徕卡变形监测解决方案在基坑变形监测中的应用

杨茂伟

（山东省地矿工程勘察院，山东济南250014）

徕卡测量新技术应用专栏

徕卡变形监测解决方案在基坑变形监测中的应用

杨茂伟

（山东省地矿工程勘察院，山东济南250014）

建筑物基坑边坡稳定性监测工作中，需要采用传统测量方法测定监测点的水平位移，并采用精密水准测量监测边坡的垂直位移。

施工过程中的现场监测对取得大量测试数据，以及总结经验、完善基坑的支撑、提高设计水平有着重要意义。首先，可了解基坑的设计强度，为今后降低工程成本指标提供设计依据；其次，可及时了解地下土层、地下管线、地下设施、地面建筑在施工过程中所受的影响及其程度；最后，能够及时发现和预报险情的发生及其程度，为及时采取安全补救措施提供保障。

徕卡变形监测解决方案所用仪器由Leica TS30专业型全站仪和Leica DNA03数字水准仪组成［6］，两种仪器分别监测基坑坡顶的水平位移和垂直位移。

本文结合济南力高国际项目基坑监测所积累的经验，参照相关规范和文献，对深坑监测进行论述，并总结徕卡变形监测解决方案在基坑变形监测中的应用优势及存在的问题。

一、工程实例

1.工程概况

该项目基坑监测工程位于济南市历下区奥体西路东、涵源大街北侧、乘风路西侧的一片拆迁空地内。项目总占地面积约50 000.00 m2，基坑北侧开挖深度 5.50～6.30 m，基坑东侧开挖深度 5.50～10.00 m，基坑西侧开挖深度5.30～11.30 m，基坑南侧开挖深度9.50～11.30 m。场区地下水埋深较大，基坑监测不考虑地下水影响。

2.监测项目

采用仪器监测与巡视检查相结合的方法对以下方面进行监测:①坡顶水平位移监测；②坡顶沉降监测；③周边建筑物沉降监测；④周边路面沉降监测；⑤周边管线沉降监测；⑥周边裂缝监测。

本文重点分析坡顶水平位移监测和坡顶沉降监测。

3.测量仪器及方法

（1）测量仪器及其各自精度

1）Leica TS30专业型全站仪:测角精度0.5″，测距精度1 mm+1×10-6D。

2）Leica DNA03数字水准仪:每千米偶然中误差为0.30 mm，标尺使用因瓦（合金）数码标尺。

（2）测量方法

本次基坑变形监测工作采用任意直角坐标系统和假定高程基准。水平位移基准点和工作基点之间以D级精度静态GPS进行测量。垂直位移基准点以闭合路线的形式按二等水准测量要求进行往返观测。测绘过程中固定人员、仪器，尽量在相同时段进行相应的观测，尽量减少大气折光和人为因素对观测结果的影响。

基坑变形监测水平位移观测采用极坐标法，垂直位移观测采用二等水准测量方法进行。

（3）基坑监测点的布设与测量

基坑水平位移和沉降观测点随基坑开挖进度进行设置，基坑水平位移和沉降观测共用监测点，观测标志为十字形钢标，在基坑周边上钻孔设置，共设43个水平位移和沉降监测点，编号为W1—W43。

4.观测周期

于2012年3月12日至2013年8月5日，共进行了50个周期基坑监测工作。

5.观测精度

水平位移采用三等观测精度；基准点观测采用一级沉降观测精度；沉降监测点观测采用二级沉降观测精度。

6.平差计算

平差方法采用南方平差软件和建筑沉降分析系统ST5.5软件进行计算分析，并绘制位移和沉降过程线，输出成果资料。如表1、图1—图4所示。

图1

图2

图3

图4

1）水平位移控制网精度情况为:①GJ3:点位中误差0.8 mm；②GJ4:点位中误差0.7 mm；③GJ5:点位中误差0.6 mm；④GJ6:点位中误差0.6 mm。

2）水准测量基准点精度情况为:

表1

水准测量测站中误差为

水准环闭合差为-0.42 mm。

两个指标均符合规范要求。

7.位移与沉降变形分析

（1）基坑位移

X方向位移累积最大为 W22点，位移量为-17 mm，位移速度为-0.038 mm/d；X方向位移累积最小为W2点，位移量为0 mm，位移速度为0 mm/d。Y方向位移累积最大为W36点，位移量为+13 mm，位移速度为0.033 mm/d；Y方向位移累积最小为W10点，位移量为0 mm，位移速度为0 mm/d。X方向平均位移为-2.07 mm，位移速度为-0.010 mm/d；Y方向平均位移为2.88 mm，位移速度为0.016 mm/d。

（2）基坑沉降

沉降累积最大为W36点，沉降量为9.13 mm，沉降速度为0.023 mm/d。沉降累积最小为W23点，沉降量为-0.27 mm，沉降速度为-0.001 mm/d。发生最大沉降为W36点第35期，沉降量为9.43 mm，沉降速度为0.032 mm/d。平均沉降为-0.22 mm，沉降速度为-0.003 mm/d。

8.监测结论

根据以上监测项目测量数据的统计情况及变形过程线，监测数据变化量均在预警值范围内，说明基坑在开挖和使用期间处于稳定状态。

二、结束语

1）Leica TS30专业型全站仪自动寻找目标，自动对中观测，其获得的数据很大程度上消除了人为观测带来的误差。数据形成的曲线很好地反映了被测点的变化趋势，虽然也存在少量跳变，但是跳变幅度逐渐变小，说明基坑随着时间的推移越来越稳定。

2）Leica DNA03数字水准仪自动安平读取因瓦（合金）数码标尺，同样消除了人为观测读数带来的各种误差。仪器获得的数据稳定可靠、精度高，从曲线图可以看出被观测点的变化趋势明显。

广告

（本专栏由徕卡测量系统和本刊编辑部共同主办）