劉國強

摘 要：隨著時代的進步和社會經(jīng)濟的發(fā)展，我國隧道斷面測量技術(shù)不斷成熟，開始積極應(yīng)用先進技術(shù)和設(shè)備。其中，徠卡TCRA1101全站儀因為具有一系列優(yōu)勢，如今得到了較為廣泛的應(yīng)用。本文簡要分析了隧道斷面測量中徠卡TCRA1101全站儀的應(yīng)用，希望可以提供一些有價值的參考意見。

關(guān)鍵詞：隧道斷面測量 徠卡TCRA1101全站儀 應(yīng)用

在具體的隧道施工中，關(guān)于斷面的超欠挖問題一向是施工的難點所在，其施工也必須在嚴格的控制之下進行。這就要求在確定爆破方案和開挖技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合斷面測量并分析得到的數(shù)據(jù)，適當(dāng)調(diào)整所需的爆破參數(shù)，從而達到預(yù)期的爆破效果。在不同階段內(nèi)進行的斷面測量分析，可以提取出圍巖的收斂數(shù)據(jù)，能夠判斷圍巖的穩(wěn)定程度。進而根據(jù)實踐數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，使得支護參數(shù)得到科學(xué)準確的調(diào)整。在某工程中，我們借助徠卡TCRA1101全站儀和TPSPRO斷面測量系統(tǒng)，成功的測量控制了隧道斷面，將爆破斷面數(shù)據(jù)及時準確的提供出來，取得了不錯的效果。

1.工程概述

本工程位于廣東省清遠市陽山縣太平鎮(zhèn)白蓮片區(qū)，該區(qū)中間盤地比較低，周圍山體比較高，雨水不容易外排。受2014年5月特大暴雨影響，白蓮片區(qū)受災(zāi)比較嚴重。為配合陽山縣白蓮片區(qū)排洪（應(yīng)急）工程規(guī)劃設(shè)計工作，為工程建筑物及施工營造布置、工程量、水文計算和征地拆遷等提供基礎(chǔ)資料。該項工程測量任務(wù)是以隧道進口為起點，隧道出口為終點，全長約3000米，測量寬度約800米。施工地區(qū)的交通條件良好，縣級公路已經(jīng)覆蓋到了該地區(qū)；山地、石灰?guī)r溶洞等地質(zhì)基本代表了該區(qū)位的地質(zhì)環(huán)境，相比較其他地區(qū)，該區(qū)地形較為復(fù)雜，高差大；雜樹及灌木林生長較為茂密，在一定程度上增加了外業(yè)測量的難度。

2.徠卡TCRA1101全站儀斷面測量的原理

2.1徠卡TCRA1101全站儀功能概述

就使用方面而言，徠卡TCRA1101全站儀無論是在智能化程度方面還是在測量精度方面都處于較高的水平。通過多種高科技自動化性能的使用與搭載，諸如電子計算功能、馬達驅(qū)動功能、目標自動識別照準以及跟蹤功能等等，已經(jīng)實現(xiàn)了自動測量功能。另外，它還可以將數(shù)據(jù)直接傳輸給計算機，借助于數(shù)據(jù)分析處理軟件來綜合處理數(shù)據(jù)，這樣就可以獲得準確的結(jié)果，并且輸出各種圖形和報表數(shù)據(jù)，作為一種智能多功能測量系統(tǒng)，可以全自動化的輸出采集到的成果，實現(xiàn)了數(shù)字一體化。

2.2隧道斷面測量系統(tǒng)組成及運作原理

斷面測量程序已經(jīng)內(nèi)置于徠卡TCRA1101全站儀內(nèi)，將儀器安置于所測斷面內(nèi)的任一位置，建站之后，對儀器的三維坐標進行確定，并設(shè)置方向，然后將斷面測量程序啟動，結(jié)合具體情況，設(shè)置相關(guān)參數(shù)。通過馬達的驅(qū)動作用，儀器可以實現(xiàn)對布設(shè)于隧道軸線法線的豎直平面的精準定位，并在此基礎(chǔ)之上實現(xiàn)一周旋轉(zhuǎn)，與此同時，通過設(shè)置間距，并對儀器到各個測點的距離和角度進行測量，通過將采集的信息實時的存儲于內(nèi)置的PC卡上，進而得到一個全面準確的斷面數(shù)據(jù)。內(nèi)業(yè)僅僅需要將存儲于PC卡上的全站儀采集數(shù)據(jù)向計算機中輸入即可，數(shù)據(jù)的分析處理工作則由TPSPRO斷面測量系統(tǒng)來完成，這樣就可以得到準確的數(shù)據(jù)，輸出相關(guān)的圖形和報表數(shù)據(jù)。

2.3構(gòu)建隧道數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫中包括諸多的工程數(shù)據(jù)，使用人員需要輸入工程名稱、施工單位等參數(shù)。除此之外，其他工程數(shù)據(jù)也是儀器記錄的對象。通過綜合借鑒對比工程數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容，從而實現(xiàn)對工程數(shù)據(jù)的有效管理。

