帶狀測(cè)繪工程控制網(wǎng)優(yōu)化與精度分析

時(shí)間:2022-05-26 03:24:03

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帶狀測(cè)繪工程控制網(wǎng)優(yōu)化與精度分析

摘要:當(dāng)前我國基建行業(yè)不斷發(fā)展,在帶狀工程中,長基坑作為基建常見建筑結(jié)構(gòu),對(duì)于地鐵隧道等的建設(shè)來說都是不可或缺的。在長基坑開挖施工過程中,相關(guān)建筑企業(yè)需要對(duì)其進(jìn)行變形監(jiān)測(cè),然而,考慮到長基坑變形監(jiān)測(cè)所面臨的實(shí)際環(huán)境較為復(fù)雜,科學(xué)合理地進(jìn)行控制網(wǎng)布設(shè)及獲取精確變形數(shù)據(jù)就顯得尤為重要?;诖?,文章首先介紹了基坑變形監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)設(shè)計(jì)上的優(yōu)化,其次對(duì)變形監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)精度進(jìn)行了分析,以便為相關(guān)企業(yè)提供科學(xué)合理的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞:變形監(jiān)測(cè);控制網(wǎng)布設(shè);精度

在長三角地區(qū)進(jìn)行工程建設(shè)經(jīng)常需要構(gòu)建長基坑,而長三角地區(qū)的地質(zhì)條件較為復(fù)雜,存在較多的軟弱土層,因此對(duì)長基坑建設(shè)過程中的變形監(jiān)測(cè)就顯得十分重要,這決定著上部結(jié)構(gòu)的建設(shè)質(zhì)量。相對(duì)于其他建筑結(jié)構(gòu)物,長基坑的變形監(jiān)測(cè)并不能采取傳統(tǒng)落后的控制網(wǎng)測(cè)定方式,這也直接造成變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理方式的差異。相關(guān)技術(shù)人員為了確保獲得的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精確度,就需要對(duì)控制網(wǎng)中的基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行不斷復(fù)核。本文針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際,以南京市某地區(qū)地鐵深長基坑為例,采取固定基準(zhǔn),以此作為控制網(wǎng)監(jiān)測(cè)平差基準(zhǔn),然后采取組合后驗(yàn)方差方法對(duì)其數(shù)據(jù)穩(wěn)定性進(jìn)行檢查,以此判斷基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性,該方法能有效提供準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)于相關(guān)單位的現(xiàn)場(chǎng)工作具有重大意義。

一、基坑變形監(jiān)測(cè)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(cè)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(cè)量、激光三維測(cè)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(cè)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(cè)量技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)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(shì),對(duì)基坑變形進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警。本項(xiàng)目基坑監(jiān)測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)利用機(jī)器人測(cè)量技術(shù)進(jìn)行采集。相對(duì)落后的測(cè)量控制網(wǎng)布置是通過已知位置關(guān)聯(lián)未知點(diǎn)的位置,而考慮到長基坑具有狹長型的特點(diǎn),且基坑內(nèi)部穩(wěn)定基點(diǎn)相距未知點(diǎn)距離較遠(yuǎn),基坑內(nèi)部照光條件較差,給監(jiān)測(cè)工作的開展造成較大不便,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)精度也極容易受到影響,為此,本項(xiàng)目采取基準(zhǔn)點(diǎn)-工作基點(diǎn)-監(jiān)測(cè)點(diǎn)模式進(jìn)行控制網(wǎng)布置,其中,基準(zhǔn)網(wǎng)由基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)兩方面構(gòu)成,監(jiān)測(cè)網(wǎng)則由監(jiān)測(cè)點(diǎn)、工作基點(diǎn)兩方面構(gòu)成。通過安裝在工作基點(diǎn)上面的觀測(cè)設(shè)備對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)。以基準(zhǔn)點(diǎn)作為長基坑監(jiān)測(cè)的主要依據(jù),技術(shù)人員就必須充分考慮其穩(wěn)定性,為此,基準(zhǔn)點(diǎn)的布置位置需要遠(yuǎn)離基坑變形復(fù)雜區(qū)域,一般控制距離在100m左右。除此之外,技術(shù)人員在該項(xiàng)目變形區(qū)域外側(cè)布置4組基準(zhǔn)點(diǎn),每一組都需要在長基坑變形復(fù)雜區(qū)域100m處安裝9個(gè)棱鏡,并且3個(gè)基準(zhǔn)傳遞點(diǎn)需要布置在工作基點(diǎn)斷面上。技術(shù)人員所選用的測(cè)量儀器為LTM35機(jī)器人,首先在工作基點(diǎn)上安裝測(cè)量機(jī)器人,其次根據(jù)設(shè)定的時(shí)間間隔對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)、監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行變形測(cè)量[1]。

二、基坑變形監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)精度分析

技術(shù)人員在對(duì)變形測(cè)量獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí),倘若整個(gè)監(jiān)測(cè)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(cè)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(cè)點(diǎn)位置可以通過監(jiān)測(cè)點(diǎn)所獲得的監(jiān)測(cè)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(cè)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(cè)中的重要內(nèi)容,觀測(cè)現(xiàn)場(chǎng)無法判斷該點(diǎn)觀測(cè)值的變化是由于觀測(cè)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[2]。

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)[3]。

參考文獻(xiàn):

[1]鄧川.現(xiàn)代長大隧道洞內(nèi)控制測(cè)量與監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[D].西南交通大學(xué),2012.

[2]陳朔,王鐵生,趙鑫,等.康家院隧道地下控制網(wǎng)設(shè)計(jì)與貫通誤差計(jì)算[J].礦山測(cè)量,2019(1):83-86.

[3]張波.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)用于高精度工程控制網(wǎng)建立的可行性分析[J].北京測(cè)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(shù)有限公司 2.華東冶金地質(zhì)勘查局物探隊(duì)