[发明专利]一种基于对边测距的基坑顶部水平位移监测方法

权利要求书

1.一种基于对边测距的基坑顶部水平位移监测方法，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，步骤S1后，紧接着观测基坑监测点Wi，得到全站仪到基准点C1、C2的倾斜距离、天顶距和水平盘度度数，并计算得到基准点C2到监测点Wi的水平距离及方位角；

S3，计算基坑顶部监测点水平距离的收敛值；

S4，计算基坑顶部监测点水平距离在边坡方向上的分量、水平位移量及水平位移累积变化量；

所述步骤S2中，自由设站点P安置全站仪，观测全站仪到基准点C1、C2和监测点W1的倾斜距离、天顶距和水平盘度读数，分别为S_C1、V_C1、β_C1、S_C2、V_C2、β_C2及S_W1、V_W1、β_W1，根据余弦定理即可得到基准点C2到监测点W1的水平距离D_C2W1：

基准点C2到监测点W1的高差h_C2W1为：

h_C2W1＝S_W1·cosV_W1-S_C2·cosV_C2 (4)

基准点C2到监测点W1的方位角为α_C2W1：

其中：

如果将全站仪的起始读数设置为β_C1，全站仪瞄准基准点C1时水平盘度读数设置为β_C1，则：

γ₁＝β_C2-β_C1

γ₂＝β_W1-β_C2

如果将全站仪的起始读数设置为0°00′00″，则β_C1＝0°00′00″，则：

γ₁＝β_C2

γ₂＝β_W1-β_C2

其中β_C1、β_C2、β_W1均为全站仪对基准点和监测点观测时的水平盘度读数，而γ₁和γ₂为水平盘读数差，即水平角值；

所述步骤S3中，基准点到监测点之间水平距离的变化量即水平距离的收敛值Δd_C2W1，就是基坑支护结构顶部监测点相对基准点的水平位移量，即：

其中：为第n期的水平距离观测值，第n+1期的水平距离观测值；

如果每一期的水平距离观测值均与第一期比较，则每一期的收敛值Δd_C2W1即为基坑顶部监测点相对基准点的累积水平位移量，即为基坑坡顶水平位移累积监测值：

2.根据权利要求1所述的基于对边测距的基坑顶部水平位移监测方法，其特征在于，所述步骤S1中，全站仪观测P点到基准点C1、C2的倾斜距离S_c1、S_C2和夹角γ₁，及P点到基准点C1、C2的天顶距V_C1、V_C2，通过平差计算，根据公式(1)、(2)得到P点的坐标(x_p,y_p)：

其中：

3.根据权利要求1所述的基于对边测距的基坑顶部水平位移监测方法，其特征在于，所述步骤S4中，根据基准点C2到监测点W1的水平距离D_C2W1和方位角α_C2W1，即可计算基准点至各监测点之间的坐标差Δx_C2W1和Δy_C2W1，则坐标差Δx_C2W1为D_C2W1在x轴方向上的水平距离分量，Δy_C2W1为D_C2W1在y轴方向上的水平距离分量，即：

Δx_C2W1＝D_C2W1·cosα_C2W1 (8)

Δy_C2W1＝D_C2W1·sinα_C2W1 (9)

dΔx_C2W1为x轴方向上的水平分量的收敛值，即为x轴方向上的水平位移量，dΔy_C2W1为y轴方向上的水平收敛值，即为y轴方向上的水位移量，则：

基坑顶部监测点在x轴和y轴方向上的水平位移累积变化量分别为：