王東洋 張偉 董鑫 卞媛 谷海嵩

摘 要：從我國(guó)現(xiàn)在所制定的視準(zhǔn)線法、小角法以及極坐標(biāo)法等相關(guān)方面中，能夠看出地鐵深基坑墻頂水平位移的傳統(tǒng)監(jiān)督測(cè)量方法。筆者在本篇文章中對(duì)這些傳統(tǒng)的監(jiān)督測(cè)量方法進(jìn)行了分析，分析出這些監(jiān)督測(cè)量方法的優(yōu)缺點(diǎn)以及其原理和精準(zhǔn)程度，希望能夠?qū)ξ覈?guó)軌道交通建設(shè)施工安全風(fēng)險(xiǎn)的控制提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：地鐵；深基坑；墻頂水平位移；光纖技術(shù)

近年來(lái)我國(guó)的城市規(guī)劃進(jìn)程不斷加快，地鐵在我國(guó)城市的交通中使用越來(lái)越多，我國(guó)人民對(duì)于地鐵交通的需求也越來(lái)越大。但是因?yàn)槲覈?guó)的城市高層建筑不斷增多，地下的管道布置非常緊密，有許多的地鐵基坑需要建立在橋梁、高層建筑物、重要建筑物、大型公共建筑物、交通干線、地下管道等相關(guān)設(shè)施附近，這就有可能會(huì)引起附近的建筑物出現(xiàn)裂縫傾斜的情況，嚴(yán)重的時(shí)候回出現(xiàn)地下管道炸裂和路面開(kāi)了裂開(kāi)塌陷等相關(guān)情況。對(duì)此相關(guān)施工單位需要在地鐵車站基坑施工的過(guò)程中，保證基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)，對(duì)于監(jiān)測(cè)方案相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)進(jìn)行完善，特別是對(duì)于連續(xù)墻體的水平位移監(jiān)測(cè)。在這篇文章中筆者主要寫了經(jīng)常出現(xiàn)的幾種方法進(jìn)行了分析介紹。

1傳統(tǒng)水平位移監(jiān)測(cè)技術(shù)

在傳統(tǒng)的水平位移監(jiān)測(cè)方法中，視準(zhǔn)線法水平位移監(jiān)測(cè)方法在實(shí)踐過(guò)程中使用非常的多，視準(zhǔn)線法水平位移監(jiān)測(cè)的主要原理，是在基坑附近施工影響區(qū)域之外尋找兩個(gè)較為穩(wěn)定的基準(zhǔn)點(diǎn)，通過(guò)對(duì)這兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行連線，并且這條基準(zhǔn)線需要和基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的墻頂達(dá)到平行的狀態(tài)，施工隊(duì)伍需要定時(shí)定期的對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)到基準(zhǔn)線的垂直距離進(jìn)行監(jiān)測(cè)，然后對(duì)兩次的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較計(jì)算，計(jì)算之間出現(xiàn)的差值，計(jì)算出來(lái)的差值就是經(jīng)過(guò)時(shí)間發(fā)生的圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻頂?shù)乃轿灰啤?/p>

視準(zhǔn)線法的使用最早是使用在水平位移測(cè)量中，因?yàn)橐暅?zhǔn)線法的使用方法較為簡(jiǎn)單快捷，其主要的使用有測(cè)量小角法以及活動(dòng)牌法。

我們從地鐵的基坑來(lái)看，基準(zhǔn)線A點(diǎn)到B點(diǎn)之間的距離是比較長(zhǎng)的，這也就造成了要想準(zhǔn)確精準(zhǔn)的測(cè)量出期間的數(shù)據(jù)是非常困難的，對(duì)此根據(jù)讀書誤差來(lái)作為視準(zhǔn)線法的主要誤差。此外這種方法的精準(zhǔn)度比較低，非常容易受到外界各種因素以及環(huán)境的影響，很難做到自動(dòng)檢測(cè)等相關(guān)問(wèn)題。

