基于自由站法放坡的探讨
自由设站法在基坑水平位移监测中的应用
自由设站法在基坑水平位移监测中的应用摘要】本文分析了全站仪自由设站法的原理，提出了在基坑水平位移监测中自由测站边角交会的测量方法及应用，该方法具有外业操作简便，受施工影响小，不受施工现场场地狭窄的限制等优点，能取得较好的水平位移监测精度，可有效提高外业测量的效率与数据质量。
【关键词】自由设站；全站仪；基坑；水平位移监测1 引言随着城市的快速发展，高层和大型建筑物越来越多，建筑物基坑开挖的深度和规模也越来越大。
在基坑开挖的施工过程中，基坑内外的土体将由原来的静止土压力状态向被动和主动土压力状态转变。
应力状态的改变引起围护结构承受荷载并导致围护结构和土体变形。
围护结构内力和变形中的任一量值超过容许范围，将造成基坑的失稳破坏或将直接危及基坑周围的建筑物，以及对施工人员造成安全隐患，考虑到现有基坑支护设计方法及地质条件，支护方案并不能完全保障基坑工程的绝对安全。
因此，基坑变形监测工作显得尤为重要。
基坑围护墙顶的水平位移量的监测通常采用视准线法、小角法或前方交会法。
这些方法均要求在基坑变形区外围埋设稳定的平面基准点，然后利用导线、前方交会等方法，根据平面基准点在基坑边上测设工作基点，最后在测设的工作基点上架设全站仪用极坐标的方法测设监测点，并保证工作基点与监测点通视的条件下才能实施。
若基坑旁场地狭窄、施工障碍物多, 就难以找到稳定地点设置测量基点。
常规的监测方法已不能适应基坑施工的复杂环境，随着智能型全站仪的普及应用, 采用全站仪随架随测的自由设站法，能有效解决因基坑开挖施工引起周边土体变形而导致工作基点不稳定，影响监测精度的关键问题。
通过相邻周期坐标计算可以快速、准确地获取监测点的位移量和累计位移量，可大幅提高测量效率；此外，不设置固定点可节省建造强制观测墩的费用，且不用担心固定测站点因被破坏而使得测量工作不连续。
2 自由设站法的原理2.1 自由设站法测定站点点位的原理自由设站法（边角联合后方交会计算方法）用于由相邻测站重复点坐标交会下一测站点的坐标，进而可用于重复目标点的自动寻找。
全站仪自由设站法监测矿区边坡变形的方法研究
别是 方 向观 测方 法在观 测人 员不 易到 达的矿 山 高边坡 处 ， 变形监 测具 有 明显的优 势 ， 其 是一 种切 实可行 的 方
法。
关键词 ： 自由设 站 ； 变形监 测 ； 向交会 法 方
中图分类号 ：Ｄ８ ４７３ Ｔ ２ ． ＋
文献标 识码： Ａ
文章编号 ：６ １—９ １ ２ １ ） ２—０ ２ １７ ８ ６（ ０ ０ ０ ０ ２—０ ３
构 筑物 的安全 。建筑 质监部 门也 要求 大 多数高 边坡 附近的建筑 物验 收时需 提供 护坡监 测 资料沉降的变形监测 ，可借助计算机实现动态过程
的测 量 、 动画状 态 图形 显示及 量测信 息 的多部 门 、 多 终端共 享 ，大大 提高地 面沉 降监测 的 内外 业处 理 的
（ｏｅｅｏ ｓｕｅＥ ｇｎｅｉ ，ｏｇａ Ｕ ｗ ｍ ，ｏ ｇａ ６ ０ ２ ｈｎ） Ｃ ｌｇ ｆＲｅｏｒ ｎｉｅｒ ｇ Ｌｎｙ ｎ ｎ ｅ Ｌ ｎｙ ｎ３ ４ １，Ｃ ｉ ｌ ｎ ａ
．
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ａｎ ｌｓｓ ｏ ｅ ｅ ａ ｎ ｔｒｎ ｔ ｏ ｓ ｆｒ ｐ ｏｅ ｔ ｇ ｓ ｐ ，ｔｅ ｃ ａ ａ ｔｒ ｔ ｓ ｏ ｅｏ ｍａ ｏ ｎ ｔｒ ｇ ｗ ｔ ｏ ａ ｔｔ ｎ ａｙ ｉ ｆｓ ｖ ｒ ｍｏ ｉ ｉ ｇ ｍｅ ｄ ｏ ｒ ｔｃ ｎ ｌ ｅ ｈ ｈ ｒ ｃｅ ｓ ｃ ｆｄ ｆ ｒ ｔ ｎ ｍｏ ｉ ｉ ｉ ｔｔｌｓａ ｏ ｌ ｏ ｈ ｉ ｏ ｉｉ ｉ ｏｎ ｈ ｉ ｆ ｅ ｓ ｔ ｎ ｓ ｅ ｐ ｕ ｄ ｄ ｅ ｐ ｃａ ｌ ，ｔ ｅ ｄ ｒ ｃｉ ｎ ｌｏ ｓ ｒ ａｉｎ ｍｏ ｉ ｒ ｇ ｍｅ ｏ ｓ ｉ ｂ ｉｕ ｌ ｄ ａ ｔｇ ｏ ｓ ｂ ｃ ｕ ｅ ｉ ｃ ｎ ｒ ｅ ｔ ｇ ｉ ｘ ｏ ｎ ｅ ， ｓ ｅ ｉｌ ｅ ｉ ｙ ｈ ｉ ｔ ａ ｂ ｅ ｖ ｔ ｎ ｔｉ ｔ ｄ ｉ ｎ ａ ｏ ｖｏ ｓｙ ａ ｖ ｎ ａ ｅ ｕ ｅ ａ ｓ ｔ ａ ｅ ｏ ｏ ｏｎ ｈ ｏ ｓ ｒｅ ｔｅ ｄ ｆ ｒ ｄ ｐ ｉｔ ｈ ｒ ｅ ｐ ｅ ｉ ｅ ｙ ｄ ｆ ｃ ｌ ｔ ｅ ｃ ，ｔｅ ｍｅ ｈ ｄ ｏ ｒ ｅ ｓ ｔ ｎ ｉ ｏａ ｓ ａ ｒ ａｉｔ ｎ ｍｅ ｃ ｂ ｅ ｈ ｅ ｏｍｅ ｎｓ ｗ ｅｅ ｐ ｏ ｌ ｓ ｖ ｒ ｉｉ ｕ ｔ ｏ ｒａ ｈ ｈ ｔ ｏ ｆｆｅ ｅｔ ｇ ｗ ｔ ｔ ｔｌｉ ｅ ｓ ｃ ａ ｄ ｐ ｔ ａ ｖ ｏ ｉ ｈ ｌ ｉ ｉｌ
自由设站法在深基坑变形监测中实用性及可靠性分析
3.1 自由设站工作原理 利用全站仪对多个测点进行坐标测量时，若每次
选取的测站点和后视点不相同，则各测点观测坐标必 然不同，但各测点间的相对位置是相同的，全站仪自 由设站法就是利用以上原理进行。
具体监测方法：远离基坑施工影响范围外（一般 在基坑开挖深度 3 倍距离以外）布置基准点 A、B、C， 基准点的布设必须稳定可靠，设置为带有强制对中的 固定观测墩，这样可以消除基准网的对中误差。监测 过程中根据施工现场实际情况，选择通视条件好、方 便监测的位置自由设立仪器观测站，然后依次观测各 基准点及监测点，初次观测数据作为基准数据，基准 数据的读取必须在基准点及监测点布设稳定后，取三 次稳定观测数据的平均值作为整个监测周期的基准
