GPS在变形监测中的技术应用

吴芝建　石鼎

摘 要：随着测量技术的不断发展，现在的测量技术已经得到很大的发展空间，GPS技术的使用使得测量的精度更加准确，GPS技术已经成为导航、定位以及测量界的主导作用。GPS在变形监测中充分的发挥了高效率、不需通视以及全天候的测量特点，并且在测量的结果上取得了很好的成果，在深基坑开挖的过程中对于GPS的应用是比较广泛的，与传统的测量技术比较，GPS测量技术具有观测时间短、劳动量小、精度高、速度快、全天候，借助GPS数据解算软件可同时获得空间点的三维坐标，已经广泛在变形监测中得到应用。

关键词：GPS；变形监测；应用

前言

随着我国经济技术的持续发展，科学技术的不断进步，我们对高大的桥梁建筑的质量要求更加严格，这就需要在测量的过程中的精准度有很大的提高，對于大型桥梁的深基坑以及地铁工程深基坑的变形检测技术要求就会更高，这样对测量技术的应用要求就会日渐严格。目前，由于CPS与传统的测量技术相比较具有观测时间短、劳动量小、精度高、速度快、全天候，借助GPS数据解算软件可同时获得空间点的三维坐标等特点，GPS已经广泛的应用到变形监测中，应用GPS进行的变形监测在计算时还能够对监测的数据进行计算、平差，并且满足施工技术规范要求，在多数的基坑变形监测的过程中都采用的是GPS，对于不稳定的基坑变形进行及时的检测，避免基坑坍塌的事件出现，保证深基坑开挖工作的顺利进行。

1 GPS观测原理

1.1 GPS观测原理

首先，要了解GPS的原理，这样在进行变形监测时，才能够很好的做到监测数据的准确性，GPS主要有监测站、主控站、注入站等组成，在监测站中设置了双频GPS接收机、高精度原子钟、计算机和各种环境数据传感器，对系统采集的测量信息进行分析和处理，主控站是GPS的核心部位具有监测站的全部功能，协调和管理地面监测系统，主控站依据监测站提供的数据信息进行推算变形数据以及提供改正的变形参数，并且将生成的数据反馈给注入站，进而推算监测站和GPS的反馈数据并将相关的监测数据反馈给导航电文，生成具体的监测数据和信息。

1.2 GPS变形监测数据分析原理

对于GPS的变形监测的原理，应该进行简单的分析，只有了解了GPS工作的原理才能很好的进行GPS的应用和管理。首先GPS通过通过监测站接受数据，然后数据通过主控站的数据分析后，由数据传输系统传输到软件部分进行预处理、基线解算和平差。GPS数据采集是系统采集的观测原始数据，这些原始数据能够反映出具体的变形量和变形深度，并且通过变形数据的具体反映能够知道基坑变形的具体位置，这样能够很好的进行加固处理，保证变形不为的安全。GPS数据传输到检测系统由检测系统对收集到的数据信息进行处理，反馈到主控站，最后主控站将数据信息进行分析和判断，得到变形的具体数据，反馈到数据传输系统传到计算机在计算机上进行预处理和基线解算。在GPS数据处理的整个过程都是建立了数据采集和管理系统，多数的GPS接受导数据都是采集的数据记录在接收机的内存模块上，然后将检测的结果记录到相关的记录系统最后形成具体的变形数量和深度以及相关变形的具体位置，以便进行修复。

