1、韓婷婷韓婷婷鄂州職業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院工程測(cè)量教研室鄂州職業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院工程測(cè)量教研室工程變形監(jiān)測(cè)技術(shù)工程變形監(jiān)測(cè)技術(shù)項(xiàng)目一項(xiàng)目一 水平變形監(jiān)測(cè)水平變形監(jiān)測(cè)任務(wù)任務(wù)1. 1. 水平變形監(jiān)測(cè)的技術(shù)設(shè)計(jì)書編寫水平變形監(jiān)測(cè)的技術(shù)設(shè)計(jì)書編寫任務(wù)任務(wù)2. 2. 水平變形監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)的建立水平變形監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)的建立任務(wù)任務(wù)3. 3. 水平變形監(jiān)測(cè)方法水平變形監(jiān)測(cè)方法任務(wù)任務(wù)4 4：水平變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理及技術(shù)總結(jié)：水平變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理及技術(shù)總結(jié)建筑物的水平位移建筑物的水平位移2021-11-303建筑物的水平位移是指建筑物的整體平面移動(dòng)。產(chǎn)生水平位移的原因主要是建筑物及其基礎(chǔ)受到水平應(yīng)力的影響而產(chǎn)生的地基的水

2、平移動(dòng)。適時(shí)監(jiān)測(cè)建筑物的水平位移量，能有效地監(jiān)控建筑物的安全狀況，并可根據(jù)實(shí)際情況采取適當(dāng)?shù)募庸檀胧?021-11-304建筑物水平位移測(cè)量的基本原理建筑物水平位移測(cè)量的基本原理 00YYXXkykxtvmn均 設(shè)建筑物某個(gè)點(diǎn)在第k次觀測(cè)周期所得相應(yīng)坐標(biāo)為Xk、Yk，該點(diǎn)的原始坐標(biāo)為X0、Y0，則該點(diǎn)的水平位移為： 某一時(shí)間段（t）內(nèi)變形值的變化用平均變形速度來表示。例如，在第n和第m觀測(cè)周期相隔時(shí)間內(nèi)，觀測(cè)點(diǎn)的平均變形速度等于： 若t時(shí)間段以月份或年份數(shù)表示時(shí)，則v均為月平均變化速度或年平均變化速度。 任務(wù)任務(wù)3. 3. 水平變形監(jiān)測(cè)方法水平變形監(jiān)測(cè)方法2021-11-305方法一：基準(zhǔn)線

3、法水平位移監(jiān)測(cè)方法一：基準(zhǔn)線法水平位移監(jiān)測(cè)方法二：交會(huì)法水平位移監(jiān)測(cè)方法二：交會(huì)法水平位移監(jiān)測(cè)方法三：精密導(dǎo)線法水平位移監(jiān)測(cè)方法三：精密導(dǎo)線法水平位移監(jiān)測(cè)方法四：全站儀法水平位移監(jiān)測(cè)方法四：全站儀法水平位移監(jiān)測(cè)一、基準(zhǔn)線法的原理：一、基準(zhǔn)線法的原理：通過建筑物軸線或平行與建筑物軸線的固定不變的鉛值平面為通過建筑物軸線或平行與建筑物軸線的固定不變的鉛值平面為基準(zhǔn)面，根據(jù)它來測(cè)定建筑物的水平位移?；鶞?zhǔn)面，根據(jù)它來測(cè)定建筑物的水平位移。視準(zhǔn)線法視準(zhǔn)線法：由經(jīng)緯儀的視準(zhǔn)面形成基準(zhǔn)面的基準(zhǔn)線法。：由經(jīng)緯儀的視準(zhǔn)面形成基準(zhǔn)面的基準(zhǔn)線法。激光準(zhǔn)直法激光準(zhǔn)直法：通過激光經(jīng)緯儀的激光束形成基準(zhǔn)面的基準(zhǔn)線法。：通

