[發明專利]一種基于后方交會自由設站水平位移監測方法

有效

• 申請號: 201810615812.5
• 申請日: 2018-06-14
• 公開（公告）號: CN108824499B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 任亞光
• 申請（專利權）人: 合肥市測繪設計研究院
• 主分類號: G01C9/00
• 分類號: G01C9/00;E02D33/00
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

本發明公開了一種基于后方交會自由設站水平位移監測方法，在深基坑水平位移監測中不設立工作基點墩，通過坐標系的平移、旋轉，將每次觀測坐標轉換到同一坐標系下進行比較，得到變形量；提供了一種以后方交會與自由設站相結合為基礎的變形監測的新方法，并完成了過程的計算推演；工作基地不需要制作樁墩，每次工作基點可在復雜的監測現場擇優選取，不但避免了監測過程工作基點被破壞，而且在監測時，更有利于保證工作基點與變形監測點的通視，解決了常規監測通視難的大問題；在滿足工程精度需求的基礎上，提出了各周期坐標系歸化的解決算法，極大的提高了生產效率。

技術領域

本發明屬于工程建設技術測繪領域，一種基于后方交會自由設站水平位移監測方法。

背景技術

隨著城市建設的進行，高層建筑物越來越多，基坑工程施工朝著開挖深、工作面窄、周邊房屋及地下管線近的特點發展，為保證深基坑開挖的安全，以及為基坑的支護方案提供基本資料，必須對基坑進行變形監測。基坑開挖施工中，變形監測工作是實現深基坑工程信息化施工的手段，可以通過監測到的數據信息，指導基坑支護施工，并及時對施工設計方案進行合理化調整。在基坑監測過程中，基坑邊坡水平位移監測是變形監測工作中的一項主要內容，也是判斷基坑邊坡所處狀態的重要依據。

現在通常深基坑水平位移監測的方法是，使用常規精密測量儀器(如精密經緯儀、測距儀、全站儀等)測量變形點的角度或邊長的變化，求算水平位移。這種方式可以簡便、靈活的測量、解求變形量而且具有精度高、便于檢核等特點。常規精密儀器測量基坑變形的主要方法有：1、交會法(角度交會、距離交會等)；2、自由設站法；3、邊角網法。

交會法：測量工作基點坐標時存在危險圓，交會角度一般要滿足30°≤α≤150°，而且由于施工現場環境比較復雜，很難保證工作基點與2-3個基準點墩之間的通視。

全站儀自由設站法：全站儀自帶的自由設站程序解求工作基點坐標的精度較低，不能滿足變形監測的需求，當采用多余觀測提精度時，需現場解求工作基點坐標，計算過程繁瑣復雜，無法立即得到工作基點坐標就不能保證基坑監測的時效性，因此，這種方法在深基坑監測方案設計中往往不可取。

邊角網法：這種方法在測量基坑變形點坐標變化之前，需要先根據復合導線或閉合導線測量計算出工作基點的坐標，此過程無形之中增加了外業測量的工作量，同時也耗用了大量的時間，無法保證基坑監測的時效性。

高層建筑物密集的城市，施工現場現場環境復雜，基準點與工作基點極易被破壞，并且無法保證基準點與工作基點之間的良好的通視，因此很難采用邊角網法、前方交會、基準線法實施監測，其次，由于自由設站法需現場解求工作基點坐標，計算過程繁瑣復雜，無法在外業立即解求測站點坐標，無法保證基坑監測的時效性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于后方交會自由設站水平位移監測方法，不設立基準點墩，甚至是工作基點墩，通過坐標系的平移、旋轉，將每次觀測坐標轉換到同一坐標系下進行比較，進而得出變形量，以此保證基坑監測的精準性、連續性及時效性。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種基于后方交會自由設站水平位移監測方法，具體包括以下步驟：

S1、建立架站：在基坑之外選擇n棟(n≥3)沉降穩定的建筑物，在房屋拐點處安裝反射片或焊接棱鏡，安裝反射片或焊接棱鏡的房屋拐點即為基準點；

S2、基準點的觀測與計算：首先，選取基準點，將高精度全站儀架設的位置點即為工作基點A，設定一方向為X軸建立獨立坐標系；

將每次儀器顯示的水平角0°00′00″作為起始坐標方位角，觀測并記錄AB,AC,AD與起始坐標方位角的夾角，分別觀測3個測回，并記錄AB,AC,AD之間的平距，根據公式(1)計算出AB,AC,AD的坐標方位角；