自由设站法进行基坑监测的精度分析

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1、万方数据第20卷第4期2011年8月测绘工程ENGINEERINGoFSURVEYINGANDMAPPINGV01．20№．4Aug．，2011自由设站法进行基坑监测的精度分析张建坤，王金明，贾亮(北京市勘察设计研究院有限公司，北京100038)摘要：分析自由设站法的原理及精度评定，推导利用自由设站法进行基坑监测的精度公式；结合某一基坑监测。将自由设站法与目前在基坑监测中常用的测坐标法进行对比分析，利用自由设站法对基坑进行变形监测完全满足规范要求，具有较好的实用价值。关键词：自由设站法；基坑监测；精度分析中图分类号：P258文献标志码：A文章编号：100

2、6—7949(2011)04—0074—03Precesionanalysisoffree-stationpositioningonmonitoringoffoundationZHANGJian-kun，WANGJin-ming，JIALiang(BeijingSurveyingandDesignResearchInstituteCo．，Ltd．Beijing100038，Chi舱)Abstract：Theprincipleoffree-stationanditsaccuracyevaluationisanalyzed．Theaccuracyformul

3、aofthemonitoringonfoundationusingfree-stationisderived．Basedonmonitoringofacertainfoundation，throughcomparingthemethodoffree-stationandmonitoringcoordinatewhichiscurrentcommonlyused，thenwecangetthatthemethodofusingfree-stationonmonitoringfoundationcanfullymeetthespecificationandh

4、aspracticalvalue．Keywords：free-stationpositioning；monitoringfoundationpit；precisionanalysis随着我国国民经济的迅猛发展，城市建设也突飞猛进，随之出现了众多的超高层、大跨度空间结构。而做为工程建设第一步的基坑工程又是各种建筑上部施工的关键，过去由于设计和施工过程中对基坑的认识不足、重视不够而发生过一些重大的工程事故，造成了巨大的经济损失。由于目前尚无成熟的方法用于计算基坑周围土体的变形，因此，在施工过程中对基坑进行准确及时的监测就显得尤为重要。目前常用的基坑位移监测方

5、法有视准线法、小角法和测坐标法等，这些方法均需在基坑周边埋设基准点进行设站观测，但由于基坑及周边地区均存在变形，因此，基准点的稳定性往往难以保证。本文提出利用全站仪自由设站法对基坑进行位移监测，由于自由设站法无需固定基点，所以完全避免了上述问题。本文依次介绍自由设站法的原理并推导自由设站法监测变形点的精度公式，最后通过与目前基坑监测中常用的测坐标法进行对比分析，得出利用自由设站法对基坑位移进行监测完全可满足规范收稿日期：2010-08—26作者简介：张建坤(1985一)，男，硕士研究生．要求。1自由设站法原理如图1所示，XOY为施工坐标系，J为已知控制点

6、，P为自由设站点；xPy为以P为坐标原点，以全站仪读盘零方向为z轴的局部坐标系，口。为施工坐标系X轴与局部坐标系z轴的夹角。Dy图1自由设站法原理在P点架设仪器，对已知控制点J进行观测，可得到P点到f点的距离S，和方向角口i，之后便可得到J点在xPy坐标系中的坐标，即万方数据第4期张建坤，等：自由设站法进行基坑监测的精度分析·75·』置25舯s∞(1)1M—sisin口f．u’式中：Si为P，的水平距离埔为水平方向的读数。利用坐标转换原理，可得』xi—xp+点c。s口。五一志sin口。yi，(2)【K—Yp+ksin口ozi+kcos口oYi．式中：志为

7、局部坐标系之边长缩放系数，令C=kcos口o、d=ksin口o，则式(2)可变为Jx一一Xp+口i—dyi，(3)【Yi=y。+出i+cyi．一式中：Xi、Yi、五、Yi均为已知数，X"酢、f、d为未知数，因此，为了求出这4个未知数，必须要有4个方程式，即至少必须观测到2个已知控制点。如果观测了2个以上的控制点，便出现了多余观测，此时可按间接平差原理，在[V叮P明一rain的条件下求出Xp、匕、c、d。计算公式如下[1]：EYy-I+Ex．．z-]一音([x][z]+EYJEy])[船]+[渺]一音([z][z]+[y][y])，[拶]+[弘]一去(b]

8、[y]+Ey]EX])[搿]+Eyy]一音([z][z]+Ey]Ey])x。一因