工程第三方评估_一种全新的关于工程变形监测网布设交会法

工程第三方评估_一种全新的关于工程变形监测网布设交会法 工程丈量中的变形监测网是一种精度、靠得住性和迅速度都要求极高的专用节制网，是工程变形监测的基本，已往大多回收地面边角丈量要领成立地面三角形网，还曾流行过布设一种全自由网或局部自由网(拟稳网)。

跟着测绘科技的敏捷成长，变形监测网的布设要领有很大的改变。此刻根基回收GNSS 和丈量呆板人等当代高新技能建网，对付范畴较大的地面工程如大型水坝、桥梁等的变形监测，大多回收GNSS技能成立基准网，在基准点上直接视察变形监测点(方针点);对付范畴较小的工程，可将两种技能团结起来，一样平常以丈量呆板人技能为主布设建网，地下工程则只能回收丈量呆板人技能成立边角同测网。

本文提出了变形监测网布设的一种新要领，即不设站和自由设站边角交会法，下面予以具体先容。


一、不设站和自由设站边角交会法

01 新要领的描写

不设站和自由设站边角交会法成立变形监测网的要领，又称殽杂基点网法，这种网由基准点(即参考点或已知点)和事变基点构成。基准点布设在变形区外较量稳定、不易粉碎的处所，这些点要专门计划和制造非凡的装置，将棱镜牢靠其上，作为参考点，但在基准点上不设测站。

事变基点回收自由设站方法布设在便于对基准点和变形监测点(称方针点)举办视察的吻合位置。方针点要布设在变形体上，方针点代表离散化的变形体，方针点的变革代表变形体的变形。

要求在事变基点上至少能与两个基准点通视，而且能视察尽也许多的方针点，并且要对事变基点举办清算加固处理赏罚，配置便于架设丈量呆板人举办功课的逼迫对中装置，担保在视察进程中不至产生变换。

由于基准点不设站，只在事变基点上设站，事变基点又可以自由选择，基准点、事变基点和方针点的坐标是通过边角交会要领获得，以是称不设站和自由设站边角交会法，成立的网由基准点和事变基点构成，以是称殽杂基点网，此法称殽杂基点网法。包罗方针点的殽杂基点网称扩大的殽杂基点网。

02 新要领的要求

1) 要求基准点在3 个以上(含3 个)，且设在变形区外较量稳定、不易粉碎的处所，要专门计划和制造非凡的装置便于棱镜牢靠;

2) 要求事变基点之间只管通视，且能与3 个以上(含3 个)的基准点通视，能视察尽也许多的方针点。事变基点须举办加固处理赏罚并配置逼迫对中装置，便于架设丈量呆板人举办功课，在视察进程中不至产生变换;

3) 要行使颠末判断且成果强盛的平差软件举办殽杂基点网和扩大的殽杂基点网(即包罗了方针点)的精密平差，不能用自编软件或浅显平差软件。本文的仿真平差计较和实例数据处理赏罚僻静差回收的是武汉大学测绘学院研制的科傻体系之科达普施软件(COSA_CODAPS);

4) 在周期监测中，应以多个基准点举办定向，并作偏向、间隔检点，宜回收组合后验方差检讨法判定明显变换的基准点，以不变的基准点为已知点，计较事变基点和变形监测点的坐标;

5) 得当监测范畴较小的各类工程，如大型深基坑、都市地铁地道、高支模、高边坡以及滑坡等典范工程，网中最大通视距多在1 km 以内，均匀边长一样平常小于400 m。

03 新要领的特点

新要领的特点可归纳为：

1) 在基准点不架设全站仪，只安排棱镜作为丈量呆板人的照准方针;

2) 事变基点可自由布设在变形区内或变形区边沿，只需在事变基点架设丈量呆板人举办边角视察;

3) 在初次建网即初始丈量时，回收在独立坐标系且假设一个已知点和一个已知偏向举办最小束缚精密平差，确定基准点和事变基点的坐标;

4) 在建网往后的周期丈量中，将初始丈量时的基准点坐标作为已知点，对扩大的殽杂基点网举办束缚平差，现实是用边角后方交会道理确定事变基点的坐标，用边角前线交会道理确定方针点的坐标;