4、過激光經(jīng)緯儀的激光束形成基準(zhǔn)面的基準(zhǔn)線法。 引張線法引張線法：通過拉直的鋼絲的豎直面作為基準(zhǔn)面來測(cè)定壩：通過拉直的鋼絲的豎直面作為基準(zhǔn)面來測(cè)定壩 體偏離值。體偏離值。方法一：基準(zhǔn)線法水平位移監(jiān)測(cè)方法一：基準(zhǔn)線法水平位移監(jiān)測(cè)該方法特別適用于直線形建筑物的水平位移監(jiān)測(cè)，其類型主該方法特別適用于直線形建筑物的水平位移監(jiān)測(cè)，其類型主要包括：視準(zhǔn)線法、引張線法、激光準(zhǔn)直法和垂線法等。要包括：視準(zhǔn)線法、引張線法、激光準(zhǔn)直法和垂線法等。2021-11-3071.1.視準(zhǔn)線法視準(zhǔn)線法8視準(zhǔn)線法是基準(zhǔn)線法測(cè)量的方法之一，它是利用經(jīng)緯儀或視準(zhǔn)儀的視準(zhǔn)軸構(gòu)成基準(zhǔn)線，通過該基準(zhǔn)線的鉛垂面作為基準(zhǔn)面，并以此鉛垂面為標(biāo)準(zhǔn)

5、，測(cè)定其他觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)于該鉛垂面的水平位移量的一種方法。為保證基準(zhǔn)線的穩(wěn)定，必須在視準(zhǔn)線的兩端設(shè)置基準(zhǔn)點(diǎn)或工作基點(diǎn)。視準(zhǔn)線法所用設(shè)備普通，操作簡(jiǎn)便，費(fèi)用少，是一種應(yīng)用較廣的觀測(cè)方法。該方法同樣受多種因素的影響，如：照準(zhǔn)精度、大氣折光等，操作不當(dāng)時(shí)，誤差不容易控制，精度會(huì)受到明顯的影響。 2021-11-30910活動(dòng)覘牌活動(dòng)覘牌2021-11-301112 活動(dòng)覘牌法觀測(cè)時(shí)，在A點(diǎn)設(shè)置經(jīng)緯儀，瞄準(zhǔn)B點(diǎn)后固定照準(zhǔn)部不動(dòng)。 在欲測(cè)點(diǎn)上放置活動(dòng)覘牌，由A點(diǎn)觀測(cè)人員指揮，B點(diǎn)操作員旋動(dòng)活動(dòng)覘牌，使覘牌標(biāo)志中心嚴(yán)格與視準(zhǔn)線重合。 讀取活動(dòng)覘牌的讀數(shù)，并與覘牌的零位值相減，就獲得待測(cè)點(diǎn)偏離AB基準(zhǔn)線的偏移值

6、。 轉(zhuǎn)動(dòng)覘牌微動(dòng)螺旋重新瞄準(zhǔn)，再次讀數(shù)，如此共進(jìn)行24次，取其讀數(shù)的平均值作為上半測(cè)回的成果 倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，按上述方法測(cè)下半測(cè)回，取上下兩半測(cè)回讀數(shù)的平均值為一測(cè)回的成果。 活動(dòng)覘牌法測(cè)量活動(dòng)覘牌法測(cè)量13活動(dòng)覘牌法觀測(cè)的步驟活動(dòng)覘牌法觀測(cè)的步驟 視準(zhǔn)線端點(diǎn)架設(shè)好經(jīng)緯儀，在另一端點(diǎn)安置固定覘牌，經(jīng)緯儀嚴(yán)格照準(zhǔn)固定覘牌中心，并固定儀器。觀測(cè)點(diǎn)上架好活動(dòng)覘牌，經(jīng)緯儀盤左位置，由觀測(cè)員指揮點(diǎn)上操作員，旋動(dòng)覘牌中心線嚴(yán)格與視準(zhǔn)線重合，讀取測(cè)微器讀數(shù)。操作員反方向?qū)牖顒?dòng)覘牌，使其中心線嚴(yán)格與視準(zhǔn)線重合，讀取測(cè)微器讀數(shù)。以上是半測(cè)回工作。轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)緯儀到盤右位置，重新嚴(yán)格照準(zhǔn)B點(diǎn)覘牌，再重復(fù)盤左操作步驟，完成

