用全站仪进行隧道收敛量测的误差分析

全站仪在使用中的误差

全站仪在使用中的误差时间:2010-05-07 10:21:08 来源:本站作者:四眼我要投稿我要收藏投稿指南随着现代高新技术的发展与运用，促使测绘工作正从传统的测绘技术手段向现代数字测绘过渡，全站仪在现代测绘工作中的应用比例也越来越大。因此，有必要对全站仪在使用过程中的误差产生及大小做分析。全站仪是全站型电子速测仪的简称，它集电子经纬仪、光电测距仪和微电脑处理器于一体，因此，它也兼具经纬仪的测角误差和光电测距仪的测距误差性质。本文分别对这两项误差在城市测量中的大小进行分析，然后综合两方面的影响对地面点的点位误差进行分析与估算。最后单独分析全站仪的高程误差。一、全站仪测图点位中误差分析 1、全站仪测角误差分析检验合格的全站仪水平角观测的误差来源主要有： ①仪器本身的误差（系统误差）。这种误差一般可采用适当的观测方法来消除或减低其影响，但在全站仪测图中对角度的观测都是半测回，因此，这里还是要考虑其对测角精度的影响。分析仪器本身误差的主要依据是其厂家对仪器的标称精度，即野外一测回方向中误差M 标，由误差传播定律知，野外一测回测角中误差M1测= M 标，野外半测回测角中误差M 半测= M1测=2M 标。 ②仪器对中误差对水平角精度的影响，仪器对中误差对水平角精度的影响在《测量学》教材中有很详细的分析其公式为M 中= ρ e/ ×S AB/S1S2其中e 为偏心距，熟练的仪器操作人员在工作中的对中偏心距一般不会超过3mm ，这里取e=3mm 。S1在这里取全站仪测图时的设站点（图根点）至后视方向是（另一通视图根点）之间的距离，S2取全站仪设站点至待测地面点之间的规范限制的最大距离。由公式知，对中误差对水平角精度的影响与两目标之间的距离S AB成正比，即水平角在180 时影响最大，在本文讨论中只考虑其最大影响。 ③目标偏心误差对水平角测角的影响，《测量学》教材推导出的化式为m 偏= ρ /2× √ (e1/S1)2+(e2/S2)2，S1、S2的取法与对中误差中的取法相同，e1取仪器设站时照准后视方向的误差，此项误差一般不会超过5mm ，取e1=5mm ，e2取全站仪在测图中的照准待测点的偏差。因为常规测图中棱镜中心往往不可能与地面点位重合，偏差为棱镜的半径 R=50mm ，固取e2=50mm 因为对中误差与目标偏心误差均为“对中”性质的误差，就对中本身而言，它是偶然性的误差，而仪器一旦安置完毕，测它们就会同仪器本身误差一样同时对测站上的所有测角发生影响，根据误差传播定律，则测角中误差M β= 。下面就以上分析，根据《城市测量规范》中给出的各比例测图，图根控制测量与各比例测图

全站仪测量误差分析

全站仪测量误差分析随着新仪器新设备的不断出现，测量技术的不断提高，同时对工程质量的要求也是愈来愈高，这就对精度的要求加强了许多，随着全站仪在施工放样中的广泛应用，为了使全站仪在实际生产中更好地运用,现结合工程测量理论,对全站仪在测量放样中的误差及其注意事项进行分析。在我们建筑施工测量中，全站仪主要是用于测量坐标点位的控制和高程的控制，在以下几个方面对全站仪放样的误差作简要概述。 1、全站仪在施工放样中坐标点的误差分析全站仪极坐标法放样点点位中误差MP由测距边边长S(m)、测距中误差ms(m)、水平角中误差mβ(″)和常数ρ=206265″共同构成,其精度估算公式为：而水平角中误差mβ(″)包含了仪器整平对中误差、目标偏心误差、照准误差、仪器本身的测角精度以及外界的影响等。式(3)表明,对固定的仪器设备,采用相同的方法放样时,误差相等的点分布在一个圆周上,圆心为测站O。因此对每一个放样控制点O,可以根据点位放样精度m计算圆半径S,在半径范围内的放样点都可由此控制点放样。由式(1)可看出,放样点位误差中,测距误差较小,主要是测角误差。因此,操作中应时时注意提高测角精度。 2、全站仪在控制三角高程上的误差分析一般情况下，在测量高程时方法为:设A,B为地面上高度不同的两点。已知A点高程HA,只要知道A点对B点的高差HAB即可由HB=HA±HAB得到B点的高程HB。当A、B两点距离较短时，用上述方法较为合适。在较长距离测量时要考虑地球曲率和大气折光对高差的影响。设仪器高为i,棱镜高度为l,测得两点间的斜距为S,竖直角α,则AB两点的高差为: 一般情况下，当两点距离大于400m时须考虑地球曲率及大气折光的影响，在高差计算时需加两差改正。式中R为地球曲率半径,取6371km, k为大气折光差系数，k=1-2RC (C为球气差，C=0.43D2/R，D：两点间水平距离)。从上式中可以看出，当距离较远时，影响高差精度的主要因素就是地球曲率及大气折光，如果高程传递次数较多，累计误差就会加大，在测量时，最好是一次传递高程，若有需要，往返测高程，取其平均值以减小误差。（1）、地球曲率改正以水平面代替椭球面时，地球曲率对高差有较大的影响，测量中，采取视距离相等，消除其影响。三角高程测量是用计算影响值加以改正。地球曲率引起的高差误差，按下式计算 P=D2 /2R （2）、大气折光改正一般情况下，视线通过密度不同的大气层时，将发生连续折射，形成向下弯曲的曲线。视线读数与理论位值读数产生一个差值，这就是大气光引起的高差误差。按下式计算 r =D2 /14R

