全站仪坐标法在深基坑水平位移监测中的精度分析与应用(2)

1″级 （ 1″ 1 + 2） ± 1． 77 ± 1． 81 ± 1． 92 ± 2． 05 ± 2． 21 ± 2． 58 ± 3． 00

2″级 （ 2″ 2 + 2） ± 2． 50 ± 2． 58 ± 2． 79 ± 3． 07 ± 3． 39 ± 4． 15 ± 4． 99

0． 5 级″ （ 0． 5″ 1 + 1）

± 1． 03 ± 1． 06 ± 1． 13 ± 1． 21 ± 1． 29

1″级 （ 1″ 1 + 2） ± 1． 06 ± 1． 13 ± 1． 29

2″ 级 （ 2″ 2 + 2） ± 2． 06 ± 2． 16 ± 2． 40 ± 2． 72 ± 3． 09 ± 3． 90 ± 4． 78

光学对中（ m对中 = m偏心 = ± 1 mm）

强制对中（ m对中 = m偏心 = 0 mm）

± 1． 49

± 1． 70 ± 2． 16 ± 2． 65

± 1． 49

± 1． 70

（ 表中加粗斜体数字表示接近一等精度要求 ± 1． 5 mm； 阴影数字表示接近二等精度要求 ± 3． 0 mm）

从表 1 中可以看出：

1） 对于一等精度要求，必须采用强制对中且全站仪 距离限值由 150 m 放宽至 300 m； 采用光学对中即使采用 最高等级的全站仪也难以达到要求。

2） 对于二等精度要求，采用强制对中且等级高于 1″ 级的全站仪很容易达到要求，若采用 2″ 级距离限制在 200 m以内； 若采用光学对中，则 0． 5″级的全站仪很容易 达到要求，1″级全站仪限制在 400 m 以内，2″级全站仪限 制在 150 m 以内。

3） 需要说明的是，全站仪的标称精度中，测距精度相 对容易达到，外界气象条件对测距的误差作用相对小些， 容易实现其标称精度。而测角精度，以 2″级全站仪的代 表 TC 802 为例，2″只是表明仪器内部精度，它是在室内试 验场地获得的数值，不代表实际作业中的精度，实际测角 时的旁折光影响，作用更为显著，不易被人们掌握。但 是，以上精度估算可以作为一种定性的分析，实际作业时 根据外业成果和同类仪器的使用情况，采用多个测回来 实现。

该项目基坑安全等级为二级。根据基坑支护设计要 求，并结合工程实践经验，对该工程监测项目提出以下警 展不超过 3 mm。

的等级不低于 1″级，将 1″级全站仪改为 0． 5″级全站仪时， 戒值： 基坑支护桩顶部水平位移报警值为 50 mm，每天发

3． 2 观测方案

水平位移观测采用徕卡 TC 802 全站仪，其测角精度为 2″，测距精度为 2 mm + 2 ppm，按全站仪坐标法对埋设于支 护结构上的水平位移标志进行观测，每次观测所得的各个 监测点坐标与基坑开挖前进行的初始观测相比较，所得的 坐标差即为该监测点在本观测周期内的累计位移值。监测 点及控制点均采用特制的观测标志，观测标志上设强制对 中标志，保证每次观测均在同一点位上。按规范要求，本工 程应采用的二等变形测量等级可以满足监测需要。根据表 1 的分析，采用强制对中时，当全站仪精度为（ 2″ 2 + 2） 时， 距离限制在 200 m 以内，该工程符合这一条件。

3． 3 观测结果分析

在 58 期观测过程中，基坑的 37 个位移监测点的累计 水平位移量在 2． 8 ～ 16． 2 mm 之间，均未超过报 警 值

（ 50 mm） ； 水平位移变化速率在 0． 0 ～ 0． 6 mm / d 之间，均 未达到报警值（ 3． 0 mm / d） 。37 个位移监测点位移变化 最大为 W5 号监测点，其累计水平位移量为 16． 2 mm； 最 大变化速率为 SW 3 和 SW 17 号 监 测 点，变 化 速 率 为 0． 6 mm / d，均未达到报警值。

通过以上分析可知，采用全站仪坐标法，直接测定基 坑围护墙顶水平位移，根据精度分析而采用适当的全站

3 工程应用实例

3． 1

工程概况

2

某基坑工程为一层地下全埋式车库，框架剪力墙结 构，基础为柱下独立基础。基坑面积约 10 849． 6 m ，周长 约为 478． 9 m，± 0． 00 m 相当于绝对标高 12． 50 m，本基坑

采用相对标高，地下车库底板板面标高为 － 7． 60 m，坑底 仪，可以满足该项目二级基坑的监测精度要求。 标高 － 8． 30 m。 （下转第 260 页）

260

测绘与空间地理信息

2011 年

至所有交点都被遍历过一次，可得到另一个交，为 I5 ，I6 ， I7 ，I8 ，I5顺次连接构成的闭合多边形。得交集（ 阴影部分）

如图 2 所示。

表 3 A 表 Tab． 3 Tabulation A

点的位置 多边形顶点

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

…

…

A1

A2

A3

A1

I1

I2

I3

I4

I5

I6

I7

I8

I9

I10

…

及交点 front next

－1 4

5 6

9 10

13 －1

0 5

4 1

1 7

6 8

7 9

8 2

2 11

10 12

11 13

12 3

－1 －1

… …

－1 －1

表 4 B 表 Tab． 4 Tabulation B

点的位置 多边形顶点

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

…

B1

B2

B3

B4

B5

B1

I2

I3

I4

I9

I8

I5

I6

I7

I10

I1

及交点 front next

－1 6

7 8

9 10

11 12

13 14

15 －1

0 7

6 1

1 9

8 2

2 11

10 3

3 13

12 4

4 15

14 5

－1 －1

在另一多边形的边上。考虑到在实际应用中，两多边形 的顶点相互重合和一多边形的顶点在另一多边形的边上 这两种情况不多，但这两种情况的类型较多，应用本算法 暂时还不能解决此两种情况，需要在进一步研究中实现。

参考文献：

［1］ 于雷易，边馥苓，万丰． 一种多边形交、并、差运算的有效

算法［J］． 武汉大学学报 （ 信息科学版 ） ，2003，25 （ 5 ） ：

图 2 两个简单多边形的交集

Fig． 2 Intersection of two simple polygons

615 － 618．

［2］ 吴立新，史文中． 地理信息系统原理与算法［M］． 北京：

科学出版社，2003．

［3］ 周培德． 计算几何 （ 第二版） ［M］． 北京： 清华大学出版

社，2005．

［4］ 李海姣，张维锦． 用 VC + + 实现的任意多边形剪裁算法

［J］． 计算机应用，2005，25（ 12） ： 421 － 423． ［5］ 杜爽，陈成永． 以节点操作实现多边形求交的算法［J］．

测绘通报，2007（ 10） ： 21 － 24．

4 结束语

本算法采用双向链表结构，容易实现对多边形的顶 点及交点快速存储及对交集多边形顶点的快速 …… 此处隐藏：1498字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……