基坑监测工程水平位移测量技术探析

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1、基坑监测工程水平位移测量技术探析　　摘要：本文在简单叙述建筑基坑水平位移的监测中所用到的一些方法的基础上，在艰苦环境下对建筑基坑水平位移监测做出了相应的改进。此外，本文还探讨了关于改进后方法的精度，并且以相关的工程实例证明了此方法的可用性和实用性。关键词：基坑；水平位移监测；小角度法；移位法；交会法中图分类号：TV551.4文献标识码：A文章编号：0．引言随着经济的发展和人均用地的不断减少，城市高层建筑的施工过程中，经常会遇到一些开挖基坑的问题。因为城市中多层、高层建筑物，基坑开挖会对周围建筑物的稳定造成一定的影响，所以必须对在一定范围内的基坑建筑物进行安全监测

2、。同时因挤压周围的建筑物，可能造成基坑发生塌方等危险，因此需要对基坑进行水平位移监测。1.基坑监测工程水平位移测量方法建筑水平位移监测应是被广泛应用的方法有：视准线法和交会法。7使用经纬仪或准直光学仪器，如创建一个基准面之间、两个基准点基于基准面，确定出各个观测点的水平位移观点，称为视准线法。视准线法分为角度变化法(即小角测量法)和移位法(活动标牌法)两种，全站仪法较为少用。2．基坑水平位移监测的常用法2．1测小角法如图1.小角度法测量就是使用精密经纬仪精确测量基线AB＇与设置点A到观测点到连线两视线之间的较小角度的变化△a，通过公式△i=△a·si／ρ来计算出

3、水平位移变化。2.2活动标牌法分别在各观测点上安置活动标牌，观测时让标牌的中心在视野中心，观测点对于基准面的偏差值为活动标牌上的读数用直尺直接测定。如图2所示，在基坑超过一定的距离外建立基准点，水平位移监测点的布局应尽可能与基准点在同一直线上。具体操作，监视站与基准点连线方向在一定距离处选定一个方向，确定一段时间内的角度变化即观测点与基准点连线和零方向间的角度变化值，根据△i=△βi·li／ρ(为观测点i至基准点的距离)计算基坑水平位移。该方法简单方便，容易实地操作，但需要的场地相对开阔，基准点应该建立在离基坑有一定距离，并且不受基坑开挖影响。73．艰苦环境下基

4、坑水平位移的监测3．1监测方法虽然测小角法有很多优点，但是一般情况下，基坑周围没有足够的空间，如果在基坑附近建立基准点，基准点的位移相对比较大，从而观测结果会出现较大的偏差。上述方法可以在改进后更好地适用于具体的项目。如图3，将基准点建立在基坑两侧位移变形区的中间（处于位移变形区里面)，监测点均匀地分布在基准点的两边上。每条边上两端距离沿着观察边缘上的点选择一个符号，用作角度观测的零方向。以一条边作为例子，如图4.选定N、M两点作为零方向，一般N、M可以选择为在一定距离处明确且固定的对象。在基坑监测中，需要确定基坑边相垂直的位移。因此，零方向点与基准点应尽可能处

5、于基坑边的平行直线上，从而A点位移可以通过测量角度NAM的变化测出来。监测时，首先确定角度NAM的大小P0，AN方向每个观察点和基准点A的连线与AN的夹角，还有AM方向各个观测点和A的连线与AM的夹角。第二次监测时，因为A点会产生位移到A’，测量NA’M7角度和第一次对比将会有一些变化，这时候垂直在基坑边上并且距离A点S处，作一个标志A0，则A0点即为A点第一次观测时的具体位置。以A0为基准点，分别来测定A0N方向上的各个观测点与A0的连线和A0N的夹角，与第一次测量的角度相比较，使用小角法公式就可以计算出观测点的偏移量，同样可以测定出AM方向上各点的位移量。为

6、了推导公式中的C，可在第一次完成监测后，在垂直基坑边缘离A点2cm距离处，定一点A’，测量角NA’M的大小，设M与A的距离为C，之后根据公式可求得C。以后各时期监测步骤都和第二阶段一样，C可以被用作一个常数，并且首次求得的C值固定不变。由于测定的位移A点的方向是总是垂直于基坑，因此不会改变C值的大小。3.2精度分析在正常情况下，N、M的零方向点选择，与基准点应该在一条平行于基坑边的直线上，基准点A的位移方向同样是垂直于MN连线。所以角度NAA’约等于90度，NMA约等于180度，因此，C约等于SAM*SAN/SAM+SAN。由此可得，基准点到两个零方向点的距离决

7、定了C的大小，而且可以测定点A到这两个零方向点的距离。城市的大气状况以及摩天大楼作为考虑的因素，SAM、SAN通常不会超过400米，由此可得C不会超过200米。由公式△S=△β·C／ρ，可以得到△β7=△S·ρ／C，可见C值越大，计算出相同水平位移量△S所出现的角度变化就会变得越小。假设C取200m，当△S=1cm时，根据规范测小角度法，J1经纬仪4次测回，测角中误差为2．5’’。显而易见此方法具有一定灵敏度。如果C越小，该方法的灵敏度就会越高，SAM、SAN有一条边会相对比较短，C也会较小。然而考虑到近距离和范围的对象不太稳定，所以不能盲目追求高灵敏度，而将零

8、方向点定位在位移变形区内