全站仪在施工测量放样中的误差及其注意事项

全站仪在施工测量放样中的误差及其注意事项目前,随着科学技术的发展,全站仪已经相当普及而且不断向智能化方向发展,全站仪以其高度自动化和准确快捷的定位功能在目前工程测量中广泛应用。许多新技术运用到全站仪的制造和使用当中,如无反射棱镜测距、目标自动识别与瞄准、动态目标自动跟踪、无线遥控、用户编程、联机控制等。为了使全站仪在实际生产中更好地运用,现结合工程测量理论,对全站仪在施工测量放样中的误差及其注意事项进行探讨。 1仪器精度的选择为了能够满足施工中测量精度,应该严格按照有关规范和设计技术文件规定的测角和测距精度要求匹配的原则进行仪器选用: mβ/(ρ)≈mS/S或mγ/ρ≈ms/S 式中mβ、mγ为相应等级控制网的测角中误差、方向中误差,(″);ms为测距中误差,m;S为测距边长,m;ρ为常数,ρ=206265″。例如:使用的测距仪标称精度为±(5mm+5×10-6S),平均测距长度S为按 500m计,按照精度匹配原则有:mγ=ms/S×ρ=5P500000×206265=2″,因此,当使用的测距仪标称精度为±(5mm+5×10-6S)时,应选用测角精度为2″级经纬仪。 2全站仪在施工放样中坐标点的精度估算全站仪极坐标法放样点点位中误差MP由测距边边长S(m)、测距中误差 ms(m)、水平角中误差mβ(″)和常数ρ=206265″共同构成,其精度估算公式为: Mp=± (1) 而水平角中误差mβ(″)包含了仪器整平对中误差、目标偏心误差、照准误

差、仪器本身的测角精度以及外界的影响等。由式(1)可得S2=[(M2P-m2s)×ρ2]/m2β (2) 顾及s2=(Xi-XA)2+(Yi-YA)2 因此(Xi-XA)2+(Yi-YA)2=(M2p-m2s)/(mβ/ρ)2 (3) 式(3)表明,对一定的仪器设备,采用相同的方法放样时,误差相等的点分布在一个圆周上,圆心为测站A。因此对每一个放样控制点A,可以根据点位放样精度m计算圆半径S,在半径范围内的放样点都可由此控制点放样。由式(1)可看出,放样点位误差中,测距误差较小,主要是测角误差。因此,操作中应时时注意提高测角精度。 3全站仪三角高程的精度估算设仪器高为i,棱镜高度为l,测距仪测得两点间的斜距为 S,竖直角α,则AB两点的高差为: hAB=Ssinα+i-l (4) 式(4)是假设的水平面来起算的,实际上,高程的起算面是平均海水面。因此,在较长距离测量时要考虑地球曲率和大气折光对高差的影响,在高差计算中加两差改正,即: hAB=Ssinα+i-l+h球+h气 =Ssina+i-l+s2/(2R)-k2s/(2R) (5) 式中R为地球曲率半径,取6371km,h球、h气为大气折光系数。一般来说,两差改正很小,当两点间的距离小于400m时,可以不考虑。由式(5)可知: m2h=m2ssin2α+(s/ρ)2m2a+[s2/(2R)]2m2k+m2i+m2l (6) 由于α角一般比较大,因此,测距误差ms对测定高差的影响不是主要的,若采用对中杆,仪器和棱镜高的测量误差mi,ml大约为1mm,竖直角的观测误差mɑ

全站仪放样误差

摘要:随着社会经济和科学技术不断发展,测绘技术水平也相应地得到了迅速提高。测绘作业手段也有了一个质的飞越,测绘仪器设备由过去的光学经纬仪,逐渐地过渡到半站仪,接着又推出了全站仪,随着仪器设备不断地创新,测绘野外作业的劳动强度逐渐减轻,工作效率不断得到提高。本论文对全站仪在施工中放样精度进行了探讨。关键词:全站仪;放样;估计精度目前,随着科学技术的发展,全站仪已经相当普及而且不断向智能化方向发展,全站仪以其高度自动化和准确快捷的定位功能在目前工程测量中广泛应用。许多新技术运用到全站仪的制造和使用当中,如无反射棱镜测距、目标自动识别与瞄准、动态目标自动跟踪、无线遥控、用户编程、联机控制等。为了使全站仪在实际生产中更好地运用,现结合工程测量理论,对全站仪在施工测量放样中的误差及其注意事项进行探讨。 1仪器精度的选择为了能够满足施工中测量精度,应该严格按照有关规范和设计技术文件规定的测角和测距精度要求匹配的原则进行仪器选用: mβ/(ρ)≈mS/S或mγ/ρ≈ms/S 式中mβ、mγ为相应等级控制网的测角中误差、方向中误差,(″);ms为测距中误差,m;S 为测距边长,m;ρ为常数,ρ=206265″。例如:使用的测距仪标称精度为±(5mm+5×10-6S),平均测距长度S为按500m计,按照精度匹配原则有:mγ=ms/S×ρ=5P500000×206265=2″,因此,当使用的测距仪标称精度为±(5mm+5×10-6S)时,应选用测角精度为2″级经纬仪。 2全站仪在施工放样中坐标点的精度估算全站仪极坐标法放样点点位中误差MP由测距边边长S(m)、测距中误差ms(m)、水平角中误差mβ(″)和常数ρ=206265″共同构成,其精度估算公式为: Mp=± (1) 而水平角中误差mβ(″)包含了仪器整平对中误差、目标偏心误差、照准误差、仪器本身的测角精度以及外界的影响等。由式(1)可得S2=[(M2P-m2s)×ρ2]/m2β (2) 顾及s2=(Xi-XA)2+(Yi-YA)2 因此(Xi-XA)2+(Yi-YA)2=(M2p-m2s)/(mβ/ρ)2 (3) 式(3)表明,对一定的仪器设备,采用相同的方法放样时,误差相等的点分布在一个圆周上,圆心为测站A。因此对每一个放样控制点A,可以根据点位放样精度m计算圆半径S,在半径范围内的放样点都可由此控制点放样。由式(1)可看出,放样点位误差中,测距误差较小,主要是测角误差。因此,操作中应时时注意提高测角精度。 3全站仪三角高程的精度估算设仪器高为i,棱镜高度为l,测距仪测得两点间的斜距为 S,竖直角α,则AB两点的高差为: hAB=Ssinα+i-l (4) 式(4)是假设的水平面来起算的,实际上,高程的起算面是平均海水面。因此,在较长距离测量时要考虑地球曲率和大气折光对高差的影响,在高差计算中加两差改正,即: hAB=Ssinα+i-l+h球+h气=Ssina+i-l+s2/(2R)-k2s/(2R) (5) 式中R为地球曲率半径,取6371km,h球、h气为大气折光系数。一般来说,两差改正很小,当两点间的距离小于400m时,可以不考虑。由式(5)可知:

