边长交会法在变形体特定方向位移观测中的应用

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1、第!"卷第#期水利水电科技进展!$$"年%月!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!边长交会法在变形体特定方向位移观测中的应用蒋波，张忠鑫，周宇艳（华东勘测设计研究院，浙江杭州#"$$")）摘要：对边长交会法的计算及误差进行分析，给出了在实际应用中估算精度和设计方案的方法，并探讨其应用特点(认为在测定变形体特定方向位移时，可采用边长交会法来代替视准线法或小角度法；当垂直于位移方向的变化较小时，可不考虑这种变化(文末给出一个应用实例，提供了内外符合精度的数据以说明此方法的实际应用价值(关键

2、词：变形观测；边长交会；位移；零位移假定误差；船闸中图分类号：*!$)文献标识码：+文章编号："$$%!,%)（,!$$"）$#!$$!%!$#在变形观测中经常需要对变形体的某一方向位假定位移方向为$方向，且%方向变化微小，移进行观测，例如，水电站重力坝上、下游方向的位对计算$!的影响可忽略不计，因此在初次测定%!移观测，一般在两岸坝头设置倒垂，利用倒垂处的观值后，可将其固定#测墩对大坝的位移点按视准线法观测其位移；滑坡设!点位移为"$!，"%!，相应有边长变化分别体滑动方向的位移观测，常在垂直于滑动方向的直为"&"，"&!#由式（"）可得：线上且处在滑坡体外的两侧布置基

3、准点或工作基&’%!)%’"$!’#"&’)"%!（!）点，按视准线法观测滑坡体表面位移点的位移；大型$!’)$’$!’)$’船闸两侧闸墙沿左、右方向的位移观测，等等(近似由式（"）和（!）可得到$!’及"$!’的误差公式以于视准线法的还有小角度法，其原理均为通过测角及$!及"$!的计算公式：方法测定位移点的横向位移("!!）!!（#）*$(&’+&,（%!)%’+%本文介绍一种用边长观测测定变形体某一特定!’$!)$’"’!方向位移的方法("!!）!!（)）*"$!’("&’+"&’,（%!)%’+"%$!)$’!!观测方法和误差公式式中：+&为&’边长中误差；+"&为

4、位移前后&’差值’’图"中!表示位移点，""，"!表示工作基点#设的边长差中误差；+%为%!取用值与实际值之间存!""坐标为（$"，%"），"!坐标为（$!，%!），!坐标为在的代表性误差；+"%为%方向假定无位移与实际!（$!，%!）#&’为"’站观测边长，$!’为"’站观测边长位移之间的零位移假定误差#&’计算得到的坐标值#*!$,*!$$!"$!!!!!"$!(!!（’）*$,*$!"!!!!*"$$!",*"$$!!!!!""$!(!!（%）*"$,*"$!"!!由式（’）和（%）可得到$!及"$!的误差公式：*$*$!"!!*$(（,）!!!图!观测示意图"*$

5、!",*$!!按图"可得下式：**"$!""$!!*"$(（-）!!!!!$!’($’)"&’)（%!)%’）（"）"*"$!",*"$!!作者简介：蒋波（"&%’—），男，江苏张家港人，高级工程师，主要从事大坝安全监测工作(·!%·在进行边角全测的交会法中，角度观测主要是!精度分析为了测定变形观测点的横向位移，当变形体仅有纵可将式（!）变换为向位移时，横向位移的测定误差明显超过了其实际"的位移值，在解算纵向位移时，造成了不必要的失&!’$""!!"#$%"(&’(!$&!)#（)）真+因此，我们可以固定地采用首次观测的横向坐标!#$%!$)#来参与计算+按式（+），可以

6、分别得到两站计算的式中!$为*$至#点的方位角+构造一个零位移假定误差影响与边长差中误差纵向坐标，两者的差"#+0"#"在这里暂称为两站坐标差，在实际作业中，可按精度指标提出其限差，并影响的比例因子，"用来统计观测精度+&!’&!)#$%%*(!（+,）"%&’(!$&!)#(#$%!)$&由于边长观测精度包含了固定误差和比例误差$!’$两部分误差，因此，当边长适当加长时，边长误差不式（)）改写为会像测角误差对坐标的影响那样显著增加+基于这&!’$"一点，在选择基准点时，可以考虑在远离变形体影响!!"%!+("（++）#$#$%!$范围的区域布置基准点，提高位移观测的可靠

7、性+显从式（++）中可以看出，零位移假定误差的影响在位然，当边长增长时，测站至位移点连线与位移方向的移误差中所占的比例为夹角!会减小，从式（+/）中可以看到，&增加了，!’+#%+,（+"）#$%!也同时增大，虽然增加的比例不会相同，但!+(""!增大的比例要比&增加的比例来得小+根据式（+,）和式（+"）可得到：!"#!’为了保证此法的可靠性，必须保证测距仪的加&"!’$+%*(!$%(),+（+-）常数和乘常数在观测期间不会改变，或者在改正计&!)!+,##算中使用的常数值为当时的准确值+有两种方法能一般地，我们认为当#不