狭小场地深基坑水平位移监测设计实施成果

2012-08-15安忠利甘洪杰

黑龙江水利科技 2012年3期

关键词：小角经纬仪基准点

安忠利，甘洪杰

(黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨150080)

1 工程概况

安达市农机总站综合楼工程基坑深度15.5m，局部承台部位18m 左右，北临牛街，东侧临耕牛路，南侧、西侧与6 层住宅楼相邻。

2 监测的目的、任务和内容

目的是为施工开展提供及时的反馈信息; 作为设计和施工的重要补充手段;作为施工开挖方案修改的依据。

任务是测定建筑物在平面位置上随时间变化的位移量。

内容是基坑维护结构的水平位移变形监测，包括大致在同一高程面上不同点位在垂直于基坑的纵向轴线方向的水平位移;在同一铅垂线的不同高程面上的水平位移; 以及任意点在任意方向上的水平位移。

3 监测点的布设和精度设计

3.1 布设原则

观测点与控制点应位于同一直线上，控制点至少需埋设3个，控制点之间的距离及观测点与相邻的控制点间的距离要＞30m，以保证测量的精度。

3.2 精度设计

深基坑开挖过程中，无论水平位移变形，还是沉降、倾斜，其监测的精度等级均为一等。根据国家建设部及技术监督局联合发布的《工程测量规范》的规定，对于一等水平位移监测，位移点的点位中误差≤±1.5 mm。

4 监测方法

4.1 监测仪器

1) 莱卡CTR303 全站仪。测角精度2″，测距精度2mm+2ppm。

2) 瑞士WILD 公司生产的T 2 级光学经纬仪，采用6 测绘观测，观测规格如下:仪器精度2″，测回间方向值较差13″，左右角方向值互差5″，测角中误差2.5″。

4.2 监测方法

4.2.1 平行线法

平行线法是沿基坑环梁设置位移点，在基坑边的延长线上并离开位移区域建立两个基准点，两基准点的连线即为轴线，将经纬仪安置在基准点上，监测位移点与轴线的水平偏距，通过两次观测所得偏距的比较可得位移点的水平位移量。在基坑边附近设置两个固定的X、Y 点，这两个固定点的连线为基坑纵向中线的平行线，平行线距基坑外沿距离以10 cm左右为宜，观测时，用经纬仪贯通X、Y 点，同时将水平标尺从基坑上的观测点向外支放，通过视线在标尺上的读数即可观测基坑的横向水平位移量。

4.2.2 测小角法

测小角法与平行线法类似，所不同的是测小角法中的偏距不是直接观测而得，而是通过测量基准点与位移点的水平距离和方向线所夹的水平小角度，然后计算而得。测小角法是利用精密光学经纬仪，精确测出基准线与置镜端点到观测点视线之间所夹的角度。由于这些角度很小，观测时只用旋转水平微动螺旋即可。设a 为观测的角度，di 为测站点到基准点之间的距离，则观测标志偏离基准线的横向偏差di 为qi= ( a“/p”) × di 在小角法测量中，通常采用T 2型经纬仪，角度观测4个测回。首先，X、Y 两固定点的设置与上述“平行线法”相同，另外，在每个监测点接近外沿处建立一个观测点，监测之前，先用全站仪精确的测出X 点至基坑观测点的水平距离，以及Y 点至基坑观测点的水平距离Li，然后开始监测。监测时分别将经纬仪安置在X 点和Y 点，测出水平角ai，由此可以用下式计算出每个基坑观测点距XY 线的水平距离di:di = Li ×tg ai 因为水平角ai 较小，故称上述方法为“最小角法”。

5 监测的时间与成果整理

5.1 监测的周期与期限

基坑的水平位移观测对时间有严格的限制条件，特别是首次观测必须按时进行，否则水平位移观测得不到原始数据，而使整个观测得不到完整的观测意义。其它各阶段的复测，根据工程进展情况必须定时进行，不得漏测或补测。只有这样，才能得到准确的位移情况或规律。相邻的两次时间间隔称为一个观测周期，本工程按基坑开挖深度每开挖1 层为1个周期，整个观测过程将严格按照观测周期准时进行。在开挖取土的高峰期，一般1 d一次，如出现特殊情况，可缩短监测周期，直至稳定为止。待基坑稳定之后，监测的时间间隔为1 周，最后是1月1 次。