隧道围岩监控量测

山西中南部铁路通道ZNTJ-1标第四项目部隧道围岩监控量测测量负责人：罗科技术负责人：武飞龙工程负责人：董俊瑞中铁十二局第四项目部二〇一〇年八月十三日

监控量测实施方法说明一、围岩量测的目的现场监控量测是隧道施工管理的重要组成部分，它不仅能指导施工，预报险情，确保安全，而且通过现场监测获得围岩动态的信息（数据），为修正和确定初期支护参数，混凝土衬砌支护时间提供信息依据，为完善隧道工程设计与指导施工提供可靠的足够的数据。二、编制依据（1）《铁路隧道监控量测技术规程》（TB10121－2007）（2）山西中南铁路通道隧道施工图，隧道参考图。三、适用范围适用于冯家墕隧道、程家塔隧道、姚好塔隧道、刘家曲隧道、王家会隧道、曹家坡道围岩监控量测。四、量测项目隧道监控量测的项目根据工程特点、规模和设计要求综合选定，量测项目可分为必测项目和选测项目两大类。监控量测工作要求必须紧跟开挖、支护作业。

按设计要求布设测点，并根据具体情况及时调整或增加量测的内容。根据本段隧道的特点，本段隧道必测项目包括：⑴洞内、外观察；⑵水平净空变化；⑶拱顶下沉。选测项目包括：洞顶地表下沉量测。五、量测方法和要求根据设计文件、结合铁路隧道监控量测技术规程，制定本段隧道围岩量测方案。拱顶下沉、收敛量测起始读数宜在开挖后3～6h内完成，其他量测应在每次开挖后12h内取得起始读数，最迟不得大于24h，且在下一循环开挖前必须完成。测点应牢固可靠、易于识别，并注意保护，严禁损坏。观测周期及观测时间根据现场实际情况确定。观测计划及观测方案应征得监理批准，观测结果异常时应立即报设计单位拿出处理意见，情况紧急时，应果断采取措施，确保施工安全。测试中按各项量测操作规程安装好仪器仪表，每测点一般测读二次，取算术平均值作为观测值；每次测试都要认真做好原始数据记录，并记录开挖里程、支护施工情况以及环境温度等，保持原始记录的准确性。各项量测作业均应持续到变形基本稳定后2～3周后结束。具体方法和要求下表。

全站仪校正方法

全站仪校正方法 1，长气泡：首先将气泡平行于两脚螺旋，假设为0度方向，再调平。再旋转90度使气泡垂直于第三个脚螺旋再调平。然后回到0度位置看是否居中，如不居中照之前方法重来，再90度方向看是否居中，如不平如前一样。要是这两方向都平就旋转至180度方向。看气泡是否居中，是则不用校，不是则要校。其方法如下(首先看差多少，再确定差的一半距离。再通过调校正螺丝使其改正一半。在调的时候始终把握这样一个观念气泡在那边就那边高，校正螺丝是顺时针升高，逆时针降低。只把握住这点不管校正螺丝在左边还是右边都可照此做。上面做完之后回到0度位置。看是否居中，如不居中照以上方法重来。) 2，圆气泡：这项是在长气泡完好的基础上做的，首先将长气泡调平，这里是指各方向都已平了。然后看圆气泡是否居中，如不是则通过调气泡下面三颗螺丝将其调平。当然这里面有经验，总之在保证各螺丝既紧又能使其居中。一般哪边高就调哪颗。 3，对中器：这项相对以上要难点。书上说是首先要将仪器调平，但经验告诉不必这么做，因为我们这是在校对中器。将仪器架好之后，我们假设0度方向，把对中器对准地面一个目标，目标越小越好。最好是自己做个十字点。然后旋转180度，看是否对中，如不是则要校。这是只说全站及电经，光经比较难而且实用性不大。首先打对中器护盖看到四颗螺丝。再看对中器的十字丝或者小圆点在地面目标的哪边。例如在上边就松上面那颗螺丝，紧下面那颗。在这里请注意，也只是改一半，调到差距一半即可。同理左边就松左边紧右边。其它方向按此理推。然后旋转至0度位置看是否居中，如不是照止方法重做。(注意，一般几个螺丝都会动才行。但基本方法都是如此。但这只针对于对中器是正镜才这样调，倒镜反之。国产仪器及日本仪器都是这样的。) 4，2C值校正：首先将仪器整平，在20米外贴一十字丝。先在盘左照准目标再置0，再旋转180度盘右照准目标读数，正常情况是180度正负15秒。如不是就要校正，最好是这样多做几次以确定误差到底有多大，然后通过水平微动改误码差一半，这时十与目标不重合，十字丝在目标左边就松左边紧右边，反之松右边紧左边。再回到盘左按之前方法重来。反复几次看误差是否达到允许范围。(这是水平角} 5，I角校正：仪器调平，打开补偿器，这中是针对于有补偿器的全站及电子经纬仪的。这类仪器都是自动校正的，只需我们按步骤做就行。盘左照准目标读垂直角，再盘右位置读垂直角。然后盘左加盘右看是否是360正负15秒。如不是则需校正。方法如下: 关机然后电源加F1开机，(电源和F1同时按下，但电源只按将近不到1秒钟就行，F1不放)进入仪器校正模式，按F1垂直角校正，千万不要按F2。再过0盘左照准目标按回车，盘右照准目标按回车，校正完毕。自己再按最先的方法再做几次看是否在允许范围内。一台仪器如全站其校正指标共十项，但条件限制一般野外只能校正五项，以上方法也不一定全对，但很多是经验之谈。望共同学习。

