独立坐标系在高边坡位移监测中的应用

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1、Construction＆Decoration独立坐标系在高边坡位移监测中的应用杨柳1左智刚21．陕西铁路工程职业技术学院陕西渭南714000；2．中铁二十局陕西西安710016实用技术摘要本文基于变形监测中全站仪的使用，针对测区范围较小，山路陡峭，与施工控制网联测比较困难的情况下，尝试采用建立独立坐标系的方法对高边坡监测断面实施了水平位移的变形监测。关键词高边坡；独立坐标系；位移监测随着各种大型建筑物的不断涌现，以及滑坡、溃坝等地质灾害的频繁发生，变形监测技术研究的重要性更加突出，从而推动了变形监测理论和技术的迅速发展。变形监测分为水平位移

2、监测和沉降监测⋯。沉降监测一般采用水准测量的方法，且相对简单。水平位移的监测目前采用的监测方法多种多样，主要有：基线法、视准线法、小角法、三维坐标法、四边交会法、全站仪对边测量、免棱镜全站仪技术、测量机器人、GPS技术等口]。这些方法都具有各自的优缺点，并在相应的工程监测中显示出各自的优势。但是四边交会法虽然在桥梁监测方面取得了满意的效果，但因为其布设麻烦、观测量大而不能被广泛采用”1；再比如三维坐标法不方便比较偏差方向和进行误差分析等等H]。本文是针对某工程高边坡监测断面，尝试采用建立独立坐标系的方法来监测该边坡水平位移的变形，取得了令人满

3、意的结果。1独立坐标系独立坐标系是一种有效的测量方式，能够有效地避免测量工作中出现的坐标负值，能够最大限度地减少误差的出现，并简化了工作程序。独立坐标系是指在实际的测量工作中，将平面直角坐标系的原点选在测量区域的西南角某点上，以北方向或建筑物的主轴线为坐标纵轴，这一平面直角坐标系与国家统一的坐标系无直接的联系，因此一般被称为任意坐标系或者是独立坐标系。2工程概况某工程标段DK343+843．33．DK344+004．5N：路基全长161．17m，位于玉皇庙1号大桥和玉皇庙2号大桥之间，线路主要以挖方通过，山前缓坡等。线路中心最大挖深15．01

4、m，最大边坡高34．3m。DK343+829．19一DK343+950．49段存在滑坡体，开挖时容易造成边坡失稳，形成工程滑坡，为避免边坡失稳，采用抗滑桩等进行滑坡治理。根据设计要求，在DK343+900、DK343+930、DK343+970、DK344+000右侧设路堑高边坡监测断面。3应用方法在变形观测中，工作基点与基准点本身的稳定性极为重要，其稳定性将直接决定观测点的变化情况。在首次观测时，对沉降、水平位移基准点分别按照要求的精度等级进行联测，以检验各点的稳定性。3．1监测断面和测点布设根据施工现场情况，合理布设控制点是保证整个变形监

5、测的前提条件。为了提高观测精度，减少工作基点和安置仪器带来的误差，在工作基点上设置了强制归心墩。按照工程测量规范要求，对于主滑方向和滑动范围不明确的滑坡，建立了放射形监测网。边坡沿线路方向每隔30～50米设置监测断面，每个工点应有不少于2个监测断面，每个断面分别于路堑边坡的侧沟平台、边坡平台、路堑以及堑顶外10米设置观测桩，具体如下图1所示。地表变形观测桩采用C25混凝土现浇或预制，桩径0．3米，桩长1．5米，桩顶埋入直径25mm长0．3米的钢筋作为观测点。待路堑挖至设计埋桩位置后，将变形监测桩打入设计位置，完成埋设工作。如下图1所示。图1测

6、点布设位置示意图3．2精度要求根据工程测量规范规定嘲，滑坡监测的精度要求如下表建筑与装饰2017年1期181实用技术l所示。Constrtlction&Decoration表1滑坡监测的精度要求．类型水平位移监测的点位中误差(mm)垂直位移监测的高程中误差(mm)地表裂缝的观测中误差(mnl)岩质滑坡6．03．00．5土质滑坡12．010．053．3控制点坐标转换通过控制测量数据处理得到了DK343+800和DK344+010施工坐标，从而可计算得出两点间的距离为210m；设定独立坐标系以线路前进方向为x轴坐标正方向，垂直线路方向右侧为Y轴坐

7、标正方向，假设DK343+800在独立坐标系的坐标，则可以得到DK344+010在独立坐标系的相对坐标。具体坐标数据如表2所示。表2施工坐标与独立坐标7里程施工坐标系坐标(X，Y)独立坐标系坐标(x，Y)DK343+800(4072942．8214，475040．9618)(1000，1000)DK344+010(4072800．0130，475194．6600)(1210，1000)根据DK343+800、DK344+010的施工坐标与独立坐标之间的关系，可以利用四参数坐标转换公式计算得到两个坐标系之间的转换参数。具体计算公式如下：Xp=△

8、x+X：·K·COS口一珲·K·sin口Yp=△】厂+X：·K·sin口+y：·K·COS口上式中，(4，耳)为施工坐标系坐标，(群，耳)为独立坐标系坐标；螈△】，