全站仪三维自由设站在基坑监测中的应用与分析

胡斌，李春华

(1.四川省交通勘察设计研究院有限公司，四川 成都 610017； 2.成都市勘察测绘研究院，四川 成都 610081)

1 引 言

在复杂环境的城市建筑基坑监测中，基坑围护结构的水平位移和竖向位移是必测内容，传统的监测方法是平面和高程分开进行，用全站仪进行平面测量，比较两个周期平差计算得到的监测点平面坐标来计算水平位移变形量；用水准仪进行精密几何水准测量，比较两个周期监测点高程值来计算竖向位移变形量。虽然小角法、极坐标、平面自由设站等方法得到广泛应用，改善了监测效率，但是在通视条件差、作业环境复杂的情况下，外业工作量仍然很大，高程信息无法充分利用，监测工作效率较低。随着高精度的智能型全站仪的不断应用发展，其ATR、伺服驱动、免棱镜测距等功能保证了测量的准确性和稳定性，可充分利用在监测中智能型全站仪平面测量过程中的天顶距和斜距信息，完成高程信息的采集[1]。本文利用徕卡智能型全站仪，采用全站仪三维整体自由设站监测方法，对全站仪的水平方向值、天顶距和斜距三类观测值进行自由设站平差模型验证及其精度可靠性分析，并通过实例比较三维自由设站与传统方法两种计算方法的监测点成果，对该方法的可行性进行验证。

2 全站仪三维自由设站的测量原理

在基坑监测中通过全站仪仪器中心到已知三维坐标的3个及以上监测基准点的水平方向、天顶距、斜距观测值，来完成测站点的三维定位和定向，即完成了全站仪的三维自由设站[2]。……