小角度法

簡介

小角度法是水平位移監測中常用方法，通過測定基準線方向與觀測點的視線方向之間的微小角度來計算觀測點相對於基準線的偏離值，根據偏離值在各觀測周期中的變化確定位移量。由於所需測定的位移通常很細微，因此對位移的觀測精度要求很高，需要採取各種提高觀測精度的措施。

小角度法測量原理

用小角法測量水平位移的方法如圖所示。將經緯儀安置於工作基點A，在後視點B 和觀測點P分別安置觀測覘牌，用測回法測出∠BAP。設第一次觀測角值為β₁，後一次為β₂，根據兩次角度的變化量Δβ=β₁-β₂，即可算出P點的水平位移量δ，即

式中 ρ——206265″；

D——A點至P點距離。

小角度法測量基線和基準點

確定工作基線和基準點

由於小角法測定的水平位移只能反映監測點垂直於工作基線方向上的變化，所以設定的工作基線的方向應垂直於需觀測的水平位移方向，而小角法觀測的變形量是各監測點相對於基準點的變化量，所以基準點應設在安全穩固、通視且方便觀測的區域。因此，按照上述要求，結合現場條件和監測目標情況，布設其中兩個基準點為A、B，其中一條工作基線為AB連線，如圖。

基準點的穩定性檢驗

理想的基準線穩定性的檢驗圖形是在基準線兩端的延長線上設立核基準點，限於現場條件，可採用各種行之有效的方法，如後方交會法（反演小角法屬於此類）、三角測量法等。基準點的位移判定可採用“比較法” , 以兩期點位平差值相比較。

小角度法觀測精度

角度觀測的測回數視儀器精度（應使用不低於DJ₂的經緯儀）和位移觀測精度要求而定。位移的方向根據Δβ的符號確定。工作基點在觀測期間也可能發生位移，因此工作基點應儘量遠離開挖邊線，同時，兩工作基點延長線上應分別設定後視檢核點。為減少對中誤差，有必要時工作基點可做成混凝土墩台，在墩台上安置強制對中設備。觀測周期視水平位移大小而定，位移速度較快時，周期應短；位移速度減慢時，周期相應增長；當出現險情如位移急劇增大、出現管涌或滲漏、割去支護對撐或斜撐等情況時，可進行間隔數小時的連續觀測。

小角度法觀測操作影響

1、儀器觀測定位誤差影響：儀器對中誤差影響；觀測目標辨認誤差影響。

2、儀器望遠鏡調焦誤差影響：根據研究，望遠鏡改變對光時，對於視線的影響可達±1~ 2″。因此， 10m至200m的範圍內，視準軸的變化可取值為±1″~±2″。

3、角度觀測影響：當距離一定時，對於某固定觀測點，偏離值的主要測量誤差來源為測角誤差。同時，由於測角而引起的位移誤差與測站到觀測點間的距離成正比，故測點距離不宜太遠，但如果距離太近則基準點將接近變形區，比較理想的方案是將測站基準點布設在預估變形區邊緣。