深基坑水平位移监测方法和数据处理

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1、深基坑水平位移监测方法和数据处理　　摘要：在深基坑开挖的施工过程中，采用何种方法进行水平位移监测，既能够保证精度，又可节省成本，是基坑施工监测的关键问题之一。目前我们知道的常用的基坑水平位移监测方法有四种：并将轴线法、单站改正法、测小角法、前方交会法。通过比较我们得知小角法相对于其他三种方法来说简单、方便、精度较高。本文就主要探讨了小角法的运用及数据处理，并结合工程实例加以论述。关键词：深基坑水平位移监测方法数据处理中图分类号：P25文献标识码：A一、概述7深层水平位移主要用于大地运动，如可能产生在

2、不稳固的边坡（滑坡）或挖土工程周围的测向运动等，也可以用来监测软土地基处理，堤坝，芯墙稳定性，钻孔设置的偏差，打桩引起的土体位移，以及回填筑堤和地下工程的土体沉陷，也可用于沿海、江边重力存放物场的土层变化等。对于平面位移监测而言，由于引测工作量大，且必须顾及测区精度的均匀性，通常是在施工场地周围布设基准控制网。在基准控制网中，一部分是远离场地的稳定基准点,另一部分控制点是施工场地周围相对稳定便于监测的工作基点。工作基点是施工场地上临时的控制点，一般的轴线放样和平面位移监测点都以工作基点为起点。随着深

3、基坑的开挖，必须对工作基点定期进行检测，即对基准网进行部分或全部重复测量，并与初始测量结果进行比较,平差后对工作基点进行修正。然而，由于施工场地狭小时不便于施测，实际中往往不做该项检测。结果导致检测反应出的变形监测点的位移量不是绝对位移量，影响工程的质量。二、测小角法原理1、测小角法原理分析小角法是工程测量中的一种放样方法，其目的是确定一条在两端无法安置仪器的线段上任意一点的位置。原理如图所示：如需观测某特定方向上的水平位移PP′，在距离监测区域一定距离以外选定工作基点A，水平位移监测点的布设应尽量

4、与工作基点在一条直线上。在一定远处（施工影响范围之外）选定一个控制点B，作为零方向。在B点安置觇牌，用测回法观测水平角BAP∠，测定一段时间内观测点与基准点连线与零方向之间的角度变化值，根据公式计算得出水平位移量。2、测小角法精度分析由小角法的观测原理可知，水平位移观测精度受距离D和水平角β的观测误差的影响，由于D经一次观测后可作为固定值，水平位移观测精度可认为仅与测角精度有关，其观测误差可按照公式计算：7水平位移观测中误差的公式，表明：距离观测误差对水平位移观测误差影响甚微，一般情况下此部分误差可

5、以忽略不计，采用钢尺等一般方法量取即可满足要求；影响水平位移观测精度的主要因素是水平角观测精度，应尽量使用高精度仪器或适当增加测回数来提高观测度；经纬仪的选用应根据建筑物的观测精度等级确定，在满足观测精度要求的前提下，可以使用精度较低的仪器，以降低观测成本。3、关于基准线的设置3.1基准线的方向设计当监测对象存在其他方向的位移时,该方法无能为力。由此可见,设计基准线的方向必须垂直于可预见的水平位移方向。否则，所测定的位移量将失真。通常基准线按临近而平行于待测建筑边线布置，而观测点则应布设在基准线方向

6、上，各测点偏离基准线的角度不应超过30”。上述规定目的在于有效发挥小角度法测量的优势：即在观测时不转动仪器照准部，而只用全站仪（经纬仪）的微动机构照准读数。实践证明，这样可以有效提高测角精度。3.2基准点的稳定性检验理想的基准线稳定性的检验图形是在基准线两端的延长线上设立校核基准点，限于现场条件，可采用各种行之有效的方法，如后方交会法（反演小角法属于此类）、三角测量法等。7三、工作基点水平位移坐标的确定1、基坑位移监测点的布设基坑位移监测点的布设应根据基坑工程的受力特点及由基坑开挖引起的基坑结构及周

7、围环境的变形规律来布设，通常情况下，监测点布设在基坑支护桩的桩顶，并用冲击钻打洞，埋设牢固的钢筋，且做好十字标记，涂红油漆做点号，测点的问距一般在8～12m左右，对水平位移变化较大的地方，测点可以适当加密，在基坑有水平钢支撑时，监测点应布设在两根支撑的中间位置，因为支撑的中间水平位移变形最大，测点应牢固可靠以防止在基坑开挖过程中点位被破坏。2、基准点的选择及坐标系的建立在基坑位移监测中，基准点的选择显得较为重要，尽量选在基坑变形区外稳固的地方，离基坑变形区较近，则必须有另外的固定点进行监测。在基坑开

8、挖前，建立独立坐标系，并对水平位移变形监测点进行观测，建立初始基准值，其坐标轴的方向与基坑的轴线方向一致。这样建立的坐标系，水平位移值的计算简单明了。3、基点水平位移坐标的确定7一般地，工作基点位于两条深基坑边壁的交会处，所以对应地布设两条检测直线，从而联合求出工作基点的总位移量。如左图所示，O为工作基点，A1B1，A2B2分别平行于两条相交的基坑边，已知∠A1OA2=α、∠A1OB2=180°-α=β，e1和e2为工作基点相对于A1B1，A2B2的位移量，即OO1⊥