2 工程概况
该 工 程 位 于 合 肥 市 五 河 路 北 ，东 侧 紧 邻 双 岗 小 学，北侧和西侧紧邻现状 6~7F 房屋，南侧紧邻五里河 路及 5F 房屋；基坑支护开挖深度 10m，基坑支护总体 方案为排桩+内支撑体系，支护结构安全等级为一级， 结构重要性系数为 1.1。基坑开挖边线距周边房屋最 小距离仅 2m，基坑围护结构破坏后果非常严重。本 工程地貌单元为南淝河一级阶地，土层自上而下为： 杂填土、粘土、粉质粘土夹粉土、粉土与中粗砂互层， 地下水主要为杂填土中上层滞水和粉土与中粗砂互 层中的孔隙水。基坑底位于 3 层粉质黏土夹粉土。
自由设站法在深基坑变形监测中实用性及可靠性分析
胡结实 （安徽省建筑工程质量第二监督检测站 ，安徽 合肥 230031）
安徽建筑
岩土工程与地基基础
摘 要：文章通过对某工程实际监测过程的数据进行处理分 析，阐述了深基坑水平位移监测中全站仪自由设站法的可靠性 及实用性，探讨更加高效灵活的水平位移监测方法，为类似复 杂工程现场提供经验。 关键词：深基坑；水平位移监测；自由设站法 中图分类号：TU196+.1 文献标志码：B 文章编号：1007-7359（2019）09-0204-03 DOl：10.16330/ki.1007-7359.2019.09.080
全站仪自由设站法道路应用
全站仪自由设站法道路应用一、引言道路定测是道路勘测的重要阶段，主要解决线路平面、纵断、横断三者的合理配置，通常的定测方法为：在平面和高程控制的基础上依次进行中线测量、纵断面测量和横断面测量，所用仪器一般为经纬仪、钢尺、水准仪。
随着科技进步，全站仪已在道路测量领域得到了广泛应用，但大多数使用者仅仅把它作为普通经纬仪、测距仪来使用，还没有完全利用和开发全站仪的功能，来提高测量效率，解决实际问题。
而用全站仪自由设站法进行道路定测，可在任意点设站安置仪器，利用坐标变换原理，进行中线测量和纵、横断面测量，不仅能发挥全站仪自身的优势，还具有以下优点：一是用导线点直接测设加密点，去掉中间的由交点控制主点、再由主点控制加密点的步骤，这样减少了误差的传递和累积，提高了精度；二是避免由于虚交点和不通视带来的测设困难，提高工作效率。
全站仪是集测角、测距、测高差于一体的测量工具，并可以与计算机双向通讯。
本文就采用全站仪自由设站法在道路定测阶段进行平、纵、横同时施测及解决困难地段的定测问题作一探讨。
二、道路中线测量在常规的道路中线测量中，直线部分的测设通常用支距法和极坐标法直接标定。
而对于曲线测设则是先在测设交点的基础上测设主点(即起点、终点和中点)，再进行详细测设，曲线的详细测设方法有偏角法、切线支距法、弦线支距法、弦线偏距法等。
在本文中，中线测量的控制点一般采用GPS定位或全站仪测设，并将各点信息传输至PC-E500计算机中，给每个控制点统一编号。
这些点在计算机中的存储形式为：点的类型、编号、X、Y、H、坐标原点点号、备注。
1. 方向线的测设方向线是直线，它的测设只要确定直线上两个点即可。
一般有两种方法：一种是根据纸上定线的结果利用极坐标法选一控制点作为坐标原点。
再选另一已知点构成已知方向并把量取的极角θ及极径ρ输入PC-Ε500计算机，在所选原点安置全站仪，并使之处于联机状态，并使水平角置零，照准已知方向，转动全站仪，当拨角达到极角大小时有蜂鸣声，制动照准部，在此方向点前后移动棱镜，直到有蜂鸣声，此时棱镜所在点即为要测定的点，再输入量取的另一点的极径和极角，用同样的办法测设另一点，这样就由两点确定了一条方向线。
全站仪自由设站法的应用研究
南阳师范学院20XX届毕业生毕业论文（设计）题目：全站仪自由设站法的应用研究完成人：班级：学制：专业：测绘工程指导教师：完成日期：目录摘要：全站仪自由设站是目前常用的测量方法之一，本文介绍了全站仪自由设站的基本原理，以及利用全站仪进行自由设站的基本方法。
结合实例分别利用自由设站方法和普通架设法进行施测。
并对测量结果进行精度分析。
(1)0引言 (1)1. 基本原理 (1)边角后方交会 (1)全站仪的测量方法 (2)（1）整体式的测量功能 (2)（2）程序模式功能 (2)（3）存储管理模式和数据通讯模式 (2)（4）测量精度高 (2)坐标转换原理 (3)2 基本方法 (4)外业测量 (4)内业改算 (4)3 实例 (5)（2）在实例中,因客观原因不易得到场区控制网中的平面控制点,或为了测量数据计算、采集的方便,可直接以建筑物主轴线建立施工坐标系,选取能辨识其施工坐标的两个特征点,通过两点交会法解算得测站坐标,完成建站工作广西桂西某二级公路K9+840—K10+060 挖方段,边坡高度在8-12m之间,设计边坡率1:,在路基成型后受持续强降雨影响,公路水毁严重,该段边坡出现大面积滑塌。
施工单位立即组织人员和机械设备投入到塌方清理工作中,因属自然灾害的影响造成额外工作量地增加,业主同意对该部分工程量进行计量,公路土石方数量按平均断面法计算。