3.隧道斷面測量過程

3.1徠卡TCRA1101全站儀數(shù)據(jù)采集過程

開機之后，對PROG功能鍵進行選擇，也就是將應(yīng)用程序菜單給顯示出來，然后對文件管理選項進行選擇；進而對平面以及縱坡參數(shù)重新進行定義，并進行科學(xué)的合理的相關(guān)設(shè)置；最后通過啟動File Manager，文件管理界面就可以呈現(xiàn)在用戶面前了。在采集隧道橫斷面數(shù)據(jù)的過程中，Profiler Survey是一個專用的機載軟件，它借助于File Manager機載軟件，交點計算生成平縱面參數(shù)文件，并且科學(xué)設(shè)置測站點，自動采集隧道斷面數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)保存在全站儀的PC卡上。

設(shè)置Setup測站，對測站點的坐標和測站所處的里程進行確定，并且對水平度盤進行設(shè)置，促使路線坐標系統(tǒng)中存在全站儀。

在Profiler斷面測量方面，測量前，需要對開始角和結(jié)束角進行定義，用以確定所測斷面采集數(shù)據(jù)的區(qū)域，同時還需要對兩個相鄰點間的距離進行定義，也就是我們俗稱的步長。完成了各項準備工作之后，按STAR，就可以自動采集隧道斷面數(shù)據(jù)。

3.2TPSPRO斷面測量系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理過程

因為本工程的圍巖有著較大變化，因此在開挖的過程中，需要結(jié)合上次爆破斷面數(shù)據(jù)來調(diào)整爆破斷面參數(shù)。

通過在已經(jīng)開挖的斷面上進行斷面布置，埋設(shè)觀測點，進而將觀測膜片貼于觀測點之上。觀測膜片在施工過程中的變形程度，就可以對隧道圍巖收斂數(shù)據(jù)進行采集，以便對支護參數(shù)進行合理調(diào)整。

首先，將工程屬性輸入系統(tǒng)之中。結(jié)合相關(guān)要求，將一系列的工程信息輸入系統(tǒng)，如工程名稱、施工單位等，以便于管理；其次是數(shù)據(jù)導(dǎo)入。連接徠卡TCRA1101全站儀和計算機，在軟件的主界面上對數(shù)據(jù)管理中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入功能進行選擇；然后，對工程名稱進行選擇，打開選擇文件中的全站儀數(shù)據(jù)文件，點擊導(dǎo)入，就可以向系統(tǒng)中導(dǎo)入文件。通過理論斷面的設(shè)置工作，在綜合考慮工程設(shè)計尺寸標準的基礎(chǔ)之上，繼而設(shè)置開挖斷面的理論數(shù)據(jù)，并在此過程中與實測斷面實現(xiàn)綜合對比；最后，實現(xiàn)科學(xué)的數(shù)據(jù)分析，控制條件和圖形區(qū)都可以在主程序中找到，其位置分別位于屏幕左右兩邊，通過分析與選擇理論斷面并導(dǎo)入實測斷面，右側(cè)圖像區(qū)域就會自動生成分析的相關(guān)結(jié)果。然后在選擇報表，相關(guān)的分析報表就會生成，并顯示出各個測點的實際具體情況。

3.3信息化處理

將爆破強度和爆破光面效果的分析建立在生成的圖形報表之上，通過繼續(xù)的科學(xué)操作進行指引，進而實現(xiàn)科學(xué)的調(diào)整相關(guān)具體參數(shù)。在施工過程中，合理采集相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并將所采集數(shù)據(jù)的指導(dǎo)作用充分發(fā)揮出來，促使施工流程實現(xiàn)信息化。在本工程中，通過研究得到的隧道開挖斷面數(shù)據(jù)，有效控制了開挖斷面的尺寸，且并未發(fā)現(xiàn)大面積的超欠挖現(xiàn)象，從而說明了本隧道不需要對超挖部分進行回填。

通過本工程實踐我們可以得知，TPSPRO斷面測量系統(tǒng)和徠卡TCRA1101全站儀在隧道斷面測量中具有更加快速和準確等一系列優(yōu)勢。

4.結(jié)語

通過上文的敘述分析我們可以得知，在隧道工程斷面測量中，可以充分應(yīng)用TPSPRO斷面測量系統(tǒng)和徠卡TCRA1101全站儀，它能更加快速準確的獲得數(shù)據(jù)，有效指導(dǎo)工程的施工。將TPSPRO斷面測量系統(tǒng)和徠卡TCRA1101全站儀綜合應(yīng)用起來，工程開挖的自動化和智能化程度得到了顯著提升，對于數(shù)據(jù)采集和分析工作能夠更加準確和及時，從而實現(xiàn)了施工的信息化。

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