概述
　　隧道監(jiān)控量測作為新奧法的三大核心之一，通過監(jiān)控量測了解各施工階段地層與支護(hù)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化，把握施工過程中結(jié)構(gòu)所處的安全狀態(tài)，判斷圍巖的穩(wěn)定性、支護(hù)、襯砌的可靠性；通過監(jiān)控量測現(xiàn)場實(shí)測的結(jié)果彌補(bǔ)理論分析過程中存在的不足，并把監(jiān)測結(jié)果反饋設(shè)計(jì)，指導(dǎo)施工，為修改施工方法，調(diào)整圍巖級(jí)別、變更支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)提供依據(jù)；通過監(jiān)控量測對(duì)施工中可能出現(xiàn)的事故和險(xiǎn)情進(jìn)行預(yù)報(bào)，以便及時(shí)采取措施，防患于未然；通過監(jiān)控量測，判斷初期支護(hù)穩(wěn)定性，確定二次襯砌合理的施作時(shí)間，對(duì)工程施工可能產(chǎn)生的環(huán)境影響進(jìn)行全面的監(jiān)控；嚴(yán)格按照鋼卷尺檢定規(guī)程，通過監(jiān)控量測了解該工程條件下所表現(xiàn)、反映出來的一些地下工程規(guī)律和特點(diǎn)，為今后類似工程或該施工方法本身的發(fā)展提供借鑒，依據(jù)和指導(dǎo)作用。 
　　1 自動(dòng)型鋼卷尺檢定臺(tái)測微器基本工作原理 
　　本文所采用的徠卡NA2精密水準(zhǔn)儀，適用于三等以下水準(zhǔn)測量，其讀數(shù)的值為1毫米級(jí)，估讀值為0.1mm；如果配對(duì)上測微器的話，就適用于三等以上水準(zhǔn)測量，其讀數(shù)的值為0.1mm級(jí)，估讀值為0.01mm。其測微器的配對(duì)是儀器自身精度提高的一種有力的措施，其測微器的使用原理是將1cm的刻度通過光學(xué)折射進(jìn)而擴(kuò)大至100倍，細(xì)致到0.1mm的刻度，進(jìn)而讀取更的數(shù)值。首先，將自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀和測微器進(jìn)行組裝，之后安置于三腳架上，并將機(jī)器安置在適當(dāng)?shù)奈恢脺?zhǔn)備測量。接下來，立好尺子，并將儀器對(duì)準(zhǔn)尺子開始調(diào)焦至清晰，物鏡清晰，目鏡的十字絲要清晰。調(diào)節(jié)測微器反光鏡的螺旋，直至十字絲的中絲對(duì)準(zhǔn)厘米的刻度。調(diào)節(jié)的結(jié)果大多是對(duì)準(zhǔn)的同一個(gè)厘米的刻度，這是因?yàn)闇y微器的光學(xué)折光將1cm只能擴(kuò)大100倍，超不出1cm，所以調(diào)節(jié)的時(shí)候活動(dòng)范圍為1cm，讀數(shù)加和的結(jié)果是*的，如果理論值正好是整公分?jǐn)?shù)值的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)可以對(duì)準(zhǔn)兩個(gè)刻度，但是結(jié)果仍然是相同的，這時(shí)，調(diào)節(jié)鋼卷尺檢定臺(tái)測微器的目鏡至清晰，讀出數(shù)值，并估讀數(shù)值。將水準(zhǔn)儀的讀數(shù)如4.23m，和測微器讀出的0.235cm（讀出的是23.5，除以一百之后得到0.235cm），加起來結(jié)果是4.23235m，達(dá)到的zui小是0.01mm。通過光學(xué)折射擴(kuò)大尺寸間距就是測微器所產(chǎn)生的效果。 
　　2 拱頂下沉監(jiān)測方法 
　　本文拱頂下沉施測方法是以隧道臺(tái)階法施工為例，隧道每個(gè)監(jiān)測斷面分別在拱頂及軸線左右各2.5m設(shè)3個(gè)帶掛鉤的錨樁，錨樁埋設(shè)深度30cm，鉆孔直徑Φ42，埋設(shè)拱頂下沉監(jiān)測點(diǎn)（如圖1、2所示）。 
　　隧道拱頂下沉量測采用自動(dòng)安平萊卡NA2精密水準(zhǔn)儀，F(xiàn)S1平板測微器，變形銦鋼尺（工作基點(diǎn)正立），鋼卷尺（倒掛）進(jìn)行水準(zhǔn)測量，測量方法如圖3所示。 
　　依上述測微器讀數(shù)方法，在隧道內(nèi)我們采取的是如圖3所示的測量方法，用水準(zhǔn)儀讀取后視銦鋼尺左右讀數(shù)（如圖4所示）并計(jì)算校核后再用水準(zhǔn)儀的十字絲與鋼卷尺（如圖5所示）的整厘米位置對(duì)齊，通過鋼卷尺檢定儀測微器讀數(shù)窗口讀取測微讀數(shù)，鋼卷尺讀數(shù)加上微讀數(shù)就是測量值。標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺起了一定的作用。圖4中銦鋼尺后視Df（本圖中銦鋼尺的尺常數(shù)K為450）的量測數(shù)據(jù)計(jì)算公式為： 
