小角度法和極坐標法在基坑變形監(jiān)測中的精度比較

關(guān)鍵詞：基坑變形監(jiān)測；小角度法；極坐標法；精度 

　　前言 

　　為確保基坑工程安全穩(wěn)定，基坑變形監(jiān)測問題已成為建筑工程工作者爭相研究的課題。 

　　基坑各項監(jiān)測項目中，頂部水平位移監(jiān)測最為重要。在基坑開挖和使用過程中的關(guān)鍵問題是采用何種方法監(jiān)測，既能保證精度，又可節(jié)省成本。本文就基坑水平位移監(jiān)測中常用的小角度法與極坐標法做了簡單介紹，并通過精度計算公式比較兩者在基坑監(jiān)測中的精度。 

　　一、基坑水平位移監(jiān)測方法 

　　基坑水平位移是指臨近基坑邊界的觀測點垂直于基坑邊界向基坑內(nèi)側(cè)移動的距離，在規(guī)范中，根據(jù)不同基坑的安全等級有不同的臨界值，一旦超過臨界值需向建設(shè)單位預警，以便采取措施防止基坑出現(xiàn)滑坡或者塌方等險情。 

　　規(guī)范中規(guī)定的臨界值一般是很小的值，其日變化量一般為2mm左右，所以基坑水平位移要求觀測精度非常高，為滿足其觀測要求，一般采用特定監(jiān)測方法。目前主要有：小角度法、極坐標法、后方交會法、前方交會法等。本文采用測角精度為2″，測距精度為2mm+2ppm的小角度法和極坐標法為例分析比較其觀測精度。 

　　1、小角度法精度 

　　小角度法是利用全站儀精確測出基準線與置站點到觀測點之間的微小角度，并測得置站點至位移點的距離。該方法簡單易行，精度較高。但場地需開闊，基準點應離監(jiān)測區(qū)一定距離，在不受施工影響的地方。觀測原理如圖1所示，A，B為基準點，其中A為置站點，B為置鏡點，兩點構(gòu)成基準線，P為監(jiān)測點，P′為變形后監(jiān)測點，D為置站點到監(jiān)測點的距離，α為基準線與置站點到觀測點之間的角度�？芍�，代入小角度法計算式得P點變形量d為： 

　　上述公式表明，距離觀測的精度對水平位移的誤差影響極小，一般此誤差忽略不計。影響水平位移觀測精度的主要因素是水平角觀測精度，因此，應采用高精度儀器或增加測回數(shù)來提高水平角觀測精度。 

　　2、極坐標法精度 

　　極坐標法屬于邊角交會，是以兩個已知點為極軸，以其中一個點為極點建立極坐標系，測定觀測點到極點的距離，測定觀測點與極點連線和極軸的夾角的方法（如圖2）。該方法使用方便，尤其是利用全站儀可以直接測定坐標，簡單快速。但精度相對較低，使用在精度要求不高的水平位移監(jiān)測。 

　　二、精度對比分析 

　　1、小角度法精度分析 

　　采用測角精度為2″，測距精度為2mm+2ppm，小角度法測量中誤差如表1。可以看出，距離越遠，測量誤差越大，但在100m以內(nèi)，測量中誤差不會超過1mm。 

　　2、極坐標法精度分析 

　　采用測角精度為2″，測距精度為2mm+2ppm，極坐標法測量中誤差如表2�？梢钥闯�，對于極坐標法，同樣是距離越遠，測量誤差越大。通過比較表1與表2發(fā)現(xiàn)，小角度法測量精度高于極坐標法。 

　　結(jié)論： 

　　由上述分析可得出以下結(jié)論：距離越遠，小角度法和極坐標法測量中誤差越大。同樣距離下小角度法的精度高于極坐標法。 

　　參考文獻 

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　　[3]夏才初等編著.土木工程監(jiān)測技術(shù)[m].中國建筑工業(yè)出版社，2001年07月第一版. 

　　[4]袁定偉，鄭加柱.建筑基坑變形監(jiān)測方法分析[m]南京，山西建筑，2007年3月.