(整理)基坑位移測量

1、基坑位移監(jiān)測方法布置觀測控制網(wǎng)基坑變形觀測控制網(wǎng)常由三種點、二種等級的網(wǎng)組成。變形監(jiān)測的測量點，一般分為基準點、工作點和變形觀測點三類。基準點一一墻頂位移監(jiān)測基準點的埋設應符合國家現(xiàn)行標準 建筑變形測量 規(guī)范JGJ8的有關規(guī)定，設置有強制對中的觀測墩，并采用精密的光學對中裝 置，對中誤差不大于0.5mm沉降觀測的基準，它應埋設在沉降影響范圍以外， 距沉降觀測點20100m觀測方便，且不受施工影響的地方。在建筑區(qū)域中， 點位與鄰近建筑物的距離應大于建筑物基礎最大寬度的2倍，其標石埋深應大于鄰近建筑物基礎的深度。為了相互校核并防止由于某個基準點的高程變動造成差 錯，一般至少埋設三個基準點。以 BM

2、A表示水準點A.?；鶞庶c之間的高差采用高精度數(shù)字水準儀 （SDL30M和精密水準測量方法進 行測定，將基準點組成閉合水準路線，其閉合差不得超過土 0.5mm（n為測站數(shù)）。 水準點的高程自國家或城市水準點引測，或者假定。工作點一一是基準點和變形觀測點之間的聯(lián)系點。 當基準點距觀測點太遠或 通視條件不好，側(cè)量不便時，要在被研究對象附近設置工作點。 平時從工作點出 發(fā)測量觀測點相對于工作點的變形量。 要求在觀測期間保持點位穩(wěn)定，由基準點 定期對其進行檢測。變形觀測點一一觀測點應設置在基坑邊坡混凝土護頂或圍護墻頂（冠梁）上, 安裝時采用鉚釘槍打入鋁釘，或鉆孔埋深膨脹螺絲，涂上紅漆作為標記，有利于觀

3、測點的保護和提高觀測精度。墻頂位移監(jiān)測點應沿基坑周邊布置， 監(jiān)測點水平間 距不宜大于20m 一般基坑每邊的中部、陽角處變形較大，所以中部、陽角處宜 設測點。為便于監(jiān)測，水平位移觀測點宜同時作為垂直位移的觀測點。廣 I KHI |11區(qū)1護結(jié)構(gòu)測點一一_*kJ預埋標圍護結(jié)構(gòu)圈梁頂圖1墻頂位移點的布設墻頂水平位移和豎向位移是基坑工程中最直接的監(jiān)測內(nèi)容，通過監(jiān)測墻頂位移,對反饋施工工序，并決定是否采用輔助措施以確保支護結(jié)構(gòu)和周圍環(huán)境安全 具有重要意義。對同一監(jiān)測項目，監(jiān)測時宜符合下列要求：律 采用相同的觀測方法和觀測路線。律使用同一監(jiān)測儀器和設備。律固定觀測人員。+在基本相同的環(huán)境和條件下工作。垂直

4、位移監(jiān)測垂直位移監(jiān)測方法主要是使用普通水準測量， 觀測時從水準點開始，逐點觀 測所設的沉降觀測點，每個測站上讀完各沉降點讀數(shù)后， 要再后視讀數(shù)，兩次后 視讀數(shù)之差不能大于1mm水準測量采用高精度數(shù)字水準儀進行。1.儀器使用介紹(1)測站安置選取合適地點，架好儀器，踩實腳架。目測儀器 迪底板近于水平后，開始轉(zhuǎn)動 腳螺旋，使圓水準器的氣泡居中。調(diào)節(jié)過程中，須知氣泡移動方向與左手拇指方向一致圖 1 墻頂位移點的布設墻頂水平位移和豎向位移是基坑工程中最直接的監(jiān)測內(nèi)容, 通過監(jiān)測墻頂位移, 對反饋施工工序，并決定是否采用輔助措施以確保支護結(jié)構(gòu)和周圍環(huán)境安全 具有重要意義。對同一監(jiān)測項目，監(jiān)測時宜符合下列

