带状测绘工程控制网优化与精度分析

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摘要：当前我国基建行业不断发展，在带状工程中，长基坑作为基建常见建筑结构，对于地铁隧道等的建设来说都是不可或缺的。在长基坑开挖施工过程中，相关建筑企业需要对其进行变形监测，然而，考虑到长基坑变形监测所面临的实际环境较为复杂，科学合理地进行控制网布设及获取精确变形数据就显得尤为重要。基于此，文章首先介绍了基坑变形监测控制网设计上的优化，其次对变形监测控制网精度进行了分析，以便为相关企业提供科学合理的参考依据。

关键词：变形监测；控制网布设；精度

在长三角地区进行工程建设经常需要构建长基坑，而长三角地区的地质条件较为复杂，存在较多的软弱土层，因此对长基坑建设过程中的变形监测就显得十分重要，这决定着上部结构的建设质量。相对于其他建筑结构物，长基坑的变形监测并不能采取传统落后的控制网测定方式，这也直接造成变形监测数据处理方式的差异。相关技术人员为了确保获得的监测数据的精确度，就需要对控制网中的基准点进行不断复核。本文针对现场实际，以南京市某地区地铁深长基坑为例，采取固定基准，以此作为控制网监测平差基准，然后采取组合后验方差方法对其数据稳定性进行检查，以此判断基准点的稳定性，该方法能有效提供准确监测数据，对于相关单位的现场工作具有重大意义。

一、基坑变形监测系统控制网优化设计

由于长基坑自身的环境限制因素较多，常规的控制网变形监测措施难以有效开展，而目前随着信息化技术的发展，机器人测量、激光三维测量等先进智能化技术也得到了较为广泛的应用。其中，机器人测量技术可以借助于智能化搜索棱镜位置功能，有效获取长基坑边角相关数据，且该技术采取的数据处理方式较为常规；激光三维测量技术的主要优势在于能获取大范围、大量的数据，但这也对数据分析处理造成了极大的难度。当前不少企业已经逐渐采取智能化、系统实时化手段，充分利用软硬件优势，对基坑变形进行动态监测预警。本项目基坑监测相关数据利用机器人测量技术进行采集。相对落后的测量控制网布置是通过已知位置关联未知点的位置，而考虑到长基坑具有狭长型的特点，且基坑内部稳定基点相距未知点距离较远，基坑内部照光条件较差，给监测工作的开展造成较大不便，监测数据精度也极容易受到影响，为此，本项目采取基准点－工作基点－监测点模式进行控制网布置，其中，基准网由基准点、工作基点两方面构成，监测网则由监测点、工作基点两方面构成。通过安装在工作基点上面的观测设备对监测点和基准点进行观测。以基准点作为长基坑监测的主要依据，技术人员就必须充分考虑其稳定性，为此，基准点的布置位置需要远离基坑变形复杂区域，一般控制距离在100m左右。除此之外，技术人员在该项目变形区域外侧布置4组基准点，每一组都需要在长基坑变形复杂区域100m处安装9个棱镜，并且3个基准传递点需要布置在工作基点断面上。技术人员所选用的测量仪器为LTM35机器人，首先在工作基点上安装测量机器人，其次根据设定的时间间隔对基准点、监测点进行变形测量[1]。

二、基坑变形监测控制网精度分析

技术人员在对变形测量获取的数据进行处理时，倘若整个监测网内部有变形较小的基准点，起算数据也较为充足，则可以通过固定基准进行其余点的测定。本文主要选取固定基准，且该位置在长基坑内部是既知的，继而根据数据平差判定工作基点的具体位置，其余监测点位置可以通过监测点所获得的监测数据、工作基点坐标获取。为此，基准点坐标是否具备高精度对于长基坑变形监测具有重要意义，本项目在初始阶段即将基准点放在长基坑内部变形较为稳定的区域，但是其稳定性仍旧存在不可靠现象，因此，判定基准点位置的稳定性是长基坑监测中的重要内容，观测现场无法判断该点观测值的变化是由于观测误差引起还是由于基准点稳定性发生变化引起，本文采用组合后验方差检验法对基准点稳定性进行判断[2]。

组合后验方差检验法就是通过基准点的各种组合，进行平差计算，以结果的后验单位权方差构成统计量，进行χ2检验（又称卡方检验），当统计量大于给定的分位值时，若零假设（基准点未显著变动）不成立，可得到显著变动的基准点，需要进行迭代计算，直到检验通过。具体的步骤如下：根据基准点数进行基准点组合，如有m个基准点，则可取m个、m-1个、m-2个、…m-k个基准点的组合，所有的组合数，对每一组合作后验方差检验[3]。

参考文献：

[1]邓川.现代长大隧道洞内控制测量与监测技术研究[D].西南交通大学,2012.

[2]陈朔,王铁生,赵鑫,等.康家院隧道地下控制网设计与贯通误差计算[J].矿山测量,2019(1):83-86.

[3]张波.北斗卫星导航系统用于高精度工程控制网建立的可行性分析[J].北京测绘,2019(7):792-796.作者单位：，，

作者:胡长健 魏波 单位:1.南京南大岩土工程技术有限公司 2.华东冶金地质勘查局物探队