全站仪小角法基坑水平位移监测的误差分析与精度控制.docx

全站仪小角法基坑水平位移监测的误差分析与精度控制
全站仪小角法基坑水平位移监测的误差分析与精度控制
1.引言
随着工程建设的不断发展，大型基坑工程在城市建设中的应用越来越广泛。基坑的水平位移监测是其中重要的工作之一，而全站仪小角法作为一种常见的监测手段，在实际应用中也得到了广泛的应用。本文主要针对全站仪小角法在基坑水平位移监测中所存在的误差进行分析，并探讨如何提高监测的精度。
2.监测原理
全站仪小角法通过测量目标物体上的两个点之间的角度差来计算其水平位移。该方法基于光学原理，通过全站仪测量目标物体上两个反射棱镜的水平角度，然后计算两个点的角度差。根据角度差的变化，可以得出目标物体的水平位移情况。
3.误差来源及分析
在全站仪小角法监测中，存在着多种误差来源，下面将对其进行分析：
3.1角度测量误差
全站仪测量角度的精度是影响全站仪小角法监测精度的关键因素之一。角度测量误差来源主要包括仪器的精度、人为读数误差、大气折射等。其中，仪器精度可以通过校准来降低，而人为读数误差则可以通过提高操作人员的技术水平来减小。
3.2反射棱镜偏心误差
在实际监测中，由于反射棱镜的制造误差或安装位置不准确等原因，反射棱镜的光心与物体实际水平位置之间可能存在一定的偏移。这种偏心误差会导致监测结果的精度下降。为了减小该误差，可以通过精确安装反射棱镜、选取适当的测量距离等措施来进行控制。
3.3大气折射误差
大气折射是光线穿过大气层时由于密度变化而发生的偏折现象。在全站仪小角法监测中，大气折射误差会引入额外的测量误差，从而影响监测的精度。为了减小大气折射误差的影响，可以通过使用大气折射修正模型来进行校正。
4.精度控制方法
为了提高全站仪小角法在基坑水平位移监测中的精度，可以采取以下几种方法：
4.1仪器校准和检查
定期对全站仪进行校准和检查，以确保其测量精度和稳定性。在校准过程中，可以使用高精度水平仪和角度矫正加密板对全站仪进行校准，以提高测角精度。
4.2反射棱镜安装和选择
反射棱镜安装时应尽量减小反射棱镜偏心误差，确保其光心与物体实际水平位置之间的偏差较小；同时，在选择反射棱镜时，应选择质量好、制造精度高的反射棱镜，以提高监测精度。
4.3大气折射修正
根据大气折射的影响程度，可以采取不同的大气折射修正方法。例如，可根据实测的大气折射系数进行修正，或者采用大气折射修正模型来计算修正值。
5.结论
全站仪小角法是一种常见的基坑水平位移监测方法，在实际应用中存在一定的误差。本文通过分析了角度测量误差、反射棱镜偏心误差和大气折射误差等误差来源，并提出了仪器校准和检查、反射棱镜安装和选择以及大气折射修正等措施来提高监测精度。通过合理使用这些方法，可以有效地降低全站仪小角法监测的误差，提高监测精度，为基坑工程的施工和安全提供有效的技术支持。
参考文献：
[1]严锡焕,杜亚伟,张鹏,等.小角法全站仪应用误差因素分析[J].测绘工程,2016,25(9):161-164.
[2]韩静,李涛,李磊.基坑水平位移监测技术综述[J].土木建筑工程信息技术,2017(03):219-220.