1、2022-3-171變形監(jiān)測原理 第三第三 章水平位移監(jiān)測技術章水平位移監(jiān)測技術2022-3-172主要內(nèi)容主要內(nèi)容第三章水平位移監(jiān)測技術概述交會法觀測精密導線測量視準線測量(活動覘牌法和小角度觀測法）引張線測量垂線測量激光準直測量2022-3-173測點布設（測點布設（1）第1節(jié)概述建筑物水平位移監(jiān)測的測點宜按兩個層次布設，即由控制點組成首級網(wǎng)（控制網(wǎng)）、由觀測點及所聯(lián)測的控制點組成次級網(wǎng)（拓展網(wǎng)）；對于單個建筑物上部或構件的位移監(jiān)測，可將控制點連同觀測點按單一層次布設。2022-3-174測點布設（測點布設（2）第1節(jié)概述控制網(wǎng)可采用測角網(wǎng)、測邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)和導線網(wǎng)等形式，擴展網(wǎng)和單一層次布

2、網(wǎng)有角度交會、邊長交會、邊角交會、基準線和附合導線等形式。各種布網(wǎng)均應考慮網(wǎng)形強度，長短邊不宜懸殊過大。為保證變形監(jiān)測的準確可靠，每一測區(qū)的基準點不應少于2個，每一測區(qū)的工作基點亦不應少于2個。基準點、工作基點應根據(jù)實際情況構成一定的網(wǎng)形，并按規(guī)范規(guī)定的精度定期進行檢測。2022-3-175常用方法（常用方法（1）第1節(jié)概述大地測量法主要包括：三角網(wǎng)測量法、精密導線測量法、交會法等。該方法通常需人工觀測，勞動強度高，速度慢，特別是交會法受圖形強度、觀測條件等影響明顯，精度不高，但該方法較為靈活方便。基準線法該方法特別適用于直線形建筑物的水平位移監(jiān)測，其類型主要包括：視準線法、引張線法、激光準直

3、法和垂線法等。2022-3-176常用方法（常用方法（2）第1節(jié)概述專用測量法即采用專門的儀器和方法測量兩點之間的水平位移，如：多點位移計、光纖等。GPS測量法利用GPS自動化、全天候觀測的特點，在工程的外部布設監(jiān)測點，可實現(xiàn)高精度、全自動的水平位移監(jiān)測，該技術已經(jīng)在水利、大型橋梁、超高層建筑等工程中得到廣泛應用。 2022-3-1772 2交會法觀測交會法觀測 第三章水平位移監(jiān)測技術交會法是利用2個或3個已知坐標的工作基點，測定位移標點的坐標變化，從而確定其變形情況的一種測量方法。該方法具有觀測方便簡單、費用低、技術成熟等優(yōu)點，免棱鏡系統(tǒng)的應用使得該方法常用于測量人員難以到達的變形體的監(jiān)測工

4、作，如：滑坡體、懸崖、壩坡、塔頂、煙囪等。該方法的主要缺點是測量的精度和可靠性一般，隨著高精密全站儀的發(fā)展，精度得到較大的提高。該方法主要包括測角交會、測邊交會和后方交會三種方法。 2022-3-1782 2交會法觀測交會法觀測 第三章水平位移監(jiān)測技術2022-3-179第2節(jié)交會法觀測在進行交會法觀測時，首先應設置工作基點。工作基點應盡量選在地質(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。工作基點應定期與基準點聯(lián)測，校核其是否發(fā)生變動。工作基點上應設強制對中裝置，以減小儀器對中誤差的影響。工作基點到位移監(jiān)測點的邊長不能相差太大，應大致相等，且與監(jiān)測點大致同高，以免視線傾角過

5、大，影響測量的精度。為減小大氣折光的影響，交會邊的視線應離地面或障礙物在1.2m以上，并應盡量避免視線貼近水面。在利用邊長交會法時，還應避免周圍強磁場的干擾影響。注意事項注意事項2022-3-1710測角交會法測角交會法 第2節(jié)交會法觀測ctgctgyyctgxctgxxABBAPctgctgxxctgyctgyyABBAP采用測角交會法時，交會角最好接近90，若條件限制，也可設計在60120之間。工作基點到測點的距離，一般不宜大于300m，當采用三方向交會時，可適當放寬要求。 222sinsin)(sinDmmp2022-3-1711測角交會誤差橢圓測角交會誤差橢圓第2節(jié)交會法觀測2022-

6、3-1712測邊交會法測邊交會法 APAPAPAPbyybxxsincos22sin1bapmmm第2節(jié)交會法觀測在使用該法時應注意下列幾點：角通常應保持在60至120之間；測距要仔細，以減小測邊中誤差ma和mb；交會邊長度a和b應力求相等，且一般不宜大于600m2022-3-1713后方交會法后方交會法 BPBPxxxBPBPxkyy)()()sin(2232112bsbsmsmp第2節(jié)交會法觀測在實際測量過程中，還應注意工作基點和監(jiān)測點不能在同一個圓周上（危險圓），應至少離開危險圓周半徑的20%。 2022-3-17144 4全站儀空間交會全站儀空間交會 第三章水平位移監(jiān)測技術原理：全站儀