5) 对付网形、网的图形强度要求较低，黑白边相差可以较大，两相邻偏向间的角度可以较小，选点构网较量利便;

6) 边长较短，测角所引起的横向偏差和测边引起的纵向偏差较小，整个网的精度较高;

7) 通过较量方针点各周期的坐标差确定其程度位移及其变革。

04 新要领的几个推论

这里所界说的推论是指按照有关理论导出又颠末仿真计较验证而无需证明的命题。归纳如下：

推论1：在整个监测时代，绝大部门基准点不会产生明显变形，产生明显变形的基准点易于通过必然要领(如组合后验方差检讨法)发明后剔除，别的基准点如有随机的1~2 mm 的细小变形，对方针点的变形监测成就的影响可忽略不计。

推论2：事变基点在监测时段内不会产生变形，事变基点在差异周期中也许产生变形，但不影响方针点的变形监测成就。

推论3：在要求视察全部彼此通视偏向和边长的条件下，对殽杂基点网的网形和图形强度不做任何要求。

推论4：殽杂基点网的仿真计较功效与现实很是相符，可信度高。


二、殽杂基点网的仿真计较和说明

01 典范殽杂基点网

一样平常来说，殽杂基点网中的事变基点数量少于基准点的数量，事变基点可所以两个，对变形监测点组成前线交会图形;可所以3 个，自己组成一个三角形；也可所以4 个，自己组成一个大地四边形。

图1 为一个典范的殽杂基点网，由6 个基准点J1 、J2 、J3 、J4 、J5 、J6 和4 个事变基点GJ1 、GJ2 、GJ3 、GJ4 构成，只需在4 个事变基点设站，通过边角交会视察，就可以完成殽杂基点网的成立事变。

殽杂基点网的初始视察异常重要，一样平常回收多测回独立视察，多时段一再视察，在统一个假设的坐标系下，牢靠一点一偏向举办精密平差，在坐标较差通过环境下，取点的坐标均值作为基准点的准确坐标，作为厥后的周期视察已知值行使。

02 计较与说明

1) 殽杂基点网的根基信息。如图1 所示的网共有10 个点，视察了31 个偏向，25 条边，最长边GJ3 到J1 ，长893 m，最短边GJ2 到J3 ，长199 m，均匀边长400 m 阁下。在事变基点GJ1 、GJ2 、GJ3 、GJ4 上别离有8、6、9、8 个照准点，基准点除J3 由所有4 个事变基点交会外，别的5 个点均由3 个事变基点交会，回收丈量呆板人举办边角自动化视察，偏向视察6 个测回，边长视察4 个测回，2~3 h 即可完成一个时段的视察。

2) 网的初始丈量平差。网的初始丈量假设GJ1为已知点，GJ1 到GJ2 的偏向为已知偏向，做一点一偏向的最小束缚平差，可得基准点和事变基点的坐标。假设回收偏向视察精度为1 s，边长视察的精度为1 mm+1×10-6，网的多余视察值数为35，均匀多余视察值数为0.61，最瑕玷J6 的X 、Y 坐标精度别离为1.7 mm 和1.4 mm，点位精度为2.2 mm。

全部边的精度都小于1 mm，最弱边GJ4 到J5 的精度优于0.9 mm。若举办一天三时段的视察，取基准点坐标的均值，可进步基准点坐标的精度和靠得住性。X 、Y坐标精度可到达1.0~1.2 mm 阁下。完全可将基准点的坐标当成已知坐标，供周期视察时扩大基准点网平差之用。

3) 扩大网的周期丈量平差。以6个基准点J1 、J2 、J3 、J4 、J5 、J6 为已知点，在网视察后对方针点做变形视察，大大都方针点由两个事变基点作边角前线交会获得，极个体点也许由3个事变基点作边角前线交会获得，或只有一个事变基点作极坐标获得。

因为已知点增多，殽杂基点网的视察数稳固，网的靠得住性有较大进步，多余视察值数增进到44，均匀多余视察值数达0.79，事变基点的坐标精度小于0.5 mm，边长精度小于0.6 mm。方针点的坐标精度都在1.1 mm 以内。

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