摘要:隨著城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，城市用地越來越緊張，使得城市發(fā)展不得不向上或向下發(fā)展,基坑開挖的深度越來越深。為了確保基坑支護(hù)的安全，不論是一、二、三級基坑，根據(jù)《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》GB50497-2009的要求對基坑坡頂?shù)乃轿灰贫家筮M(jìn)行監(jiān)測，現(xiàn)就當(dāng)前基坑監(jiān)測水平位移監(jiān)測的幾種方法進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞：水平位移測量；視準(zhǔn)線法；小角法；前方交會；后方交會；極坐標(biāo)
中圖分類號：TV551.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）
視準(zhǔn)線法
視準(zhǔn)線法，主要應(yīng)用在場地比較開闊，基坑比較規(guī)整的長方形或正方形基坑。
(1)基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)：在基坑的四個邊上分別布設(shè)一對基準(zhǔn)點(diǎn)�；鶞�(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)離開基坑的距離不小于開挖深度的3倍。一對基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)與被監(jiān)測點(diǎn)基本在一條直線上，誤差不大于5cm。見附圖：
（2）觀測方法：在一個基準(zhǔn)點(diǎn)架設(shè)儀器，另一個基準(zhǔn)點(diǎn)定向。利用經(jīng)緯儀或激光準(zhǔn)直儀直接觀測一個強(qiáng)制對中裝置的覘牌上的標(biāo)尺讀數(shù)。根據(jù)精度要求觀測多個測回，求平均數(shù)計算位移增量，計算基坑坡頂監(jiān)測點(diǎn)的本次位移量及累計位移量。
視準(zhǔn)線法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是觀測數(shù)據(jù)直觀，對儀器精度要求不高，方法簡便。缺點(diǎn)是受場地影響較大，只適用于規(guī)則的基坑，幷且距離不宜太遠(yuǎn)。
2.小角度法：
小角度法主要是適應(yīng)基坑相對比較規(guī)則，個別點(diǎn)監(jiān)測點(diǎn)與一對基準(zhǔn)點(diǎn)不在同一直線上，但與兩基準(zhǔn)點(diǎn)角度不大的基坑。
(1)基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)：采用小角度法觀測水平位移的基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)與視準(zhǔn)線法要求基本一致。也是沿基坑的每一周建立一條軸線（即一個固定方向）。
⑵觀測方法：在一個基準(zhǔn)點(diǎn)加設(shè)儀器，另一個基準(zhǔn)點(diǎn)定向利用經(jīng)緯儀直接觀測一個強(qiáng)制隊中的覘牌。讀取監(jiān)測點(diǎn)的角度。根據(jù)精度要求觀測多個測回求平均角度值。用固定方向與測站位移點(diǎn)方向的小角變化△β"（偏離視軸線的小角一般不大于30"）。
按公式:
s= △β" /p*s
（s的測量精度不小于1/2000，可以只觀測一次）計算增量，比較每次的變化值，計算水平位移量。
⑶小角度的優(yōu)缺點(diǎn)：小角度對距離測量精度不高，但對角度測量精度要求較高，并且距離不宜太遠(yuǎn)，工程量較大，效率低。
3.前方交會法
前方交會法適用變形點(diǎn)上不便于架設(shè)儀器的基坑，精度要求較高的基坑作業(yè)。
（1）采用前方交會法基準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)：為了滿足監(jiān)測要求在基坑的四周布設(shè)高精度的控制網(wǎng)，控制網(wǎng)應(yīng)滿足將來前方交會60°～120°要求�；鶞�(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)采用觀測墩、強(qiáng)制對中裝置。
（2）前方交會的觀測：前方交會的觀測采用的儀器精度應(yīng)不小于1"，采用DJ1型儀器應(yīng)觀測6個測回，求角度平均值α、β(α、β角度不小于30°)，按公式：
求P點(diǎn)的坐標(biāo)。每次觀測的坐標(biāo)值與首期觀測值比值，計算每期的位移量和累計位移量。
P點(diǎn)位中誤差的估算公式為：
為測角中誤差，D為兩已知點(diǎn)距離。
前方交會的優(yōu)缺點(diǎn)：精度高，但作業(yè)復(fù)雜，勞動效率不高。
后方交會法：適用于變形監(jiān)測點(diǎn)上可以架設(shè)儀器，且與3個基準(zhǔn)點(diǎn)通視的基坑監(jiān)測。
