6.2 水平位移监测

    6.2.1  水平位移的监测方法较多，但各种方法的适用条件不一，在方法选择和施测时均应特别注意。

        采用小角度法时，监测前应对经纬仪的垂直轴倾斜误差进行检验，当垂直角超出±3°范围时，应进行垂直轴倾斜修正；采用视准线法时，其测点埋设偏离基准线的距离不宜大于2cm，对活动觇牌的零位差应进行测定；采用前方交会法时，交会角应在60°～120°之间，并宜采用三点交会法等。

    6.2.2  水平位移监测网可采用单导线、导线网、边角网等形式布设整体水平位移监测网，也可按照各侧边布置独立的基准线。各种布网的长短边长不宜差距过大。

        建立假定坐标系统或建筑坐标系统时，应使坐标轴指向尽可能与大部分基坑围护边线保持平行，减少误差积累。

    6.2.3  采用视准线法和小角法进行位移观测时，如因场地环境或通视条件限制，不便设置基准点，可在不受施工扰动等因素影响的稳定位置设置方向标志作为方向基准。采用基准线控制时，每条基准线要设置检核基准点，定期对基准线位置进行检验、修正。

        水平位移监测的工作基点宜设置具有强制对中的观测墩，根据现行行业标准《建筑变形测量规范》JGJ8的规定，变形观测精度等级为特等和一等的基准点及工作基点应建造具有强制对中装置的观测墩或埋设专门观测标石。变形观测等级为二等以及采用极坐标法观测水平位移时，宜设置具有强制对中装置的观测墩。

    6.2.4  水平位移监测精度确定时，考虑了以下几方面因素：一是应能满足监测预警的要求，包括变化速率及预警累计值两个监测预警值的控制要求；二是与现有测量标准规定的测量精度相协调；三是在控制监测成本的前提下适当提高精度要求。

        对于水平位移累计值，依据现行行业标准《建筑变形测量规范》JGJ8，以允许变形量的1/10～1/20作为测量精度要求值。但这样的精度还不能满足部分变形速率要求严格的基坑工程，因此，要进一步结合变形速率预警值的要求提高监测精度。由于变形速率预警值是连续分布的，本标准以2倍中误差作为极限误差，同时考虑不同基坑设计安全等级的变形速率预警值分布特征，制定出本条监测精度，与现行行业标准《建筑变形测量规范》JGJ8的观测精度等级一、二等基本上相匹配。

        在实际工作中，监测方依据基坑设计提出的预警累计值和变化速率预警值，按照表6.2.4确定监测点坐标中误差，然后再根据监测点坐标中误差选择满足该精度要求的监测仪器。关于水平位移变化速率预警值与监测点坐标中误差的匹配问题，研究结果表明：

            (1)当监测频率≥2d时，表6.2.4中对应的坐标中误差满足变化速率预警监控的要求；

            (2)当监测频率≤1d时，对监测数据超过变化速率预警值但小于2√2σ0（σ0为监测点坐标中误差）时，应对超出预警值的测点进行重复观测，排除粗差，通过两次监测数据综合判定后，方可确认预警。

    6.2.5  目前全站仪极坐标法是水平位移监测的主要方法之一，全站仪仪器精度的选择是影响观测精度的关键。为了方便全站仪的选用，确保观测精度，本条在误差分析的基础上结合国内现状，对不同观测精度要求下的全站仪测角、测距标称精度做出了具体规定。

        全站仪极坐标法水平位移监测的误差分析，考虑了仪器测角与测距误差、测站对中误差、觇牌对中误差和人眼照准误差的综合影响，未考虑基坑项目周边环境温度、气压和旁折光等因素。当基坑水平位移监测精度要求较高时，需要顾及基坑相关环境因素的影响，应尽可能安排在同一时段、同一环境条件下施测，并通过适当增加测回数以提高监测成果精度。

        全站仪极坐标法观测宜设置强制对中观测墩，以减小测站对中误差的影响。测站点（工作基点）邻近基坑，易受基坑变形、施工作业以及观测墩体本身可能发生的不均匀沉降影响。为提高监测成果可靠性，每次观测均应对控制点稳定性进行检查，应定期联测基准点，校核测站点坐标。

        为减少照准误差的影响，需要对工作基点至监测点的距离进行适当限制。按照监测点坐标中误差不大于1.0mm、1.5mm、2.0mm、3.0mm的精度要求，考虑基坑监测中测站点至监测点距离一般不大于300m，仪器、觇牌对中误差不大于0.5mm，经分析，获得不同标称精度全站仪角度与边长观测所需要的测回数见表1。当基坑现场观测条件不利或监测数据不稳定时，可适当增加测回数或选用高等级仪器来提高监测精度。

        基坑工程是在较为复杂的施工环境下实施，当观测视线受障碍物遮挡、环境温度与气压、施工震动与粉尘等基坑现场观测条件较差，以及仪器设备使用过程中的部分技术指标发生变化时，可能出现监测点坐标数据异常，导致变化速率预警，此时应适当增加测回数或选用高等级仪器来提高监测精度，以确保坐标数据的准确性。

        当测站采用强制对中观测墩、监测点为固定棱镜，全站仪自动照准棱镜的自动化监测方法，全站仪测角、测距标称精度分别为0.5〞，(1mm＋1ppm)时，监测点坐标中误差计算结果优于1.0mm。

    6.2.6  视准线小角法测量误差来源主要有测角误差、仪器对中误差和人眼照准误差。在工作基点采用强制对中观测墩或精密光学对中以及选择较好观测条件的情况下，进行仪器选型和计算小角测回数时，可忽略仪器对中误差和人眼照准误差等偶然误差的影响，而主要考虑仪器测角误差的影响。

        按本标准中提出的偏差中误差的精度要求，考虑测站点至监测点距离L≤300m，当选择不同标称精度全站仪时，视准线小角法观测所需要的测回数见表2。