　　3.1 鋼卷尺檢定臺(tái)倒掛鋼卷尺測微器讀數(shù)的正確計(jì)算方法 
　　在隧道監(jiān)測中關(guān)于測微器的使用問題，多數(shù)爭議主要出現(xiàn)在倒掛鋼卷尺時(shí)測微讀數(shù)的計(jì)算方法上。鋼卷尺檢定臺(tái)采用同種測量儀器對(duì)倒掛鋼卷尺測微讀數(shù)進(jìn)行計(jì)算有兩種可能處理方式： 
　　鋼卷尺讀數(shù)+測微器讀數(shù)① 
　　鋼卷尺讀數(shù)-測微器讀數(shù)② 
　　然而對(duì)于監(jiān)測測量的*結(jié)果性，顯然與事實(shí)是相矛盾的，本人就上述兩種處理方式在實(shí)踐中分別采取同一測站變換儀器高度對(duì)如圖3隧道的拱頂A點(diǎn)下沉在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行多次測量，采取兩種不同的計(jì)算方法分別計(jì)算，具體測量成果如表所示（單位為mm）。 
　　在隧道監(jiān)測中使用測微器可以提高測量精度，使其測量精度達(dá)到0.1mm，從上述測量數(shù)據(jù)和結(jié)果對(duì)比分析可以直觀的發(fā)現(xiàn)，按方法①的計(jì)算方式，其第3次測量高差值與第2次測量高差值的差值為14.02 mm，而按方法②的計(jì)算方式，zui大高差值差值為0.05mm，從測量數(shù)值的對(duì)比分析可以看出如果按方法①的計(jì)算方式明顯不能滿足隧道監(jiān)測的精度要求，而從表中的數(shù)值分析和大量現(xiàn)實(shí)中實(shí)踐的數(shù)值分析對(duì)比，按方法②的計(jì)算處理方式是正確可行的。 
　　3.2 倒掛鋼卷尺檢定臺(tái)測微器讀數(shù)計(jì)算方法理論分析證明 
　　上面通過實(shí)踐證明了其計(jì)算方法的正確性，下面通過理論的分析方法給予證明。我們通過水準(zhǔn)放樣的方式兩把相同且互為相反的毫米刻度鋼卷尺固定在同一個(gè)水準(zhǔn)平面上的固定支架上，總長度為2m，在一個(gè)固定的鋼筋混凝土支架上安設(shè)水準(zhǔn)儀并配上測微器進(jìn)行測量，具體測量方式如圖6所示。 
　　首先調(diào)整儀器觀測正立刻度尺，通過測微器調(diào)節(jié)水準(zhǔn)儀使其十字絲中絲對(duì)準(zhǔn)刻度尺的整厘米處，如圖5所示，從圖可知正立刻度尺整數(shù)讀數(shù)為120cm，假設(shè)此時(shí)測微器的讀數(shù)為X，然后我們轉(zhuǎn)動(dòng)儀器，把水準(zhǔn)儀對(duì)準(zhǔn)倒立的刻度尺，因?yàn)閮蓚€(gè)刻度尺立在同一水平面上，所以此時(shí)倒立刻度尺的整數(shù)讀數(shù)為80cm，設(shè)其測微器讀數(shù)為Y，設(shè)正立刻度尺總讀數(shù)為A，倒立刻度尺總讀數(shù)為B，其計(jì)算如公式③、公式④所示： 
　　4 鋼卷尺檢定裝置結(jié)論 
　　通過實(shí)踐和理論分析證明可以得出測微器的正確讀數(shù)方法以及注意的事項(xiàng)： 
　　1）當(dāng)在測量中前視和后視都采用的是正立的形式，則均用讀取尺子的整讀數(shù)加上測微器的讀數(shù)，其高差遵循后視減前視的計(jì)算方法即得兩點(diǎn)的高差。 
　　2）當(dāng)在測量中前視和后視采用的是一個(gè)正立，一個(gè)倒立的形式，則正立采用上面第a條的處理方式，倒立的尺子采用讀取的整讀數(shù)減去測微器的讀數(shù)，再在計(jì)算數(shù)值前加上負(fù)號(hào)，其高差遵循后視減前視的計(jì)算方法即得兩點(diǎn)的高差。 
　　3）當(dāng)在測量中前視和后視采用的是均倒立的形式，則倒立的尺子采用讀取的整讀數(shù)減去測微器的讀數(shù)，都在其計(jì)算數(shù)值前加上負(fù)號(hào)，其高差遵循后視減前視的計(jì)算方法即得兩點(diǎn)的高差。 
　　d.當(dāng)在測量中測微器通過手輪旋轉(zhuǎn)后，水準(zhǔn)儀的分劃板水平橫絲與尺子相鄰上下整厘米都比較接近重合時(shí)，通常應(yīng)該重新調(diào)整儀器高度，整平，可有效減小其測量誤差。 
　　4）在同一測站的測量過程中，依據(jù)規(guī)范其銦鋼尺的讀數(shù)誤差為≤0.3mm。通過實(shí)踐如其中有倒掛鋼卷尺的形式，則該測站通過變換儀器高度的方式進(jìn)行兩次測量，計(jì)算其兩次測量的高差，如超過0.2mm時(shí)，則測量值作廢，重新測量；如果兩次測量高差值小于0.2mm時(shí)，則采取兩次測量結(jié)果的平均值為此次測量的zui終數(shù)據(jù)。鋼卷尺檢定臺(tái)檢測中該方法可以消除人為讀數(shù)錯(cuò)誤，同時(shí)可減小測量誤差。

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