全站仪在数字测图中的误差来源

全站仪在数字测图中的误差来源摘要：随着空间技术的成熟,测绘技术手段向信息化测绘阶段过渡,遥感与动态GPS(RTK)在测量工作中的运用也越来越多。但不可忽视的是,全站仪因其操作简单、全数字显示、双轴补偿和数据传输等优点,与RTK相比具有购置费用低、效费比高等特点,仍然是测绘工作中广泛采用的仪器。为了充分，合理地发挥它的作用，在了解其性能，使用方法的基础上，也应了解其本身所带来的测量误差大小，这对我们在工作中选择，操作仪器方面是有所帮助的，本文对全站仪测量过程中产生的误差作以估算、分析。关键词：全站仪；误差；测量 Abstract: with the space technology maturity, surveying and mapping technology to surveying and mapping phase transition information, remote sensing and dynamic GPS (RTK) in the use of the measurement work more and more. But important, tachometer because of its simple operation, and the digital display, dual axle compensation and data transmission and other advantages, compared with RTK with purchase expenses low, cost-effectiveness than higher characteristic, is still widely used in surveying and mapping work the instrument. In order to fully, reasonably play its role in know its performance, based on the method of use, also should understand its itself brings the measurement error size, this to our work in options, and operating instruments is the help, this paper by using produces in the process of the measurement error in the estimation, the analysis. Keywords: tachometer; Error; measurement 前言：全站仪又称全站型电子速测仪,是一种兼有电子测距、电子测角、计算和数据自动记录及传输功能的自动化、数字化的三维坐标测量与定位系统，因此，它也兼具经纬仪的测角误差和光电测距仪的测距误差性，因此，它也兼具经纬仪的测角误差和光电测距仪的测距误差性质。本文分别对这两项误差在测量中的大小进行分析，然后综合两方面的影响对地面点的平面，高程误差进行分析与估算。有必要对全站仪在使用过程中产生的误差大小进行估算。 1 全站仪测图误差分析全站仪测角误差来源及分析仪器误差仪器误差是由于仪器制造工艺和仪器检校不完善等原因造成的,如三轴误差,一般可采用适当的观测方法来消除或降低其影响。但在全站仪测图中对点位的观测都是半测回(包括测角和测距),因此要考虑其对测角精度的影响。由于全站仪完全是数字显示,故不考虑读数误差。考虑到半测回测角及实际测量误差来源的复杂性,以全站仪标称精度的2倍作为相应的中误差,即半测回测角中误差为2mβ。

围岩量测

龙王坪隧道围岩监控量测实施方案龙王坪隧道地处秦岭山地宁陕境内汶水河畔，隧道最大埋深150米，堆积节理发育、围岩较破碎。隧道上行线SK116+145～+795，全长650米，围岩类别分别为Ⅱ类15米、Ⅲ类70米、Ⅳ类155米、Ⅴ类410米。隧道下行线XK116+120～+731，全长611米，围岩类别分别为Ⅲ类111米、Ⅳ类170米、Ⅴ类330米。龙王坪隧道的不良地质有崩塌、滑坡、滑塌、地表风化层较厚，全风化层和强风化层累计深度可达20米以上。因此在隧道施工过程中必须加强围岩监控量测。围岩施工量测是指在隧道施工过程中，对包括围岩状况、地质结构、支护结构在内的全面跟踪观测，通过监测分析，全面了解、掌握可能影响施工的不利因素，并判断分析结构的安全稳定性。据此指导施工，优化设计，保证施工安全、顺利进行。监控监测的目的主要包括： 1、隧道监控量测的重要目的在于研究确定合理的施工技术参数，起到后续施工的先导作用。 2、及时掌握地表沉陷、围岩和支护结构的变形状况，判定结构的稳定性、施工安全性，以便及时采取处理措施和进行日常管理工作，并为衬砌提供合理的时间依据。 3、随时了解、掌握周围环境对施工的影响和可能产生的薄弱环节，并对其作出评价，确保施工安全。 4、将监控量测所取得的数据经过分析处理，将结果及时反馈于设计。施工中，以优化设计、指导施工、达到隧道施工优质、安全、经济合理、施工快捷的目的。为了做好龙王坪隧道围岩施工量测工作，需作以下方面：一、项目部成立龙王坪隧道围岩施工量测小组：组长：王亮组员：陈德国陈伟余新朝周成兴方院辉林生围岩量测小组负责测点埋设，日常量测，数据记录处理和仪器的保养维修工作并及时将量测信息反馈便于指导施工和设计。二、配设仪器：数码相机、地质罗盘、收敛计、水平仪、水准仪、钢尺、测杆、锚杆测力计、锚杆拉拔器、位移计。以上设备及仪器购买两套，一套使用，另一套备用。三、监测项目龙王坪隧道施工监控量测项目主要有：拱顶下沉量测、围岩周边收敛量测、地表沉降量测、支护结构观察和掌子面地质素描等。龙王坪段隧道监控量测项目见表1 四、监测频率监测频率按规范规定频率进行，当监测数据出现异常时，适当加大监测频率，确保监测信息及时准确反馈施工，并指导施工。地质状况及支护状况观察在每次爆破后进行

隧道周边收敛监测月报数据

隧道监控量测月报告（____年___月）委托单位：工程名称：监控内容：拱顶下沉、周边收敛、地表沉降报告编号： ________高速隧道检测预报项目组

报告编号：__________ 委托单位：工程名称：监控内容：拱顶下沉、周边收敛、地表沉降监控日期：报告日期：监控人：报告编写：复核：签发： _________高速隧道检测预报项目组