5、要求： 采用相同的觀測方法和觀測路線。 使用同一監(jiān)測儀器和設備。固定觀測人員。 在基本相同的環(huán)境和條件下工作。垂直位移監(jiān)測垂直位移監(jiān)測方法主要是使用普通水準測量， 觀測時從水準點開始， 逐點觀 測所設的沉降觀測點， 每個測站上讀完各沉降點讀數(shù)后， 要再后視讀數(shù)， 兩次后 視讀數(shù)之差不能大于1mm水準測量采用高精度數(shù)字水準儀進行。1. 儀器使用介紹（1）測站安置選取合適地點，架好儀器，踩實腳架。目測儀器 迪底板近于水平后，開始轉(zhuǎn)動 腳螺旋，使圓水準器的氣泡居中。調(diào)節(jié)過程中，須知氣泡移動方向與左手 拇指方向一致。(3) 將水準儀遷至12站，安放調(diào)平。將原A點條碼尺立于D2點作為前視尺。后視D1點，

6、記錄讀數(shù)a2。前視D2點，記錄高程讀數(shù)d2。(4) 將水準儀遷至I3站.將條碼尺立于D3點作為前視尺，后視D2點，記錄高 程讀數(shù)a3。前視D3點，記錄高程讀數(shù)a3。依次類推(5) 將水準儀遷至115站將條碼尺立于A點作為前視尺，后視D14點，記錄高 程讀數(shù)a15。前視A點，記錄高程讀數(shù)d15。3.數(shù)據(jù)處理及成果整理(1)數(shù)據(jù)處理第 1 站：hAi = al -di第 2 站：hA2 = a2 -d2第 3 站：hA3 = a3 -d3第 15 站：hAi5 = a15 -d15上列各式相加得：刀hi =刀ai -刀di已知A點高程HA貝UH1 = HA + 刀 h1H2 = HA + 刀 h2

7、Hi = HA + 刀 hi(2)成果檢核高度閉合差fh =刀hi限差為：平地：fh容=土40拒 (mr)i山地：fh容=土 12/n(mm)(式中：L 路線總長，Km ; n 路線上測站總數(shù))閉合水準路線測量，理論要求fh = 0。由于現(xiàn)場條件、儀器及實際操作過 程中誤差在所難免，所以需要對測量數(shù)據(jù)進行閉合差調(diào)整， 以得到更為準確的高 程值。以下列數(shù)據(jù)為例，將15個測站按路線長度分為三段。(假設A點高程已知HA=55.000m閉合水準測量計算表點號路線長度(m咼差h(m)咼差改正數(shù)V(m)改正后咼差h+v(m)高程H(mBMA250-0.127-0.006-0.13355.0001300-1

8、.26-0.007-1.26754.867253.600350+1.409-0.009+1.400BMA55.000900+0.022-0.022001) fh =刀hi = -0.127 - 1.26 + 1.409 = 0.022m f h 容=土 40 .L = ± 38mm則fh < f h容，測量精度符合要求。2) 高差改正數(shù) V= 二"LiZ L第1段咼差改正數(shù)為V1 =-0.022900*250 =：-0.0061m第2段咼差改正數(shù)為V2 =-0.022900*300 =：-0.0073m第3段咼差改正數(shù)為V =-0.022900*350 =：-0.00

9、86m為使高差改正數(shù)總和其絕對值完全等于閉合差，即刀 V = -f h。需對各段閉 合差進行適當調(diào)整，得到高差改正數(shù)。進而得到各點高程(表中最后欄)。水平位移監(jiān)測對于圍護墻頂水平位移，測特定方向上時可采用視準線法、小角度法、投點法等; 測定監(jiān)測點任意方向的水平位移時，可視監(jiān)測點的分布情況，采用前方交會法、 后方交會法、極坐標法等；1. 主要儀器使用介紹(1)經(jīng)緯儀采用光學對中器安置儀器，對中和整平工作要交替進行?；静襟E如下：1) 架設儀器，使架頭大致水平，并使架頭中心大致對準測站標志中心。2) 固定儀器操作者對面的架腿，兩手分別移動左、右架腿，使標志中心位于 對中器的小圓圈中，調(diào)整圓水準器與

10、水準管，使氣泡位于中心位置。3) 標志中心偏離小圓圈中心時，可松開中心連接螺旋，平移基座。再重復2) 操作。(2)全站儀全站儀的安放調(diào)平過程與經(jīng)緯儀基本相同，采取對中與整平交替進行的方 法。最主要的是熟悉儀器的各項測量操作步驟，發(fā)揮其強大的功能。全站儀由光電測距儀、電子經(jīng)緯儀、微處理機、電源裝置和反射棱鏡等組成， 是一種集自動測角、測距、測高程于一體，是實現(xiàn)對測量數(shù)據(jù)的自動獲取、顯示、 存儲、傳輸、識別、處理計算的三維坐標測量與定位系統(tǒng)。因此在位移測量中， 它除了具備普通經(jīng)緯儀的功能外，還能通過儀器自身的一系列操作利用自帶的計 算功能直接獲得測點的坐標，進而求得個方向上的位移量。而經(jīng)緯儀通過測

