【技术实现步骤摘要】
一种基于全站仪自由设站的城市隧道水平位移测量方法
[0001]本专利技术属于全站仪测量
，特别涉及一种基于全站仪自由设站的城市隧道水平位移测量方法。
技术介绍
[0002]我国已经成为世界上隧道工程数量最多的国家。隧道投入使用后，随着运营年限的不断增长，在地下复杂的工程地质条件(不良地层、地下水等)、突发灾害(地震、洪水等)、人为破坏(爆炸、撞击等)等多重因素影响下，会产生渗漏水、劣损、变形等各种病害，这些病害会威胁行车安全并导致隧道寿命缩短。为保证隧道结构和运营安全，应对隧道结构进行变形观测。隧道水平位移观测是一种很重要的隧道变形观测手段。在隧道水平位移观测中，水平位移观测常用的方法主要有极坐标法、小角法、视准线法等。极坐标法精度相对较低；小角法和视准线法只能用于观测水平位移观测点某一特定方向的位移；极坐标法、小角法、视准线法都需要在隧道内布设相对稳定的基准点，并要求基准点与水平位移观测保持通视才能进行水平位移观测；普通的自由设站法的监测精度与测设图形有关，为保证监测精度需要架设较多的设站，作业效率不高。上述水平位移...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于全站仪自由设站的城市隧道水平位移测量方法，其特征在于，包括以下步骤：1)建立隧道水平位移观测网，包括以下步骤：S1布置观测点：在待检测的隧道内间隔一段距离成对布设水平位移观测点；S2布置自由测站：沿着隧道方向设置在水平位移观测点之间设置若干自由测站，所述自由测站数量少于所述隧道水平位移观测点，所述自由测站测量其前后若干水平位移观测点；2)测量，包括以下步骤：S3将全站仪放置在自由测站，采用全圆方向观测法进行观测；3)数据处理，包括以下步骤：S4计算各隧道水平位移观测点的相对坐标；S5将相对坐标转换至隧道变形观测坐标系；S6观测网平差与精度评定。2.根据权利要求1所述的一种基于全站仪自由设站的城市隧道水平位移测量方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述隧道的矩形段的水平位移观测点布设于隧道变形缝两侧；所述隧道的盾构段每隔50
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60m布设，埋设于隧道防撞墙或隧道边墙；上述观测点布设高度大致等高，并高于隧道路面0.5m以上。3.根据权利要求1所述的一种基于全站仪自由设站的城市隧道水平位移测量方法，其特征在于，所述步骤S2中自由测站的布置，是从每个自由测站，以前后各3对隧道水平位移观测点为测量目标，每个水平位移观测点至少从3个测站上分别联测。4.根据权利要求1所述的一种基于全站仪自由设站的城市隧道水平位移测量方法，其特征在于，所述步骤S2中自由测站的布置，所述自由测站间距为120m，自由测站到隧道水平位移观测点的最远观测距离不大于180m；每个观测点至少应保证有三个自由测站的方向和距离观测量。5.根据权利要求1所述的一种基于全站仪自由设站的城市隧道水平位移测量方法，其特征在于，所述步骤S3中，观测方向较多时，采用分组全圆方向观测法。6.根据权利要求1所述的一种基于全站仪自由设站的城市隧道水平位移测量方法，其特征在于，所述1)建立隧道水平位移观测网中，所述隧道外两端还设置有控制点，隧道水平位移观测网附合于控制点上。7.根据权利要求6所述的一种基于全站仪自由设站的城市隧道水平位移测量方法，其特征在于，所述隧道两端的控制点各不少于3个。8.根据权利要求1所述的一种基于全站仪自由设站的城市隧道水平位移测量方法，其特征在于，所述3)数据处理中，先对外业观测数据再次进行质量检查，检查合格后方可进行平差，平差时，先采用独立自由网平差，再采用合格的平面起算点进行固定约束平差。9.根据权利要求1所述的一种基于全站仪自由设站的城市隧道水平位移测量方法，其特征在于，所述步骤S6观测网平差与精度评定中，包括以下步骤：(1)近似坐标计算在设站点A观测了A到水平位移观测点的角度和距离，设设站点A坐标为(0，0)，A到第一个被观测到的监测点为零方向，组成站心坐标系，根据所测得的角度和距离利用极坐标法：
可求得在设站点...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴红军，赵鹏，唐健文，池瑜，周兰兰，陈晨，
申请(专利权)人：上海城建城市运营集团有限公司上海市政养护管理有限公司，
类型：发明
国别省市：
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