目录一、隧道概况 (1) 二、任务依据及目的要求 (1) 三、执行规范及文件 (2) 四、监控量测测点布置及实施情况 (2) 五、数据的采集及处理 (2) 六、量测数据整理与分析 (9) 七、附图 (14) 八、建议 (16)

一、隧道概况该隧道洞轴走向约为205°-236°，隧址区岩性分布为中-上志留统-白龙江群上部（S2+3b12）:中薄层-厚层白云质灰岩、硅质条带灰岩夹细砂岩、板岩。为较硬岩，呈中厚层状，岩层产状90~105°∠65~75°，岩层走向与洞轴走向呈大角度斜交，利于开挖。监控段落用的开挖方法主要是分台阶开挖法、本次主要监控的断面有ZK81+050、ZK81+100、ZK81+150、YK81+000、YK81+050、YK81+100、YK81+150共七个断面。本阶段报告中主要对ZK81+050、ZK81+100、ZK81+150、YK81+000、YK81+050、YK81+100、YK81+150共计7个报稳断面的监控结果进行汇总。二、任务依据及目的要求受____________高速公路建设项目办的委托，__________高速隧道预报检测组承担了本合同段隧道监控量测工作。隧道现场监控量测是保证工程质量的重要措施，也是判断围岩和衬砌结构是否稳定、保证施工安全和工程质量、指导施工顺序、进行施工管理以及提重要信息的手段。在隧道施工阶段，使用各种量测仪表和工具，对围岩变化情况及支护结构的工作状态进行量测，及时提供围岩稳定程度和支护结构可靠性的安全信息，预见事故和险情，做出调整和修改支护设计的依据，并在复合式衬砌中，依据测量结果确定二次衬砌施作时间，以达到监控隧道围岩和支护结构的变位与应力不超过设计标准。隧道现场量测的任务：施工监控量测的目的：

隧道监控测量(最终)

监控量测技术在公路隧道中的应用刘建锋陶继升刘影妮（陕西路桥集团有限公司第四工程公司）摘要:公路隧道已广泛采用新奥法设计与施工,现场监控量测是新奥法设计与施工的重要组成部分。通过对隧道进行监控量测,可预测预报围岩变化,优化设计和指导施工,确保隧道施工安全,使工程投资经济合理。通过对公路隧道的拱顶下沉、水平收敛、地表沉降、两层间支护压力、钢拱架应力等多项涉及围岩稳定性及支护合理与否的参数进行跟踪量测, 实时确定了合理的二次衬砌施工时间,成功避免了施工中重大安全事故的发生,确保了隧道施工安全和质量,对隧道施工具有指导意义。关键词: 公路隧道新奥法监控量测隧道围岩变形量测是新奥法现场量测的首要内容，是确认或修改支护设计参数和判别围岩稳定的依据，是保证隧道施工安全的一项重要措施。为了保证隧道的设计净空断面，监理人员应严格要求施工单位按规定进行拱顶下沉和净空量测，量测数据及分析结果应及时与设计进行比较，掌握地表沉陷、围岩和支护的工作状态，对围岩稳定性作出评价，确定或调整支护结构、支护参数和支护时间；评价支护结构的合理性及其安全性，并对设计和施工的合理性进行评估和信息反馈，以确保施工安全和隧道的稳定。一隧道围岩的量测 1.1 隧道监控量测的必测项目为了保护隧道的顺利开挖及二次衬砌的时间，隧道围岩的量测必测项目一般包括地址及支护状况观察、周边收敛量测、拱顶下沉量测、地表下沉。地质及支护状况观察包括岩性、岩层产状、结构面、溶洞、断面描述、支护结构裂缝等；周边收敛量测是量测隧道周边位移，了解收敛状况、断面变形状态，判断稳定性；拱顶下沉量测是监视拱顶下沉，了解断面的变形状态，判断隧道拱顶的稳定性；地表下沉是根据地表下沉位移量判定隧道开挖对地表下沉的影响，以确定隧道支护结构。 1.2 隧道监控量测的选测项目隧道围岩量测的选测项目：围岩内部位移量测、锚杆轴力量测、衬砌应力量测、围岩压力量测及支护压力、型钢支撑应力量测及弹性波测试。围岩内部位移量测是了解隧道围岩的松弛区、位移量及围岩应力分布，为准确判断围岩的变形发展提供数据；锚杆轴力量测是根据锚杆所承受的拉力，判断锚杆布置是否合理；衬砌应力量测是根据量测二次衬砌内应力、喷射混凝土层内轴向应力，了解支护衬砌内的受力情况；根据围岩压力及层间支护压力，判断复合衬砌中围岩荷载大小，判断初期支护与二次衬砌各自分担围岩压力情况；量测型钢支撑内应力，推断作用在型钢支撑上的压力大小，判断型钢支撑尺寸、间距及设置型钢支撑的必要性；通过声波测试，判断围岩松动区大小、裂隙发育情况。

