减小基坑变形监测误差的方法和措施
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摘要：本文根据作者工作经验，从基坑变形监测的主要监测内容、支护结构的变形监测、全站仪直接坐标监测和全站仪直接坐标法监测的误差分析四个方面探讨了基坑变形监测的方法，并对有些方法减小误差的方法提出了自己的见解。
中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号：
引言
随着城市建设的高速发展，高层建筑越来越多，基坑工程施工朝着开挖深、工作面窄、周边房屋及地下管线近的特点发展。当前，基坑工程监测与设计、施工同被列为深基坑工程质量安全保证的三大基本要素。基坑工程监测已成了工程建设必不可少的重要环节，同时也是指导正确施工，避免安全事故发生的必要措施，是一种信息技术。
1.主要监测内容
深基坑工程监测应以获得定量数据的专门仪器测量或专用测试元件监测为主，以现场目测为辅。深基坑工程监测的主要内容包括：变形监测、应力监测、地下水动态监测三个方面。深基坑工程监测工作应根据设计要求、基坑周边环境状况及开挖施工方案等在基坑开挖前制定监测方案。监测方案应主要包括下列内容：
①监测目的、监测项目、监控报警值、监测方法与精度要求等；
②各监测项目的实施细则，包括监测仪器、监测点的布置、观测周期、工序管理和记录制度等；
③信息反馈体系。各种监测的具体对象、方法。
监测项目的选择应根据基坑工程的安全等级而定，可以分为必需进行的项目和有条件时宜进行项目两类。
2.支护结构的变形监测
支护结构的水平位移及沉降观测是基坑变形监测工作的重要组成部分，具有直观、操作性强等特点，所以一般的基坑变形监测都将其作为一个主要内容。它包括以下几项基本要素：
（1）基准点。观测基准点要求稳固，应设在开挖和降水影响范围以外，数量不得少于2个。
（2）.观测点。在基坑周边一定间距布置的水平位移监测点间距不宜大于20m，在关键部位宜加密测点，监测点的布置应满足监控要求。
（3）观测精度。观测的基本精度要求，应根据观测对象的容许变形范围、变形速率、观测周期等多种因素综合分析确定，可分为高精度和中等精度两类。
（4）观测频率。基坑开挖施工期间，每天应有专人进行现场目测。现场检测人员应及时分析各种监测资料，捕捉险情发生前的种种前兆信息，实现险情预报。监测的时间间隔应根据施工的实际情况确定。
（5）观测资料整理。每次水平位移观测要求记录各个观测点的位移量、累计位移量、位移速率等。每次沉降观测要求计算出各观测点的高程、累计沉降量、本次沉降量、沉降速率。观测期间应根据各个勘察观测成果绘制沉降-时间关系曲线图、水平位移-时间关系曲线图、沉降-水平位移-距离关系展开曲线图等，方便对数据进行科学分析。
3.全站仪直接坐标监测
目前水平位移及沉降观测通常采用全站仪直接坐标法，全站仪直接坐标法采用的仪器一般是采用双轴补偿器的170m免棱镜测距的Leica TCR402 power，该仪器测距精度为2mm+2ppm，测角精度（水平角和垂直角）为2"；性能相对其他仪器较稳定。该仪器测高程的精度略高于S3型施工用水准仪，在安全等级要求“一般”的工程项目中完全可以用该全站仪测高程以取代S3型水准仪。当然沉降观测精度要求比较高的工程项目，该仪器测高程就无法达到其精度要求了。
水平位移变形观测点的设置采用贴上述（4cm×4cm）Leica棱镜反光片于（100mm×50mm×500mm）木桩侧面上，木桩用C20混凝土固定于桩顶梁或基坑边坡坡顶处（在桩顶梁上预留锚固钢筋或钎入锚固钢筋于坡顶土体里，使该处桩顶梁或坡顶土体的位移变形与棱镜反光片变形观测点同步）；所有位移变形观测点棱镜反光片对准方向均为仪器测站，每一项目均只设一站仪器测站。仪器站的设置必须能同时与该项目所有位移变形观测点和两个以上的首级控制点通视。
4.全站仪直接坐标法监测的误差分析
（1）控制点间的点位误差；
（2）测站仪器的误差（仪器的测距精度、测角精度，仪器对中误差，气压及温度的影响）；
（3）变形观测点处来源于棱镜反光片、手持棱镜杆（或架）、手持Mini棱镜杆的误差。
仔细分析这三方面的误差来源，控制点点位误差一般可以控制在±3mm；（6cm×6cm） Leica棱镜反光片若采用激光对中器对中、每次观测前设置好仪器的气压和温度改正，仪器站误差可以控制在+2mm内。上述第三项误差才是最主要的误差来源，采用棱镜反光片和采用上述固定棱镜反光片的方法误差可控制在+2mm。若控制点也采用（6cm×6cm）Leica棱镜反光片和使用方向、距离后方交会时，前三项误差可控制在±3mm。第三项误差在使用Mini手持棱镜杆时误差有时可大到±20mm，因为该棱镜杆在长期的使用过程中会弯曲变形。
5.结论
全站仪直接坐标法是目前位移变形观测的首选，使用（6 ×6cm） Leica棱镜反光片作为首级控制点和变形观测点，能较有效地提高位移变形观测的精度，避免了许多因转仪器站控制点和设置反光前视棱镜的人为的误差来源，使测量成果更真实可靠。
参考文献：
[1] 史苏成.浅谈施工现场对基坑变形监测的几点体会[J].黑龙江科技信息.2010（07）
[2] 姜冰.浅析高层建筑的沉降观测[J].科技创新导报. 2013（01）