隧道圍巖變形非接觸測量理論和方法的研究.pdf

1、本研究提出了適合于隧道圍巖變形監(jiān)測的全站儀非接觸測量單站自由設站三維坐標法、雙站三維坐標法、單站獨立坐標測線法、雙站獨立坐標測線法等圍巖變形測量的概念、理論和方法，推導建立了這些方法相應的測量平差數(shù)學模型，使圍巖變形非接觸監(jiān)測從理論和實踐上得到了系統(tǒng)的完善，并達到了隧道施工規(guī)范所要求的精度和現(xiàn)場實用的目的； 在隧道變形監(jiān)測網(wǎng)及變形分析研究中，將小波理論引入圍巖變形監(jiān)測的數(shù)據(jù)處理，利用離散小波變換對變形觀測序列進行分析，通過小波多

2、分辨率分析方法對變形觀測數(shù)據(jù)進行分解和重構，有效地對誤差進行分離，為自動全站儀監(jiān)測采集的數(shù)據(jù)序列粗差檢測探索了新的有效途徑，在此基礎上，提出了基于小波消噪的時序分析變形分析法，將小波分析對信號的分頻功能及良好的粗差定位、去噪作用，與時序分析對隨機過程的有效分析預測相結合，用于圍巖變形分析。較好地反映了圍巖變形的動態(tài)變化規(guī)律； 根據(jù)提出的理論和方法，研究開發(fā)了自動全站儀機載軟件、圍巖變形分析后處理軟件，在技術工藝上，通過現(xiàn)場測試實

3、驗和應用，制定用全站儀進行圍巖變形非接觸測量的實用工藝方法和數(shù)據(jù)處理方法，使之規(guī)范化。在反復實踐的基礎上，研制了隧道施工條件下的反射標志保護裝置，使困擾現(xiàn)場施測的反射膜保護問題得到了解決。 本文研究完成的系統(tǒng)在北京交大隧道工程實驗中心地下隧道實驗場和北京地鐵東直門隧道、磨溝嶺隧道等施工現(xiàn)場進行了實際測量和實驗，完成了系統(tǒng)的測試工作。并已先后在渝懷線圓梁山隧道、大板溪隧道、板桃隧道以及中鐵三局六處、四處、隧道局一處、二處及鐵十七局