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1 概述
基坑水平位移的变形监测一般采用视准线法，但由于一般深基坑周围开挖深度的1.5~2倍的范围内是基坑变形影响区，加之基坑周边经常是密集的构筑物或别的基坑在施工，空间范围受到限制，所以经常很难在基坑附近选择平行基坑方向的基准线，也就无法在基准点上设站观测各监测点。在这种情况下，我们在基坑附近视野较为开阔的地方任选择一点设站（设站点与各观测点之间的视线尽量平行于基坑），以基坑周边影响区域以外稳定的某一固定目标为零方向，测量出零方向与各观测点之间的夹角，利用不同周期观测的角度之差来直接计算各观测点的位移量。虽然设站点处于基坑变形影响区，可能会发生移动，但我们可以把设站点的移动量看作是仪器的偏心，通过对观测方向值加仪器偏心改正来解决。这种方法设站灵活，无需在基坑旁边找到稳固的基准点，应用比较方便，这种观测方式我们称为动点设站角度观测法。
2 角度观测法计算观测点位移量公式
假设观测点的累积位移量为，观测点至设站点的距离为S，第i次观测的零方向与观测点之间的角度与首次观测之差为，即，其数值很小，则
（1）
3 设站点移动量计算
在设站点周围基坑变形影响区以外选定4个以上的固定目标（人工制作的觇标、标记或天线、避雷针等）作为基点，其中1个基点作为零照准方向，以设站点为原点，以零方向为X轴建立假定坐标系。首次观测时，观测各基点与设站点连线之间的夹角，并测量基点与设站点间的距离，这样就得到各基点的在假定坐标系中的坐标，以后各周期观测，以各基点为目标用后方交会的方法测量设站点的坐标，与首次相比较就可得到设站点的移动量。
由于有4个以上的基点，产生了多余观测值，可以采用每次得到方向观测值按方向进行坐标平差直接计算设站点的位移量。因为只有设站点k是未知点，其余基点均为已知点，所以可组成下列误差方程式，设站点的坐标改正数即为其位移量。
其中：
在假定坐标系中，各基点与设站点之间的边长和近似方位角均可在首次观测得到，所以系数阵A可以很方便求出；自由项，其中为设站点与基点i的近似方位角，Lki为ki方向观测值。
零周期之后的各观测周期，误差方程式中只有自由项是变化的，即是设站点与基点间方向观测值的变化，其余各项系数同零周期是一样的，这样每期计算位移量仅计算自由项的变化即可。按最小二乘原理组成法方程解算设站点的位移量δx、δy。
4 设站点仪器归心改正
因设站点发生了位移，所以必须对观测方向值施加仪器归心改正。
如图，O为首次观测时设站点，Y为设站点移动后的位置，瞄准零方向T，假定设站点未移动时观测到位移监测点Pi的角度为，移动到Y处（移动量为δx、δy）观测角度为，则
其中：e为偏心距，
θ为偏心角，，、分别为YT、YO方位角之差，在假定坐标中可用各点坐标求出；
Si 为设站点到位移监测点之间的距离，在整个观测过程中的微小变化对监测点位移量计算影响不大，可视为不变。
这样虽然设站点在整个观测过程中发生了移动，但经过归心改正后仍可利用（1）式计算监测点的位移量。
5 結束语
通过对观测方向值施加仪器偏心改正来解决设站点的变形，这种方法设站灵活，无需在基坑旁边找到稳固的基准点，在实际监测工作中应用比较方便，效果良好，能完全达到监测规范精度要求，满足工程需要。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
基坑水平位移的变形监测一般采用视准线法，但由于一般深基坑周围开挖深度的1.5~2倍的范围内是基坑变形影响区，加之基坑周边经常是密集的构筑物或别的基坑在施工，空间范围受到限制，所以经常很难在基坑附近选择平行基坑方向的基准线，也就无法在基准点上设站观测各监测点。在这种情况下，我们在基坑附近视野较为开阔的地方任选择一点设站（设站点与各观测点之间的视线尽量平行于基坑），以基坑周边影响区域以外稳定的某一固定目标为零方向，测量出零方向与各观测点之间的夹角，利用不同周期观测的角度之差来直接计算各观测点的位移量。虽然设站点处于基坑变形影响区，可能会发生移动，但我们可以把设站点的移动量看作是仪器的偏心，通过对观测方向值加仪器偏心改正来解决。这种方法设站灵活，无需在基坑旁边找到稳固的基准点，应用比较方便，这种观测方式我们称为动点设站角度观测法。
2 角度观测法计算观测点位移量公式
假设观测点的累积位移量为，观测点至设站点的距离为S，第i次观测的零方向与观测点之间的角度与首次观测之差为，即，其数值很小，则
（1）
3 设站点移动量计算
在设站点周围基坑变形影响区以外选定4个以上的固定目标（人工制作的觇标、标记或天线、避雷针等）作为基点，其中1个基点作为零照准方向，以设站点为原点，以零方向为X轴建立假定坐标系。首次观测时，观测各基点与设站点连线之间的夹角，并测量基点与设站点间的距离，这样就得到各基点的在假定坐标系中的坐标，以后各周期观测，以各基点为目标用后方交会的方法测量设站点的坐标，与首次相比较就可得到设站点的移动量。
由于有4个以上的基点，产生了多余观测值，可以采用每次得到方向观测值按方向进行坐标平差直接计算设站点的位移量。因为只有设站点k是未知点，其余基点均为已知点，所以可组成下列误差方程式，设站点的坐标改正数即为其位移量。
其中：
在假定坐标系中，各基点与设站点之间的边长和近似方位角均可在首次观测得到，所以系数阵A可以很方便求出；自由项，其中为设站点与基点i的近似方位角，Lki为ki方向观测值。
零周期之后的各观测周期，误差方程式中只有自由项是变化的，即是设站点与基点间方向观测值的变化，其余各项系数同零周期是一样的，这样每期计算位移量仅计算自由项的变化即可。按最小二乘原理组成法方程解算设站点的位移量δx、δy。
4 设站点仪器归心改正
因设站点发生了位移，所以必须对观测方向值施加仪器归心改正。
如图，O为首次观测时设站点，Y为设站点移动后的位置，瞄准零方向T，假定设站点未移动时观测到位移监测点Pi的角度为，移动到Y处（移动量为δx、δy）观测角度为，则
其中：e为偏心距，
θ为偏心角，，、分别为YT、YO方位角之差，在假定坐标中可用各点坐标求出；
Si 为设站点到位移监测点之间的距离，在整个观测过程中的微小变化对监测点位移量计算影响不大，可视为不变。
这样虽然设站点在整个观测过程中发生了移动，但经过归心改正后仍可利用（1）式计算监测点的位移量。
5 結束语
通过对观测方向值施加仪器偏心改正来解决设站点的变形，这种方法设站灵活，无需在基坑旁边找到稳固的基准点，在实际监测工作中应用比较方便，效果良好，能完全达到监测规范精度要求，满足工程需要。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。