7、一測(cè)回的觀測(cè)工作。第二測(cè)回開始，儀器應(yīng)重新整平。根據(jù)需要，每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)需測(cè)量24個(gè)測(cè)回。一般說來，當(dāng)用DJ1型經(jīng)緯儀觀測(cè)，測(cè)距在300m以內(nèi)時(shí)，可測(cè)23測(cè)回，其測(cè)回差不得大于3mm，否則應(yīng)重測(cè)。2.2.引張線法引張線法： 14所謂引張線，就是在兩個(gè)工作基點(diǎn)間拉緊一根不銹鋼絲而建立的一條基準(zhǔn)線。以此基準(zhǔn)線對(duì)設(shè)置在建筑上的變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行偏離量的監(jiān)測(cè)，從而可求得各測(cè)點(diǎn)水平位移。引張線法是精密基準(zhǔn)線測(cè)量的主要方法之一，廣泛應(yīng)用于各種工程測(cè)量。前蘇聯(lián)較早將其應(yīng)用于大壩水平位移觀測(cè)，20世紀(jì)60年代該方法引入國(guó)內(nèi)，并在我國(guó)大壩安全監(jiān)測(cè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 2021-11-30152021-11-30162

8、021-11-30172021-11-30182021-11-30192021-11-30202021-11-30213.3.激光準(zhǔn)直測(cè)量激光準(zhǔn)直測(cè)量22激光準(zhǔn)直測(cè)量按照其測(cè)量原理可分為直接測(cè)量和衍射法準(zhǔn)直測(cè)量?jī)煞N，按照其測(cè)量環(huán)境可分為大氣激光準(zhǔn)直和真空激光準(zhǔn)直。在大氣條件下，激光準(zhǔn)直的精度一般為10-510-6，影響其精度的主要原因是大氣折光的影響。在真空條件下，激光準(zhǔn)直的精度可達(dá)10-710-8 ，其精度較大氣激光準(zhǔn)直有明顯的提高，但其工程的造價(jià)和系統(tǒng)的維護(hù)費(fèi)用也相應(yīng)的提高。目前，在水利工程的變形監(jiān)測(cè)中，主要采用衍射法激光準(zhǔn)直測(cè)量。 23波帶板大氣激光準(zhǔn)直系統(tǒng)波帶板大氣激光準(zhǔn)直系統(tǒng)波帶板大

9、氣激光準(zhǔn)直系統(tǒng)主要由激光器點(diǎn)光源、波帶板和接收靶三部分組成。2021-11-30242021-11-3025實(shí)例分析2021-11-3026方法二：交會(huì)法水平位移監(jiān)測(cè)方法二：交會(huì)法水平位移監(jiān)測(cè)2021-11-3027交會(huì)法是利用2個(gè)或3個(gè)已知坐標(biāo)的工作基點(diǎn)，測(cè)定位移標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)變化，從而確定其變形情況的一種測(cè)量方法。該方法具有觀測(cè)方便、測(cè)量費(fèi)用低、不需要特殊儀器等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于人難以到達(dá)的變形體的監(jiān)測(cè)工作，如：滑坡體、懸崖、壩坡、塔頂、煙囪等。該方法的主要缺點(diǎn)是測(cè)量的精度和可靠性較低，高精度的變形監(jiān)測(cè)一般不采用此方法。該方法主要包括測(cè)角交會(huì)、測(cè)邊交會(huì)和后方交會(huì)三種方法。 2021-11-302