（3）采用后方交會法基準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)：為了滿足監(jiān)測要求在基坑的四周布設(shè)高精度的控制網(wǎng)，基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)采用強(qiáng)制對中裝置。
（4）后方交會的觀測：后方交會的觀測采用的儀器精度應(yīng)不小于1"，采用DJ1型儀器應(yīng)觀測6個測回，求角度平均值α、β(α、β角度不小于30°)，按公式：
其中：
后方交會的優(yōu)缺點(diǎn)：設(shè)站在監(jiān)測點(diǎn)上對基準(zhǔn)點(diǎn)的位置可以進(jìn)行選擇，精度高，單作業(yè)效率低。
4.極坐標(biāo)法：
隨著測繪儀器向高精度、自動化的發(fā)展，特別是測量精度0.5"、1"測量機(jī)器人的出現(xiàn)，極坐標(biāo)法越來越多的在基坑監(jiān)測中被廣泛應(yīng)用，這里重點(diǎn)介紹一下極坐標(biāo)法。
（1）極坐標(biāo)法基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)：基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)主要采用兩種方法。第一種方法就是在基坑四周大于基挖開挖深度3倍的地方布一個平面控制網(wǎng)，設(shè)置強(qiáng)制對中的觀測土墩。強(qiáng)制對中誤差不要大于0.5mm。
第二種方法是在基坑四周已有建筑物上利用反射片作為控制點(diǎn)，要求反射片的高度不要太高，相互的高度角差不大于3o。兩點(diǎn)間與未來設(shè)站點(diǎn)的夾角不小于30 o。
（2）基準(zhǔn)點(diǎn)的觀測方法:采用第一種方法的控制點(diǎn)觀測就是利用高精度全站儀觀測各基準(zhǔn)點(diǎn)組成的多邊形角度、距離。假設(shè)一個點(diǎn)坐標(biāo)為已知坐標(biāo)，平行基坑的一對基準(zhǔn)點(diǎn)的方位角為起算方位角。方位角最好為0 o或90 o進(jìn)行平差計算，計算整個基準(zhǔn)點(diǎn)控制網(wǎng)的坐標(biāo)。
采用第二種方法的控制點(diǎn)觀測采用高精度全站儀，在平行基坑的一側(cè)做兩個臨時點(diǎn)A1、A2，假定兩點(diǎn)坐標(biāo)，方位角最好為0 o或90 o，利用A1點(diǎn)設(shè)站，A2定向，精確測量反射片各點(diǎn)的坐標(biāo)，再采用A2 點(diǎn)設(shè)站，A1點(diǎn)定向，精確測量反射片各點(diǎn)的坐標(biāo)。根據(jù)前方交會的計算公式，求取反射片各點(diǎn)坐標(biāo)，作為基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)。
（3）監(jiān)測點(diǎn)的觀測:采用第一種方法，直接在一點(diǎn)設(shè)站，一點(diǎn)定向，一點(diǎn)檢核，根據(jù)精度要求設(shè)置儀器，自動觀測監(jiān)測點(diǎn)的坐標(biāo)。采用第二種方法，首先在基坑附近選擇一點(diǎn)，此點(diǎn)應(yīng)在將來施工過程中不受到很大影響。利用儀器本身的后方交會方法，進(jìn)行觀測求算設(shè)站點(diǎn)的坐標(biāo)，計算精度不低于1/√2的監(jiān)測點(diǎn)坐標(biāo)中誤差要求，設(shè)站點(diǎn)作為一個工作基點(diǎn)，利用反射片基準(zhǔn)點(diǎn)定向，另一個點(diǎn)進(jìn)行檢核，按精度要求對監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行觀測，監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)強(qiáng)制對中觀測各點(diǎn)坐標(biāo)。
（4）數(shù)據(jù)的處理：觀測數(shù)據(jù)按公式：
計算P點(diǎn)坐標(biāo)，采用極坐標(biāo)觀測的成果每次觀測成果與首次觀測和前次觀測成果進(jìn)行比較。計算本次變化值和累計變化值，計算成果的變化量應(yīng)為相對基坑坡頂?shù)拇怪痹隽浚皇钦w增量。這樣才能反應(yīng)出基坑向量或反射片的真實變化。
極坐標(biāo)法的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是作業(yè)方便，大大提高了工作效率，便于自動化成果處理，成果提交及時。缺點(diǎn)是對儀器精度要求高，精度相對低。
結(jié)束語：
本文簡單闡述了基坑水平位移監(jiān)測的幾種常用方法。當(dāng)測量工程較大，情況復(fù)雜時，還可以采用GPS測量法或三角法、三邊法，邊角測量與基準(zhǔn)線法相結(jié)合的綜合測量方法。具體采用什么方法應(yīng)根據(jù)精度要求，儀器設(shè)備精度，現(xiàn)場條件選擇觀測方法。
