王朋

（遼寧省有色地質(zhì)局一〇七隊(duì) 遼寧 大連 116113）

0 引言

在隧道施工過程中，由于對山地或地質(zhì)中的巖石進(jìn)行去除，進(jìn)而使各巖石之間的受力狀態(tài)得到改變，其不僅具有一定危險(xiǎn)性，同時(shí)還具有一定技術(shù)性。而傳統(tǒng)施工監(jiān)測技術(shù)由于方式老舊，不僅無法達(dá)到預(yù)期精確程度，而且安全威脅程度較大。針對這一情況，在該施工環(huán)節(jié)中相關(guān)技術(shù)人員積極采用激光監(jiān)測技術(shù)，使監(jiān)測精準(zhǔn)程度得到有效提升，安全威脅下降，并且還能促進(jìn)我國基礎(chǔ)建設(shè)事業(yè)良好發(fā)展。

1 激光監(jiān)測技術(shù)分析及人員使用要求

在分析隧道施工中激光監(jiān)測技術(shù)運(yùn)用問題時(shí)，相關(guān)技術(shù)人員需要對該技術(shù)以及人員使用要求進(jìn)行詳細(xì)研究，以此保證該技術(shù)的各項(xiàng)優(yōu)勢能夠得到充分發(fā)揮。在這一問題中，主要分為技術(shù)分析和人員使用要求兩部分：

第一，激光監(jiān)測技術(shù)分析。該技術(shù)主要由激光測距原理和激光測位移原理作為主要支撐。其中，激光測距原理為：激光二極管對目標(biāo)發(fā)射激光脈沖，在散射過后部分激光會被反射到接收器中，進(jìn)而根據(jù)所接收的激光強(qiáng)度以及所經(jīng)歷的時(shí)間進(jìn)行距離分析，最后結(jié)論出測試工作的具體結(jié)果，由于激光監(jiān)測技術(shù)具有該原理，所以激光監(jiān)測技術(shù)在當(dāng)前被普遍用于測試距離的施工環(huán)節(jié)中，其不僅具有一定的方便性，同時(shí)還擁有相當(dāng)高的準(zhǔn)確性和合理性。與傳統(tǒng)測量方式相比，技術(shù)不僅在人員投入上給予節(jié)省，同時(shí)還減少不必要的財(cái)力浪費(fèi)。

激光測位移原理便是通過激光發(fā)射器所釋放出的信號，在被測空間內(nèi)進(jìn)行散播，而經(jīng)物體反射后信號被設(shè)備上的信號接收器所收集，進(jìn)而在設(shè)備內(nèi)部的CCD 線性相機(jī)進(jìn)行相應(yīng)處理，通過不同視角下所看到的光電實(shí)施數(shù)據(jù)分析，并根據(jù)角度、已知激光、相機(jī)位置等因素，總結(jié)出傳感器與被測量物體之間的距離。

同時(shí)，工作人員職業(yè)素養(yǎng)問題也與激光測試工作的質(zhì)量存在直接關(guān)系，所以管理者也應(yīng)當(dāng)對該問題給予一定的重視，以此保證激光測量工作的質(zhì)量能夠得到有效提升。期間，可以通過積極開展內(nèi)部教育活動，用以提升工作人員的職業(yè)素養(yǎng)。

2 隧道施工中激光監(jiān)測技術(shù)的運(yùn)用

2.1 拱頂沉降中激光監(jiān)測運(yùn)用

在隧道施工過程中，拱頂沉降測量技術(shù)在整體施工環(huán)節(jié)里，不僅具有一定的技術(shù)性，同時(shí)還能有效確保施工技術(shù)人員對拱頂參數(shù)的管控。首先，技術(shù)人員需要對施工現(xiàn)場監(jiān)測界面的拱頂處設(shè)置一個(gè)水平板，而水平板位置的選擇，需要技術(shù)人員根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際情況，并結(jié)合后期各項(xiàng)施工環(huán)節(jié)的技術(shù)要求進(jìn)行科學(xué)、合理的制定，不僅要滿足測量工作的精度需求，同時(shí)還要保證施工的流暢性。其次，在拱頂與地面位置的中間墻壁上布設(shè)一個(gè)激光位移傳感器，用來測試拱頂上水平板與激光位移傳感器之間的直線距離。最后，需要將電子全站儀放置于拱頂水平板與墻壁上激光位移傳感器之間，保證其三者處于對稱進(jìn)而形成三角形位置，使用電子全站儀測量出與拱頂水平板以及拱腰激光位移傳感器之間的垂直距離。