在測(cè)量小角法水平位移監(jiān)測(cè)的使用是非常多的水平監(jiān)測(cè)方法之一，其使用原理是建立在視準(zhǔn)線法的基礎(chǔ)之上，進(jìn)行了一些優(yōu)化和改進(jìn)。其測(cè)量的方法同樣是安設(shè)一條基準(zhǔn)線，根據(jù)其角度測(cè)量設(shè)備，測(cè)量出等待測(cè)量點(diǎn)和基準(zhǔn)線之間的微小角度，并且需要測(cè)量出基準(zhǔn)線上投影點(diǎn)和架站點(diǎn)兩者中間的距離，通過(guò)計(jì)算帶測(cè)點(diǎn)和基準(zhǔn)線的偏差數(shù)值。其中的偏離數(shù)值是 另外小角法測(cè)水平誤差的數(shù)值公式是 。從這里可以看出測(cè)小角法的原理，測(cè)量過(guò)程中產(chǎn)生的誤差可以忽略掉，主要影響則小角的時(shí)觀測(cè)精準(zhǔn)度。對(duì)此使用水平移監(jiān)測(cè)的時(shí)候可以提高精度設(shè)備的測(cè)量準(zhǔn)確率，這樣可以有效地提高測(cè)量準(zhǔn)確程度。

在傳統(tǒng)的測(cè)量方法中極坐標(biāo)法水平移監(jiān)測(cè)方法的使用也是非常的多，這是因?yàn)闃O坐標(biāo)法在施工過(guò)程中的監(jiān)測(cè)效果比較良好，極坐標(biāo)法的監(jiān)測(cè)方式和視準(zhǔn)線法以及測(cè)小角法這兩種測(cè)量方法不同，極坐標(biāo)法能夠通過(guò)對(duì)A坐標(biāo)點(diǎn)和B坐標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)直接換算出P點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)值，從而可以直接計(jì)算出偏移的數(shù)值。

極坐標(biāo)法是相交視準(zhǔn)法與測(cè)小角法，在實(shí)際的使用過(guò)程中十分便利，特別是在遇到基坑形狀不夠規(guī)整的時(shí)候，在使用過(guò)程中精度的誤差主要是出現(xiàn)在其測(cè)量距離和測(cè)量角度上，對(duì)此極坐標(biāo)在使用水平位移監(jiān)測(cè)的時(shí)候，成果主要是受到儀器所影響。

現(xiàn)如今由于我國(guó)城市對(duì)于地鐵的需求比較大，我國(guó)相關(guān)的研究開(kāi)發(fā)部門不斷的在進(jìn)行施工工藝的研究和創(chuàng)新，其中光纖技術(shù)在我國(guó)已經(jīng)被研究出來(lái)，光纖技術(shù)是一種新型施工工藝技術(shù)，經(jīng)過(guò)我國(guó)相關(guān)研究部門結(jié)合幾十年的科學(xué)研究創(chuàng)新出來(lái)的技術(shù)，光纖技術(shù)早期是使用在通訊技術(shù)領(lǐng)域，直到后來(lái)被相關(guān)部門使用研發(fā)到監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域中，其主要的原理是對(duì)結(jié)構(gòu)漏水滲水情況進(jìn)行定位監(jiān)測(cè)，同時(shí)還可以對(duì)溫度進(jìn)行位移監(jiān)測(cè)，這就為我國(guó)工程的安全施工提供了有力的保障，從另一方面加快了我國(guó)施工的進(jìn)度，為我國(guó)的施工安全提供了有力的技術(shù)保障?，F(xiàn)目前光纖技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的使用都非常的廣泛，通常被使用在監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中，結(jié)合其優(yōu)秀使用單位的經(jīng)驗(yàn)成果可以看出，光纖監(jiān)測(cè)技術(shù)可以非常有效的得到任意一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的全部信息，這就直接實(shí)現(xiàn)了連續(xù)動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)，光纖技術(shù)相比較傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x器使用的視準(zhǔn)線法、測(cè)小角法和極坐標(biāo)法，光纖技術(shù)擁有非常多不能夠替代的優(yōu)點(diǎn)，光纖的外層一般情況下都擁有堅(jiān)實(shí)的保護(hù)設(shè)施，其皺紋鋼是擁有絕緣物質(zhì)的，光纖的核心本身材料又是石英，使用擁有降低電磁信號(hào)干擾的特點(diǎn)，并且還可以直接杜絕其他的信息干擾，這就能夠是的光纖受到的影響是非常小的。此外光纖信號(hào)傳播時(shí)候發(fā)生的損害比較低，其頻帶較寬，光纖本身就具有體積小重量較輕的好處，在實(shí)際的施工使用過(guò)程中非常利于運(yùn)輸，同時(shí)在安裝過(guò)程中可以有效的降低埋設(shè)損耗。光纖的傳輸抗干擾能力比其他工藝高出許多，因?yàn)槠湫阅茌^為強(qiáng)大、使用年限較長(zhǎng)，而且光纖的成本隨著我國(guó)的發(fā)展也在不斷地降低，這也就使得光纖技術(shù)在我國(guó)今后的監(jiān)測(cè)工作使用中能夠變得更加廣泛。

