摘要：在隧道施工中使用传统的观测方法存在有诸多的弊端，尤其是对于一些因设计原因而形成的较大净空，使得测量人员很难对其进行准确的测量，如果继续使用其进行对隧道的监测，就会浪费大量的时间以及人力物力，而且还很难保证结果的准确性。所以为了更好地解决原来存在的问题，经过相关人员的不断研究实践，提出了一种全站仪非接触式自由设站隧道监控量测的方法，也称为无尺量测，进而对传统的监测方法进行了优化。本文着重对该方法的具体应用进行了分析，以此来供相关人士交流参考。
　　关键词：全站仪；非接触式量测；自由设站；回归分析
　　引言：
　　社会在不断发展的同时，对各行各业原有装置的性能都提出了更高的要求，很多传统的设备已经不再能满足自身行业的发展需求，因此就需要进行改进优化。在对隧道的监测过程中，利用传统的设备虽然也有操作简单、节省成本等诸多的优点，可是一旦碰到复杂的地质结构，就失去了自身的应用价值，因此需要采用一種更新型的方法来进行监测。而文中所提到的方法主要需要的测量设备是全站仪，结合坐标的方法来进行相关参数的计算，进而实施有效地监测。
　　1、非接触式隧道监控量测的原理
　　1.1观测原理
　　主要是先在洞口附近寻找通视条件良好的地方，然后选择出三个位置来埋设固定的观测墩。而同时要保证其不会对下一步的施工造成影响，然后将棱镜架设在已经选择好的观测墩上。之后在隧道前的任何一个位置架设好全站仪，利用后方交会方法对观测点进行定向，即利用全站仪对在三个固定墩上的棱镜进行水平角的观测，然后根据固定墩的坐标以及水平角的数值计算出全站仪处的坐标位置，进而建立出相应的三维坐标系统，由于全站仪有此特性，因此在架设全站仪期间可以忽视仪器高以及标高的要求，相较于传统的测量设备来讲，也减小了其偶然的误差。因为在测量的过程中使用了三个后视的棱镜，所以还可以进行多余观测，在保证测量精度的同时，还可以有效地保证建站的可靠程度，使得测量的结果更具有利用价值。
　　1.2累积变化量以及速率的计算
　　因为全站仪在架设的过程中具有随机性，所以在其对隧道内外的点进行观测以后，将其数据输入到计算机系统中，由计算机系统处理之后，再将其数据与之前一期所得的数据进行比较，进而计算出其累积的变化量以及速率。
　　1.3周边位移值的测算原理
　　对于周边位移的累积变化量，即是任意时刻对断面上的两点进行观测时，将现观测到的数值与初始值观测时两点之间的值作差而得出的结果。而对于同时期两个观测点之间的距离在进行计算时，可以采用以下公式进行计算。
　　进而通过测点之间的距离有效地计算出周边的位移值。通过对此种方法的利用，可以有效地为即将进行的施工提供可靠的参考。
　　2、数据的分析
　　在现场量测的数据由于受到外界各种条件的影响，难免会产生误差，而且各个监测点之间的关系会呈现出离散分布。上文已经说到由于受到各种因素的干扰，其数据已经出现了离散分布，因此需要采用更有效地处理方法，以此来发挥出数据的利用价值。具体可以利用回归分析的方法来实现数据到曲线的转换，进而做出准确的分析判断。在进行对数据处理时，为保证处理后其的可靠性，需要按照规定的程序来进行，首先是要对监控量测的数据进行整理，整理之后进行存储。与此同时计算出相对的位移值。然后是对回归曲线进行分析，仔细研究其在各个阶段的变化速率，进而对围岩的稳定性进行判断。常用的回归分析方法是数学上的线性回归分析，就是用一条光滑的曲线来将各个阶段量测的数据点相连，将偏差过大的点舍去，尽量保证所有的点都能接近于直线，进而确保分析的准确性。
　　3、应用实例
　　结合岭上遂道断面的拱顶下沉为例进行对量测的分析，下表为连续28天实际测得的拱顶下沉的数据。
　　对上述的数据进行分析，利用一条光滑的曲线来将各个点进行顺滑连接，连接完成之后发现其曲线接近于数学上的指数函数曲线，然后通过回归曲线来计算出相关的系数为一0.954018，其系数接近于1，所以可以利用其来做具体的线性回归分析。先根据具体的公式来计算出总的位移量为14.9346毫米。在已经开挖了28天以后，从上表可得出其具体的位移量为13.1毫米，占总体位移量的87.7%，其次在利用具体的求导公式来对第20天的位移速率进行计算，结果为0.09毫米/天。因此可以分析出其在开挖20天以后已经基本上趋于稳定状态，所以可以继续进行下一道工序。
　　4、结束语
　　利用全站仪对隧道进行监测，可以对已经布置好的测点按照空间坐标系的方式从三个方向对变量进行具体的量测。所以与之前传统的方法进行比较，其进行了大幅度的改进优化，也可以适用于各种地质环境的量测。另外当其对数据在进行处理时，可以有效地结合现场的实际情况来针对性的处理分析。对于回归分析来讲，其能够使得抽象的变形情况变得更加地直观化，在最大程度上提升工程的进度，保证隧道的施工可以顺利地进行。