基于码头变形监测研究

基于码头变形监测研究

侯丽杰

广东邦鑫勘测科技股份有限公司广东省广州市510335

摘要：在码头变形监测的过程中，由于受码头周围复杂环境的影响，给实际的监测工作带来了一定的困难。本文结合广东邦鑫勘测科技股份有限公司的实际情况对码头变形监测展开了较为简单的分析，希望对码头的变形监测的应用有一定的借鉴性意义。

关键词：码头；变形监测；方案设计

在工程测量过程中，变形监测在其中发挥着至关重要的作用。在各种各样的建筑工程中，都需要保证建筑物的安全，这也成为很多建筑工程日益关注的重点问题。变形监测的类型丰富多样，码头的变形监测带有自身的特性。

1、码头变形监测的特征广东邦鑫勘测科技股份有限公司测绘生产为主要业务。从该公司所涉及的部分码头变形监测的项目来看，可以初步总结出码头变形监测的特征。主要包括以下几个方面：

首先，不同于其它在陆地上的大多数建筑物，在码头上的建筑物由于周围环境的影响很容易出现变形的现象，也可以说对变形是较为敏感的。

其次，在变形监测的过程中，一般来说，都需要沿着码头呈直线分布，在港口的各类建筑物如灯塔、消防设备、船舶等会对变形监测工作过程中的电子信号有一定的影响，这就给监测方案的制定带来了一定的困扰，就易造成监测过程中的信号较弱、误差较大、测量仪器视线受阻等现象，在一定程度上影响了监测工作。当然，经过多次的尝试发现，导线法仍然是比较好的码头变形监测方法，不过周围的环境对于导线法监测的准确性仍然有一定的影响。因此，在实际的码头变形监测的过程中，需要配合其它方法使用，才可以有效保证变形监测的准确性。

最后，由于码头的特殊性，在监测的过程中其变形监测点都是呈直线分布的，然后再应用坐标对码头变形的分量变化进行表示，坐标的一轴与码头前沿线平行，另一个轴与码头前沿线保持垂直。在这种情况下，就对坐标系的选择提出了较高的要求。为了在坐标系中呈现出的分量变化能够有更为直观的现实，就需要应用到独立的坐标系。

2、码头变形监测方案设计

2.1坐标系的选择

为了较为直观地显示码头在位移过程中的变化情况，就需要实时反映坐标变化情况。如上所述，为了更加直观地表现码头位移的变化，坐标的一轴与码头前沿线平行，另一个轴线则需要与码头前沿线保持垂直。鉴于这方面的考虑，独立坐标系是最为合适的选择。在码头的实际监测过程中，由于码头所占面积都相对较小，需要应用定位的方法来建立较为合适的独立坐标系。

2.2基准网的布设

在基准网布设的过程中，应当注意严格按照规范的要求进行，需要将基准点设置在较为稳定区域内，并且需要强制让基准点能够保持对称并符合实际的规范要求。基准点在实际的设计过程中是跟码头的实际区域有一定距离的，为了尽可能的保证检测的准确性，还需要做的一份工作就是需要对工作基点进行布设。同基准点的设置的要求相似，工作基点的设置也需要能够保持对称并符合实际的规范要求，除了位置的准确性外，也应当保证一定的数量，一般来说，在一个码头监测区域内，每端的工作基点尽量保证不少于两个。

2.3观测方案

在对基准网的观测过程中，较为常见的观测方法为GPS静态观测法，一般来说使用的都是C级的，如果没有较为特殊的要求，也可以适当使用D级的GPS态观测法。另外，工作基点与监测点之间需要根据等级并且按照导线的实际要求展开相应的施测工作。

3、误差来源与削弱办法

（1）采用定位观测法所产生的误差

在实际应用定位观测法的过程中，由于受外界环境的影响，会不可避免地出现相应的误差。在这种情况下，为了尽量保证变形监测的准确性，就需要采取一定的措施寻找误差的来源并找出相应的削弱方法。根据变形监测的实际情况，按照严格规范的要求展开相应的工作，那么监测的精准性就能够在一定程度上得到较好的保证。因此，为了尽量的减少在应用定位观测法过程中所产生的误差，就需要严格按照规范的要求展开相应的监测工作。

