发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基坑水平位移测量方法、系统、装置，在本方案中针对基坑的水平位移测量无需选择基准点，从而消除了基准点带来的误差，直接对监测点进行测量，从而提高监测精度。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种基坑水平位移测量方法，该方法包括：

步骤1：在基坑四周选择多个监测点，监测点的选择以不同纵深分层设置，即在基坑内壁的不同高度分层设置多圈监测点，其中表示监测点的层数，表示该层监测点的序号；

步骤2：对每个监测点周围横向纵深打孔，浇筑出监测点基柱，测点基柱沿水平方向纵深伸入形成稳定的支撑点，支撑点的数量至少为4个，且采用以监测点为中心的对称结构分布；

步骤3：在每组对称支撑点之间设置用于检测微量形变的光纤管，同一监测点的所有光纤管均以该监测点为中心，多个光纤管在监测点汇集导通形成一个整体，且该汇集点紧紧抵接在监测点上；

步骤4：实时接收光纤管的形变数据，从而获得该监测点在垂直平面内多维方向上的形变量，该形变量即为该监测点在垂直平面内多维方向上内陷量，也就是该监测点的水平位移量。

和传统的监测方式不同，在本方案中监测不需要设置基准点，而是在监测点四周横向纵深设置监测点基柱，用于固定可监测细微形变量的光纤管，同过分层设置，从而可确定出在同一垂直线上各监测点的倾角变化，然后将其转换成基坑内壁的水平移动，从而简化了测量过程，消除了因监测基点造成的误差。

进一步的，所述监测点基柱纵深长度应大于1米以上，各监测点基柱的反向端固定在同一基底。该设计可保证同一对角线上的光纤管测得的数据更加准确，避免测点基柱发生位移，但是在一些实际操作中，当基坑深度较深时，不易钻孔建筑浇筑基底时，可省去该结构。

进一步的，相邻监测点的水平间距不超过5米，垂直间距不超过3米。

进一步的，每组对称支撑点之间的跨度为50-80cm，并保证初始状态下，各监测点基柱彼此平行，其前端对齐位于同一垂直面内，其对齐误差不超过0.1mm。

进一步的，所述步骤4中，在测量监测点在垂直平面内多维方向上的形变量时，将光纤管的形变量转换成光纤管的倾角变化，初始状态下，各光纤管与垂直面平行，即初始角度为90°，根据多维方向上光纤管的倾角变化确定该监测点在垂直平面内多维方向上倾斜角度，从而换算成该监测点的水平位移。也就是说本方案中是根据各监测点在垂直平面内同一纬度上上的倾角变化是否一致来判断该数据是否准确，由于基坑内陷时，必然是整体内陷，因此反应在监测点上就是各监测点整体内陷，或者连续几个监测点（也就是在一定高度落差内的一段基坑）内陷，不同高度内陷量（即水平位移量）明显不同，一般来说上层位移量必然大于下层，然而其倾斜角度是相同的，本方案则是利用倾角进行判断

进一步的，还包括一个数据校正过程，即计算同一垂直线上各监测点的内陷角度在误差内范围是否一致，若该垂直线上各监测点或相邻连续几个监测点的内陷角度在误差内范围保持一致，则认为该数据有效，反之，若各监测点的内陷角度呈离散值分布则认为该数据无效。

一种基坑水平位移测量系统，该系统包括：

用于测量监测点形变量的光纤管，该光纤管成对称交叉结构分布在监测点上；

用于传输光纤管实时数据的通讯模块，用于将光纤管的形变量数据上传；

用于接收并处理数据的上位机，上位机接收光纤管的形变量数据，建立以垂直面为Y轴，水平面为X轴的直角坐标系，并根据光纤管的形变量数据计算出光纤管的直线方程，得出光纤管的斜率即该监测点所在基坑侧壁的倾斜角度；

并根据同一垂直线上各监测点或连续几个监测点测得的多维倾斜角度是否一致进行数据校正，不满足校正条件的数据删除。

所述通讯模块采用光纤通讯模块进行数据的实时上传。

一种基坑水平位移测量装置，其该装置包括：

设置在监测点横向纵深的垂直基板，同一垂直线上的各监测点采用同一块垂直基板；

垂直固定在垂直基板上的监测点基柱，以同一监测点为中心，对称分布设置至少四个以上的偶数个监测点基柱，各监测点基柱前端对齐；

设置在监测点基柱前端的光纤管，所述光纤管呈中心对称交叉分布，同一对角线上的光纤管两端分别固定在一个监测点基柱前端，固定状态下，光纤管与基坑内壁贴合。

所述监测点基柱数量为六个，对应的，所述光纤管为“米”字形结构，该结构不仅可测量出该监测点在垂直方向上的倾角，还可以分别测出水平角度和斜45°角的倾角变化。

本发明的有益效果是：和传统的测量方式相比，本方案省去了利用监测基准点作为参考点的方式进行测量和计算，使得测量过程更为简化，同时消除了因监测基准点的位移变化造成的误差，也无需依靠监测基准点进行数据转换，从而进一步节省了计算过程，而是利用光纤直接测量各监测点的倾角，从而保证其数据实时性和准确性，提高了测量精度。