全站仪在测量中的误差分析

全站仪在测量中的误差分析刘松----------兰渝铁路LY12标摘要:随着社会经济和科学技术不断发展,测绘技术水平也相应地得到了迅速提高。测量放样仪器的更新大幅度的提高了放样精度，根据全站仪的工作原理，分析全站仪坐标放样误差产生的原因及其改正方法，以此提高测量精度，保证工程质量。关键词：全站仪、精度、放样、误差伴着十二五时期经济发展的指导思想，铁路、高速公路建设在我国迅速发展，同时对工程质量的要求也是愈来愈高，这就对精度的要求加强了许多，随着全站仪在施工放样中的广泛应用，为了使全站仪在实际生产中更好地运用,现结合工程测量理论,对全站仪在测量放样中的误差及其注意事项进行分析。在我们分部桥梁施工测量中，全站仪主要是用于测量坐标点位的控制和高程的控制，在以下几个方面对全站仪放样的误差作简要概述。 1、全站仪在施工放样中坐标点的误差分析全站仪极坐标法放样点点位中误差M P由测距边边长S(m)、测距中误差m s(m)、水平角中误差m β(″)和常数ρ=206265″共同构成,其精度估算公式为： M P =±√m s 2 +（Smβ/ρ）2 （1）而水平角中误差mβ(″)包含了仪器整平对中误差、目标偏心误差、照准误差、仪器本身的测角精度以及外界的影响等。由式(1)可得S2 =[(M P2-m s 2)×ρ2]/mβ2 (2) 又有s2=(X O-X A)2+(Y O-Y A)2 所以有 (X O-X A)2+(Y O-Y A)2 = (M p2-m s 2)/(mβ/ρ)2 (3) 式(3)表明,对固定的仪器设备,采用相同的方法放样时,误差相等的点分布在一个圆周上,圆心为测站O。因此对每一个放样控制点O,可以根据点位放样精度m计算圆半径S,在半径范围内的放样点都可由此控制点放样。由式(1)可看出,放样点位误差中,测距误差较小,主要是测角误差。因此,操作中应时时注意提高测角精度。 2、全站仪在控制三角高程上的误差分析一般情况下，在测量高程时方法为:设A,B为地面上高度不同的两点。已知A点高程H A,只要知道A点对B点的高差H AB即可由H B=H A±H AB得到B点的高程H B。

全站仪在使用过程中的误差

随着现代高新技术的发展与运用，促使测绘工作正从传统的测绘技术手段向现代数字测绘过渡，全站仪在现代测绘工作中的应用比例也越来越大。因此，有必要对全站仪在使用过程中的误差产生及大小做分析。全站仪是全站型电子速测仪的简称，它集电子经纬仪、光电测距仪和微电脑处理器于一体，因此，它也兼具经纬仪的测角误差和光电测距仪的测距误差性质。本文分别对这两项误差在城市测量中的大小进行分析，然后综合两方面的影响对地面点的点位误差进行分析与估算。最后单独分析全站仪的高程误差。一、全站仪测图点位中误差分析 1、全站仪测角误差分析检验合格的全站仪水平角观测的误差来源主要有： ①仪器本身的误差（系统误差）。这种误差一般可采用适当的观测方法来消除或减低其影响，但在全站仪测图中对角度的观测都是半测回，因此，这里还是要考虑其对测角精度的影响。分析仪器本身误差的主要依据是其厂家对仪器的标称精度，即野外一测回方向中误差M 标，由误差传播定律知，野外一测回测角中误差M 1测=M 标，野外半测回测角中误差M 半测 =M 1测 =2M 标。 ②仪器对中误差对水平角精度的影响，仪器对中误差对水平角精度的影响在《测量学》教材中有很详细的分析其公式为M 中=ρe/×S AB /S 1 S 2 其中e为偏心距，熟练的仪器操作人员在工作中的对中偏心距一般不会超过3mm，这里取 e=3mm。S 1 在这里取全站仪测图时的设站点（图根点）至后视方向是（另一通视图根点）之间的距离，S 2 取全站仪设站点至待测地面点之间的规范限制的最大距离。由公式知，对中误差对水平角精度的影响与两目标之间的距离S AB 成正比，即水平角在180时影响最大，在本文讨论中只考虑其最大影响。 ③目标偏心误差对水平角测角的影响，《测量学》教材推导出的化式为m 偏 =ρ/2×√(e 1/S 1 )2+(e 2 /S 2 )2，S 1、 S 2 的取法与对中误差中的取法相同，e 1 取仪器设站时照准后视方向的误差，此项误差一般不会超过5mm，取e 1=5mm，e 2 取全站仪在测图中的照准待测点的偏差。因为常规测图中棱镜中心往往不可能与地面点位重合，偏差为棱镜的半径R=50mm，固取e 2 =50mm因为对中误差与目标偏心误差均为“对中”性质的误差，就对中本身而言，它是偶然性的误差，而仪器一旦安置完毕，测它们就会同仪器本身误差一样同时对测站上的所有测角发生影响，根据误差传播定律，则测角中误差M β=。下面就以上分析，根据《城市测量规范》中给出的各比例测图，图根控制测量与各比例测图测距限值，通过计算得出下表：

隧道收敛沉降观测方案

隧道收敛沉降观测实施方案一、编制依据《隧道超前地质预报和监控量测实施细则》二、收敛沉降观测实施方案 1、测点布置及观测频率 ①、隧道收敛观测点及沉降观测点应布设在同一断面，埋设稳固，并有明显标志； ②、沉降观测点布置频率，见表1: 表1 围岩级别布置频率每断面测点数（个） V加强1个断面/5米 5 V 1个断面/10米 5 Ⅳ1个断面/10米 5 ③、收敛沉降观测点布置形式图 1)半断面开挖观测点布置形式图

图1 半断面（三条测线、拱顶一个测点） 2)全断面开挖观测点布置形式图图2 全断面 a.6条测线、拱顶一个测点 b.7条测线、拱顶三个测点 ④、根据现场情况，在变形较大的区域，如交叉口、紧急停车加宽带，还应加密测点和观测频率。 ⑤、量测的时间频率，见表2 表2 位移速度距工作面距离量测频率备注

10mm/日以上 0～1B 1～2次/1日 1、B 为隧道开挖宽度； 2、节理、劈理发育的岩层，在丰水期，应适当加大量测频率。 10～5mm/日 1B ～2B 1次/1日 5～1mm/日 2B ～5B 1次/2日 1mm/日以下 5B 以上 1次/周 ⑥、量测的开始时间要求在开挖24h 内和下一循环开挖之前测读初次数，以获取围岩开挖初始阶段的变形动态数据。 ⑦、量测的结束时间当围岩基本稳定后，若无明显变形，报监理核批结束量测。 2、量测仪器 1)、要求统一使用球铰连接弹簧式收敛计，进行收敛沉降量测。并配备温度计，进行温度校正。 2)、收敛计使用前必须进行率定，使用过程中还应定期率定，并报监理。 3、记录及计算 1)、收敛计现场测量记录表，表3 收敛计现场测量记录表表3 工程名称：鄂拉山隧道左线出口

