隧道工程變形監(jiān)測數據處理.pdf

1、隧道工程因其造價昂貴、隱蔽性強，對隧道建設的質量、安全保障以及工程進度提出了很高的要求。傳統(tǒng)測量工作主要用來指導隧道開挖施工作業(yè)及沉降監(jiān)測，有一定成效但尚不能完全滿足新型盾構法施工的技術需求。新型可編程、伺服型全站儀在測量精度、自動化程度以及后處理軟件方面，對提供隧道開挖后的管片空間姿態(tài)、承受外部載荷后的變形參數以及運營期間的變形監(jiān)測等應用具有較大的優(yōu)勢。本文結合上海長江隧道工程，對盾構法施工隧道的斷面掃描數據采集算法、數據質量模型及變

2、形參數解算進行了較深入的研究。 第1章概述了隧道工程控制測量的技術方案和精度指標，總結了國內外隧道變形監(jiān)測的新技術進展。 第2章中通過建立隧道斷面通用坐標系和斷面掃描的誤差源分析，提出了隧道斷面檢測的數學模型，包括隧道斷面的數學表達形式、掃描數據質量指標以及變形值的精確解算算法。結合既有測量數據不確定性理論，提出了適用于隧道斷面掃描的數據剔除和質量控制的基本準則。通過高精度的空間橢圓擬合以解算出變形橢圓的空間幾何參數，獲

3、取隧道斷面承受外部載荷后的變形情況。將穩(wěn)健估計剔除粗差與橢圓的二次曲線參數限制條件b2-4ac＜0結合，給出了基于穩(wěn)健估計的直接最小二乘橢圓擬合算法并以Matlab語言實現(xiàn)了該算法。 第3章中通過建立隧道斷面坐標系與工程坐標系轉換關系，采用數值積分算法實現(xiàn)了適用于常見道路曲線類型和斷面形式的掃描算法。最后介紹了自主開發(fā)的隧道斷面數據采集軟件和分析軟件，并采用上海長興島至浦東越江隧道工程實測數據進行了驗證。實例計算表明算法剔除粗差