小角法原理及在基坑水平位移監測中的測量步驟

一般的基坑變形監測中，都會觀測基坑樁頂水平位移，因為水平位移最能反映出基坑目前的狀態情況，基坑內壁是否位移，假如存在裂縫是否變大，是否會很快的發生倒塌的危險，能夠及時的采取應對措施，說明水平位移觀測的重要性不言而喻。對于水平位移觀測我們常用的方法有很多，例如視準線法、極坐標法和導線測量法。觀測數據為平面坐標或水平角和距離。但是今天我們介紹的是水平位移最簡單，最常用的一種方法小角法。

小角法的工作原理

小角法位移監測是測定建筑物監測點沿某基線偏移的位移量，其實質是一種近似計算方法。將測站點到監測點多次測量距離視為相等，將位移量視為弧長，可構造小角圖（圖１）。

根據弧長與半徑的幾何關系，可依次推算相鄰觀測期小角增量Δα、Δβ、Δκ所對應的位移偏移量ＡＡ１、ＢＢ１、ＣＣ１，以Ｂ點兩次偏移量δ計算為例，如式（1）所示，其中ρ＝206265″，D為測站到監測點的水平距離，如果是多次觀測，可視為各次觀測值相同。

δ＝Δβ×D/ρ

小角法的測量步驟

目前，小角法測量主要依靠精度比較高的全站儀，我們利用徠卡TS30型全站儀，其測角精度達0.5ｓ，測距精度達0.6ｍｍ＋D·10-6ｍ，當然這種價格也比較高。

第一步，在A點架設全站儀，進行對中整平，照準D點，測量出AD之間的距離L。

第二步，測量完距離后，對誰D點進行角度歸零設置，然后再對準B點，測量出角BAD并進行記錄下為β。（B點可以選用穩定建筑物上的避雷針等明顯標識，一定是穩定建筑且比較細長的結構，利于我們照準。）

第三步，幾天之后，D點位移到E點，重復一二的步驟，測量出角度BAE并進行記錄。

第四步，將兩次的角度進行就求差得到Δβ，那么水平位移的距離為δ＝Δβ×L/ρ。

一般情況下，基坑變形水平位移偏向基坑內側為正數，偏向外側為負數。在編輯報告的時候，最好有相關的文字說明。全站儀小角法水平位移監測具有施測簡單，易于可視化分析的優點。同時在最不利條件下對位移誤差進行保守計算，結果表明，水平位移精度達到三等監測要求。