此外還有經(jīng)過(guò)我國(guó)研發(fā)出來(lái)的GPS多天線監(jiān)測(cè)技術(shù)，這種技術(shù)在監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中使用次數(shù)也是非常的多，因?yàn)槠錅y(cè)量方式擁有非常多的優(yōu)點(diǎn)，其數(shù)據(jù)傳輸較快，適合大多數(shù)氣候環(huán)境，在測(cè)量點(diǎn)之間不需要通視等方面，GPS的原理相當(dāng)于一個(gè)信號(hào)接收器，通過(guò)嘉禾的天線收到所需的GPS信號(hào)，就可以對(duì)各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行記錄監(jiān)測(cè)。一般情況下多天線GPS的核心是由一臺(tái)多天線控制器組成的，其控制器是硬件和軟件這兩方面構(gòu)建而成。其硬件部分主要是負(fù)責(zé)多通道的微波開(kāi)關(guān)，將GPS接收器在短時(shí)間內(nèi)和其他安放的天線進(jìn)行連接，軟件部門可以實(shí)現(xiàn)多通道對(duì)觀測(cè)點(diǎn)的時(shí)間、數(shù)據(jù)、訊息進(jìn)行接收保證接收器不會(huì)收到其他信號(hào)的干擾。

結(jié)束語(yǔ)：在傳統(tǒng)的測(cè)量方法之中，小角法以及視準(zhǔn)線法兩者都建立在基坑形狀較為標(biāo)準(zhǔn)的情況上，然而極坐標(biāo)法對(duì)于基坑的形狀沒(méi)有任何需求。對(duì)于地鐵建設(shè)這種大型的深基坑來(lái)說(shuō)，小角法和視線法需要照準(zhǔn)的目標(biāo)因?yàn)榫嚯x太遠(yuǎn)就會(huì)降低其監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度，此外在測(cè)量過(guò)程中在基坑的周圍存在非常多的障礙物，這些障礙物直接會(huì)對(duì)觀測(cè)的結(jié)果造成影響?，F(xiàn)目前我國(guó)對(duì)于儀器設(shè)備的要求越來(lái)越高，地鐵基坑的測(cè)量工作主要是在使用極坐標(biāo)法。這些年來(lái)通過(guò)相關(guān)研究部門的努力也研究出了許多新的測(cè)量方法，這些方法都是非常使用的并且擁有很好的未來(lái)發(fā)展?jié)摿?，我?guó)許多的城市對(duì)于地鐵的需求越來(lái)越大，相關(guān)的研究部門對(duì)于施工技術(shù)的研究也在不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法已經(jīng)跟不上地鐵交通建設(shè)的速度了。對(duì)此知道工程安全施工對(duì)于我國(guó)實(shí)現(xiàn)和諧社會(huì)有著非常大的幫助。

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