差分技术的基坑位移监测方法研究

【摘 要】本文对基坑位移监测方法包括水平位移监测法和竖向位移监测法，以及差分测量的技术原理还有精度利用基准点的已知信息进行了详细研究和分析，因此我们知道在基坑施工过程中，必须把对基坑支护结构"基坑周围的土体和相邻的构筑物"的系统的监测作为我们工作的重点，这样在出现异常情况时才能及时报警和采取必要的工程应急措施，来保证基坑工程及周围环境的安全和稳定。另外实际工程应用表明，基坑位移检测方法是十分符合实际需要的，它方便灵活，具有较好的应用价值。

【关键词】差分技术；基坑工程；位移监测方法

1 引言

在现代化社会中随着经济的飞速发展，城市建设也快速发展，开发地下空间的力度大大地加深，在总体数量"开挖深度"平面尺寸以及使用领域等方面深基坑开挖技术都得到高速的发展。现在基坑位移监测方法主要有两种，分别是水平位移监测和竖向位移监测。视准线法"小角度法和极坐标法等是现在我们经常使用到的水平位移监测方法。竖向位移监测采用几何水准法，但是，不规则的深大基坑在基坑工程中占据大部分，大量的施工机械和建筑施工材料经常存放在基坑周围，因此使狭窄的基坑周边空间很难保证基准点与监测点间的通视，进而造成现行视准线法和小角度观测法不大容易实现，同时也给竖向位移监测带来了巨大困难，由于基坑位移监测的要求是常规的极坐标法观测精度很难满足的，所以我们把基于差分技术的基坑位移监测方法提了出来。我们要对差分技术的基坑位移检测方法进行系统的深入的分析，以便于我们在工程项目中能够熟练精确的应用它。

2 基坑位移监测的两种方法的评估概述及其改进

2.1 水平位移监测方法

2.1.1水平位移监测方法种类

水平位移监测方法常用到的大约包括四类：第一测量小角法，该方法是在基坑一定距离以外建立基准点，选定一条基线，水平位移监测点一般在基准线上，接着在一个基准线上架设精密经纬仪精确测定基线与测站点的视线之间微小角度变化。第二全站仪法，该方法是利用高精度的全站仪，架设在一个固定测站点上，选择另外一个固定点作为后视点分别测定各变形观测点的平面坐标，然后将每次测定的结果与第一次进行比较，就可得出水平位移变化值。第三活动标牌法，该方法是将活动标牌分别安置在各个点上，观测时使标牌中心在视线内，这样观测点对基准线的偏离值可以直接读出来，这种方法不需要计算可以在现场直接读出来，但是缺点明显。第四交会法，该方法是利用两个基准点和变形观测点构成的三角形，测定角元素，就可以得出位移变化量。

水平位移监测的这四种常用方法各有各的特点也各有各的使用注意内容和要求，任何一种方法都不是十全十美的，都有自己的优缺点，我们在实际操作时一定要具体问题具体分析，选出来最精确的，容易操作的但是也要考虑成本的限制，是我们的方案是可行易行的同时又是质量有保障的。

2.2 竖向位移监测方法

2.2.1 竖向位移监测方法种类

竖向位移监测法常用的有两种，一种是几何水准法，一种是液体静力水准法。其中几何水准法的具体操作方法详细解说一下，采用几何水准法时地下管道的竖向位移监测精度不能低于0.5毫米，其他基坑周围的环境的竖向位移监测精度应符合相关规定。回弹简册精度不宜低于1毫米，各等级几何水准法观测时的技术要求要符合基本要求，同时水准基准点宜均匀埋设，数量不宜少于3个基本要求点，最后就是各个监测点与水准基准点应组成闭合环路或符合水准路线。只要我们把这些基本的要求做到了，我们的监测结果才是有价值的。

2.2.2 竖向位移监测方法评估

竖向位移监测方案的设计主要包括：竖向位移监测点布置、监测方法及其精度、基坑监测频率、监测报警值、异常情况下的监测措施、监测数据记录制度和处理方法、工序管理及其信息反馈制度，我们的竖向位移监测方法必须遵守这些要求。几何水准法等方法都优缺点互相联系影响，我们在使用竖向位移监测方法时必须也要考虑可操作性和其成本，根据实际情况来选择。

2.3 基坑水平位移监测方法的改进

基坑水平位移监测方法的基本要求是十分严格的，目前比较常用的是小角法、交会法、标牌法等，但是这些方法使用受到的限制较多，导致精度低，观测工作量太大，计算过程复杂，为了进一步的提高监测的质量，测量工作者在实际工作中提出了一种称作反演小角法的方法，并对改种方法进行进一步的改进，使它能被用于两个方向上的测量，并且能与其他的方法相结合，使其能做到快速准确的测定多个位移情况，我们要扩大该方法的应用范围，使它更好地来为工程项目服务，也是我们的工程人员省时省力。

3 基坑位移监测的差分测量技术的原理

3.1在基坑位移监测过程中，由于全站仪的高度自动化，在较短的时间内就可完成全部点的观测工作，而在较短的时间内可以认为局部大气环境条件是相对稳定的，所以在基坑位移监测时，如果利用基准点的已知信息，可以在无需测量大气环境元素条件下，分别实现大气折射"大气折光"温度气压变化等对监测点测量数据的差分改正。

3.1.1 观测距离的差分改正

在每周期的位移监测过程中，由于水平度盘零方向的变化和大气水平折光的影响，需要考虑水平方位角的差分改正基坑位移监测时，所有的变形量都是相对第 1周期而言的，故可以把基准点第一次测量的方位角作为基准方位角，其它周期对基准点测量的方位角与第1周期的方位角相比，有差值 ，这一差值主要是水平度盘零方向的变化和大气水平折光等对方位角的影响共同产生的，此差值对位移监测点的测量有同等的影响。故在监测点每周期的方位角观测值中，要加入同期基准点求得的改正值，即可准确求得监测点的方位角 。

3.2 基坑位移监测数据要求

基坑位移监测数据必须是可靠真实的，数据的可靠性是由测试元件安装或埋设的可靠性、监测仪器的精度、可靠性及其监测人员的素质来保证的。监测数据真实性要求所有数据必须以原始记录为依据，原始记录任何人不得更改删除。同时，监测数据必须是及时的，监测数据需在现场及时计算处理，计算如果有问题可以及时的复测，尽量做到当天报表当天出，因为基坑开挖是一个动态的施工过程，只有保障及时的发现隐患，及时的采取措施，才能保证安全。

4 结束语

总之，通过对差分技术的基坑位移监测方法的研究，我们进一步理解了在满足测量精度要求的前提下，我们在进行基坑位移监测时应采用方便"灵活"经济"可靠的方法和技术来更好地做到即保证观测精度又能及时提供观测数据，及时预警确保基坑施工及人员安全，同时我们也对差分技术的测量原理以及基坑位移监测数据的要求有了更多的了解，所以在实际施工当中一定要做到在满足相关规范前提下，把对基坑边坡变形特性的考虑作为监测点设定的重要依据，在选取监测点的位置上要有明确的意识，以便对基坑边坡进行及时精准的的监控测量，以此来保障我们的工程质量。

参考文献