測量狀態(tài)形成等腰三角形，所以其沉降變化量的計(jì)算方式為：h=CA-CE/CA*AB。

2.2 凈空收斂激光監(jiān)測的原理

在激光監(jiān)測過程中，拱頂與地面位置中間墻壁上的激光位移傳感器所放射出的光纖進(jìn)行水平照射，之后設(shè)備再根據(jù)監(jiān)測光線的往返情況計(jì)算出相應(yīng)的相位差。根據(jù)相位差、光的波長等因素，計(jì)算出激光位移傳感器與測量點(diǎn)之間的實(shí)際距離，再通過激光位移傳感器初始的凈空距離和施工現(xiàn)場實(shí)際情況中的隧道凈空距離，計(jì)算出該條隧道的收斂值。而在這一過程中，激光位移傳感器便很好的運(yùn)用到上述激光測位移原理對相關(guān)目標(biāo)進(jìn)行測量，同時(shí)也凸顯出激光位移測量在激光測量技術(shù)中的重要性。而該測量技術(shù)總體有技術(shù)優(yōu)勢：

第一，激光測量技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測量。該測量技術(shù)方式實(shí)現(xiàn)施工環(huán)節(jié)測量工作的在線實(shí)時(shí)測量，同時(shí)與傳統(tǒng)測量方式相比，該技術(shù)方式具有高效率的特點(diǎn)。測量人員可根據(jù)對設(shè)備的測量時(shí)間進(jìn)行設(shè)置，進(jìn)而讓設(shè)備實(shí)時(shí)自主測量，其最短頻率可調(diào)設(shè)到15min 測量一次，并且該項(xiàng)測量技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)同時(shí)多截面測量。

第二，對現(xiàn)場要求低。由于激光測量技術(shù)單純要求水平板、位移傳感器、電子全站儀三種測量設(shè)備的放置準(zhǔn)確性，同時(shí)還利用激光測量的便利性，所以該測量技術(shù)對施工環(huán)境的要求較低，以此體現(xiàn)出該測量技術(shù)的便捷性、方便性和科學(xué)性。

第三，保證數(shù)據(jù)真實(shí)。由于激光監(jiān)測技術(shù)可以設(shè)置為自行工作模式，所以在測量過程中無需人工操作，進(jìn)而消除了工作期間人員對數(shù)據(jù)造假的可能，以此保證測量數(shù)據(jù)的真實(shí)性。

2.3 用激光指示隧道掘進(jìn)方向

在隧道施工期間，為確保施工質(zhì)量能夠達(dá)到預(yù)期成效，同時(shí)保證隧道挖掘方向符合設(shè)計(jì)和測量標(biāo)準(zhǔn)，施工人員需要在激光光束的指示下進(jìn)行挖掘作業(yè)。而在挖掘過程中，也需要根據(jù)實(shí)際施工情況，制定激光測量位置，其主要分為直線隧道和曲線隧道兩種情況。

第一，直線隧道。在挖掘施工前，技術(shù)人員需要打開激光測量設(shè)備的光束開關(guān)，將其光束照射方向與隧道中線保持一致便可開始施工。而在施工過程中，激光指示光束便可以很好的為施工人員提供高度、方向等方面的參考依據(jù)。在施工后期，若遇到隧道坡度時(shí)，技術(shù)人員可將激光監(jiān)測設(shè)備的調(diào)整到相應(yīng)位置上，保障激光光束與坡度中線保持一致時(shí)，便可開始施工挖掘。

第二，曲線隧道。與直線隧道挖掘方式相同，挖掘前期需要技術(shù)人員將監(jiān)測光束的方向調(diào)整與隧道中線一致的水平，之后當(dāng)挖掘到曲線階段時(shí)，需要將激光監(jiān)測設(shè)備調(diào)整相應(yīng)的位置上，保證光束方向達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，施工人員方可繼續(xù)挖掘[2]。

3 結(jié)語

綜上所述，激光監(jiān)測技術(shù)在隧道施工環(huán)節(jié)中有著重要作用，其不僅能夠保證工程測量的準(zhǔn)確性，同時(shí)還能保障挖掘工作的總體質(zhì)量，所以該監(jiān)測技術(shù)具有一定的重要性和必要性。對隧道施工中的激光監(jiān)測技術(shù)不斷進(jìn)行研究，在提升測量結(jié)果準(zhǔn)確度的同時(shí)，還能促進(jìn)我國基建事業(yè)的未來良好發(fā)展。