在清理完毕后进行现场收方时, 基于两点因素考虑采用路线两点交会建站坐标的方法:①原布设在该段公路附近的导线点已被损毁,从其它点引测过来需较长时间;②路基已成型,有可利用的标识点,以此建立坐标系满足横断面测量的要求。
具体做法是:建立以路线桩号为X值,路线偏距为Y值(左-右+) 的施工坐标系,第一基点取有点位标识的K9+820中桩,坐标设为(9820,0);第二基点取K10+080左侧边沟边缘点(距中6m),坐标设为(10080,-6);交会结果显示总闭合差△R=,此值相对来说比较大,估计是因为第二点边沟放置有较大的随意性产生的,但此误差值对横断面测量来说是在容许的范围之内,可以使用测站Z坐标通过引测附近的高程点而得,这样就建立了测站坐标与施工坐标统一的对应关系,测点的三维坐标对应于实际的桩号、偏距和高程,这正是横断面测量需要采集的数据,不需要象常规方法经过繁琐的换算,数据显示直观明了,方便参与各方人员及时核对与记录,本方法和测量数据得到监理、业主的认可[9]。
全站仪自由设站法监测矿区边坡变形的方法研究
点 A 和 B 上安置全站仪，测量设站点至待定点 P 的 方位角，进而求得待定点的坐标。该方法特别适用于 人无法到达的作业场所的变形点监测。作业时最好 同时使用 2 台相同的全站仪。
2 全站仪自由设站观测法
自由设站法属于一种大地测量方法，如图 1，它 是在待定点 A 上设站，向多个控制点（如 K1，K2，K3， K4）观测方向和距离，并以待定点的坐标平差值作为 未知参数，根据方向观测值和边长观测值建立方向 误差方程式和边长误差方程式，然后按最小二乘法 原理计算待定点坐标平差值的一种控制测量方法[3]。 该功能一般设置于全站仪内置程序中，观测时仅需 根据仪器说明的操作步骤进行正确测量即可。该方 法作业速度快，精度高，在各种工程测量中已有广泛 应用。根据观测的内容，全站仪自由设站监测主要有 以下 2 种方法。 2.1 坐标测量法
sin∠P1 = sin∠A = sin∠B
SAB
SB1
SA1
最后根据下式计算 P1 点的高程
HA P1
=
HA
+
SA1
tan
δA1
+
iA
-
v1
HB P1
=
HB
+
SB1
tan
δB1
+
iB
-
v2
HP1
＝
H ＋ H A
B
P1
P1
2
（下转第 25 页）
采矿工程
露天采矿技术 2010 年第 2 期
·25·
3 使用反充填的方法节约炸药成本
在由 A、B 站向 P 点观测水平方向时，同时测量
垂直角 δA1 和 δB（1 如图 3），前面利用自由设站法可得 到的设站点 A 和 B 的坐标和高程，则由此坐标反算
全站仪自由设站法在城市地形图修测中的应用
全站仪自由设站法在城市地形图修测中的应用【摘要】城市地形图修测时经常遇到控制点缺失等问题，效率低下。
提出了在地形图修测工作中采用全站仪自由设站测量的思路，即修测区域缺少控制点时，选择合适的位置采用无定向法架设全站仪，测量三个以上明显已知地物点后开始地形图修测工作。
数据处理时采用软件的测站改正功能，使修测数据转换到正确坐标系下。
精度检核结果表明，该方法可以满足地形图修测的精度要求，且灵活方便，极大的提高了测量效率。
【关键词】地形图修测；自由设站法；测站改正；精度1 引言城市基本比例尺地形图是进行城市规划设计、建设的基础，随着社会经济的快速发展，为了保证基本比例尺地形图的现势性，需要及时进行修测。
目前城市基本比例尺地形图一般采用定期修测与动态修测相结合的方法，即平时按照需要进行动态修测，间隔一定的时间后（一般2-3年），全面进行修测。
与大比例尺地形图测量不同，地形图修测有修测目标分布零散、测量范围较小、时间要求紧等特点，若按照传统的地形图测量模式首先进行控制测量，然后进行碎部测量，工作强度大，效率低下。
根据地修图修测的特点和要求，选择合理的城市基本比例尺地形图修测的方法，可以明显的提高工作效率。
2 全站仪自由设站法野外地形图修测2.1 项目概况为了满足城市规划建设要求，需要进行某经济技术开发区1：1000比例尺地形图修测。
测区面积约12km2，根据资料收集及目视巡视结果，测区范围内需要进行修测的区域越有120处，分布零散、测量难度大。
如果按照传统的测量方法，首先布设控制点，然后进行碎部测量难以按时完成工作，且受到作业环境的影响，修测区域大部分有高大的建筑物，难以发挥GPS RTK的测量优势，制约了CORS 等先进技术的使用。
结合修测对象的特点及已有资料，根据具体情况，选择合适的方法进行修测。
对于需要大面积修测的区域，采用传统先控制后碎部的方法进行测量；小面积修测区域在已有大比例尺地形图的基础上，采用全站仪自由设站法进行城市基本比例尺地形图修测工作。
自由设站法监测基坑水平位移
自由设站法监测基坑水平位移
佚名
【期刊名称】《建筑技术》
【年(卷),期】2003(034)009
【总页数】1页(P699)
【正文语种】中文
【中图分类】TU473.2
【相关文献】
1.TS09全站仪自由设站法在基坑支护水平位移监测中的应用 [J], 赵雪云
2.全站仪自由设站法在地铁基坑水平位移监测中的应用 [J], 高爱林;许文学;蔡军
3.自由设站法在基坑水平位移监测中的应用 [J], 梁志强
4.自由设站法监测深基坑支护结构水平位移的精度分析 [J], 胡生元;王绪旺
