在基坑監(jiān)測(cè)中，水平位移的測(cè)量方法通常采用小角法、視準(zhǔn)線法、坐標(biāo)法，而在實(shí)際測(cè)量工作中，各有適用基坑周邊環(huán)境。小角法與視準(zhǔn)線法在實(shí)際操作過程中，因其基準(zhǔn)點(diǎn)要布置在與水平位移測(cè)點(diǎn)通視，往往距離基坑較近，其基準(zhǔn)點(diǎn)的位移對(duì)其測(cè)量成果影響較大，坐標(biāo)法亦是如此。且，小角法與視準(zhǔn)線法首先要建立一條與基坑的基線，從而采用差角或差距計(jì)算水平位移，增加了對(duì)基坑四周水平位移基準(zhǔn)點(diǎn)的復(fù)核工作量。本文旨在結(jié)合控制測(cè)量，坐標(biāo)法，基線歸算等幾個(gè)方面闡述基坑監(jiān)測(cè)中比較實(shí)用的測(cè)量及數(shù)據(jù)處理方法。
關(guān)鍵詞：基坑監(jiān)測(cè)； 水平位移；控制測(cè)量；基線歸算；數(shù)據(jù)處理；
1 引言
基坑監(jiān)測(cè)中的水平位移監(jiān)測(cè)大多采用全站儀測(cè)角、測(cè)距進(jìn)行外業(yè)測(cè)量。無論小角法、視準(zhǔn)線法、坐標(biāo)法，都必須首先進(jìn)行控制測(cè)量，在基坑變形影響區(qū)域外設(shè)置至少3個(gè)以上基準(zhǔn)點(diǎn)，若周邊測(cè)量條件較差，也必須要有2個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)處于基坑變形影響區(qū)域之外。為提高控制網(wǎng)的精度，控制測(cè)量大多采用獨(dú)立坐標(biāo)系，在實(shí)際觀測(cè)條件允許的情況下也可與城市坐標(biāo)系或國(guó)家2000坐標(biāo)系進(jìn)行聯(lián)測(cè)。在監(jiān)測(cè)工作中，水平位移的監(jiān)測(cè)通常包括控制網(wǎng)的測(cè)設(shè)、水平位移基準(zhǔn)點(diǎn)的布置、數(shù)據(jù)處理幾個(gè)方面，以下就控制網(wǎng)的測(cè)設(shè)及數(shù)據(jù)處理兩個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)論述。
2 控制網(wǎng)的測(cè)設(shè)
基坑監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)的測(cè)設(shè)，一般根據(jù)基坑的形狀，在基坑影響區(qū)域外進(jìn)行測(cè)設(shè)。比較常用的一般形式有控制導(dǎo)線、三角網(wǎng)、四邊形或?qū)Ь€與三角形合用。例舉兩種常見的布控形式見下圖a、圖b：
基坑工程一般處在軌道線路、城市道路附近，在控制點(diǎn)布設(shè)時(shí)盡量沿著道路布設(shè)。在基坑的影響范圍（一般取基坑開挖深度的2～3倍）之外進(jìn)行布設(shè)。如上圖a中為閉合導(dǎo)線形式，測(cè)設(shè)線路為J1-J2-J3-J4-J1閉合，基坑位于閉合導(dǎo)線的中間；圖b中為單三角形，由于測(cè)設(shè)條件的原因，布設(shè)在了基坑右側(cè)。單三角形閉合條件較好，計(jì)算方便，在可以形成較好的圖形條件下，采用單三角形是比較理想的。在進(jìn)行水平位移監(jiān)測(cè)過程中，可通過前方交會(huì)、后方交會(huì)等方法復(fù)核基坑周邊的工作基點(diǎn)。
3 控制網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理
以上圖b單三角形控制形式測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)要的闡述，采用LEICA TC1201全站儀觀測(cè)，在基坑偏東側(cè)的三條道路邊緣布置了3個(gè)水平位移基準(zhǔn)點(diǎn)。TC1201全站儀測(cè)角精度為1″,測(cè)距精度為2mm+2ppm。在現(xiàn)代大道、南施街、翠園路，共測(cè)設(shè)3條邊長(zhǎng)，3個(gè)角度，構(gòu)成一個(gè)三角形。最長(zhǎng)邊約為171米，最短邊約為134米，平均邊長(zhǎng)155米。見下表為，通過外業(yè)觀測(cè)測(cè)得一組外業(yè)數(shù)據(jù)見下表1。
設(shè)C1為起始點(diǎn)并作為已知點(diǎn)，觀測(cè)三個(gè)內(nèi)角和三條邊長(zhǎng)，按邊角網(wǎng)嚴(yán)密平差，則條件個(gè)數(shù)有：r=n-2p+1=3，其中有1個(gè)測(cè)角網(wǎng)圖形條件和2個(gè)正弦條件。令邊C2-C3為a，C2-C1為b，C1-C3為C，列條件方程：
依據(jù)角度及距離改正值計(jì)算精確坐標(biāo)，見下表3:
4 采用坐標(biāo)測(cè)量的水平位移歸算
在常見的水平位移成果中，主要表現(xiàn)為監(jiān)測(cè)點(diǎn)垂直于基坑邊線方向，描述成為向基坑內(nèi)或向基坑外位移的位移量。而多種測(cè)量方法所測(cè)得成果，直接計(jì)算得到的位移量并非垂直于基坑方向，此時(shí)需要?dú)w算。
見上圖c，為便于對(duì)水平位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的判讀，根據(jù)水平位移的特征,先建立基線LAB,再與D1、D2組成三角形，然后計(jì)算得D1至基線的垂距H1、H2，最后將距離相減，即得本次垂直基坑方向的位移量。其計(jì)算方法如下,見上圖d：
見上圖，直線C1F垂直于直線D1B1，設(shè)直線FD1為F1，直線FB1為F2，則有方程組：
采用該公式盡可能的避免角度參與求解，從而減弱圖形強(qiáng)度對(duì)求解精度的影響。
5 結(jié)束語
在實(shí)際的基坑監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過程中，要盡量簡(jiǎn)化計(jì)算工作量，因而要采用符合周邊環(huán)境的監(jiān)測(cè)方法，將復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化是日常工作中所要做的，同時(shí)也要符合規(guī)范要求?？刂茰y(cè)量是測(cè)量之根本，同時(shí)也是對(duì)工作基點(diǎn)進(jìn)行日常檢核的基準(zhǔn)點(diǎn)。閉合導(dǎo)線的嚴(yán)密平差方法也不一一舉例。單三角形的嚴(yán)密平差方法，主要采用條件平差。本文主在論述了水平位移監(jiān)測(cè)從控制點(diǎn)的測(cè)設(shè)到垂直于基坑方向的數(shù)據(jù)歸算，提出了一種新的解決日常工作的方法，提高日常工作的效率，與各位同行分享。不當(dāng)之處，請(qǐng)各位同行指正。
