謝長羽

摘? ? 要：隨著衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)的迅速發(fā)展，我國在測繪地理信息產(chǎn)業(yè)的工程領(lǐng)域已進(jìn)入集全球定位系統(tǒng)（GPS）、格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GLONASS）、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）和伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（Galileo）的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS）時(shí)代。本文對(duì)帶狀測繪工程控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與精度進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：帶狀測繪;控制網(wǎng)優(yōu)化;精度分析

1? 引言

當(dāng)前全國范圍內(nèi)廣泛開展的城市大比例尺帶狀地形圖測繪，核心數(shù)據(jù)成果即為滿足測量精度要求的1∶500、1∶2000現(xiàn)狀地形圖，主要工作量集中在地物特征點(diǎn)的外業(yè)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)精度檢測等環(huán)節(jié)。項(xiàng)目具有任務(wù)量大、施測工期緊、測區(qū)環(huán)境復(fù)雜、交通量大、安全系數(shù)低、施測難度大等典型特征。

2? 施工方案及監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)

基坑整體施工順序?yàn)橛杀毕蚰弦来芜M(jìn)行開挖，坑中坑位置進(jìn)行二次開挖。采用基坑頂部放坡及SMW工法樁+內(nèi)支撐、SMW工法樁+可回收高壓旋噴水泥土錨索、鋼板樁+內(nèi)支撐相結(jié)合的支護(hù)體系，在基坑的西北角和西南角采用頂部放坡和SMW工法樁+內(nèi)支撐，基坑?xùn)|北角、東南角及東側(cè)位置采用頂部放坡和SMW工法樁+可回收高壓旋噴水泥土錨索，坑中坑位置采用鋼板樁+內(nèi)支撐，在基坑開挖施工過程中，周邊土體的位移能夠直接反應(yīng)出基坑開挖對(duì)周圍環(huán)境的影響，對(duì)基坑進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測能夠切實(shí)保障基坑及周圍建構(gòu)筑物的安全，及時(shí)跟蹤掌握基坑開挖和地下室施工過程中可能出現(xiàn)的各種不利情況，為建設(shè)單位和施工單位合理安排土方開挖順序和施工進(jìn)度，確?；蛹爸車?gòu)筑物、地表的安全，出現(xiàn)隱患時(shí)為及時(shí)采取應(yīng)急措施提供技術(shù)依據(jù)。文中選取支護(hù)樁周邊土體深層水平位移、基坑坡頂水平位移及豎向位移、支撐及錨索軸力的現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

3? 基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)布設(shè)

在基坑?xùn)|側(cè)，在距離基坑30m外不受施工影響的穩(wěn)定區(qū)域，沿千峰南路從南到北每隔100m布設(shè)1個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，共布設(shè)3個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)（K1～K3）;在基坑西側(cè)，在距離基坑30m外不受施工影響的穩(wěn)定區(qū)域，在地表從南到北每隔100m布設(shè)1個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，共布設(shè)3個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)（K4～K6）。在基準(zhǔn)點(diǎn)采用洛陽鏟挖直徑約200mm、深度為1.5m的孔，然后將長度為2m的Φ16鋼筋打入孔內(nèi)，并用C20混凝土進(jìn)行澆筑，鋼筋頂部高出地面約10cm，并砌磚保護(hù)。本次水平位移與豎向位移監(jiān)測基準(zhǔn)點(diǎn)，二者共用。

4? 周邊地表豎向位移監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)

用電錘在地表鉆孔，植入Φ12長30cm鋼筋，用植筋膠固定的方法，在基坑?xùn)|側(cè)、西側(cè)道路地表每隔25m布設(shè)一個(gè)道路地表監(jiān)測點(diǎn)。本次在基坑?xùn)|側(cè)千峰南路人行道布設(shè)7個(gè)地表監(jiān)測點(diǎn)，編號(hào)為DB1～DB7，基坑西側(cè)布設(shè)6個(gè)地表監(jiān)測點(diǎn)，編號(hào)為DB8～DB13。