7、架設在已知點上，只要輸入測站點、后視點的坐標，瞄準后視點定向，按下反算方位角鍵，則儀器自動將測站與后視的方位角設置在該方向上。然后，瞄準待測目標，按下測量鍵，儀器將很快地測量水平角、垂直角、距離，并利用這些數(shù)據(jù)計算待測點的三維坐標。2022-3-1715ZSHZSYZSXcossinsincossin22222222222222222222222222222222222/sincos/cossin/sincossinsin/sinsin/coscoscossinZSHZSYZSXmZSZmMmZSmZSZmMmZSmZSZmM坐標測量原理坐標測量原理第4節(jié)全站儀觀測2022-3-17165 5

8、視準線測量視準線測量 第三章水平位移監(jiān)測技術視準線法是基準線法測量的方法之一，它是利用經(jīng)緯儀或視準儀的視準軸構成基準線，通過該基準線的鉛垂面作為基準面，并以此鉛垂面為標準，測定其他觀測點相對于該鉛垂面的水平位移量的一種方法。為保證基準線的穩(wěn)定，必須在視準線的兩端設置基準點或工作基點。視準線法所用設備普通，操作簡便，費用少，是一種應用較廣的觀測方法。該方法同樣受多種因素的影響，如：照準精度、大氣折光等，操作不當時，誤差不容易控制，精度會受到明顯的影響。 2022-3-1717第5節(jié)視準線測量視準線觀測原理及觀測點的布設視準線觀測原理及觀測點的布設2022-3-1718小角法測量小角法測量 （1）

9、AiiDl11BiiDl2112221()()iiiiAilDiDlDmmmDmmm忽略，第5節(jié)視準線測量2022-3-1719BiAiBiAiiDDDDl)180(0max2iAiBilAiBiAiBiilimDDmDDmDDDmD當時，這種布置形式對提高測定偏離值的精度更為有利。 第5節(jié)視準線測量若在待測點i上觀測，則：小角法測量小角法測量 （2）2022-3-1720活動覘牌法觀測的步驟活動覘牌法觀測的步驟 第5節(jié)視準線測量視準線端點架設好經(jīng)緯儀，在另一端點安置固定覘牌，經(jīng)緯儀嚴格照準固定覘牌中心，并固定儀器。觀測點上架好活動覘牌，經(jīng)緯儀盤左位置，由觀測員指揮點上操作員，旋動覘牌中心線嚴

10、格與視準線重合，讀取測微器讀數(shù)。操作員反方向?qū)牖顒右椗疲蛊渲行木€嚴格與視準線重合，讀取測微器讀數(shù)。以上是半測回工作。轉動經(jīng)緯儀到盤右位置，重新嚴格照準B點覘牌，再重復盤左操作步驟，完成一測回的觀測工作。第二測回開始，儀器應重新整平。根據(jù)需要，每個觀測點需測量24個測回。一般說來，當用DJ1型經(jīng)緯儀觀測，測距在300m以內(nèi)時，可測23測回，其測回差不得大于3mm，否則應重測。2022-3-17216 6引張線測量引張線測量 所謂引張線，就是在兩個工作基點間拉緊一根不銹鋼絲而建立的一條基準線。以此基準線對設置在建筑上的變形監(jiān)測點進行偏離量的監(jiān)測，從而可求得各測點水平位移。引張線法是精密基準線測

11、量的主要方法之一，廣泛應用于各種工程測量。前蘇聯(lián)較早將其應用于大壩水平位移觀測，20世紀60年代該方法引入國內(nèi)，并在我國大壩安全監(jiān)測領域得到了廣泛的應用。 第三章水平位移監(jiān)測技術2022-3-17227 7 垂線測量垂線測量 垂線有兩種形式：正垂線和倒垂線。正垂線一般用于建筑物各高程面處的水平位移監(jiān)測、撓度觀測和傾斜測量等。倒垂線大多用于巖層錯動監(jiān)測、撓度監(jiān)測，或用作水平位移的基準點。第六章水平位移監(jiān)測技術2022-3-1723倒垂線的觀測倒垂線的觀測 倒垂線觀測前，應首先檢查鋼絲是否有足夠的張力，浮體有無與浮桶壁相接觸。若浮體與浮桶相接觸，應把浮桶稍微移動直到兩者脫離接觸為止。待鋼絲靜止后，

12、用坐標儀進行觀測。 在大壩變形監(jiān)測中，到垂線一般要求精確觀測三測回，每測回中，應使儀器從正、反兩個方向?qū)攵諟输摻z，兩次讀數(shù)差不得大于0.3mm，各測回間的互差不得大于0.3mm，并取三測回平均值作為結果。 2022-3-17248 8激光準直測量激光準直測量第六章水平位移監(jiān)測技術激光準直測量按照其測量原理可分為直接測量和波帶板激光準直測量兩種，按照其測量環(huán)境可分為大氣激光準直和真空激光準直。在大氣條件下，激光準直的精度一般為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，激光準直的精度可達10-710-8 ，其精度較大氣激光準直有明顯的提高，但其工程的造價和系統(tǒng)的維護費用也相應的提高。2022-3-17258 8激光準直測量激光準直測量第六章水平位移監(jiān)測技術目前，在水利工程的變形監(jiān)測中，常采用波帶板激光準直。 在高層建筑物水平位移變形監(jiān)測中，常采用激光經(jīng)緯儀準直。2022-3-1726工作原理工作原理采用波帶板激光準直法觀測水平位移，是將激光器和接收靶分別安置在兩端固定工作基點上，波帶板安置在位