5.基于固定方位角-自由设站法的基坑水平位移监测探讨 [J], 贺磊;张文祥;王婉秋因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
全站仪自由设站法在施工测量放样中的应用
１２ 坐 标 转 换 原 理 ．
当 同时 观测 角 度 和距 离 时 ． 自由设 站 的基本 原 理见 图 ２ 图 ２中 Ｘ Ｙ为 施 Ｏ 站 的测 站点 （ 即待 定 点 ）Ｘ Ｐ 以 Ｐ ； Ｙ 是
完 成 ， 量 精 度 高 、 度 快 、 作 简便 。 方 程式 与 边 长误 差 方程 式 ． 测 速 操 然后 按 最小 工坐 标 系 ． Ａ为 已知控 制点 ． Ｐ为 自由设
二 乘原 理计 算待 定 点 的坐标 在 施工 测
量 中 当对 待 定 点精 度 要求 不 高 时 ． 可 为 原点 ． 也 以仪器 度盘零 方 向为 ｘ， 的局 轴
仅为 以采 用 近似 平 差 的方 法 求 得 待 定 点 坐 部坐 标 系 ， 。 Ｘ与 Ｘ 方 向 的夹角 。当
标。 根 据 已知 的 两个 控 制 点 ． 算 一个 解 在 Ｐ点 上 观 测 到 Ａ 点 的 水 平 距 离 Ｓ 和 Ａ
自由设 站 法 是 在 待 定 控 制 点 上设 站 ．向多 个 已知 控 制 点 观 测 方 向 和 距
硷Ｄ
图 １ 后方 交会 自 由设 站 几 本 原 理
制 点 ． 置 后 视 点 方 位 角 ： 通 过 已输 离 ． 设 再 并按 间接 平差 方 法 计算 待 定点 坐 标 的一种 控制 测量 方法 间接平 差 以待 定 点 的 坐标 平 差值 作 为未 知 参 数 ． 据 方 根 向观 测 值 和边 长 观 测 值 建 立 方 向 误 差
载 的 自由设 站 程 序模 块 ． 应用 过 程 中可 以直 接 得 到所 需 要 的设 站 点 的坐 标值 ．
加 了边角 交会 。随着全 站 仪在测量 中 的
广泛 应 用 ． 角交 会 也得 到 了更 大 的发 边 展 。全 站仪 的精确 、 高效 、 活 ， 上 自 灵 加 由设 站 的特 点 可 以解 决 测 量 中 出现 的
全站仪自由设站法在基坑水平位移监测中的应用
全站仪自由设站法在基坑水平位移监测中的应用摘要：全站仪自由设站法是一种常用的测量方法，广泛应用于基坑水平位移监测中。
基坑施工过程中，为了确保施工安全与质量，对基坑的水平位移进行实时监测十分重要。
全站仪自由设站法能够实现快速、准确地测量基坑水平位移，对基坑内部的变形情况进行实时监测，为施工人员提供及时的数据支持和预警。
基于此，本篇文章对全站仪自由设站法在基坑水平位移监测中的应用进行研究，以供参考。
关键词：全站仪；自由设站法；基坑水平位移；监测引言全站仪是一种用于测量和定位的现代测量设备，其具有高精度、高效率和多功能等优点，在基坑水平位移监测中应用得到了广泛关注。
全站仪自由设站法是一种基于自由设站原理的测量方法，通过设置测站点，利用全站仪测量各个测站点的水平位移，从而实现对基坑水平位移的监测。
1全站仪自由设站法概述全站仪自由设站法是一种测量方法，可以用于测量地面点的坐标和方位角。
全站仪是一种综合了电子测距仪、自动水平仪和全站仪的测量设备。
选择一个参考点作为基准点，并将全站仪放置在该点上。
通过调整水平和垂直轴，使全站仪水平放置。
使用全站仪观测目标点的坐标和方位角。
望远镜会自动锁定目标并测量其坐标，同时记录水平仪和垂直仪的读数。
将全站仪移至下一个测量点，重复观测和记录过程。
通过对观测数据进行处理和计算，可以得到各个测量点的坐标和方位角。
全站仪自由设站法的优点在于可以灵活地选择设站位置并进行测量，适用于各种测量场景。
同时，全站仪具备高精度的测量能力，能够提供准确的测量结果。
在工程测量中，全站仪自由设站法被广泛应用于建筑、土木工程、道路施工等领域，用于测量控制点、监测变形、绘制图件等工作。
2全站仪自由设站法的应用优势2.1高精度测量全站仪具有较高的测量精度，能够实现毫米级甚至亚毫米级的水平位移测量，满足对基坑变形的精细监测需求。
2.2实时监测全站仪自由设站法能够实时采集数据，通过连接计算机或移动终端，可以将测量数据实时传输到监测中心或施工现场指挥中心，提供即时的数据反馈与预警功能。
全站仪自由设站法在基坑变形监测中的应用
全站仪自由设站法在基坑变形监测中的应用为防止基坑变形给高层建筑工程造成严重的安全隐患，因此在基坑施工的過程中对基坑进行周期性的高精度的实时监测就显得十分的重要和必要，本文对基坑变形的监测作出了一定的分析研究。
标签：高层建筑工程基坑变形监测技术1基坑变形的监测内容（1）编制监测方案时的原则：在基坑变形监测方案中要明确在监测中的预期目标、监测步骤、方法、基本工作、按期执行计划和成本估算等内容，所以在方案编制时必须全面掌握目标建筑的地质情况和附近环境情况。
（2）编制监测方案时的步骤：①多方收集和掌握工程建筑的地质情况和建筑场地的环境状况；②对建筑现场进行实地考察，对场地的地下管线、基本维护对应的结构情况和周边的建筑物状况等信息进行囊括和汇总；③结合考察情况制定相应的监测方案，经过工程建设方的讨论，通过以后才能上报，由区域市政建筑监察部门组织水电气等主管单位，经过审查批准成为正式的施工计划书才能开始施工。
