是确定该隧道施工方案、变更隧道设计和保证隧道施工安全的重要依据，在判定隧道围岩稳定性和支护效果、发现变异等方面取得了良好的效果。
作者简介：陈曙光，性别：男，1972年11月11日出生于江西宜黄，1995年7月毕业于华东交通大学经济管理系计划统计专业，1999年石家庄铁道学院土木工程专业本科毕业。1995年7月参加工作，现就职于中铁十八局集团国际工程公司麦加地铁项目部