小角法原理及在基坑水平位移监测中的测量步骤

一般的基坑变形监测中，都会观测基坑桩顶水平位移，因为水平位移最能反映出基坑目前的状态情况，基坑内壁是否位移，假如存在裂缝是否变大，是否会很快的发生倒塌的危险，能够及时的采取应对措施，说明水平位移观测的重要性不言而喻。对于水平位移观测我们常用的方法有很多，例如视准线法、极坐标法和导线测量法。观测数据为平面坐标或水平角和距离。但是今天我们介绍的是水平位移最简单，最常用的一种方法小角法。

小角法的工作原理

小角法位移监测是测定建筑物监测点沿某基线偏移的位移量，其实质是一种近似计算方法。将测站点到监测点多次测量距离视为相等，将位移量视为弧长，可构造小角图（图１）。

根据弧长与半径的几何关系，可依次推算相邻观测期小角增量Δα、Δβ、Δκ所对应的位移偏移量ＡＡ１、ＢＢ１、ＣＣ１，以Ｂ点两次偏移量δ计算为例，如式（1）所示，其中ρ＝206265″，D为测站到监测点的水平距离，如果是多次观测，可视为各次观测值相同。

δ＝Δβ×D/ρ

小角法的测量步骤

目前，小角法测量主要依靠精度比较高的全站仪，我们利用徕卡TS30型全站仪，其测角精度达0.5ｓ，测距精度达0.6ｍｍ＋D·10-6ｍ，当然这种价格也比较高。

第一步，在A点架设全站仪，进行对中整平，照准D点，测量出AD之间的距离L。

第二步，测量完距离后，对谁D点进行角度归零设置，然后再对准B点，测量出角BAD并进行记录下为β。（B点可以选用稳定建筑物上的避雷针等明显标识，一定是稳定建筑且比较细长的结构，利于我们照准。）

第三步，几天之后，D点位移到E点，重复一二的步骤，测量出角度BAE并进行记录。

第四步，将两次的角度进行就求差得到Δβ，那么水平位移的距离为δ＝Δβ×L/ρ。

一般情况下，基坑变形水平位移偏向基坑内侧为正数，偏向外侧为负数。在编辑报告的时候，最好有相关的文字说明。全站仪小角法水平位移监测具有施测简单，易于可视化分析的优点。同时在最不利条件下对位移误差进行保守计算，结果表明，水平位移精度达到三等监测要求。