（3）监测方案的基本内容：每个建筑工程在监测重点上都有不同之处，但基本方案的范围不变，主要是以下几个方面的内容：①工程的地质、环境情况；②监测的主要目的；③编制合理的监测内容；④明确可行的监测方法；⑤通过分析监测位置来确定监测点的布置；⑥编制合理的监测周期、合理预警值和安全报警机制；⑦绘制和提交监测报表与总结报告。
2基坑变形监测的实施全站仪自由设站法是对高层建筑实施变形监测时所用的主要观测方法，它操作起来方便灵活，受场地环境影响较小且能有效的减少全站仪设站误差对变形监测结果的影响，因此在精度要求较高的基坑变形监测中能得到较广泛的应用。
选择TCA2003自动全站仪来监测基坑变形，选择自由设站法和极坐标转换方法，对某建筑基坑的水平位移进行监测和分析。
某大型建筑深基坑长是120米，宽是105米，基坑开挖深度是15米，基坑东侧5米处是一栋6层与两栋7层建筑物，基坑南侧10米是两栋12层建筑物，基坑西侧20米处是交通主干道，北侧紧挨着的是某高层建筑正在施工。
关于挡土墙后坡体破裂角的探讨
的，在 细 观 结 构的层面上了解土体 结 构的变化 才 能 更 好的认识其形成的机理。为此进行了模拟现场挡墙失 稳破坏情况的小尺寸细观结构观测实验，实验中土试 样采用静压的方式将常规圆柱状试样一分为二，采用 半圆柱的 试 样，环 面进 行了变 形限制，仅 允许其 在平 面一个方面上发生形变。
工程实例： 为观 测实际工程中挡土墙后破 裂角的变化 对一沿 山通 道两侧的实际边坡 工 程 进 行了计 算，该 项目位于 福 州市马尾区，道 路 两 侧 一 般 为陡 峭山坡，高 差范围 10 ~ 4 0 m。路宽14 ~16 m，为 城市 B 级 道 路。其 市政 工程 重要性等级为二级，场地复杂程度等级为二级，岩土
不同挡墙高度，同一种填土 材料的情况下进行了稳定性分析。同时，对挡墙后坡体 破 裂角的形成 机 理 进行了分
析。结果表明挡墙后破裂角随着墙后填土内摩擦角的增大而增大，而挡墙高度的变化对破裂角的影响相对较小。
墙后破裂面的形成是沿着整体结构中最薄弱的位置发生的。但该位置并不一定是初始状态中具有结构缺陷的部
条件复杂程度等级为二级。主要土层信息如表3。边坡 计算模型如图3所示。数值计算云图如图4所示。
从计算结果上来看理正软件得到的最不利滑动 面圆心位于(0.0 0 0 , 4.0 8 6 m) 处，滑 动半 径为6 .0 2 5m，滑 动 安 全 系数 为 2 . 6 7 0，而 数值计 算 得 到的 安 全 系数 为 2.54，破裂角也为45°。最大的应变处仍旧出现在挡墙 后。
最后对具 有土层变化的实际边坡工程也进行了分析 计算。工况（1）的计算结果详见表1以及图1、图2。
理 正 是实际 工 程 设 计中常用的 计 算 软件，本 文 先 是通过理正对所设定的坡体进行分析，从计算结果表 1中可以发现，理 正 所 计 算的安全系数和采用f lac进行 计算的结果基本上是一致的。同时从计算结果中还可 以发 现，采用条 分 法 进 行 计 算的时候，滑 动圆弧都 要 经过挡墙的底部，滑动圆弧并不随着填土材料内摩擦 角的改变而改变。而从数值计算的结果图1和图2中可
基于自由测站的基坑水平位移监测精度探讨
基于自由测站的基坑水平位移监测精度探讨白云贵;杨雪峰;周凌焱;达乾龙;刘成龙【摘要】基于自由测站的基坑水平位移监测法具有测站摆放灵活、无需对中、基准点间无需通视等优点,但是在不同周期测站位置改变后是否会对基坑水平位移监测精度产生影响、是否满足精度要求还没有得到验证.介绍了水平位移监测精度仿真计算方法,基于该方法对模拟的不同周期测站位置改变后的三种监测网形进行了精度估算,最后验证了基于自由测站的基坑水平位移监测法在测站位置改变后,对水平位移监测精度影响很小,能够满足基坑监测的精度要求.【期刊名称】《铁道勘察》【年(卷),期】2013(039)006【总页数】4页(P6-8,27)【关键词】CPⅢ控制网;自由测站;水平位移;精度【作者】白云贵;杨雪峰;周凌焱;达乾龙;刘成龙【作者单位】沈阳铁路建设监理有限公司,哈尔滨110000;西南交通大学,四川成都610031;西南交通大学,四川成都610031;西南交通大学,四川成都610031;西南交通大学,四川成都610031【正文语种】中文【中图分类】TU196为了安全以及保护城市环境，城市深基坑施工场地必须进行围挡施工，场地空间往往非常狭窄，围挡外常有既有的道路和建筑物，围挡内有施工车辆等移动设备及临时堆积材料，基坑周边环境往往非常复杂[1]。
以往基坑水平位移监测方法一般是采用视准线法、极坐标法等[2-3]，而这些方法是基于基坑附近有相对稳定的地面基准点为基础，并保证基准点与监测点通视的条件下才能进行监测。
基于以上问题，参考文献[4]中提出了采用基于自由测站的基坑水平位移监测方法的探讨，该方法具有测站点无需对中、测站摆放灵活等优点，但是该文并没有谈及《JGJ82007 建筑变形测量规范》[5]中所要求的各监测点不同周期的观测精度应固定的问题。
基于这个问题，首先介绍了水平位移监测精度仿真计算方法，然后基于该方法对模拟的不同周期测站位置改变后的三种监测网形进行了监测精度估算，最后得出基于自由测站的基坑水平位移监测法测站位置改变后对监测点精度的影响情况，据此可以判断该方法是否能够满足基坑监测的精度要求。
自由设站法在城市测量中的应用
砖
ａ
ｂ 、
● ●
