全站仪自由设站法的精度分析.docx

全站仪自由设站法的精度分析摘要:分析自由设站法的原理及精度评定推导利用自由设站法进行基坑监测的精度公式；结合某一基坑监测将自由设站法与目前在基坑监测中常用的测坐标法进行对比分析利用自由设站法对基坑进行变形监测完全满足规范要求具有较好的实用价值。关键词:自由设站法;基坑监测;精度分析Abstract:Theanalysisoffreeprincipleandaccuracyevaluationmethodtheprecisionformulaisderivedusingfreestationmethodoffoundationpitmonitoring;combinedwithacertainfoundationpitmonitoringwillfreestationmethodandpresentinthefoundationpitmonitoringcoordinatemethodusedsensorwereanalyzedusingthefreestationmethodfordeformationmonitoringfullymeetthestandardrequirementsonthefoundationandhasgoodpracticalvalue.Keywords:freestationmethod;monitoring;precisionanalysis中图分类号：TV551.4文献标识码：文章编号：随着我国国民经济的迅猛发展城市建设也突飞猛进随之出现了众多的超高层、大跨度空间结构。而做为工程建设第一步的基坑工程又是各种建筑上部施工的关键过去由于设计和施工过程中对基坑的认识不足、重视不够而发生过一些重大的工程事故造成了巨大的经济损失。由于目前尚无成熟的方法用于计算基坑周围土体的变形因此在施工过程中对基坑进行准确及时的监测就显得尤为重要。目前常用的基坑位移监测方法有视准线法、小角法和测坐标法等这些方法均需在基坑周边埋设基准点进行设站观测但由于基坑及周边地区均存在变形因此基准点的稳定性往往难以保证。本文提出利用全站仪自由设站法对基坑进行位移监测由于自由设站法无需固定基点所以完全避免了上述问题。本文依次介绍自由设站法的原理并推导自由设站法监测变形点的精度公式最后通过与目前基坑监测中常用的测坐标法进行对比分析得出利用自由设站法对基坑位移进行监测完全可满足规范要求。1自由设站法原理所示XOY为施工坐标系I为已知控制点P为自由设站点;xPy为以P为坐标原点以全站仪读盘零方向为x轴的局部坐标系0为施工坐标系X轴与局部坐标系x轴的夹角。在P点架设仪器对已知控制点I进行观测可得到P点到I点的距离Si和方向角i之后便可得到I点在xPy坐标系中的坐标即式中:Si为PI的水平距离i为水平方向的读数。利用坐标转换原理可得式中:k为局部坐标系之边长缩放系数令c=kcos0、d=ksin0则式(2)可变为式中:Xi、Yi、xi、yi均为已知数Xp、Yp、c、d为未知数因此为了求出这4个未知数必须要有4个方程式即至少必须观测到2个已知控制点。如果观测了2个以上的控制点便出现了多余观测此时可按间接平差原理在[VTPV]=min的条件下求出xp、Yp、c、d。计算公式如下[1]:利用该方法确定设站点坐标时至少观测2个控制点为了保证设站点精度以及防止个别控制点被破坏在实际工作中应至少安置3个控制点。2精度评定在变形监测工作中选择何种监测方法不仅要考虑这种方法的效率高低更重要的是采用这种方法进行监测时其精度是否可靠能否满足工程需要。下面将对自由设站法设站点精度以及利用自由设站法进行监测的精度评定方法进行讨论。2.1自由设站法设站点精度评定利用自由设站法确定设站点P的坐标时实际的观测量是边长和方向值由于在观测过程中存在观测、气象等误差的影响因此这里通过控制点原始坐标与坐标变化后的坐标之差来评定P点的精度计算公式为式中:xT为坐标变换后的坐标x为原始坐标n为控制点数。2.2监测点的精度评定通过自由设站得到设站点坐标后