全站仪使用过程误差分析

全站仪使用过程误差分析一、全站仪测图点位中误差分析1、全站仪测角误差分析检验合格的全站仪水平角观测的误差来源主要有：①仪器本身的误差（系统误差）。这种误差一般可采用适当的观测方法来消除或减低其影响，但在全站仪测图中对角度的观测都是半测回，因此，这里还是要考虑其对测角精度的影响。分析仪器本身误差的主要依据是其厂家对仪器的标称精度，即野外一测回方向中误差M标，由误差传播定律知，野外一测回测角中误差M1测=M标，野外半测回测角中误差M半测=M1测=2M标。②仪器对中误差对水平角精度的影响，仪器对中误差对水平角精度的影响在《测量学》教材中有很详细的分析其公式为M中=ρe/×SAB/S1S2其中e为偏心距，熟练的仪器操作人员在工作中的对中偏心距一般不会超过 3mm，这里取e=3mm。S1在这里取全站仪测图时的设站点（图根点）至后视方向是（另一通视图根点）之间的距离，S2取全站仪设站点至待测地面点之间的规范限制的最大距离。由公式知，对中误差对水平角精度的影响与两目标之间的距离SAB成正比，即水平角在180时影响最大，在本文讨论中只考虑其最大影响。③目标偏心误差对水平角测角的影响，《测量学》教材推导出的化式为m偏 =ρ/2×√(e1/S1)2+(e2/S2)2，S1、S2的取法与对中误差中的

取法相同，e1取仪器设站时照准后视方向的误差，此项误差一般不会超过5mm，取e1=5mm，e2取全站仪在测图中的照准待测点的偏差。因为常规测图中棱镜中心往往不可能与地面点位重合，偏差为棱镜的半径R=50mm，固取e2=50mm 因为对中误差与目标偏心误差均为“对中”性质的误差，就对中本身而言，它是偶然性的误差，而仪器一旦安置完毕，测它们就会同仪器本身误差一样同时对测站上的所有测角发生影响，根据误差传播定律，则测角中误差Mβ=。下面就以上分析，根据《城市测量规范》中给出的各比例测图，图根控制测量与各比例测图测距限值，通过计算得出下表：2、全站仪测距的误差估计目前全站仪大多采用相位式光电测距，其测距误差可分为两部分：一部分是与距离D成正比例的误差，即光速值误差，大气折射率误差和测距频率误差；另一部分是与距离无关的误差，即测相误差，加常数误差，对中误差。故，将测距精度表达式简写成MD=±（A+B×D），式中A为固定误差，以mm为单位，B为比例误差系数以mm/km为单位，D为被测距离以km为单位。目前测绘生产单位配备的测图用全站仪的测距标称精度大多为 MD=3mm+2m m/km×D。在这里D取测站点到待测点之间的《城市测量规范》规定的限值。通过计算得到各比例尺测图中测距中误差值MD，如下表：3、分析全站仪测图的点位中误差M根据前面对测角和测距精度的分析，运用误差传播定

全站仪测量误差

一、概述 1.随着社会经济和科学技术不断发展,测绘技术水平也相应地得到了迅速提高。测量放样仪器的更新大幅度的提高了放样精度，根据全站仪的工作原理，分析全站仪坐标放样误差产生的原因及其改正方法，以此提高测量精度，保证工程质量。 2.伴着经济发展的指导思想，矿业、铁路、高速公路建设在我国迅速发展，同时对工程质量的要求也是愈来愈高，这就对精度的要求加强了许多，随着全站仪在施工放样中的广泛应用，为了使全站仪在实际生产中更好地运用,现结合工程测量理论,对全站仪在测量放样中的误差及其注意事项进行分析。 3.我矿目前所使用的全站仪型号为：GPT-3105N，根据测量仪器的使用规定，每一年都送入昆明进行年检。经2015年年检情况为：P：-27.7mm，NP：-26.8mm。在我矿施工测量中，全站仪主要是用于测量坐标点位的控制和高程的控制，在以下几个方面对全站仪放样的误差作简要概述。二、全站仪在测量中的误差分析 1.施工放样中坐标点的误差分析全站仪极坐标法放样点点位中误差Mp由测距边边长S(m)、测距中误差Ms(m)、水平角中误差Mβ(″)和常数（ρ=206265″）共同构成,其精度估算公式为：MP =±[Ms 2+（SMβ/ρ）2] （1）而水平角中误差Mβ(″)包含了仪器整平对中误差、目标偏心误差、照准误差、仪器本身的测角精度以及外界的影响等。

由式(1)可得S2=[(Mp2-Ms2)×ρ2]/Mβ2 (2) 又有S2=(Xo-Xa)2+(Yo-Ya)2 所以有 (Xo-Xa)2+(Yo-Ya)2 =(Mp2-Ms2)/(Mβ/ρ)2 (3) 式(3)表明,对固定的仪器设备,采用相同的方法放样时,误差相等的点分布在一个圆周上,圆心为测站O。因此对每一个放样控制点O,可以根据点位放样精度m计算圆半径S,在半径范围内的放样点都可由此控制点放样。由式(1)可看出,放样点位误差中,测距误差较小,主要是测角误差。因此,操作中应时时注意提高测角精度。 2.控制三角高程上的误差分析一般情况下，在测量高程时方法为:设A,B为地面上高度不同的两点。已知A点高程H A,只要知道A点对B点的高差H AB即可由H B=H A±H AB 得到B点的高程H B。当A、B两点距离较短时，用上述方法较为合适。在较长距离测量时要考虑地球曲率和大气折光对高差的影响。设仪器高为i,棱镜高度为l,测得两点间的斜距为S,竖直角α,则 AB两点的高差为: HAB=Ssinα+i-l 一般情况下，当两点距离大于400m时须考虑地球曲率及大气折光的影响，在高差计算时需加两差改正。 H AB=Ssinα+i-l+h球+h气=Ssina+i-l+s2/(2R)-k2s/(2R) 式中R为地球曲率半径,取6371km, k为大气折光差系数，k=1-2RC (C为球气差，C=0.43D2/R，D：两点间水平距离)。从上式中可以看出，当距离较远时，影响高差精度的主要因素就

