采用精密距离测量在基坑平面位移中的应用

王凤花(重庆市工业学校)

采用精密距离测量在基坑平面位移中的应用

王凤花
(重庆市工业学校)

当前我国在高层建筑的施工过程中，基坑开挖问题显著，基坑工程施工日益增多，开挖的深度越来越深，面积越来越大，使用周期也实现了一定程度的增长。由于开挖基坑周围以及地下各种排线非常复杂，为了实现建筑基础施工的顺利进行，需要对施工过程中各个环节进行必要的监测和控制，为施工单位提供检测数据，协助施工队伍的安全检测工作，避免安全事故的发生。文章通过介绍基坑平面位移检测的应用和主要的技术手段，进一步介绍了精密距离测量在基坑平面位移中的主要应用和监测方法。

精密距离测量；基坑；平面位移；应用

建筑行业作为我国重要的行业之一，承担着为保障人民住房安全的重大责任，因此保证建筑物的质量安全具有十分重大的意义。基坑施工作为建筑施工中的重要方面，在施工和使用过程中，要加强基坑平面位移的检测工作，避免因基坑周边应力状况的变化，影响周边建筑的安全。

1、基坑检测相关概念

1.1 基坑监测的概念与分类

基坑监测主要是指基坑工程施工过程以及使用期限内，对基坑护体以及周边环境实施的监测、监控的工作，基坑监测属于变形监测之一[1]。基坑监测的检测对象包括：支护结构、地下水状况、周围建筑物地下管线以及相关设施、施工状况、周围主要的交通道路、自然环境等。基坑开挖过程中导致变形的原因很多，本文以水平位移监测为主要研究对象，探讨监测的各种方式方法。

1.2 基坑水平位移监测

基坑水平位移是指开挖基坑边界上的被观测点与基坑边界向内部移动的距离垂直，操作规范中，两者之间的距离随着基坑的等级的不同临界值有所变化，一旦其超过临界值就要及时向业主汇报，以方便及时采取相应的防治措施，避免基坑出现滑坡、坍塌等情况。

2、基坑水平位移监测研究现状

目前基坑水平位移的检测方法主要由：测小角法、视准线法、极坐标法等。测小角法是指在距离基坑一定距离外一点设置基准点，确定基准线位置，水平位移的监测点应在设置的基准线上，然后将测量仪器架设在基准点上，测量出基线与基测点之间的角度，通过相关公式计算出水平位移[2]。视准线法是指在基坑两端设置 2个永久控制点，在两点之间进行监测点的埋设工作，定期观测监测点偏离固定的方向的距离，通过比较可得监测点的水平位移量。

3、测距方法监测基坑平面位移实现步骤

基坑平面位移操作步骤分为布点、观测、计算、注意事项四个部分。以下针对这四部分详细说明。

3.1 布点

基坑平面位移的布设点可以分为监测点、工作基点和基准点三类。如果条件允许尽量采用强制对中的方法进行测量。监测点的布设需要根据基坑的形状进行选布，将棱镜的强制对中器架设在易发生位移的地方，并选布在护坡桩顶上。监测点布设完成后，为保证棱镜位置的固定，立尺员直接将棱镜固定在监测点上，避免人为因素产生的观测误差；工作基点的主要布设在基坑周边架设仪器和观测监测的位置，工作基点的位置必须选择难位移易保护的位置。工作基点上可以建造观测墩，为了仪器架设的方便和误差的减小，观测墩上安装强制对中器。布点位置结合监测点位置进行设置。操作方法：按照业主提供的基坑图，进行监测点位置的设置，画出基坑边监测点的法线，法线两侧30度角是监测点的工作基点的选取范围。基准点的设置是用来监测工作基点的。为了保证基准点的稳定性，应该布设在低层楼房顶位置或者距离基坑和基坑边2.5倍的基坑深度处。

3.2 观测

该方法观测主要分为平面位移观测和平面图测量两种。平面位移观测，首先进行一起的架设，其次在仪器放置30分钟左右后进行观测工作，将观测工作基点与监测点之间的距离依次填入表格中实测平距即可。平面图测量相对于平面位移观测稍显复杂。首先假设一个坐标系，然后根据测量出的基坑周边线、工作基准点点位、监测点点位、基准点点位画出平面位置图，其次根据平面位置图，精准测量出点位的位置坐标，根据平面图进行分析，确定工作基点和监测点连线所处位置的法线夹角小于30度的点位，进行角度的测量，并将数据填入表格。为了减小误差，坐标数据的测量以及观测过程进行 3次为宜。观测结果以毫米为单位，当两次观测值满足小于等于 1毫米时进行数据的记录，不满足要求时继续观测直至满足条件。

3.3 计算

3.3.1 角度量算

角度的量算是指平面图上工作基点与监测点连线以及监测点出基坑边线法线夹角的量算。

3.3.2 成果计算

如图1、2所示，监测点的初始位置A点，A点发生位移变化后为B点，C点是工作基点，AD为A点所在基坑边的法线，D点为C点在法线的垂足，AB两点之间的距离为基坑位移量。在观测中，外业观测中，线段AC的距离L为布点稳定后的首次观测值，BC的距离L’ 是期望观测值，∠A为首次观测后一个相对固定的值，假定所求线段AB的距离为X。通过计算可能获得2个X值，两个数值需要根据两个三角形的形状和几何规律进行取舍。首次测量和布点工作量稍大，其他值的观测一次即可。将所测数据之间的关系在Excel表格中进行固定，采用其中的函数进行结果的运算，实现结果输出过程。

图1 工作基点与监测点跨过基坑侧

3.4 注意事项

在实际工作中主要注意以下几点。第一、∠A的布设越小越好，∠A为0度时即X=L-L’ ,随着角度A的逐渐增大。首先，观测值L产生的误差对于观测结果的影响逐渐增大，其次A点的位移在工作基点的方向生反映出来的越小，甚至不能反映位移的变化。所以在实际工作中控制其角度在30度以内。第二、为了减小观测误差，提高输出结果的准确性。A点的位移量最好由两个以上的工作点进行观测比较，取计算结果的平均值为输出结果。第三、在实际观测过程中多次观测，以提高监测的准确性

4、结束语

由上述可知，利用精密距离测量基坑平面位移过程中应注意监测施工步骤的规范性，尽量最大限度的降低误差，提高测量结果的准确性。

[1]车长根.基坑平面位移检测方法浅析[J].城市建设理论研究（电子版）,2012 （07）：101-103.

[2]练建鑫.基于精密测距方法检测基坑平面位移的探讨[J].北京测绘，2012 （03）：67-68.

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1007-6344（2016）06-0333-01