5? 監(jiān)測方法

5.1? 豎向位移基準(zhǔn)網(wǎng)測量

本次高程控制網(wǎng)采用獨(dú)立高程系，使用電子水準(zhǔn)儀（徠卡DNA03）配一對(duì)2m銦鋼精密條碼尺，按二等沉降觀測技術(shù)要求測量，技術(shù)要求符合《建筑變形測量規(guī)范》（JGJ8-2016）中相關(guān)規(guī)定。

5.2? 水平位移監(jiān)測

使用全站儀（徠卡TS11）采用坐標(biāo)法測量：在基坑圍護(hù)邊的兩端遠(yuǎn)處各選定一個(gè)穩(wěn)固基準(zhǔn)點(diǎn)K2、K3，用全站儀測出其坐標(biāo)，以K3為測站點(diǎn)、K2為定向點(diǎn)，測得各監(jiān)測點(diǎn)的初始坐標(biāo)X0、Y0，監(jiān)測點(diǎn)本次Xi、Yi與初始值X0、Y0的差值即為該點(diǎn)X、Y累計(jì)位移量。以上無論是平面監(jiān)測網(wǎng)、豎向監(jiān)測網(wǎng)的建立，還是平面觀測點(diǎn)、豎向觀測點(diǎn)的觀測，自始至終都使用同樣的儀器設(shè)備、相同的作業(yè)人員、相同的作業(yè)方法。

6? 施測具體執(zhí)行

（1）GPS測量作業(yè)的基本技術(shù)要求。根據(jù)規(guī)范要求，為提高外業(yè)精度，外業(yè)觀測提高一個(gè)等級(jí)，按三等進(jìn)行觀測，平差處理精度按四等進(jìn)行。靜態(tài)測量中三、四等衛(wèi)星截取高度角≥15°;三、四等觀測時(shí)段數(shù)≥1;三、四等數(shù)據(jù)采集間隔10s～30s;三等同時(shí)觀測可使用衛(wèi)星數(shù)≥5，四等同時(shí)觀測有用衛(wèi)星數(shù)≥4;三等有效時(shí)段時(shí)長≥60min，四等有效時(shí)段時(shí)長≥45min;接收機(jī)類型都為單/雙頻、PDOP值≤6。（2）GPS測量網(wǎng)形設(shè)計(jì)。按靜態(tài)相對(duì)定位模式，6臺(tái)接GPS接收機(jī)同時(shí)觀測;同步網(wǎng)間通過邊聯(lián)的方法構(gòu)網(wǎng)，構(gòu)成大地四邊形或三邊形組成的線形網(wǎng)。復(fù)測、加密測量同時(shí)進(jìn)行，數(shù)據(jù)獨(dú)立處理。將加密的控制網(wǎng)與設(shè)計(jì)院的控制網(wǎng)相附合到設(shè)計(jì)院的控制網(wǎng)上。本標(biāo)段為獨(dú)立標(biāo)段，前后與既有道路順接，無相鄰單位搭接情況。

7? 基坑坡頂水平位移分析

該工程沿支護(hù)結(jié)構(gòu)邊緣共布置了15個(gè)水平位移觀測點(diǎn)（C1～C15），監(jiān)測時(shí)間為2018年10月19日至2019年4月11日。在此期間，基坑坡頂水平位移超出預(yù)警值（25㎜）的測點(diǎn)為C12、C13、C14，其余測點(diǎn)均未超出預(yù)警值;坡頂水平累計(jì)位移最大值為53㎜，測點(diǎn)編號(hào)C13。本文選取超出預(yù)警值C12、C13、C14測點(diǎn)做分析，將坡頂水平位移繪制成時(shí)程曲線，。