１ 自由设 站 法 的应 用
自由设 站是指 在能看 到 ２ 互不通 视控 制 的任 个 意位 置设站 ， 不受 其 他 条件 约 束 。把 设站 的位 置做 好 固定 的标 志 ， 可作 为控 制 点 使 用 。如 图 １所 示 ，
Ａ， Ｂ为不通视 的 ２ 控制 点 ， 个 Ｃ点为和 Ａ， Ｂ通视 的
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第２卷 期 ３ 第８
山 东 国 土 资 源
２７ 月 ０ 年８ ０
自 由设 站 法在 城 市 测量 中的应 用
柴春 秋
（ 庄 市城 乡规 划 设 计 研 究 院 ， 东 枣 庄 ２ ７ ０ ） 枣 山 ７ １ ０
摘 要 ： 际 测量 工 作 中 ， 常会 碰 到 控 制 点 丢 失 或 不 通 视 情 况 ， 文 介 绍 了 自 由 设 站 法 在 城 市 中 的 应 用 。实 践 证 实 经 本 明 ， 方 法 现场 操 作 简 单 、 度 可 靠 ， 检核 条 件 ， 全 能满 足 工 程 测 量 的精 度 要 求 。 该 精 有 完
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不 到一个 能 同时看到 Ａ， Ｂ ２点 位 置 ， 可 以选 择 ２ 则
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个 或多个 未知点 ， 按无 定 向导 线 观测和计 算 。
图 ２ 利 用 相 似 三 角 形 原 理 求参 数 示 意 图
参 考 文献
［］ Ｃ Ｊ －９ ， 市 测 量 规 范 Ｆ Ｊ １ Ｊ８ ９城 ｓ． Ｅ］ 测 量 平 差 基础 ［ ． 京 ： 绘 出 版 社 ，９ ６ ｚ Ｍ］ 北 测 １９
自由设站法与前方交会法在水平位移变形监测中的应用
自由设站法与前方交会法在水平位移变形监测中的应用发布时间：2022-10-24T06:35:48.589Z 来源：《城镇建设》2022年11期6月5卷作者：陈志祚[导读] 边坡、基坑开挖过程中的变形监测工作，作为掌握支护体系自身以及对周边环境影响的重要手段，陈志祚重庆市设计院有限公司重庆市 4000151、引言边坡、基坑开挖过程中的变形监测工作，作为掌握支护体系自身以及对周边环境影响的重要手段，在施工过程中必不可少，对可能发生的事故提供及时、准确的预报，使有关各方有时间做出反应，避免恶性事故的发生，确保边坡、基坑及周边环境的安全。
房建基坑常常出现基坑顶线以外的富余空间极少甚至围挡设立于基坑顶线，边坡开挖常常出现坡脚前的开阔地处于施工区域但坡顶处于红线附近且周边无法布设工作基点，加上周边环境限制，极坐标法施测存在较大困难。
针对上述偶发情况，本文拟通过基于极坐标法比对自由设站法和前方交会法观测数据，估算不同测设方法的监测点精度，建立特殊条件下的边坡、基坑变形监测工作基点应用模型。
2、误差传播分析本项目偶然误差可分为：对中误差、照准误差，通过测量机器人自动照准观测，可消除照准误差；本项目系统误差可分为：仪器测角误差、仪器测距误差、温度误差、气压误差，通过在全站仪中录入当前温度、气压，可消除温度误差、气压误差；粗差通过极坐标法为基准对比自由设站法和前方交会法观测数据，识别并消除。
3、模型建立根据第3节论述，影响监测点精度的有对中误差、仪器测角误差、仪器测距误差，各误差相互独立。
3.1自由设站法的点位精度估算监测点的坐标推算过程由后方交会推算自由设站点和极坐标法推算监测点两部分组成。
根据误差传播定律，监测点精度可表示为：其中:为角度转换弧度常数2062653.2前方交会法的监测点精度估算前方交会法分为角度前方交会和距离前方交会，在此分别讨论。
3.2.1距离前方交会法的监测点精度估算根据误差传播定律，监测点精度可表示为：3.2.2角度前方交会法的点位精度估算根据误差传播定律，监测点精度可表示为：同理，4、模型应用根据当前全站仪检定报告可确定公有变量K、R、；根据当前项目拟购买的强制对中基座说明书可确定公有变量；根据拟实施项目的现场情况确定私有变量D1～D5、γ和θ。
误差椭圆在基坑水平位移监测中最佳自由站选择的应用
误差椭圆在基坑水平位移监测中最佳自由站选择的应用李东风;李盼盼【摘要】基坑水平位移监测常用的方法有小角法、前方交会等.由于城市基坑复杂的现场条件,全站仪自由设站法被越来越多的应用.为了确保自由设站法监测点精度,需要选择合格的自由站点.在具体的基坑项目中利用误差椭圆原理,讨论了在满足精度前提下自由站较佳设站点位的选择的方法.【期刊名称】《北京测绘》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】4页(P69-71,108)【关键词】基坑;水平位移监测;自由设站法;误差椭圆;较佳设站【作者】李东风;李盼盼【作者单位】安徽理工大学测绘学院,安徽淮南232001;福建农林大学,福建福州350002【正文语种】中文1 引言在基坑水平位移监测中，因其灵活、快捷、高效的特点，自由设站法被越来越多的使用，因此能否选择合格的自由站点，成为自由设站法能否确保监测点精度的关键。
在深基坑水平位移监测中，有时限定了某一具体方向的精度要求，此时就可以根据施测方案和测量仪器来预计待定点的误差并确定该点的误差椭圆。