（2）投影变形

之所以建立独立坐标系的重要目的就是为了保证监测的精准性，尽可能的避免误差的存在。一般来说，只需要将中央子午线设置在监测区域的中间位置，在选择投影面时将其与椭球面尽量保持平行，这样就能够在一定程度上防止投影的变形。

（3）导线测量误差

应用导线测量误差主要包括对测量的角度以及测量的间距两种类型的误差，尤其在码头变形监测的过程中，一般来说，监测点与监测点之间的距离都是相对较短的，在这种情况下，应当注意尽量保证测量仪器的精准性，选择精度较高监测仪器，并且在监测环境符合规范要求的条件下展开相应的监测。除此之外，为了减少由于导线节点过多而产生的误差，仍然需要应用到定位监测法对实际监测的区域按规范要求进行测量，只有在这种情况下，才可以充分减少误差的存在。

4、实例案例

本文以广州某码头的实际变形监测为例来分析方案的实际可实施性。

（1）在广州某码头后方便于观测及稳定区域布设三个用于监测的基准点，均保证其对称性，并应用定位监测法对其展开相应的监测。在该工作完成后，再应用相应的计算机软件检查其误差是否符合其先插要求，在确定无误的情况下，在独立坐标系中标出相应的坐标点。

（2）按照码头的实际坐标位置，在坐标中选择一条中央子午线，并对定位的实际坐标进行投影，将平面坐标初步确定下来。

（3）按照码头监测区域的实际情况，计算出平均大地高接近于0米。在这种情况下，就不需要改变投影面了。

（4）对码头两端的坐标展开相应的采集，根据前两部监测的实际情况得出实际的平面坐标，在此基础上，就可以确定码头前沿线的具体位置了。

（5）以第一步确定的基准点作为相应的参照值，对所建立的独立坐标系展开相应的移动与翻转，将之前建立的坐标系完全颠倒过来，使得原来的x轴变成现在的y轴，另外，在选择坐标原点的时候应当注意保证三个基准点的坐标值都为正值。只有在这种情况下，才能够完成独立坐标系的建立。

（6）在码头的两端分别设置相应的工作基点，每端最少需要设置两个，在广州某码头实际在码头两端各设置两个，总共设置4个工作基点。在工作基点所覆盖范围内包含有16个监测点。紧接着，使用测量仪器展开相应的定位测量，形成基准网，之后展开相应的计算，得出工作基点的坐标。

（7）以码头一端的工作基点为起算边，采用相应的仪器展开导线测量，码头的两端都需要展开相应的导线测量。

（8）在第六个步骤中已经得出了关于工作基点的坐标，在这个基础上，需要结合坐标点的实际坐标对导线展开相应的计算，之后再确定监测点的坐标。

从广州某码头的实际情况看，无论是在实际监测的过程中还是独立坐标系的确定都是进展的较为顺利的，说明本文中所制定的观测方案还是有一定的可实施性的。

5、结语

综上所述，由于码头所处地理位置的特殊性，给码头的变形监测带来了一定的难度，为了尽量保证码头变形监测的精准性，需要有效确保监测方案制定的合理性，这样在实际监测过程中才能够收获较高的工作效率。本文结合广州某码头的变形监测对实际定制的监测方案展开了相应的检测，实际的监测进程较为顺利，说明本文中所制定的监测方案有一定的可实施性。

参考文献：

[1]李志红,胡师云.隧洞收敛变形观测及测量监理探索[J].水利建设与管理.2003(03)

[2]蒋照琴.工程原位监测在温州浅滩海堤工程中的运用和分析[J].西部探矿工程.2008(07)

[3]王志明.几种水平位移监测方法的分析和比较[J].上海建设科技.2008(05)

[4]陈赟,梁志刚,陈云敏.TDR技术在监测岩体和土体变形中的应用[J].中南公路工程.2004(04)

[5]马玉霞,马少辉.港口重力式码头施工技术要点探析[J].城市建设理论研究(电子版).2016(23)