11、量基 準點與觀測點之間的夾角及距離，根據(jù)幾何關系，采用前方交會、側(cè)邊交會等方法，也可以求得觀測點的最終坐標。2. 主要測量方法介紹以下將介紹經(jīng)緯儀和全站儀各自的水平位移測量方法。（1）經(jīng)緯儀測量方法利用經(jīng)緯儀和相關計算方法，求得所測點坐標后，本次觀測坐標值減去上次 觀測坐標值，即為位移變化量。1）前方交會法從3個已知點A、B、C分別向P點觀測水平角，由兩個三角形來計算P點坐 標。從三個已知點作兩組前方交會，分別按 A B和B C求P點坐標，最后取 它們的平均值作為P點的最后坐標。當 APC= 90時，觀測精度最高。一般情 況下， APC應在30與150之間。I21C'I，/B根據(jù)三角形

12、的幾何關系，最后得出: 按ABP 得到d°cotmot = (yByA)Yp_ y cot P1+ yscot g 1-(xb -xa)同理，按BCP得至UBcot ：二 tccot tJ (yc-yB)cot 一 a cot 亡cot -：亡- cotYp_ y cot P 2+ yC cot o 2- (xC - xB)將兩組坐標值取平均，即可得到點 P的坐標（Xp,Yp）以下表數(shù)值為例，說明前方交會法計算過程。略 圖P ” 111 %A、c、U； 2 /B觀測數(shù)據(jù)«154,48'00"P13251'50"0(256,23'2

13、1"P248*30'58"已 知 數(shù) 據(jù)Xa1807.04yA45719.85(1) COtoq0.705422(1) cot co0.66467Xb1646.38yB45830.66cot自1.5479029(2) cot 段0.884224xc1765.50yC45998.65(3)=(1)+(2)2.253325(3)=(1)+(2)1.548894姦cot P+Xjjot Ct% yB yA)4069.3252802.937(6)yAcot E+yjpota(xb xa)103260.50471049.513(5)X p = (4)/(3)1805.9201

14、809.637(7) yp = (6) / (3)45825.83745871.126P點最后坐標Xp = 1807.78yp = 45848.482）測邊交會法根據(jù)AB邊長c及直線AB的方位角:AB,以及測量的a、b邊長，來計算P點的坐 標。a2 +C2 _b2根據(jù)L ABP中已知數(shù)據(jù)，._A=arccos2ac則P點坐標為：xp = xa acos ： dyp = yA a sin :-二：同理根據(jù)BCP, EC = arccos,2 2 , 2 d e-b2de貝U P 點坐標為： xp = xc d cos y y yc d sin ：取兩組坐標的平均值，得到 P點坐標（Xp,Yp）。

15、3）測小角法在基準點上安置儀器，測定觀測點方向與基準線的水平角來確定水平位移的 方法稱為測小角法。測小角法原理如下：AB為基準線，在A點安置經(jīng)緯儀，在B點及觀測點P上設立觀測標志，測出水平角B。由于水平角B較小，則根據(jù)經(jīng)緯儀到標志的水平距離DB用公式、，-D宀206265"） 推算出P點在垂直于基準線方向上的偏移量S3）視準線法通過視準儀或經(jīng)緯儀建立一個平行或通過軸線的鉛直平面作為基準面，定期 觀測建筑物上測點與基準面之間偏離值的大小，即為該點的水平位移（3）全站儀測量方法i BMAI BMBt基準點樁頂位移監(jiān)測點布置圖已知基準點A、B坐標值及方位角:AB，利用全站儀儀器本身獲得觀測點坐 標值，無需人工計算在A點架設全站儀，以B點為后視點，觀測ZD04為例，說明測量過程在B點及ZD04點安放棱鏡。測量前對儀器進行反復對中、整平，直至儀器 “圓水準器”和“照準部水準器”氣泡符合要求。1）進入全站儀主菜單，點擊“坐標測量”一欄，顯示如下。2）設立測站，輸入坐標值 定義測站A,輸入坐標值。4）后視定向，輸入方位角將儀器