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第
36
卷
2008
年第
3
期广州建筑
GUANGZHOU
ARCHITECTURE
V01
．
36 No
．
3
．
2008
沉降观测中不顾及前后视距差的作业方法
段杰，杜向锋
2
陈海涛
2
(1
．广东省核工业地质局测绘院，韶关
51
0800)
(2
．广东工业大学建设学院，广州
510075)
摘要：在基坑变形监测中，沉降观测费时费力，在整个基坑
变形监测的工作量中所占比重较大，本文
提出了一种沉降观测
的作业方法可以不顾及前后视距差而获得精确的沉降量。该方法可以大大提高沉降
观测的作业效率。本文从理论上详细的论证了该方法的正确性。
关键词：基坑监测：沉降观测
A
Method of Operation No Need
to
Calculate the Difference Between Fore
and Back
Sighting Distances in Leveling
DUAN
Jiel
DU
Xiang
—
fen#CHENG
Hai-ta02
(1
．
Designing
Institute of Industrial Nuclear
Geologic Bureau Guangdong
Province
，
Shaoguan 5 1
0800)
(2
．
Guangdong
University of
Technology
，
Guangzhou
Guangdong
，
Guangzhou 5 1
0075)
Abstract
：
Settlement
monitoring is
strenuous
and time-consuming
in the task of foundation
ditch
monitor,and it is
also
a
large part of work in the
whole work of foundation ditch
monitor
．
The author
put
forward
a
method that
can
ac
quire
the
correct
settlement quantity
but
no
need
to
calculate the difference between fore
and back sighting distances
and
proves
it from the
theories
．
This method raises
the work
efficiency
consumedly
．
Key
words
：
foundation ditch
monitor
；
settlement
monitoring
1
引言
在基坑监测工程中．需要对待建建筑物基坑
周边的地表及基坑施工影响范围内的建、构筑物
等布设监测点，监测其沉降情况，并据此会同其
他的相关观测数据分析和判定基坑开挖对基坑以
及周边环境的影响，避免工程事故发生。保障工
程安全顺利的进行。在基坑监测工作中。沉降观
测一般在基坑开挖前就对事先设置好的监测点进
行水准测量以获得监测点高程初值，随着基坑的
开挖。按照事先制定的监测方案频繁的重复观测，
以获取监测点高差的变化量
(
沉降量
)
，因此沉降
观测任务十分繁重，在基坑沉降观测中由于监测
点密集，为了平衡前后视距需要数次调整仪器才
能最终设站成功。平衡前后视距极大地影响了沉
降观测的工作效率。
2
不顾及前后视距差获取监测点准确沉降量
的方法
2
．
1
沉降观测的一般观测方法
以某基坑工程为例．沉降观测点布设如图
l
，<
/p>
在基坑开挖前首先进行高程控制网测量。高程控制
网一般采用独立水准网，在施工影响范围以外布设
一组稳定的水准点作为起算点。本工程中布设了三
个基准点
JZl
、
JZ2
和
JZ3
组成水准网，按照二等水
准进行联测并精密平差获取各基准点的高程。
o
目
●础
m
品对‰
’《缸
。
皿，
。
●
图
1
基坑周边沉降观测点布置图
万方数据
2008
< br>年第
3
期段杰等：沉降观测中不顾及前后视距差的作业方
法
39
在施工影响范围内靠近监测点较多的位置处
