[发明专利]一种基于坐标测量的基坑土体边坡深层水平位移监测方法

摘要

本发明涉及一种基于坐标测量的基坑土体边坡深层水平位移监测方法，属于水平位移监测领域，包括：S1，在基坑外任一点P自由设全站仪，观测任意两基准点C1、C2，计算P点的坐标；S2，在SC1监测断面上，设置各深层水平位移监测点；S3，利用全站仪对每一监测断面上的所有监测点SC1‑i和其它的基准点进行连续观测，得到P点到其它基准点和监测点SC1的水平斜距离，起始边PC1至其它基准点和监测点的水平角度，计算其它基准点和监测点的坐标；S4，计算基准点与监测点之间的水平距离及水平距离在垂直基坑边坡上的分量；S5，计算深层水平位移变化量及累计水平位移变化量。本发明无需钻孔、施工方便且观测数据能够真实反映深层水平位移变化量，监测的变形量更加直观。

主权项

1.一种基于坐标测量的基坑土体边坡深层水平位移监测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，在基坑周围任意一点P点自由安置全站仪，通过观测任意两个已知基准点C1(x_C1,y_C1)、C2(x_C2,y_C2)，计算得到自由设站点P点的坐标P(x_P,y_P)；S2，在SC1监测断面上，设置各深层水平位移监测点；S3，利用全站仪对基坑的每一个监测断面上的所有监测点SC1‑i和其它的基准点进行连续观测，通过多测回观测得到P点到其它基准点和监测点SC1的水平斜距离，起始边PC1至其它基准点和监测点的水平角度，计算其它基准点和监测点的坐标；S4，计算基准点与监测点之间的水平距离及水平距离在垂直基坑边坡上的分量；S5，计算深层水平位移变化量及累计水平位移变化量；所述步骤S1中，在P点安置全站仪，观测P点到基准点C1、C2的水平距离D₁、D₂和夹角λ，通过平差计算，根据公式(1)、(2)获得P点的坐标(x_p,y_p)，其中：自由设站P的起始方位角α_C1为P点到C₁点的方位角，即：α_C1＝α_C1C2+α‑180°          (3)其中：所述步骤S2，在SC1监测断面上，沿竖直方向每隔0.5m设置一个监测点，形成监测断面；所述步骤S3中，在观测完基准点C1、C2，并自由设站完成后紧接着对基坑的每一个监测断面上的所有监测点SC1‑i和其它的基准点进行连续观测，通过多测回观测得到P点到其它基准点C3和监测点SC1的水平斜距离D_C3、D_SC1起始边PC1至PC3、PSC1的水平角度β_C3、β_SC1，则，基准点C3(x_C3,y_C3)的坐标为：x_C3＝x_p+D_C3·cosα_C3         (4)y_C3＝y_p+D_C3·sinα_C3         (5)其中：α_C3—为测站点到基准点C3的方位角，α_C3＝α_C1+β_C3；基坑深层水平位移监测断面SC1上的一个监测点SC1(x_SC1,y_SC1)点的坐标如下：x_SC1＝x_p+D_SC1·cosα_SC1        (6)y_SC1＝y_p+D_SC1·sinα_SC1        (7)式中：α_SC1—为测站点到深层水平位移监测点SC1的方位角，α_SC1＝α_C1+β_SC1；所述步骤S4中，计算基准点C3和监测点SC1之间的水平距离D_C3SC1，首先根据基准点与监测点的坐标计算基准点与监测点之间的坐标差，基准点C3和监测点SC1的坐标差分别为Δx_C3SC1和Δy_C3SC1：Δx_C3SC1＝x_SC1‑x_C3＝D_SC1·cosα_SC1‑D_C3·cosα_C3      (8)Δy_C3SC1＝y_SC1‑y_C3＝D_SC1·sinα_SC1‑D_C3·sinα_C3      (9)则基准点C3和监测点SC1之间的水平距离D_C3SC1为：将公式(8)、(9)代入公式(10)得：将D_C3SC1在x和y轴上进行矢量分解，则坐标差Δx_C3SC1为D_C3SC1在x轴方向上的水平距离分量，Δy_C3SC1为D_C3SC1在y轴方向上的水平距离分量。