帶狀測繪工程控制網優化與精度分析
時間:2022-05-26 03:24:03
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摘要:當前我國基建行業不斷發展,在帶狀工程中,長基坑作為基建常見建筑結構,對于地鐵隧道等的建設來說都是不可或缺的。在長基坑開挖施工過程中,相關建筑企業需要對其進行變形監測,然而,考慮到長基坑變形監測所面臨的實際環境較為復雜,科學合理地進行控制網布設及獲取精確變形數據就顯得尤為重要。基于此,文章首先介紹了基坑變形監測控制網設計上的優化,其次對變形監測控制網精度進行了分析,以便為相關企業提供科學合理的參考依據。
關鍵詞:變形監測;控制網布設;精度
在長三角地區進行工程建設經常需要構建長基坑,而長三角地區的地質條件較為復雜,存在較多的軟弱土層,因此對長基坑建設過程中的變形監測就顯得十分重要,這決定著上部結構的建設質量。相對于其他建筑結構物,長基坑的變形監測并不能采取傳統落后的控制網測定方式,這也直接造成變形監測數據處理方式的差異。相關技術人員為了確保獲得的監測數據的精確度,就需要對控制網中的基準點進行不斷復核。本文針對現場實際,以南京市某地區地鐵深長基坑為例,采取固定基準,以此作為控制網監測平差基準,然后采取組合后驗方差方法對其數據穩定性進行檢查,以此判斷基準點的穩定性,該方法能有效提供準確監測數據,對于相關單位的現場工作具有重大意義。
一、基坑變形監測系統控制網優化設計
由于長基坑自身的環境限制因素較多,常規的控制網變形監測措施難以有效開展,而目前隨著信息化技術的發展,機器人測量、激光三維測量等先進智能化技術也得到了較為廣泛的應用。其中,機器人測量技術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數據,且該技術采取的數據處理方式較為常規;激光三維測量技術的主要優勢在于能獲取大范圍、大量的數據,但這也對數據分析處理造成了極大的難度。當前不少企業已經逐漸采取智能化、系統實時化手段,充分利用軟硬件優勢,對基坑變形進行動態監測預警。本項目基坑監測相關數據利用機器人測量技術進行采集。相對落后的測量控制網布置是通過已知位置關聯未知點的位置,而考慮到長基坑具有狹長型的特點,且基坑內部穩定基點相距未知點距離較遠,基坑內部照光條件較差,給監測工作的開展造成較大不便,監測數據精度也極容易受到影響,為此,本項目采取基準點-工作基點-監測點模式進行控制網布置,其中,基準網由基準點、工作基點兩方面構成,監測網則由監測點、工作基點兩方面構成。通過安裝在工作基點上面的觀測設備對監測點和基準點進行觀測。以基準點作為長基坑監測的主要依據,技術人員就必須充分考慮其穩定性,為此,基準點的布置位置需要遠離基坑變形復雜區域,一般控制距離在100m左右。除此之外,技術人員在該項目變形區域外側布置4組基準點,每一組都需要在長基坑變形復雜區域100m處安裝9個棱鏡,并且3個基準傳遞點需要布置在工作基點斷面上。技術人員所選用的測量儀器為LTM35機器人,首先在工作基點上安裝測量機器人,其次根據設定的時間間隔對基準點、監測點進行變形測量[1]。
二、基坑變形監測控制網精度分析
技術人員在對變形測量獲取的數據進行處理時,倘若整個監測網內部有變形較小的基準點,起算數據也較為充足,則可以通過固定基準進行其余點的測定。本文主要選取固定基準,且該位置在長基坑內部是既知的,繼而根據數據平差判定工作基點的具體位置,其余監測點位置可以通過監測點所獲得的監測數據、工作基點坐標獲取。為此,基準點坐標是否具備高精度對于長基坑變形監測具有重要意義,本項目在初始階段即將基準點放在長基坑內部變形較為穩定的區域,但是其穩定性仍舊存在不可靠現象,因此,判定基準點位置的穩定性是長基坑監測中的重要內容,觀測現場無法判斷該點觀測值的變化是由于觀測誤差引起還是由于基準點穩定性發生變化引起,本文采用組合后驗方差檢驗法對基準點穩定性進行判斷[2]。
組合后驗方差檢驗法就是通過基準點的各種組合,進行平差計算,以結果的后驗單位權方差構成統計量,進行χ2檢驗(又稱卡方檢驗),當統計量大于給定的分位值時,若零假設(基準點未顯著變動)不成立,可得到顯著變動的基準點,需要進行迭代計算,直到檢驗通過。具體的步驟如下:根據基準點數進行基準點組合,如有m個基準點,則可取m個、m-1個、m-2個、…m-k個基準點的組合,所有的組合數,對每一組合作后驗方差檢驗[3]。
參考文獻:
[1]鄧川.現代長大隧道洞內控制測量與監測技術研究[D].西南交通大學,2012.
[2]陳朔,王鐵生,趙鑫,等.康家院隧道地下控制網設計與貫通誤差計算[J].礦山測量,2019(1):83-86.
[3]張波.北斗衛星導航系統用于高精度工程控制網建立的可行性分析[J].北京測繪,2019(7):792-796.作者單位:,,
作者:胡長健 魏波 單位:1.南京南大巖土工程技術有限公司 2.華東冶金地質勘查局物探隊
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