全站仪精度分析资料

全站仪数字测图在城市测量中的误差估计随着现代高新技术的发展与运用，促使测绘工作正从传统的测绘技术手段向现代数字测绘过渡，全站仪在现代测绘工作中的应用比例也越来越大。因此，有必要对全站仪在使用过程中的误差产生及大小做分析。全站仪是全站型电子速测仪的简称，它集电子经纬仪、光电测距仪和微电脑处理器于一体，因此，它也兼具经纬仪的测角误差和光电测距仪的测距误差性质。本文分别对这两项误差在城市测量中的大小进行分析，然后综合两方面的影响对地面点的点位误差进行分析与估算。最后单独分析全站仪的高程误差。一、全站仪测图点位中误差分析 1、全站仪测角误差分析检验合格的全站仪水平角观测的误差来源主要有： ①仪器本身的误差（系统误差）。这种误差一般可采用适当的观测方法来消除或减低其影响，但在全站仪测图中对角度的观测都是半测回，因此，这里还是要考虑其对测角精度的影响。分析仪器本身误差的主要依据是其厂家对仪器的标称精度，即野外一测回方向中误差M 标，由误差传播定律知，野外一测回测角中误差M1 测=M 标，野外半测回测角中误差M 半测 =M1 测 =2M 标。 ②仪器对中误差对水平角精度的影响，仪器对中误差对水平角精度的影响在《测量学》教材中有很详细的分析其公式为M 中 =ρe/×S AB/S1S2其中e为偏心距，熟练的仪器操作人员在工作中的对中偏心距一般不会超过3mm，这里取e= 3mm。S1在这里取全站仪测图时的设站点（图根点）至后视方向是（另一通视图根点）之间的距离，S2取全站仪设站点至待测地面点之间的规范限制的最大距离。由公式知，对中误差对水平角精度的影响与两目标之间的距离S AB成正比，即水平角在180时影响最大，在本文讨论中只考虑其最大影响。 ③目标偏心误差对水平角测角的影响，《测量学》教材推导出的化式为m 偏=ρ/2×√(e1/S1)2+(e2/S2)2，S1、S2的取法与对中误差中的取法相同，e1取仪器设站时照准后视方向的误差，此项误差一般不会超过5mm，取e1=5mm，e2取全站仪在测图中的照准待测点的偏差。因为常规测图中棱镜中心往往不可能与地面点位重合，偏差为棱镜的半径R=50mm，固取e2=50mm因为对中误差与目标偏心误差均为“对中”性质的误差，就对中本身而言，它是偶然性的误差，而仪器一旦安置完毕，测它们就会同仪器本身误差一样同时对测站上的所有测角发生影响，根据误差传播定律，则测角中误差M β=。下面就以上分析，根据《城市测量规范》中给出的各比例测图，图根控制测

隧道围岩监测方案

1 编制依据 1.1 《兰渝铁路LYS-11标段设计图纸》、隧参图及施工调查资料； 1.2 《铁路隧道施工规范》〔TB10204-2002〕； 1.3 《铁路隧道工程施工技术指南》〔TZ204-2008〕； 1.4 《铁路隧道监控量测技术规程》〔TB10121-2007〕； 1.5 《兰渝铁路隧道围岩监控量测管理实施细则》（兰渝铁安质【2009】50号） 1.6 路桥集团兰渝铁路LYS-11标项目经理部文件《隧道围岩监控量测管理实施细则》 2 编制范围本方案仅适用于兰渝铁路LYS-11标段四分部（DK714+200～DK754+000）范围内隧道施工。隧道工程数量一览表 3 工程概况

本标段隧道位于四川省南充市阆中市和南部县境内，地处四川东北部丘岭地区。设计围岩为Ⅲ～Ⅴ级。设计列车行车速度200Km/h（预留提速条件）。洞口为V级浅埋围岩。隧道海拔高程在300m～500m，地形起伏相对较小，地貌属残丘剥蚀地貌山地。气象为湿热气候。本标段隧道所处位置地表水主要为山间溪沟及次级小河流，地表水不发育，一般流程较短，流量受大气降雨控制，因季节变化而变化，以蒸发、下渗和径流等形式排泄，冬季基本干涸。岩性主要为泥岩、砂岩，上覆第四系全新统坡残积及崩坡积粉质粘土，下伏侏罗系上统蓬莱镇（J39）砂岩、泥灰。隧道通过深层天然气影响区，为低瓦斯隧道，施工中应加强地质超前预报、监测及通风工作，防止瓦斯积聚而引起燃烧、爆炸。 4 围岩监控总体方案现场监控量测是隧道现代化施工管理的重要组成部分，它不仅能指导工作，预报险情，确保安全，而且通过现场监测获得围岩动态和支护工作状态的信息（数据），为修正和确定初期支护参数，混凝土衬砌支护时间提供依据。监控量测是施工过程中必不可少的一道施工程序，用于监测隧道各施工阶段围岩和支护状态，确保施工安全，而且通过对围岩支护体系的稳定性状态的监测和评价，为初期支护和二次衬砌设计参数的调整提供依据，同时确定二次衬砌和仰拱的施做时间，从而达到确保施工及结构安全、指导施工顺序、便利施工管理的目的。 4.1隧道监控量测的目的和意义现场监控量测是“新奥法原理”的三大要素之一，是复合式衬砌设计、施工的核心技术。隧道按“新奥法”原理组织施工，施工中加强监控量测对准确判定围岩