软基处理过程中边桩位移观测的两种常用方法
刘学军
(中交第一航务工程勘察设计院，天津300222 )
摘要：介绍软基处理过程中边桩位移观测的两种常用方法的操作及其各自的特点和实际操作时应注意的一些事项关键词：边桩位移；边坡轴线；工作基点；前方交会；极坐标
中图分类号：U 652. 63 文献标识码：B 文章编号：100429592(2005)0120056 202
软基处理边桩位移观测是监测项目中的一种其主要目的是监测软基处理过程中地基土的表层水平位移，以保证边坡的稳定。
边坡位移观测的方法多种多样，比较常用的两种方法是前方交会法和极坐标法。
1 前方交会法
前方交会法主要是角度交会，使用的仪器为经纬仪。
观测图形如图1所示,边桩设置在边坡脚，般情况下1组边桩设置2 4个。
在已知工作基点上设置仪器，观测夹角A B根据两己知工作基点间的距离b及观测数据，计算出所测边桩的坐标值。
图1前方交会法示意
第1次交会后，计算出边桩A的坐标，作为初始观测值：
x 1 = b sin B sin (A+ H ?sin X
(1)
y1 = bsin B co s( A+ H ?sin X
式中：x 1、y 1为边桩A坐标初始值；b为工作基点1和2之间的距离；A、B为观测角度值；X为计算值；A+ B + X = 180; H为两工作基点方位角与边坡
轴线方位角的差值。
第2次交会后，计算出边桩A的即时坐标：
(2)
y 2= b sin B co s( A+ H ?sin X
两次观测后即可计算出边桩A的坐标差：
d x = A d A- B d B
(3)
d y = C d A- D d B
收稿日期:20042)1216
2
式中：A = F sin B sin ( B- H?sin X;
2
B = F sin A sin ( A+ H?sin X;
2
C = - F sin B co s( B- H ?sin X;
2
D = F sin A co s( A+ H ?sin X;
F = b?® 0= 206 265";
d A A- A; d B= B- B。
A、B为初始测值，A B为以后的角度观测值。
A、B、C、D等系数可以在初始值观测之后算出,
视为常数。
以后每次观测时只需求出该次观测与初始观测角度之差，代入公式(3)即可求出边桩在垂直边坡轴线
方向和轴线方向上的位移值dx和dy。
2极坐标法
极坐标法是利用高精度全站仪直接测量边桩坐
图2极坐标法示意
图中I为工作基点；M为后视点；A为边桩；J 1、J
2为后视方位检查点。
每次观测时，利用全站仪直接测出边桩A的坐标
即可。
则坐标差为：
d x = d x i- d x 1;
(4)
dy = dy i- dy *
式中：x 1、y 1为边桩A坐标初始值；x i、y i为以后边桩A的即时观测值。
定期观测时，每次观测只需按(4)式求出该次坐
标
边鰹输靈
3 2种方法的特点及应注意的事项与初始坐标值之差，即可得出边桩在垂直边坡轴线方向
及轴线方向的位移d x、d y。
3 1前方交会法
1）工作基点与边桩位移观测点之间要形成比较好的图形条件，X角应尽量接近90°交会角AB应在30与150之间;
2）工作基点要求制作成强制对中形式；
3）观测误差来源相对较少，比较容易操作；
4）内、外业工作量较大；
5）应至少采用3个工作基点观测，以便检查。
3 2极坐标法
1）工作基点的设置相对比较灵活；
2）工作基点及边桩位移观测点均应制作成强制对中形式；
3）工作基点距位移观测点最好在500 m左右；
4）必须做好后视方位的检查；
5）观测视线应尽量避免穿越水面；
6）观测时加入气象改正及其它必要的改正；
7）观测误差来源较多，操作时需注意；
8）内、外业工作量相对较少。
2种方法对仪器的精度要求都较高，具体操作时要根据实际情况按照有关规范要求进行观测。
观测时间应尽量安排在早晨或太阳光较弱的时候。
工作基点要进行定期的检测校核。
在软基处理边桩位移观测中，选择哪种方法进行观测合适，需要根据施工现场的实际情况决定。
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的限制，这样可以减少挖泥量。
在本工程施工过程中，由于采用平台施工，经与设计协商，将岸坡泥面高程上调1 m ,共减少挖泥量12 503 m 3,节约投资266 820元,其上部的抛石棱体结构作相应调整，总计减少17 178 m ,节约投资1 122 246元。
3 2不占用港池水域
进行码头改建时，必须保证周边码头的正常装卸作业。
本工程位于天津港主航道附近，过往船舶多，周边码头作业较为繁忙，使用平台施工，不占用
港池水域，减少了施工与装卸作业之间的相互干扰。
3 3沉桩作业顺序上的适应性增强
传统的施工方法不仅要求纵向上满足从岸侧向海侧进行沉桩，在横向上也必须满足既定的施工顺序,以适应打桩船作业的要求。
在新建工程中，不存在大量障碍物，作业要求容易得到满足；平台施工对沉桩作业顺序上的要求相对较低，仅要求纵向上满
足从岸侧向海侧进行沉桩，在横向上没有特别要求。
尽管改建工程的施工区域存在较多的障碍物，但遇到障碍时，平台可以移动至其它区域施工，同时安排清除障碍，这样就提高了工作效率。
3 4减少原有建筑物的拆除规模
传统施工方法要对原有建筑物必须先行大规模的拆除，满足打桩船施工要求后，方能沉桩。
旧码头虽然使用多年，但其承载能力仍能满足施工临时荷载的要求。
依托旧码头建施工平台，可以先沉桩后拆除，对工期进展非常有利。
对于不影响新桩施工、与新桩距离较大、满足码头底部勘察和维修需要的旧桩，经主管部门同意，不进行拆除。
其中部了成本和施工难度。
3 5打长桩效率高
打桩船一般在正常潮位下能沉28 m以下桩，30 m以上长桩则必须乘高潮施打或采用接桩的方法。
影响了沉桩效率，使长桩施工成了工程的“瓶颈”。
陆上打桩设备一般可以沉22 m以下桩，将其移
上活动平台，利用平台高度，就完全可以在不接桩的条件下沉30 m以上长桩。
由于不受潮水的限制，沉桩施工的效率明显提高。
4结语
1）实践表明，在施工干扰大的改建工程中采用
平台施工法，实现了变水上施工为陆上施工，较好地解决了传统施工方法针对某些特殊工程难以解决的问题。
2）采用平台施工，土体受到的扰动相对较大，土体的休止期较短。
如不采取措施，就可能出现较大的工程桩偏位。
在本工程沉桩施工中，采取了预留偏位、间隔跳打、及时进行后方土体卸载、对受影响的工程桩及时连接加固等措施，使工程桩偏位得到了控制。
工程实践表明，在提高施工效率的同时，采取多种措施，进行综合治理，可以保证工程桩的正位率。
3）平台施工法沉直桩的效率很高，相比之下沉
斜桩时效率略低，其原因在于沉斜桩导向架定位困
难。
建议在今后施工中，设计斜桩专用导向架，以提高沉斜桩的效率。
4）对现有平台设计方案进行优化，使用新型高
强材料，降低平台自重，减少作用于原有码头设施的施工荷载，将提高平台施工法的适应性。
分旧桩经检测合格可直接用于工程中。
这样，减少原
有建筑物的拆除规模,最大限度利用原有设施，降低
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