郭春生

(上海岩土工程勘察设计研究院有限公司，上海 200438)

0 引言

由于盾构法通缝隧道的自身结构、周边水土压力、行车动荷载等因素的影响，随着时间的推移，盾构隧道大多产生“横鸭蛋”形变形，为了了解这种变形量的大小，上海地区多采用全断面收敛测量的方法.全断面扫描收敛测量作为评价圆形盾构隧道断面变形情况的重要指标，与沉降、平面位移、渗漏水调查等方法一起，从不同侧面评价盾构隧道健康状况［1］.

目前，全断面扫描收敛测量数据采集一般采用全站仪、附以机载程序、沿隧道剖面按20cm左右的步长自动逐点采集，数据处理一般采用以椭圆为数据模型进行全断面整体拟合，以拟合的椭圆长轴和短轴与设计半径的较差的大小来评价变形量［2］.本文针对椭圆模型的不足，提出多弧段拟合法的数据处理改进.

1 椭圆模型拟合算法及不足

地铁隧道的拱顶下沉、两侧外扩的形变趋势，剖面呈近似的椭圆;即使隧道未发生变形，以椭圆拟合也能得到长、短相等的特殊椭圆(标准圆).因此，前些年多家测绘同行单位建立了基于椭圆模型的全断面拟合算法［3-4］.

图1基于测站仪器中心为原点、铅垂向上为Y轴、剖面内水平为X轴的数据采集坐标系内，坐标与观测量(距离D、垂直角ele)之间的关系为:

以椭圆圆心为原点、长轴为X、短轴为Y的坐标系下，各极坐标点的坐标与数据采集坐标系的转换关系:

图1 椭圆模型基于圆心的坐标系

亦即(X0+RX)TΛ(X0+RX)-1=0

以所有采集点……