这样在任何方向上点位误差都可以形象地表示出来，由此可判断该施测方案和测量仪器是否可行。
2 误差椭圆图1 位差在误差椭圆上的表示误差椭圆是以该点方向方差的极大值和极小值的平方根为长、短半轴的椭圆。
误差椭圆的三个参数即为φ、E、F。
借助误差椭圆可以直观地了解该点在任意方向Ψ的位差σψ。
具体作法如图1，自椭圆作Ψ方向的正交切线PD，P为切点，D为垂足，则σψ=OD。
图2 自由设站法要求解设站点的误差椭圆，需要求出误椭圆的三参数φ、E、F，就需要求出未知数的协因数阵。
3 全站仪自由设站法精度及其误差椭圆计算全站仪自由设站站点坐标可以用两点边角后方交会方式得到，快捷、高效，然后再在设站点利用坐标法测定位移监测点的坐标。
由于自由站的选择对于此监测方法的精度有着很大的影响，因此自由站选择非常重要，下面就利用误差椭圆的知识给出适宜的自由站的选站方法。
基于自由测站的基坑三维监测方法探讨
基于自由测站的基坑三维监测方法探讨作者：赵政权来源：《科技创新导报》2020年第26期摘要：以云南某灌溉工程基坑施工监测为背景，采用了在高速铁路中广泛应用的自由测站观测方法获取数据，来进行基坑的监测。
该观测方法主要用来获取观测点的平面坐标，高程则是通过水准测量的方法得到，这就使得大量的天顶距数据没有得到应用而被浪费掉，三维平差则可以使用该数据。
本文介绍了自由测站的测量方法，推导了基于自由测站的三维平差的计算过程，给出了定权的方法，并利用其进行数据处理，将得到的成果与实际工程中的运用的平面加高程的数据处理方法得出的结果進行比较，得出在大气折光影响较小时该方法可以满足一级基坑监测的要求。
关键词：自由测站三维平差监测全站仪中图分类号：P258 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）09（b）-0027-04Abstract：Based on the construction monitoring of a foundation pit of an irrigation project in Yunnan province， obtaining data by free station method which used in high-speed railways widely，to monitor the foundation pit. The free station method is mainly used to obtain the plane coordinates of the observation point， the elevation is obtained by leveling. This makes a lot of zenith distance data not being used and wasted. This data can be used for three-dimensional adjustment. This paper introduces the measurement method of the free station， the calculation process of three-dimensional adjustment based on free station is derived， give a method of weighting. The results obtained are compared with those obtained by the data processing method of plane elevation in practical engineering， and it is concluded that the method can meet the requirements of first-level foundation pit monitoring when the influence of atmospheric refraction is small.Key Word： Free station; Three-dimensional adjustment; Monitor; Total station云南天气较为干旱，很多地方的农田都需要建设水渠进行灌溉，有时需要修建基坑进行蓄水，云南位于红土高原上，红土低密度的特性则对基坑施工提出了更高的要求，这就需要运用科学的手段和合理的方法，对基坑进行行之有效的监测，以保证施工过程中基坑的稳定性、安全性。
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城
市
勘
ห้องสมุดไป่ตู้
测
０ｔ ００ ｃ ．２ １ Ｎｏ ５ ．
第 ５期
文章 编号 ： ７ — ２ ２ ２ １ ）５ １５ ０ １ ２ ８６ （ ００ ０ — ４ — ２ ６
Ｕｒ ａ ｏｅ ｈ ｉａ ｎ ｅ ｔ ａｉｎ ＆ Ｓ ｒｅ ｉ ｇ ｂ ｎ Ｇｅ ｔｃ ｎ ｃ ｌ ｖ ｓｉ ｔ Ｉ ｇ ｏ ｕ ｖｙｎ