8? 基坑變形監(jiān)測系統(tǒng)控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

由于長基坑自身的環(huán)境限制因素較多，常規(guī)的控制網(wǎng)變形監(jiān)測措施難以有效開展，而目前隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人測量、激光三維測量等先進(jìn)智能化技術(shù)也得到了較為廣泛的應(yīng)用。其中，機(jī)器人測量技術(shù)可以借助于智能化搜索棱鏡位置功能，有效獲取長基坑邊角相關(guān)數(shù)據(jù)，且該技術(shù)采取的數(shù)據(jù)處理方式較為常規(guī);激光三維測量技術(shù)的主要優(yōu)勢在于能獲取大范圍、大量的數(shù)據(jù)，但這也對(duì)數(shù)據(jù)分析處理造成了極大的難度。當(dāng)前不少企業(yè)已經(jīng)逐漸采取智能化、系統(tǒng)實(shí)時(shí)化手段，充分利用軟硬件優(yōu)勢，對(duì)基坑變形進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測預(yù)警。

9? 基坑變形監(jiān)測控制網(wǎng)精度分析

技術(shù)人員在對(duì)變形測量獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，倘若整個(gè)監(jiān)測網(wǎng)內(nèi)部有變形較小的基準(zhǔn)點(diǎn)，起算數(shù)據(jù)也較為充足，則可以通過固定基準(zhǔn)進(jìn)行其余點(diǎn)的測定。本文主要選取固定基準(zhǔn)，且該位置在長基坑內(nèi)部是既知的，繼而根據(jù)數(shù)據(jù)平差判定工作基點(diǎn)的具體位置，其余監(jiān)測點(diǎn)位置可以通過監(jiān)測點(diǎn)所獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)、工作基點(diǎn)坐標(biāo)獲取。為此，基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)是否具備高精度對(duì)于長基坑變形監(jiān)測具有重要意義，本項(xiàng)目在初始階段即將基準(zhǔn)點(diǎn)放在長基坑內(nèi)部變形較為穩(wěn)定的區(qū)域，但是其穩(wěn)定性仍舊存在不可靠現(xiàn)象，因此，判定基準(zhǔn)點(diǎn)位置的穩(wěn)定性是長基坑監(jiān)測中的重要內(nèi)容，觀測現(xiàn)場無法判斷該點(diǎn)觀測值的變化是由于觀測誤差引起還是由于基準(zhǔn)點(diǎn)穩(wěn)定性發(fā)生變化引起，本文采用組合后驗(yàn)方差檢驗(yàn)法對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)穩(wěn)定性進(jìn)行判斷。組合后驗(yàn)方差檢驗(yàn)法就是通過基準(zhǔn)點(diǎn)的各種組合，進(jìn)行平差計(jì)算，以結(jié)果的后驗(yàn)單位權(quán)方差構(gòu)成統(tǒng)計(jì)量，進(jìn)行χ2檢驗(yàn)（又稱卡方檢驗(yàn)），當(dāng)統(tǒng)計(jì)量大于給定的分位值時(shí)，若零假設(shè)（基準(zhǔn)點(diǎn)未顯著變動(dòng)）不成立，可得到顯著變動(dòng)的基準(zhǔn)點(diǎn)，需要進(jìn)行迭代計(jì)算，直到檢驗(yàn)通過。具體的步驟如下：根據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)進(jìn)行基準(zhǔn)點(diǎn)組合，如有m個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，則可取m個(gè)、m-1個(gè)、m-2個(gè)、…m-k個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的組合，所有的組合數(shù)，對(duì)每一組合作后驗(yàn)方差檢驗(yàn)。

10? 結(jié)束語

在整個(gè)施工過程中，加強(qiáng)和完善對(duì)圍護(hù)墻體的變形觀測，以及對(duì)周邊的水體、建筑物、管線的監(jiān)測，及時(shí)反饋信息，指導(dǎo)優(yōu)化施工，即信息化施工是確保整個(gè)圍護(hù)體系穩(wěn)定性的一個(gè)不可缺少的重要措施。

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