设置若干工作点，开挖前由基准点开始沿着工作
点布设一条附和水准路线，按照二等水准的要求
施测并进行平差，获得工作点高程，然后立即由
工作点按照二等水准要求推算所有监测点高程初
值，当基坑开挖开始后，按照事先确定的监测方
案重复上述测量过程．获取当次监测点的高程，
某监测点本次高程减前次高程的差值为该点本次
沉降量．本次高程减初始高程的差值为累计沉降
量。在本工程中我们由
JZl
开始依次沿着
GZl
、
GZ2
到
GZ7
然后回到
JZ2
布设了一条二等水准路
线，由
于高程控制中已经得到了
JZl
和
JZ
2
的高
程，那么就可以求得
GZl
．
GZ7
点的高
程，然后进
行沉降监测点高程测量．在
GZl
附近架设水准仪，
后视
GZl
．前视
JCl
。根据视距读数调整前后视
距，使得视距差小于二等水准对前后视距差要求
(
小于
lm)
，测量采用两
次仪器高法求取平均值作
为监测点高程。然后按照同样的方法
以
GZl
为后
视，分别测量
GZl
附近的监测点
J
C2
、
JC3
、和
JC4
的高程．然后按照同样方法测量其它各工作点
附近的所有监测点的高程。然后对各次数据进行
处理就可以得到当次沉降量和累计沉降量了。
2
．
2
不顾及前后视距差获取
监测点精确沉降量的方法
以本工程为例，基准点和工作点高程获取的
方法如前所述，测量监测点高程的时候按照下述
方法进行：在
GZl
附近．目测设置水准仪，使得<
/p>
仪器与
GZl
的后视距和仪器与
JCl
、
JC2
、
JC3
及
JC4
的距离尽可能的接近
(
在通视的情况下
)
，在
仪器设站位置做标记。然后按照二等的要求分别
读取这四个监测点的前视数。由此根据
GZl
的高<
/p>
程一次设站就可以得出
JCl
、
JC2
、
JC3
及
JC4
的
高程了
(
此时的高程中含有系统误差
)
，然后按照
相同的方法分别在其它各监测点附近设站就可以
推算当次所有的监测点高程，以后各次观测的时
候直接找到首次设站标记并设站进行观测就即可。
下面具体分析不顾及前后视距差对沉降观测
的影响。
水准测量中使前后视距相等主要是为了有效
< br>消除或者消弱视准轴与水准管轴不平行
(i
角
)
、
地球曲率、大气折
光的影响
ill(
见图
2)
。
～
l
一
!
——
z
一
图
2
不顾及前后视距的水准
测量
i
角会对读数产生一个系统误差
△：
A=S
．
tan
< br>／，
由于同一台仪器
i
是不变的，所以△的大小只与视
距
S
有关，地球曲率对高差的影响为：
Ah=S2
／
2R
，
<
/p>
其中
R
为地球曲率，所以当前后视距相等
的时候。
由
i
角产生的前后尺读数误差及地球曲率对高差的
影响都大小相等，因而根据高差计算公式，高差
等于后视读数减去前视读数。那么这两项的影响
就可以被完全消除。地形对称情况下大气垂直折
光的影响可以极大的消弱，在保证了前后视距大
致相等的情况下可以获得精确的高差和高程。
前后视距不相等的情况下．当固定了每次的设
站位置，监测点位置和工作点位置同定，假设首次
观测的前后视读数分别为
n
、
b
。第二次观测的前后
视读数分
别为∥、
b7
，考虑到误差的影响，有：
口
=
磊
+
△
+
△
^
，
+
拂
(1)
”
”
6=
苔
+
△
+
△
7+Ah
．硒．
其中
6
为大
气折光影响，苞和万为真值，
Ah
为
地球曲率影响。△
7
为
i
角引起的前后误差影响的
差值，无为高差的真值，艿
=
畜一
Z<
/p>
，根据高差计算公
式顾及上式有：
^cJ=
石
+
△
7+(AhJ-
Ahc)+(6J-8c) (2)
同样第二次观测则有：
^cJ=^+
△
7+(
△矗
J
一△
^G)+(q
一
6G)
(3)
两次观测的监测点的高程为：
日
J
；
HG
岷
(4)
Hj=
日
G+
％
则沉降量为：
￡
=H1
一
H1-HG
—
HG+h
毒
+08I
—黾
0
一
@t-80
(5)
其中
8
为沉降量，荟为沉降量的真值，苔
=
日，一
< br>
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