2 GPS变形监测中的应用

在深基坑开挖的过程，应用GPS对基坑开挖后周边建筑以及基坑周边的土侧压力进行监控，针对深基坑开挖对GPS检测方法的应用，GPS对于基坑边形检测具有精准度高和省时，需要的人力投入比较少的特点，我们考虑了检测和监控的成本以及监控的准确度等问题，在传统的检测和监控技术中对于数据分析和采集不够及时和准确，采用GPS监控监测技术来检测变形量，实现了深基坑开挖监测数据的自动采集与无线传送至远程监控中心，并在远程监控中心自动完成数据的解算与分析。比较以往的人工边坡变形监测技术，GPS检测技术具有观测时间短、劳动量小、精度高、速度快等技术特点，在进行大型基坑开挖工作时，一定要实时监测基坑的变形量，对于基坑变形GPS检测技术的应用是值得提倡和推广的，在现代的技术中GPS技术的应用在很大的程度上解决深基坑变形观测，对于基坑开挖过程中出现的问题能够及时的整改和处理，保证了基坑开挖的安全性和可操作性。下面就是在深基坑开挖过程中在基坑周边设置的监测点得到的监测数据和分析结果。

我们对深基坑周边的变形及土压力进行检测时，在基坑的周边布控监测点，对每个监测点布置检测设备，对基坑周边的土侧压力以及变形情况进行实时监测，对于检测的数据具体如下表。

通过数据监测的分析我们可以得到基坑开挖的过程中对周围建筑物的影响依据上述数据得知，随着基坑的开挖深度的增加，无论先开挖哪一段基坑，在开挖另一段基坑时，沉降曲线出现平缓现象，沉降量变化放慢，说明一段基坑开挖结束，而另一段基坑在开挖深度不大时，开挖对建筑物的沉降能够起到一定的缓和作用。随着基坑开挖的深度增加，各监测点的沉降量整体出现变大的趋势，这与实际工程相符。

3 GPS在变形监测中的特点

GPS技术在变形监测中的应用是测量技术和监控技术的一次相对比较重要的发展和技术进步，GPS的精准度比传统的检测技术的精度高三倍。目前，GPS技术已经成为检测深基坑边形的相对比较有效的手段，我国在90年代就建立了监测网对深基础施工对周围建筑物的变形进行实时检测，通过检测得到基坑开挖过程中周围建筑物的变形量。下面我们就介绍一下GPS技术的特点：GPS检测站不需要通视就可以进行有效的检测，传统的检测技术需要监测点之间的通视才可以进行，无需通视就是GPS检测技术的不可多得的技术特点，GPS的这个技术特点使得检测的范围变得更加的广泛。GPS检测的结果比较精准，可以全天候的检测，操作简便，易于实现监测自动化、劳动量小、速度快。GPS检测可同时提供监测点的三维位移信息。在运用传统方法进行变形监测时，平面位移和垂直位移是采用不同方法分别进行监测，这样不仅监测的周期长、工作量大，而且监测的时间和点位也于垂直位移测量。

4 结束语

随着科学技术的发展，GPS技术已经在我国的很多领域得到广泛的应用，GPS的已变形检测技术的使用，在很大的程度上提高了变形监测的精准度和减少了检测的时间和投入的人力，这样在很大程度上节约成本，在进行GPS技术应用的过程中，我们还应该了解GPS的原理和工作的过程以及相关的技术特点，只有充分的了解GPS的技术特点才有可能很好的掌握相关的技术。现在，对于GPS技术的掌握研究不是很深入，在以后的工作过程中，我们应该加大研究的力度，对于GPS的检测领域应该推广到更广泛的范围内，使得各个领域都能够应用GPS技术。在现代科学技术的不断进步的情况下，GPS技术的其他领域的应用应该很快就会得以实现，对于GPS在变形监测中的相关应用是检測技术发展到今天的必然结果，现在在进行深基坑开挖以及基坑周边建筑物的变形监测都是用的比较先进的GPS技术，这种技术的特点符合目前需要，需要成本的控制以及监测的精准度。GPS检测技术的发展也是我国经济发展的结果，对于GPS技术的应用也是检测技术发展的一个具体体现，在今后的发展过程中GPS技术一定会更上一层楼，对于应用过程出现的缺点，我们应该及时的发现及时进行研究，找到GPS技术的关键环节进行逐步的研究，使得我国的GPS技术能够达到世界水准，我国的监控技术也能够与世界接轨，GPS技术能够在更加广阔的领域得到应用和发展。

参考文献

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