本书系统论述智能激光收敛仪系统及其在岩土工程与地下工程监测中的应用。全书共7章，主要内容包括智能激光收敛仪监测系统开发及其监测隧道周边收敛和拱顶下沉、基坑围护结构变形、隧道洞口边仰坡地表位移、沉井施工过程井壁位移、地下水位及钢支撑轴力。
本书可供岩土工程、地下建筑工程及隧道工程等领域的科研人员和工程技术人员阅读参考，也可作为土木工程、地质工程等专业的研究生教材或参考书。

第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 隧道周边收敛和拱顶下沉监测技术研究现状
1.2.1 接触式量测
1.2.2 非接触式量测
1.3 基坑位移监测技术研究现状
1.4 隧道洞口边仰坡地表位移监测技术研究现状
1.5 主要内容介绍
第2章 智能激光收敛仪监测系统开发
2.1 激光测距技术及其发展历史
2.2 激光收敛仪主机开发
2.2.1 常规的激光测距技术
2.2.2 激光收敛仪主机硬件开发
2.2.3 激光收敛仪主机面板功能开发
2.3 对准调节装置与反光片设计
2.3.1 对准调节装置设计
2.3.2 反光片设计
2.4 数据处理软件开发
2.4.1 TunnelDataMgr软件功能要求
2.4.2 TunnelDataMgr软件开发及使用
2.5 激光收敛仪的测量精度
2.5.1 激光收敛仪主机的精度检定
2.5.2 激光收敛仪的测距误差来源
2.5.3 激光束与反光片夹角对测量精度的影响
第3章 智能激光收敛仪监测隧道周边收敛和拱顶下沉
3.1 隧道周边收敛和拱顶下沉监测方法简介
3.2 隧道周边收敛和拱顶下沉的监测原理及方法
3.2.1 监测原理
3.2.2 监测方法
3.2.3 监测测线编号
3.3 隧道周边收敛和拱顶下沉监测误差分析
3.3.1 周边收敛监测的误差分析
3.3.2 拱顶下沉监测的误差分析
3.3.3 拱顶下沉测量中误差理论推导分析
3.3.4 激光收敛仪监测拱顶下沉测量精度的影响因素分析
第4章 智能激光收敛仪监测基坑围护结构变形
4.1 基坑围护结构变形常规监测方法简介
4.2 基坑顶部水平位移的监测原理及方法
4.2.1 监测原理
4.2.2 监测方法
4.3 基坑围护结构深层水平位移的监测原理及方法
4.3.1 监测原理
4.3.2 监测方法
4.4 基坑围护结构变形监测的精度分析
4.4.1 基坑顶部水平位移精度分析
4.4.2 基坑围护结构深层水平位移精度分析
4.5 基坑围护结构变形测量精度的影响因素及相应改进措施
4.5.1 测量精度的影响因素
4.5.2 测量精度的改进措施
第5章 智能激光收敛仪监测隧道洞口边仰坡地表位移
5.1 边坡地表位移的测量方法及精度简介
5.1.1 测量方法概述
5.1.2 常用的坐标测量方法精度
5.2 隧道洞口边仰坡地表位移的监测原理及方法
5.2.1 监测原理
5.2.2 监测方法
5.3 隧道洞口边仰坡地表位移的测量精度分析
5.3.1 室内重复性测量试验
5.3.2 室内位移测量试验
5.3.3 隧道洞口边仰坡地表位移监测点中误差推导分析
第6章 智能激光收敛仪监测沉井施工过程井壁位移
6.1 沉井施工过程井壁位移测量方法简介
6.2 沉井侧壁单点水平位移和沉降的监测原理及方法
6.2.1 监测原理
6.2.2 监测方法
6.3 沉井侧壁不均匀水平位移和竖向沉降的监测原理及方法
6.3.1 监测原理
6.3.2 监测方法
第7章 智能激光收敛仪监测地下水位及钢支撑轴力
7.1 地下水位及钢支撑轴力监测方法概述
7.2 激光收敛仪监测地下水位的原理及方法
7.2.1 监测原理
7.2.2 监测方法
7.3 激光收敛仪监测钢支撑轴力的原理及方法
7.3.1 监测原理
7.3.2 监测方法
参考文献
附录A TunnelDataMgr数据处理软件输出报表和曲线图
附录B 智能激光收敛仪监测隧道周边收敛和拱顶下沉测线编号

目前隧道周边收敛和拱顶下沉、基坑围护结构变形
、隧道洞口边仰坡地表位移、沉井施工过程井壁位移、
地下水位及钢支撑轴力等方面的传统监测方法和监测仪
器，往往具有一定的局限性，如测量精度较低、监测过
程操作烦琐、劳动强度大、工作效率低等。本书作者所
在研究团队基于相位式激光测距原理，开发出了能够快
速、精确测量岩土与地下工程变形的智能激光收敛仪及
与其配套的对准调节装置和角度可调节的反光片，并提
出了相应的工程监测方法。智能激光收敛仪系统具有如
下优势：①测量精度高（精度为?1.0mm，分辨率为
0.1mm）；②仅需一人操作，监测效率高，劳动强度低
；③操作简单，安装、拆卸便捷，监测时不影响隧道的
正常施工；④无线遥控触发按钮可以避免直接按键抖动
影响测量精度；⑤加密监测数据，防止数据造假。
本书共7章，各章简要概述如下：第1章主要介绍隧
道周边收敛和拱顶下沉监测技术、基坑位移监测技术及
隧道洞口边仰坡地表位移监测技术方面的研究现状；第
2章主要介绍激光收敛仪主机的原理和功能、对准调节
装置和反光片的设计，以及隧道周边收敛和拱顶下沉监
测的后处理软件TunnelDataMgr的功能和使用方法；第3
章主要介绍激光收敛仪监测隧道周边收敛和拱顶下沉的
测量方法，并详细介绍激光收敛仪监测隧道周边收敛和
拱顶下沉的精度及其影响因素；第4章主要介绍激光收
敛仪监测基坑顶部水平位移、围护结构深层水平位移的
测量方法，并详细介绍激光收敛仪监测基坑围护结构变
形的精度及其影响因素；第5章主要介绍激光收敛仪监
测隧道洞口边仰坡地表位移的测量方法及其精度要求；
第6章主要介绍激光收敛仪监测沉井侧壁单点水平位移
和竖向沉降及不均匀水平位移和竖向沉降的测量方法；
第7章主要介绍激光收敛仪监测基坑周边地下水位及基
坑钢支撑轴力的原理与测量方法。
本书是夏才初教授团队发明的智能激光收敛仪测试
系统及其相关测试方法和应用方面研究成果的总结，其
中第1、4、6章由夏才初执笔，第2、3、5、7章由陈忠
清和那通兴执笔。作者在撰写过程中参考和引用了国内
外许多专家、学者的科研成果，并得到了华汇工程设计
集团股份有限公司的大力支持，在此谨向他们表示衷心
的感谢。
限于作者水平，书中难免存在欠妥之处，敬请读者
批评指正。