论文高边坡变形监测中全站仪坐标差分法的应用是大学硕士与本科全站仪坐标差毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料下载，关于免费教你怎么写全站仪坐标差方面论文范文。
摘 要：在各类基础项目施工中,需要对一些高边坡地形进行测绘工作,数据的准确性直接影响了建设工程的质量.对于高边坡的测试方法较为常用的是,在高边坡附近设立一个固定的观测基点,进而实现对高边坡的变形监测；相对而言,这种环境较为理想,但在城市或其他视线遮挡物较多的情况下,则很难实施.通视条件和场地的限制导致观测点距离高边坡越来越近,很容易受到影响,从而导致数据的准确性不足.本文以下针对高边坡变形对固定观测基点影响的分析,以提高观测精度为研究目的,阐述全站仪坐标差分法的有效应用措施.
关键词：全站仪；高边坡；变形监测；差分方法；应用方法
1.前言
近年来,随着我国经济发展趋势的逐渐平稳,各项社会基础设施建设也进入了完善阶段,特别是在城市发展的过程中,空间的不断扩展客观上与自然环境发生了一系列的冲突.例如,在城市周围的高边坡工程项目越来越多,其中涉及一些水利水电、农业灌溉等中小型工程,既对城市的发展有很大的推动作用,但同时也存在一些地质灾害的潜在威胁,就成了城市管理者和项目设计者共同要面临的问题.
边坡属于一种常规的工程项目,在交通、水利等设施中较为常见,一般为土石结构,是一种必要的建筑防护体系构成.就现实情况分析,影响边坡稳定性的因素很多,要预防边坡危险的方案却没有系统的总结.一方面和不同的地质环境差异存在关系,没有固定的规律可循,另一方面,很难构建一个理论模型用于精确地计算边坡变形量,其工作量与实际的施工过程存在很大的矛盾.因此,目前只有对高边坡当前可以进行变形监测,并将这一方面的检测数据准确、及时地提供给监测部门,进而确保设计人员可以正确地进行高边坡的现状分析,确保高边坡及周围建筑物的安全.
全站仪即全站型电子测距仪（Electronic Total Station）,是一种功能优越的电子测距仪,集合了光、电、机等技术于一体,可以进行水平角、垂直角、平距、斜距等多种测试工作,是目前施工测绘中广泛替代经纬仪的设备.利用全站仪工具,便于实现常见的变形监测工作,通常的执行方法是：在高坡场地附近选择并设置固定的观测基点,然后从观测基点的位置上利用全站仪对监测点进行检测.在此,笔者需要强调的是通视条件不佳状态的环境中,高边坡工程和其他工程的观测区别及特点：
第一,在距离高层建筑物或结构物的较近的前提下,由于承受荷载较大,边坡的变形程度对周围建筑物的影响也较大,对地面的影响范围也很大.
第二,边坡的位置如果在建筑物的后侧,由于场地狭小视野不清,会导致变形观测的环境条件更加恶劣.因此,在观测的过程中要避免高边坡变形对检测基点的外在影响,通过一定的变通手段（如人工建设高层观测基点）,确保检测基点与变形区域远离.
第三,在通视条件无法改变的前提下,为了提高测试的精确度,监测基点要尽量向前靠近监测点.但这种方式在实际操作中很难实现,因为原本就存在客观环境中的矛盾.
根据以上的分析,笔者提出利用全站仪设备,采取自由设站并结合坐标差分的方式来实现高边坡的测量,包括对水平位移和沉淀位移的变形监测.
2.差分方法原理分析
“差分法”是一种数值解析法,简单地说,就是利用微分原理来实现有限差分的代替,把导数用有限商代替,从而实现基本方程的构建和边界条件的设定.关于原理方面的理论分析较为抽象,但在应用中不需要考虑这些内容.“差分法”的实际应用中,即针对比较两个分数大小的过程中,用“化等法”或其他速算的方式来实现的一种数学技巧,以下针对详细的应用进行说明.
2.1沉降位移
沉降即垂直方向的变形变化,在沉降变形的观测中,只需要通过监测点的相对位移改变即可.换句话说,观测的过程中可以假设一个基准点（现实中可以存在）的高程,然后利用全站仪,结合坐标测量的方式获取不同监测点的高程和高程差分值.
很显然,这其中包括一个高程的数值集合,如H1、H2、H3等Hn,观测点的位移测量变化利用H1’、H2’、H3’等Hn’表示.为了减小不同次的观测误差对差分的影响,利用第一次观测的数据和第n次观测的数据对比,做到到基准点的高程差分值,进而利用计算公式和比例系数λ进行带入计算,可以做到到相应的比例系数.需要注意的是,以基准点的初始化体系中,高程与高程差分值是数据采用间接平方的方法做到到的,这样可以进一步忽略其沉降位移的误差性.
2.2水平位移
笔者通过设置基点来做进一步的说明：首先,选择三个稳定的基点G1、G2、G3,在远离变形区的地面或者相对稳定的建筑层上,按照要求实现与测站点S的通视条件,维持完好；监测点的位置1#2#3#4#5#等n#可设置在高边坡的挡墙顶部,S的各站点（号）第一次与观测点和第i次观察的观测站点,与现场条件的影响不发生冲突,即S任何一个站点（号）不会发生交叉、重合.在进行第i次观测的过程中,在测站点Si设置全站仪,并假定一个坐标和后视方向,然后利用坐标的测量方法来推算出基点和观测点的坐标：
（X,Y）等于xG1yG1xG2yG2xG3yG3x1y1x2y2等xnyn
相对应地,坐标差分值应该为：
（ΔX,ΔY）i等于ΔxG1G2ΔyG1G2ΔxG21ΔyG21Δx12Δy12等Δx（n-1）nΔy（n-1）nΔxnG3ΔynG3ΔxG3G2ΔyG3G2
由此,利用算出的坐标差可以计算出第i次观测的各点在初始坐标系中坐标.以基准点在初始坐标系中的坐标和坐标差为已知数据采用间接平差的方法平差,就可以获得各个点的变形位移量；相对而言,水平位移的观测在高边坡的数据体系中更加重要,所需要的观测流程也更加复杂,如在第i次观测的
坐标系夹角,即为第一次观测的后世方向与第i次观测时产生的夹角,而这一算法的递增为i+1次、i+2次等等等,最后引入第i次坐标旋转形成的坐标差.
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参考文献：
1、 预应力锚索技术在公路高边坡施工中运用 [摘要]为进一步降低工程成本，缩小工程量，近年来，预应力锚索技术被逐渐应用到公路高边坡施工过程中，该技术优势巨大，应用价值显著，对此，本文进行了。
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3、 综合地基基础技术在浸水高边坡支护工程中应用 摘 要：文章通过对某工程基坑支护及基础加固的设计与施工的论述，对河边浸水地区的高边坡支护及基础工程提出可供借鉴的设计施工建议。关键词：浸水；高。
4、 边坡智能化监测系统在边坡工程中的搭建和应用 摘 要：本文以实际边坡为案例，设计了一套边坡智能化监测系统，通过这套智能化的监测系统，可以实现自动化采集边坡各监测指标数据，并利用现代化的数据传。
5、 关于公路高边坡施工中预应力锚索技术施工分析 [摘要]由于公路项目数量的增加，公路工程施工规模的扩大，施工单位对施工技术的需要不断提高。预应力锚索技术作为一种新型的边坡加固技术，具有施工方便。