地铁基坑维护墙桩水顶平位移监测方法的比较.docVIP

地铁基坑维护墙（桩）?顶水平位移监测方法的?比较 测绘工程部 ? 段绪稳 摘要：介?绍了地铁基坑维护墙（?桩）顶水平位移监测的?常用方法及其优缺点，?通过比较各种方法在地?铁基坑监测中的适用性?，来探讨地铁基坑特定?环境下适合的监测方法?。 关键词：地铁基坑? 监测 水平位移? 方法 1、前言 ?在城市地铁车站建设施?工中，为确保车站基坑?的开挖及周边建、构筑?物的安全，必须进行安?全监测。基坑维护墙（?桩）顶水平位移(以下?简称“水平位移”)监?测就是其中非常重要的?一个项目。在地铁基坑?特定的环境下，选择何?种监测方法才能方便、?快捷的获取监测数据，?是水平位移监测要解决?的首要问题。笔者通过?对各种水平位移监测方?法的优、缺点进行比较?、分析，来探讨适合于?地铁基坑水平位移监测?的方法。 2、水平位?移监测的方法 水平位?移常用的监测方法主要?有视准线法、单站改正?法、极坐标法、前方交?会法、后方交会法以及?导线测量等等。 2.?1、视准线法 视准线?法按其作业方法和所使?用的工具的不同，又可?分为“测小角法”和“?活动觇牌法”。 2?.1.1 测小角法 ?测小角法就是如右图所?示，先确定一条平行于?基坑的基准线AB，然?后测定基准线与基准点?到监测点视线之间的微?小角度（建筑物变形?监测规范要求不超过3?0″），以及基准点与?监测点之间的距离；?通过每两次观测的角度?变化来求得监测点的?偏离值。其计算公式?如下： 测小角法的?观测误差主要由测角引?起，其由距离引起的误?差非常小，可以忽略不?计。因此，其边长只需?初始测量一次即可，从?而大大减少了工作量。?另外，由于测角的精度?可以通过增加测回数来?提升，所以测小角法可?以得到比较高的精度。? 测小角法的缺点有：?1、只能得到垂直于基?准线方向的位移，所以?只适合于形状规整的基?坑；2、为了确保位移?测量的精度，监测点的?距离不能太长，对于边?长较长的基坑不适用；?3、监测点与基准点之?间的微小角度要求对监?测点的布设提出了较高?要求。 2.1.2 ?活动觇牌法 活动觇?牌法与测小角法原理相?似，不同的是在监测点?处不是安置固定觇牌，?而是利用一种精密的附?有读数装置的活动觇牌?（如右图所示）来直接?测定偏离值。测量时通?过调节觇牌的测微装置?，使觇牌上的照准标志?移到基准线上，再在读?数装置上读出偏离值。? 活动觇牌法可以直接?读出偏离值，省去了数?据计算的步骤，减少了?内业工作量。由于其原?理跟测小角法相似，所?以也有着测小角法的不?足之处。此外，该方法?至少需要两个人相互配?合操作，才能实施，增?加了操作难度和工作量?。 2.2、单站改正?法 单站改正法是一种?将视准线小角法与监测?点设站法结合使用的方?法，这种方法只需仪器?一次设站，加改正来完?成所有监测点位移量的?测算。如图所示： 在?施工影响之外的坚固建?筑物上设了两个标志 ?A、B。每次监测时，?先要测量∠APB 角?的变化量，求得 P ?点的横向位移量Δp，?再测量∠AP i 角?的变化量，进而求得监?测点 i 的横向位移?量Δi 。其计算公式?如下： 单站改?正法是一种特殊的测小?角法，由于这种方法可?以在监测点处设站，所?以相对测小角法而言其?观测范围扩大了一倍，?在一定程度上解决了测?小角法距离不能太长的?问题。然而由于每次都?必须观测测站点角度的?变化，对测站点进行改?正，增加了内、外业的?工作量。另外，此方法?必须在监测点上建立强?制对中观测墩才能进行?观测，增加了布点难度?。 2.3、极坐标法? 极坐标法是利用数学?中的极坐标原理，以两?个已知点为坐标轴，以?其中一个点为极点建立?极坐标系，测定观测点?到极点的距离，以及观?测点与极点连线和两个?已知点连线的夹角从而?来计算观测点坐标的方?法。如图： 测定待?求点C坐标时，先计算?已知点A、B的方位角?： 测定角度β和边?长BC，则 BC的方?位角： C点的坐标?： 由于极?坐标是测定监测点的坐?标，所以可以得到监测?点在任意方向上的变化?。其次，极坐标法设站?灵活，只要已知一个点?的坐标和一个后视方向?就可以在该点上设站、?测量。因此，极坐标法?可以有效的避开遮挡，?顺利地采集监测数据。?另外，极坐标可以一次?测定多个方向的监测点?，使得工作效率大大提?高。以前由于极坐标法?对仪器精度的要求较高?，使其应用受到限制，?使用较少；然而现在随?着高精度仪器的普及，?该方法使用的也越来越?多。 2.4、前方交?会法 测角前方交会法?原理如右图所示，用经?纬仪分别在已知点A和?B上测出角α和角β，?可根据下式计算待定点?P的坐标： 前方交会?法一般是在周边建筑物?顶上布设强制对中观测?墩，在其上设站观测。?