基坑水平位移监测

深基坑水平位移监测

测量深基坑水平位移可采用视准线法、小角度法、投点法、前方交会法、自由设站法、极坐标法等。本节简要叙述常用的小角度法、极坐标法及前方交汇法。

监测控制值：

监测频率：

基准点及测点布置要求：

监测基准点应在基坑开挖影响范围之外设立强制对中观测墩，且尽量通视各测点，观测墩使用混凝土浇筑地下1.4M地面1.2M，顶面长宽20CM*20CM，顶部嵌入焊接中心螺旋的钢板，螺旋与钢板垂直且均做防腐处理。监测基准点观测按三级平面控制要求施测，且每个月与高等级控制网联测一次。为防止观测墩被破坏，顶部应加钢保护盖。埋设示意图如下：

当采用精密的光学对中装置时，对中误差不宜大于0.5mm，且尽量通视测点。

在混凝土支撑、连续墙顶等混凝土结构上安装水平位移桩，可直接在结构上用冲击钻成孔插入水平位移桩，垂直放置，缝隙使用锚固剂填充，容易受施工破坏的地方应加保护装置。在土体等松软结构埋设水平位移测点应采用混凝土桩顶插入水平位移桩的形式，混凝土桩采用直径10CM地下50CＭ地面10CM，中心用钢筋加固。如有需要应加保护装置，并设置醒目标志。实物图如下：

仪器架设：

到达测量现场后打开仪器箱一段时间，使仪器温度与周围环境温度相适应，消除由环境温度带来的误差。检查设备是否完整，配件是否齐全，电源电力是否充足等。仪器架设时应注意仪器安全，在光滑的地面上架设全站仪时须在脚架上套绳索，防止脚架滑落损坏仪器。全站仪脚架高度与观测者肩高齐平，拧紧脚架螺旋，将脚架均匀架设在基准点上。取出仪器

一手提全站仪手提柄，一手拧紧中心螺旋，将全站仪平稳架设在脚架上。

对中整平：

在有强制对中装置的观测墩上架设全站仪时，应一手提全站仪手提柄，另一只手旋转基座使仪器牢固地固定在观测墩上。调节基座脚螺旋使圆水准气泡居中，旋转仪器使管水准平行于两脚螺旋的连线，调节脚螺旋使管水准气泡居中，再将仪器旋转90°调节脚螺旋使管水准气泡居中。旋转任意角度观察管水准气泡是否居中，居中则完成整平工作。

两手分别扶住脚架的两条架腿，眼睛注视全站仪对中目镜，如果控制点不明显，可将自己的一只脚放在控制点旁边，目标大方便寻找与定向，小幅移动两条架腿使对中点与控制点中心重合。放开架腿将三条架腿踩实，调节其中两条架腿使圆水准气泡居中。转动全站仪，使管水准与其中两只脚螺旋连线平行，调节两只脚螺旋使管水准居中，旋转全站仪90°，再次使管水准居中。观察对中目镜中的对中点，松开中心螺旋，平稳移动对中点至控制点中心，查看圆水准与管水准是否居中，不居中再次对中、整平。

轻触键盘上的“ON”键开机，查看电源电力，如果仪器显示电池电力不足应立刻关机更换电池，防止测量过程中由于电力不足导致测量失败，光线不足使按下背光键进行背光补偿，需要关机时同时按下“ON”与背光键。开机后使用“FUNC”键找到“倾斜”选项，进入“倾斜”模式，再次进行精确调节。

目标照准：

旋转照准装置在目镜中找到目标，旋紧水平制动螺旋与垂直制动螺旋，调节望远镜目镜调焦环使十字丝清晰，再调节望远镜调焦环使目标点清晰可见，调节水平微动手轮与垂直微动手轮使十字对准目标点中心（如棱镜中心）。如微动手轮受阻不可强制旋转，应往回旋一定程度后后松开制动螺旋重新照目标，拧紧制动螺旋，再调节微动手轮至精确照准。

测小角度法：

此方法适用于比较规则的基坑，控制点布设在基坑影响范围之外，一侧两个要求通视连接组成基准线；测点尽量布置在基线上，且有强制对中装置，基准点及测点布置如图：

测量示意图：

在基准线一端控制点上架设全站仪，对中整平，照准另一端控制点，使用“FUNC”键翻页找到“置零”选项，按一次选项开始闪烁此时为选择功能，再按一次即将此方向置零，选择“EDM”选项，将“测距模式”设置为“重复精测”，“反射器”根据实际反射器选择，其余选项为默认设置完返回。按“测距”按钮，注意屏幕上“H”即水平距离的变化，当数据稳定后按“停”。此时屏幕上显示“H”“ZA”“HAR”三个参数分别为水平距离、天顶角、水平角，记录水平距离“H”水平角“HAR”两个参数。重复三次本操作角度和距离取平均数，做初始值，测量变化量时可只记录角度。利用公式

i∆:第i个测点位移dm β∆:角度变化量单位”Si:测点距离基准点的距离m ρ=20625

即可算出点位位移量。

极坐标法：

测点及基准点的布设如下图:

A、B两点为已知点、C为待求坐标点、C”为位移后的测点

将全站仪架设在B点，照准A点，将角度置零，然后旋转全站仪至C点记录角度β值，选择多次精测模式测距，得距离S，如此3次取平均值。

首先求的A、B的方位角，公式如下：

计算B、C点方位角，公式如下：

计算出C及C’坐标，公式如下：

利用两次坐标即可算出点位的位移量。

前方交会法：

测点布设如下图

A、B两点为已知点，P点坐标待求

将仪器架设在A点，照准B点将角度置零，转动仪器照准P点记录水平角“α”反复测量3次取平均值。再将仪器架设在B点，照准A点将角度置零，转动仪器照准P点水平角“β”反复测量3次取平均值。

利用一下公式

即可计算出P点坐标。

数据处理：

原始记录表单应填写观测人、记录人、观测日期、数据审核人等信息，监测原始数据应该妥善保管，并且不能随意修改原始记录，修改应该注明修改原因及修改人，以备日后查看。数据报送根据施工方提供的格式要求填写报表，报表基本内容如下表：

X X 轨道交通工程

承包单位：合同号：

监理单位：编号：

报警后及紧急情况处理：

当监测数据出现异常时，应首先向施工方及监理单位进行预报通知，同时对异常情况复测，复测确认后向施工方及监理单位进行正式通报，并主动调整监测频率，保证监测数据处于受控状态。

雨季是工程施工的不利情况，也给监测工作带来一定的困难。因此雨季在保证正常的监测频率的情况下，应加强一些受雨季影响较大项目的监测频率，同时，应根据监测结果，加强一些不利区域的监测，以保证整个工程施工始终处于监控状态。