基于小角法监测城市深基坑水平位移及精度分析-论文.pdf

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1、第40卷第27期山西建筑Vo1．40No．27·60·2014年9月SHANXIARCHITECTURESep．2014文章编号：1009—6825(2014)27-0060—03基于小角法监测城市深基坑水平位移及精度分析何晖李栋栋张少卫(西安工业大学建筑工程学院，陕西西安710032)摘要：通过介绍小角法的监测原理，分析了监测精度，工作基点稳定性等因素，提出在确定工作基点是否稳定的前提下，应用小角法对基坑水平位移观测点进行测量，并结合具体的工程实例说明了此方法的实用性。关键词：基坑水平位移监测，小角法，工作基

2、点，导线法中图分类号：TU196文献标识码：A随着城市化进程的推进，高层建筑、大型建筑物、地铁以及地map：一．s：s(3)下停车场等工程大量出现，建筑基坑开挖的深度和规模也越来越P大。深基坑不仅存在自身变形，还会对基坑周围地层、周边建筑其中，％为测角中误差，因为△为两次水平角观测值之差物以及构筑物的地基产生沉降和倾斜影响。此外，考虑到地质条且为等精度观测，可得m；mE，小角法的误差来源主要有仪器件的复杂性以及目前基坑支护设计方法，支护措施并不能保证基对中误差，一般在1．0mm一1．5mm，设为m。；角度观测误

3、差‰，坑的绝对安全。因此在深基坑开挖的过程中必须对特定方向(一则监测点的点位精度为：般与支护桩连线的垂直方向)的土体或支护桩顶的水平位移进行2．s(4)监测。常用的基坑水平位移监测方法有视准线法、小角法、极坐．标法、前方交会法、后方交会法等⋯。但是目前城市深基坑施工2小角法应用中存在的问题与应对措施过程中，要对施工现场进行围挡，施工场地空间狭小，建材堆积，2．1小角法应用中常见问题施工车辆等阻碍视线的问题很突出，并且施工区域内的工作基点小角法原理简单，实施快捷以及工作量较小的特点使得其在稳定性不能保证，因此，如

4、何根据施工场地的具体情况制定合理目前基坑水平位移监测中应用广泛，但如不能正确把握测量环的监测方案是一个值得探讨的问题。节，有可能造成监测数据失真甚至导致基坑坍塌等质量事故。该1小角法水平位移监测基本原理及精度分析方法要求在距离基坑2倍开挖深度的稳定区域布置工作基点，架如图1所示，沿基坑直线边建立一条工作基线(即一个固定设仪器。若工作基点距离位移监测点的距离为Js，则在不小于2．s方向)，通过测量固定方向与测站至监测点方向的小角度变化，并的范围之外，选定基准点作为水平位移监测的起始方向。这时测得测站至监测点的距离

5、，从而计算出监测点的位移量△P_2J。才能保证基准点以及工作基点在监测过程中的稳定。但是城市深基坑开挖过程中，一般要对现场进行围挡施工，场地狭窄、建筑物、构筑物、大型施工机械以及施工材料的堆积均有可能阻挡测量视线。对于深基坑监测而言，往往没有足够的空间布设工作基图1小角法测量示意图准线(即视准线)以及稳定的基准点。因而，目前采用的小角法监测基坑水平位移时，均是将工作基点(即仪器架站位置)设置在基AP：(11坑变形区域内，而在施工现场外找到稳定的点作为基准点，例如P其中，△IB为角度变化量，(”)；P为换算单位，

6、P=3600×在工作基准线所在直线的高层建筑上布设棱镜作为后视观测点。180／~=206265；Js为工作基点至监测点的距离，m。此时，工作基点是否稳定，成为影响基坑水平位移监测工作的关此法要求仪器架设在变形区外，且测点与监测点不宜太远，工键因素。如果工作基点发生位移而未被及时发现，则会造成本期作基线方向与工作基点至监测点的夹角宜小于5。，并与基坑边大水平位移监测数据的失真，不能真实反映基坑水平位移的变化情致平行；通常以1／2000的精度要求测量距离即可满足精度要求。况，造成监测结论误判的严重后果。对式(1)全

7、微分，由误差传播定律可得：2．2工作基点的位移误差为保证监测数据的真实有效，必须对工作基点的位移情况进m：×s+×m(2)行测量。通过将基准点及工作基点组成边角网，在基坑开挖影响PP其中，mA尸，m，m分别为水平位移误差，测角误差，测距误差。范围外选取两个已知基准点，布设一条通过基准点、工作基点的由小角法的观测原理可知，水平位移观测精度受距离S和水导线，建立独立坐标系。定期对工作基点的平面坐标进行测量，用统计检验的方法来判断点位的稳定性，如工作基点发生位移，平角卢的观测误差的影响，由式(2)可知第二项×2远小于

8、P则应进行改正。2竹，由以上分析可知基坑水平位移监测点的误差主要包括工作第一项2×S2，可认为水平位移精度仅与测角精度有关，距离SP基点误差，仪器对中误差，以及监测点误差。经一次观测后可作为固定值。m(5)由此式(2)可简化为：收稿日期：2014-07—11作者简介：何晖(1962一)，男，教授；李栋栋(1989．)，男，在读硕士；张少卫(1990．)，男，在读硕士第40卷第27期山西