徕卡TS30全站仪在基坑变形(水平位移)观测中的应用探讨

徕卡TS30全站仪在基坑变形(水平位移)观测中的应用探讨摘要：基坑变形观测具有目标多、测回数多、精度要求高特点，传统人工观测费时费力，作业效率难以提高；徕卡TS30全站仪配合机载软件多测回测角软件很好的解决了这一问题。文章主要介绍徕卡TS30全站仪应用于基坑变形观测中遇到的问题与其解决的方法。关键词：TS30；基坑；变形观测；自动化测量1.前言基坑变形观测具有目标多、测回数多、精度要求高特点，传统人工观测费时费力，作业效率难以提高。徕卡超高精度TS30全站仪配合机载软件多测回测角软件很好的解决了这一问题，不仅提供了高效、便捷的自动化测量，大大提高了工作效率，降低了劳动强度，同时满足了内、外业数据一体化、规范化的作业要求。2．徕卡TS30全站仪及机载软件2.1徕卡TS30全站仪徕卡TS30超高精度全站仪，俗称测量机器人，测角精度0.5”，PinpointEDM测距精度有棱镜模式：0.6mm+1ppm，无棱镜模式：2mm+2ppm；具有自动目标识别和快速跟踪功能，自动目标识别(ATR)定位精度1mm。2.2多测回测角软件：多测回测角软件是建立高等级三角网、导线（网）以及大型构筑物和建筑物形变监测网时的主要观测手段。这些观测具有观测目标多、测回数多、精度要求高等特点，人工观测费时费力，作业效率难以提高。质量稳定，性能卓越的徕卡TS30全站仪为实现多测回测角的自动观测提供了可靠的硬件保障。专门设计的机载软件则提供了高效、便捷的自动化测量，大大提高了工作效率，降低了劳动强度，同时满足了内、外业数据一体化、规范化的作业要求，充分显示了该机载软件的先进性、可靠性与经济性，完善的后处理程序，能够进行各种网形的数据平差处理。3.基准网及变形监测网的布设3.1基准网布设基准点是变形监测的基准，应布设在变形影响区域外稳固可靠的位置，每个工程至少布设3个基准点，基准点在条件允许的情况下尽量采用观测墩以避免对中误差的影响，顾其成本、现场条件和徕卡TS30全站仪自动观测的特性，可将直接用于变形点观测的基准点和工作基点采用观测墩，其他基准点可布设成固定的墙上标志，边长宜控制在100m～300m之间。下图为笔者在柳钢元宝园基坑变形观测项目基准点布设图。该项目共布设了5个基准点和一个工作基点。其中用于变形点观测的一个基准点（J6）和一个工作基点(J4)采用观测墩，另外为三个墙上标志(J2、J3、J5)和一个钢筋混凝土标石（J1供备用），从项目后续的观测成果来看此种布点方法较为合理，取得了较好的效果。3.2变形观测点的布设基坑变形观测点一般布设在基坑边的支护冠梁或边坡顶上，具体视现场情况而定，间距一般控制在15～20米之间，选点时应顾及基坑支护方案，一般布设在有代表性的易变形处，基坑周边阳角应重点布设。下图为笔者在新银都基坑变形监测（水平位移）布点图4.观测条件的选择变形观测由于其精度要求高，往往对观测条件有较高要求，否则难以达到精度要求，笔者经多个基坑在不同观测条件下测试并进行数据对比，总结出应着重注意以下几个方面：a.观测不宜选择气温急剧变化的时段（如早晨太阳刚出时）。b.夏季观测不宜选择气温过高的正午，因为基坑变形点多设在地面，难以保证视线高度，地面温度过高时会导致全站仪难以识别棱镜中心从而影响观测精度甚至超限，如不可避免在正午测量，可采用加高目标点高度或给目标设置测伞方法。c.雨天观测应避免棱镜积水，否则会导致全站仪难以识别棱镜中心从而影响观测精度甚至超限。d.因基坑观测易受场地施工影响，仪器自动观测过程如遇目标被遮挡会导致整个测回数据无效，为避免影响可选择夜间观测。5.数据的自动化处理变形观测的数据处理较为繁琐，用传统的手工处理方法难以保证数据成果的及时提供，笔者结合我院质检要求，在现有数据平差处理软件的基础上以VB语言编制宏实现数据的自动处理，即节省时间又保证成果的准确。5.1程序界面5.2部分源代码DoWhileNotEOF(3)LineInput#3,STR3STR3=Trim(STR3)ForI=1To3MM=InStr(STR3,“,”)IfMM0ThenYY(I)=Trim(Left(STR3,MM-1))STR3=Trim(Right(STR3,Len(STR3)-MM))ElseIfSTR3““ThenYY(I)=STR3EndIfNextIDD=Left(YY(1),1)IfDD=“B”ThenI=CInt(Right(YY(1),Len(YY(1))-1))+5Sheet2.Cells(I,6)=YY(2)Sheet2.Cells(I,7)=YY(3)Sheet2.ls(I,2)))))*Val(Sheet2.Cells(I,10))EndIfLoopDYG=DYG+5WithSheet2.Range(“B6:”&“D”&DYG).NumberFormat=“##0.0000”EndWithWithSheet2.Range(“F6:”&“G”&DYG).NumberFormat=“##0.0000”EndWithWithSheet2.Range(“H6:”&“L”&DYG).NumberFormat=“##0.0”EndWithWithSheet2.Range(“F6:”&“L”&DYG).Borders.LineStyle=3.HorizontalAlignment=xlCenter.VerticalAlignment=xlCenter.Font.FontStyle=“TimesNewRoman”.Font.Size=10EndWithEndIfClose35.3数据处理结果5.3．1数据成果表5.3．2变形曲线图5.结语徕卡超高精度TS30全站仪配合机载软件多测回测角软提供了高效、便捷的自动化测量，大大提高了工作效率，降低了劳动强度，同时满足了内、外业数据一体化、规范化的作业要求。但由于笔者本身学识及各方面因素，在应用徕卡TS30全站仪进行基坑水平位移观测还存在许多不足之处，比如在数据处理过程还需部分人工处理，并未实现即测即得成果，对此笔者将今后工作实践中加以完善。参考文献：1、JGJ8-2007.建筑变形测量规范[S].2、黄声享，尹晖、蒋征.变形监测数据处理[M].武汉：武汉大学出版社，2003.13、TS30技术说明书