根 据上述所 推导 的公式 可 以得 到 ， 先应 该 判 断 首 待定桩 Ｐ点 是否在 所设 计 的坡 面 上 ， 然后 再 进一 步 判 断该点在 哪段 的设计 面上 ， 断点 在 哪段 的设 计 面上 判
有两种方式 ： 一是计算 、 比较 ｉ 和 ｉ 霉的值 ， 二是计算
两 者 的夹 角 是否 为零 。
从 图 ２中的几何关 系可 以得 到 ：
Ｐ ｔ （ Ｐ ｙ ） （ Ｐ Ｘ ） ＝ａ ｎ ｙ— Ａ ／ Ｘ －
（） １
２ 放 坡 原 理
放坡 ， 原理 上就 是测设 边坡 开挖 线 ， 其关 键是 求 出 两个 量 （设和 ｉ 。ｉ ｉ 实） 设一般 可根 据 设计 的施工 图 中计 算得 出 ， ｉ 实则是 求 出现状 坡 顶 的高 程 与 设计 坡 脚 高程 之差 、 者 的水 平距 离 Ｄ， 两 然后 计算 和 比较 现 状 坡 面
（） ２
（） ３ （） ４
因： ： ｙ— Ａ ＋ 一 Ｄ √（ Ｐｙ） （ Ｘ ）
Ｈ： ＨＰ Ｈ ～ —
（） ５
求 出 了 和 Ｄ， 就可 求得 坡 比 ：
城
市
勘
测
２１ ０ ０年 １ ０月
ｉ Ｈ Ｄ或者 ｉ ｔｎ ＝／ ＝ａ ａ
（） ６
４ 计算 、 比较 并判 断
的坡 比与设 计 坡 比的 比值 ， 而达 到放坡 的 目的 。 从
３ 计 算 方 法
根据放坡原理可以推算 出使用该 方法 的计算公式。 如图 ２所示 ： Ｂ、 Ａ、 Ｃ均 为设 计 边 坡 点 ， 设 计 数 其
据 分别 为 ：
Ａ（ ， Ｈ ） Ｂ 。 】 ， 、 Ｘ ，ｃ Ｈ ） ｙ ， 、 （ ， Ｈ ） Ｃ（ ｒ ， ； ，
收 稿 Ｅ期 ：０ ９ １— ２ １ ２０— ２ ５ 作 者 简 介 ： 小 梅 （９ ０ ） 女 ， 程 师 ， 要 从 事 测 绘 技 术 工 作 。 桂 １８ 一 ， 工 主
Ｏ Ｂ ｔｎ ‘ｙ — Ａ ／ ｘＢ ＸＡ ｔ ＝ａ 。 Ｂ Ｙ ） （ — ） Ａ （
得 ： Ｌ Ａ— Ａ Ｏ Ｂ Ｐ
Ｄ或 者 ｉ ｔｎｔ坡 度 一般 写成 １： 的形 式 。 图 １所 ＝ ａ ｃ； ｍ
示 为坡 比示 意 图。
坡顶
分 别 为 现状 坡 面 的坡 角 和设 计 坡 面 的 夹
角 ， 则 为两 者之 差 ； １ ９ ／ 为 Ｐ点 到 Ａ点 的垂 直距 离 、 Ｄ为 Ｐ点 到 Ａ 点 的 平 面距 离 ； 假 设该 设计 坡面 的前进 方 向为 由西 向东 。
现状坡面线 Ｐ
图 １ 坡 比示 意 图
从 图 １中可 以看 出 ， 比与坡 角成 正 比， 坡 即坡 比越 大， 则坡 角 越 大 ， 面就 越 陡 ； 之 ， 比越 小 ， 角越 坡 反 坡 坡 小 ， 面也就 越平 缓 。 坡
图 ２ 现状 坡 面与 设 计 坡 面 线 立 体 示 意 图
（） １ 比较 ｉ 诒和 ｉ 安的值
① 当实测 坡 比 ｉ 章小 于 设 计坡 比 ｉ 时 ， 待定 点 则 Ｐ需 垂直 于坡 面 向后 移 ； 重测 ， 直到两 者相等 。
４８ ２５ ． ２ １ ９６ ２
Ｈ ６ｍ ＝１
＝ ： ＾： 奴 Ｌ８ ｌ：１ ． ５
图 ３ 某 工 程 的现 状 坡 面 与设 计 坡 面 立体 示 意 图
１ 基本 概 念
坡 比指的 是坡面 的铅 直高 度 （ 和 水 平 宽度 （ Ｈ） Ｄ）
现状 坡 面线上 的待 定 桩 为 Ｐ点 ， 实 测 坐标 为 Ｐ 其
（ ｙ， ； Ｘ ，。 Ｈ ）
、
的比值 ， 叫做坡 度 。坡 面与水 平 面的夹 角 叫做坡 角 ， 也 坡 比为坡角 的正 切值 ， 设坡 角为 ， 比为 ｉ则 ｉ ： 坡 ， ＝
中 图分 类 号 ：２ ８ Ｐ ５
文 献 标 识 码 ： Ｂ
基 于 自 由站 法 放 坡 的 探 讨
桂小 梅
（ 东省地质局七五七地质大 队， 广 广东 江 门 摘 ５ ９４ ） ２ ０ ０ 要 ： 讨 了 由设 计 坡 比 、 脚 坐 标 、 探 坡 高程 以及 实 测 边坡 线 上待 测 点 的 坐标 、 高程 ， 于 自由设 站进 行 放 坡 的 方 法 ， 基 并
Ｐ （ ５ ３ ９ ．９ ，８ ２ ０ ６ ９ ２ ． ３ 】２ ７ ８ ８ ５ ７ ４ １７ ．８ ，３ ８ ） Ｐ （ ５ ３ ７ ．５ ，８ ２ ２ ２ ６ ３ ．７ ２２ ７ ８ ５ １５ ４ １８ ．９ ，１ １ ）
结 合 某 一 边坡 ＿ 程 详 细 阐 述 之 。 ７ －
关键 词 ： 计 坡 比 ； 测 坐 标 ； 设 实 高程 ； 自由 设站 ； 坡 放
边 坡治理 、 地开 发 、 路施 工等 都要 进行 土 方开 土 道 挖 工作 ， 此 测 设 边 坡 开 挖 线 （ 放 坡 ） 得 尤 为 重 因 即 显 要 。选 择或设 计 一 种合 适 、 可行 的放 坡 测 量方 法 则 是 减少 或避 开 困难 的关 键 。基 于 自由站法 放坡 在 实 际工 作 中取得 了较 好 的效 果 ， 的基 本 原 理 是根 据 设 计 的 它 坡 比与实 测坡 比相 比较 的方式 进行 测设 边坡 开挖 。
② 当实测 坡 比 ｉ 大 于设 计坡 比 ｉ 时 ， Ｐ点 需 ： 设 则 垂直 于坡 面 向前 移 ； 重测 ， 到两坡 比 ｉ 直 相等 。 （ ） 断夹角 值 与零 的关 系 ２判
在 测 区周 围 ， 布设 自由测 站 ， 全 站仪 测得 点 Ｐ ， 用
Ｐ ， 实测数 据为 ： ：其