基坑水平位移监测方法研究

Word版本，下载可自由编辑基坑水平位移监测方法研究1、概述

随着我国城市化进程的加快和建造水平的提升，基坑工程在数量、开挖深度和使用领域方面得到了迅速增长。在城市中深基坑工程往往处于密集的既有建造物、道路桥梁、地下管线、地铁隧道或人防工程附近。在基坑开挖和施工过程中，支护结构体系、邻近建造物及道路管线的平安性、稳定性显得尤为重要。假如处理不当，不仅将危及基坑本身平安，而且会殃及接近的建构筑物、道路桥梁和各种地下设施，造成巨大损失。系统、全面、高精度的基坑监测工作能给基坑工程的平安提供有力的保障。

在基坑监测的各个监测项目中，支护结构的水平位移监测是最直观、最迅速的反应基坑及周边环境平安的重要手段之一。深基坑工程普通集中在城市中心区域，基坑工程施工场地狭小，常常发生基准点间不通视、基准点和监测点间不通视以及设站条件困难等问题。监测不能顺当举行，就会造成支护结构的变形状况不能准时、精确     地被反应出来。另外一点，目前基坑监测市场竞争十分激烈，如何在激烈的竞争中抢占一定的市场份额，需要我们在技术手段上有所创新。

课题讨论的主要内容是自由设站的监测办法、强制对中基准点形式和监测点形式。下面分离对讨论内容举行具体论述。

2、监测办法的讨论

水平位移监测的办法总结起来有视准线法、坐标法和交会法。利用多年的工程监测实践发觉，对于基坑水平位移监测，极坐标法是最为简便、快捷的办法，能够彻低反应出变形体在水平方向的肯定位移，而且不受基坑外形的限制。

在已知点A安置仪器，后视点为另一已知点B，利用测得AB—AP的角度，A点至P点的距离，计算得出P点坐标。设A点坐标为A，A—B的方位角为αA-B，则P点坐标P的计算公式为：

XP=XA+S*cos

YP=YA+S*sin

目前用于基坑水平位移监测的仪器为电子全站仪。随着科技的进展和计算机水平的提升，全站仪的测量精度越来越高，而且内置了丰盛的计算程序，使测量工作变得容易易行。

在无数深基坑工程中，特殊是在软土地基开挖的深基坑工程，常常会碰到设置有2～3道水平支撑。其次道、第三道水平支撑的水平位移监测是深基坑工程监测的重点和难点。普通状况下，因为通视条件非常困难，采纳常规的监测手段很难顺当地完成监测工作，如图2所示。

A、B、C三点为基准点，在基坑监测过程中很简单浮现三点不能互相通视的状况，给监测工作带来很大困难。

为了解决上述问题，课题组利用试验，讨论了一种不受通视条件影响的自由设站办法，取得了很好的监测效果。如图4所示，P点为自由设站点，只要在P点的位置能够同时看到两个基准点，P点的位置就可以任意设置，监测起来十分便利。此办法是本课题讨论的重点，下面具体介绍一下基本原理。

A、B为已知点，P为自由设站点，C1、C2、C3为监测点。当A、B两点不通视，或者A、B两基准点与监测点C1、C2、C3不通视，就无法完成监测工作。自由设站法的基本思路是在适当的位置设置测站点P，在P点观测PA、PB两条边长S1、S2和两边的夹角来解算出P点坐标，在P点完成对C1、C2、C3的监测。

自由设站点P的坐标解算思路可以按附合导线的计算思路来解算，设导线从A点动身经P点附合到B点，计算的关键是计算PA、PB的坐标方位角。

①按照余弦定理、公式可分离计算出∠PAB=、∠PBA=。

②按照导线测量中方位角传递公式可分离计算出AP和BP的坐标方位角。公式含义为推算路线前进方向上的前一条边的坐标方位角，等于后一条边的坐标方位角加转折角，再加或减180°。详细计算时如转折角为左角时，为正角，转折角为右角时为负角。当＞180°时就减去180°，当＜180°时就加上180°。

③计算P点坐标值可按下式计算，式中、分离为AP和BP的坐标方位角。

从A点起算；

从B点起算；

④计算点位误差：理论上从A、B两点起算，解算出自由设站点P的坐标值应当相等。但因仪器自身或外界因素影响，测量存在误差，两者并不相等。此时坐标误差、，点位总误差。当值小于设定的相应等级监测的误差值时，可以举行简易平差，取两个坐标值的平均值作为自由设站点P点的坐标值举行设站观测。假如大于设定的相应等级观测精度时，则需要查找缘由重新测量。

自由设站办法中P点的坐标计算稍显复杂，为了提升效率可以用可编程计算器编好程序，在监测现场就能即时设站举行监测。在现场试验中，课题组是用excel软件编写的计算程序，在工程现场即时计算举行监测。

3、监测点形式的讨论

在基坑水平位移监测中，监测点普通埋设在支护结构上。大多数状况下基坑的支撑结构都在自然地面以下1.5m～3m左右，而基坑周边还要搭设1.5m高的防护网，测量视线严峻受阻。为了解决上述问题，课题组研制了一种容易易用的监测点，是在设计位置钻孔埋入约5cm长螺纹钢筋，在磨平的钢筋顶面用电钻钻向来径约5mm小孔。观测时通过棱镜对中杆的尖端放入监测点的小孔内，这样就能保证每次观测都能对中同一位置。

4、现场试验与应用

按上述操作原理，并采纳所研制的强制对中脚架和监测点对中方式，课题组举行了实地测量试验。为了减小起算误差测量采纳自立坐标系。如图12所示，以A点为原点，坐标设为，以AB边为坐标纵轴，精确测定AB距离为130.063m，则B点坐标为，精确测定C点坐标为，以自由设站办法多次测量C点坐标举行数据对照分析。

利用以上试验及数据分析，测量的点位误差W总=±1.3mm，参考《建造基坑工程监测技术规