[发明专利]一种基于自由设站归算算法的工程施工变形监测方法

说明书

本发明公开了一种基于自由设站归算算法的工程施工变形监测方法，包括通过全站仪对已知站点和监测点进行监测，得到已知站点监测数据；在自由站点上布置全站仪，得到自由站点监测数据；将每次从自由站点获得的自由站点监测数据从自由坐标体系中转换为与全站仪标准坐标体系对应的归算监测数据；计算归算监测数据的差值，获得工程施工变形的监测数据集合。本发明在首次监测时需要全站仪强制对中进行监测，在后续的连续监测过程中，全站仪可以在自由站点上进行监测，用归算监测数据来作为该次自由站点上的实际监测数据结果；本发明的方法能够大大降低监测操作难度，能够快速实现监测数据的采集，生成高精度的监测报表。

技术领域

本发明涉及工程施工安全监测技术领域，具体涉及到一种基于自由设站归算算法的工程施工变形监测方法。

背景技术

随着城市人口密度的增大,交通拥堵现象日益严重,为了有效的解决城市内部出行的拥堵问题,各大城市均在进行城市轨道交通建设。根据国家相关规定，项目施工过程中需要对施工项目的安全状态进行监测判断，其中对施工项目的变形状态是最主要的监测项目之一，及时的判断施工项目的变形、下沉情况，有利于保证施工区域极其周边区域的安全。

全站仪是集光、机、电于一体的高科技测量仪器；是集水平角、垂直角、距离、高差测量功能为一体的测绘仪器系统。全站仪能够实现放置一次仪器就能完成全站仪的全部测量工作；广泛应用于地面大型建筑、地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。

现有技术中均是通过全站仪进行施工区域的变形监测，全站仪在进行高精度的监测时，必须要进行强制对中。强制对中的原因在于：在进行精密工程测量操作时，由于其精度要求特别高，采用垂球对中，光学对中或激光对中时对中误差在总体误差中会产生显著的影响，因此采用精密仪器观测时多采用强制对中的方法。

全站仪常用的强制对中方法有：

(1)建立观测墩，观测墩上架设三角架，在观测墩平台上埋设螺纹管，使用时将全站仪固定在螺纹管上，其对中误差在0.2mm左右；埋设的螺纹管采用防锈的铜质材料。

(2)在观测墩上埋设仪器基座，使用时直接将仪器的照准部或相应部位插入，其对中误差小于0.1mm；也要对基座采用防护装置。

由此可见，若采用全站仪对施工区域进行监测，必须要将全站仪布置在预设的观测墩上，同时还必须要配置准确的固定结构和防护结构，这样无疑大大增大了数据检测的难度。

此外，工程施工的时间往往较长，需要长时间的对施工区域进行变形监测。由于工程施工的进度不同，有可能出现原有的观测墩不能够很好的对施工区域进行观测，这样就需要建设新的观测墩，然后再次进行强制对中和全站仪的安装。然而，观测墩的建造需要时间和成本，建造的位置也需要满足强制对中的要求，这样就增加了监测的操作难度。

因此，本发明需要解决的问题是：现有技术中通过全站仪对工程施工区域进行变形监测时，每次监测都需要全站仪固定在具有强制对中的观测墩上，若未进行强制对中，则无法进行监测。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于自由设站归算算法的工程施工变形监测方法。

本发明需要解决的技术问题：现有技术中通过全站仪对工程施工区域进行变形监测时，每次监测都需要全站仪固定在具有强制对中的观测墩上，若未进行强制对中，则无法进行监测。

为达上述目的，本发明的一个实施例中提供了一种基于自由设站归算算法的工程施工变形监测方法，包括以下步骤：

步骤(1)在工程施工的监测区域内设置若干个监测点，在监测区域外围设置若干个已知站点，在已知站点外围设置自由站点；

步骤(2)在已知站点上布置全站仪，强制对中后通过全站仪对已知站点和监测点进行监测，得到每个已知站点和监测点在全站仪标准坐标体系中的监测数据，该监测数据为已知站点监测数据；监测数据包括X轴监测数据、Y轴监测数据和高程监测数据；