10、8注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)2021-11-3029在進(jìn)行交會(huì)法觀測(cè)時(shí)，首先應(yīng)設(shè)置工作基點(diǎn)。工作基點(diǎn)應(yīng)盡量選在地質(zhì)條件良好的基巖上，并盡可能離開承壓區(qū)，且不受人為的碰撞或震動(dòng)。工作基點(diǎn)應(yīng)定期與基準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)，校核其是否發(fā)生變動(dòng)。工作基點(diǎn)上應(yīng)設(shè)強(qiáng)制對(duì)中裝置，以減小儀器對(duì)中誤差的影響。工作基點(diǎn)到位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)的邊長(zhǎng)不能相差太大，應(yīng)大致相等，且與監(jiān)測(cè)點(diǎn)大致同高，以免視線傾角過大，影響測(cè)量的精度。為減小大氣折光的影響，交會(huì)邊的視線應(yīng)離地面或障礙物在1.2m以上，并應(yīng)盡量避免視線貼近水面。在利用邊長(zhǎng)交會(huì)法時(shí)，還應(yīng)避免周圍強(qiáng)磁場(chǎng)的干擾影響。2021-11-30302021-11-30312021-11-30322021-1

11、1-30332021-11-30342021-11-30352021-11-30362021-11-30372021-11-30382021-11-30392021-11-30402021-11-30412021-11-30422021-11-3043方法三：精密導(dǎo)線法水平位移監(jiān)測(cè)方法三：精密導(dǎo)線法水平位移監(jiān)測(cè)44 2021-11-30452021-11-30462021-11-3047方法四：全站儀法水平位移監(jiān)測(cè)方法四：全站儀法水平位移監(jiān)測(cè)2021-11-3048全站儀又稱全站型電子速測(cè)儀，是一種兼有電子測(cè)距、電子測(cè)角、計(jì)算和數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄及傳輸功能的自動(dòng)化、數(shù)字化的三維坐標(biāo)測(cè)量與定位系統(tǒng)。全

12、站儀由電子測(cè)角、電子測(cè)距等系統(tǒng)組成，測(cè)量結(jié)果能自動(dòng)顯示、計(jì)算和存儲(chǔ)，并能與外圍設(shè)備自動(dòng)交換信息的多功能測(cè)量?jī)x器。全站儀架設(shè)在已知點(diǎn)上，只要輸入測(cè)站點(diǎn)、后視點(diǎn)的坐標(biāo)，瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)定向，按下反算方位角鍵，則儀器自動(dòng)將測(cè)站與后視的方位角設(shè)置在該方向上。然后，瞄準(zhǔn)待測(cè)目標(biāo)，按下測(cè)量鍵，儀器將很快地測(cè)量水平角、垂直角、距離，并利用這些數(shù)據(jù)計(jì)算待測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)。49TCA2003TCA2003自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（1 1）TCA2003自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由測(cè)量機(jī)器人、基點(diǎn)、參考點(diǎn)、目標(biāo)點(diǎn)組成，可實(shí)現(xiàn)全天候的無人值守。監(jiān)測(cè)前首先依據(jù)目標(biāo)點(diǎn)及參考點(diǎn)的分布情況，合理安置TCA2003測(cè)量機(jī)器人。要求具有良好的通視條件，一般應(yīng)選擇在穩(wěn)定處，使所有目標(biāo)點(diǎn)與全站儀的距離均在設(shè)置的觀測(cè)范圍內(nèi)，且避免同一方向上由兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，給全站儀的目標(biāo)識(shí)別帶來困難。為了儀器的防護(hù)、保溫等需要，并保證通視良好，應(yīng)專門設(shè)計(jì)、建造監(jiān)測(cè)站房。 50TCA2003TCA2003自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（2 2）參考點(diǎn)（三維坐標(biāo)已知）應(yīng)位于變形區(qū)以外，選擇適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定的基準(zhǔn)點(diǎn)，用以在監(jiān)測(cè)變形點(diǎn)之前檢測(cè)基點(diǎn)位置的變化，以保證監(jiān)測(cè)結(jié)果的有效性，點(diǎn)上放置正對(duì)基