基坑监测工程位移测量技术的探讨

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1、基坑监测工程位移测量技术的探讨结合广东佛山某基坑变形监测项目，从基准点埋设、位移观测方法、精度估计等方面对基坑水平位移观测方法进行了介绍。关键词：基准点、极坐标法、测小角法、视准线法。随着经济的高速发展,建筑基坑越来越多的向大.深方向发展。基坑开挖.降水必然会改变原有地基的应力状态.打破地下水运动平衡，造成基坑支护桩体的位移变形，因此基坑施工过程中，必须对基坑侧壁位移进行连续的变形观测，如果发现问题，必须及时采取措施，避免因基坑围护结构坍塌而造成人员和经济的巨大损失。　　1.工程概述　　佛山宏宇东平大酒店位于位于佛山市东平新城吉祥路

2、以东.新乐路以北，基坑西侧.南侧为三层地下室，基坑北侧.东侧为一层地下室，基坑周长约390.0米，基坑开挖深度约3.5～14.0米，基坑支护工程为临时工程，其开挖完成后正常使用年限为1年。　　2.基坑监测工程的位移监测方法　　2.1.基准点的埋设　　基准点的埋设必须稳固，便于保存，通视良好，便于观测及定期检验。根据基坑周边实际状况，在基坑周边稳定位置埋设3个钻孔基准点。　　　　2.2.采用的仪器设备　　本项目位移监测采用日本拓普康GTP3002LN型全站仪进行观测，仪器的标称精度为角度测量方向2秒，距离观测中误差±2mm+2ppm。

3、仪器检定在有效期内。　　2.3.位移观测方法　　测定水平位移的方法很多，常用的有：极坐标法.测小角法.视准线法等。　　2.3.1极坐标法观测　　2.3.1.1.极坐标法的实施是首先在基准点架设全站仪，仪器调平后瞄准后视点得起始方向值，测量起始方向到工作基点的水平角和基准点到工作基点的距离，通过计算到工作基点坐标。第二步搬站到工作基点，用同样方法依次观测各测点与工作基点的水平角和工作基点与各测点的距离，通过计算得到各测点的坐标值，两次坐标值的差就是测点位移变化量。　　XA.YA—基准点坐标，XP.YP—测点坐标；　　—基点至测点距离，

4、—基点至测点方位角；　　　　　　　　　　　　　　　　图2.3.1.1极坐标法观测示意图　　　　　　　　　　　　　　　　　　2.3.1.2.将水平位移坐标分量转换为与基坑坑壁垂直方向的水平位移量　　由于基坑是不规则的形状，所采用的独立坐标系的坐标轴与基坑的边线不平行，与基坑的对称轴线成一夹角，致使测算出的水平位移坐标分量与基坑的对称轴线不垂直，难以判断其水平位移量的大小和变化，需要换算成比较直观的与基坑坑壁垂直的水平位移量。　　设基坑AD方向为X轴方向，与测量坐标X轴的夹角是，AB方向为Y轴方向，构成基坑坐标系，测量坐标系原点O在基坑

5、坐标系的坐标为(,)，当在测量控制点上第一次测得基坑水平位移观测点i的测量坐标为(,)时，将其换算为基坑坐标系坐标的公式为：　　　第j次测得的i点坐标为:　　则第j次测定i点在基坑坐标系下的水平位移分量分别为:　　图2.3.1.2坐标系旋转示意图　　此时，基坑坐标系下的水平位移分量则是与坑壁垂直的水平位移量，即我们需要监测的水平位移量。当测定基坑AB.DC方向各点的水平位移时，测算的，就是它们向坑内的水平位移量；当测定基坑AD.BC方向各点的水平位移时，测算的,就是它们向坑内的水平位移量；正负符号表明了它们的移动方向。　　2.3.2

6、.小角法观测　　测小角法是利用精密全站仪精确地测出基准线与测站点（J1）到观测点（A）视线之间的微小角度（?），读数取值精确至0.2秒,首次观测4个测回，取平均值，经检查无误后，计算偏离值：　　L=(?/ρ)*S（1-1）式　　式中，S为测站（J1）到观测点（A）的距离；ρ〃=206265〃。　　　　图2.3.1.1小角法观测示意图　　2.3.2.1.精度估计：　　主要误差是仪器误差.人为误差.外界因素所带来的误差。　　2.3.2.2.对于距离S的精度要求：　　将L=(?/ρ)*S全微分，　　取中误差得：m2L=(m2?/ρ2)×S

7、2+(mS2/ρ2)×?2（1-2）式　　相对于测小角(?),量测具有足够精度的边长S是较容易的,　　因此，取(m?/ρ)×S=3×(mS/ρ)×?，代入（1-2）式　　整理后，得：mS=（ρ×mL）/（3.16×?）（1-3）式　　由（1-1）式，得：?=（L×ρ）/S，代入（1-3）式　　整理后，得：mS=mL×S/（3.16×L）　　写成相对中误差形式：mS/S=mL/（3.16×L）　　因此，要求mL=0.5毫米，而设偏离值L=40毫米，则，mS/S=1/250，当L=100毫米时，边长相对中误差仅要求mS/S=1/1000

8、。　　以1/2000的精度测量边长就完全满足精度要求，所以在测小角法时，边长需测量一次即可，在以后的各期观测中，此值可认为不变。　　由水平角观测的误差分析知：一般情况下，观测误差包括了仪器误差.测站对中误差.目标对中误差.角度观测误差