1、變形測量與數(shù)據(jù)處理 -水平位移觀測 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大型工程建筑物由 于本身的自重、混凝土的收縮、土料的沉陷及 溫度的變化等原因，將使建筑物本身產(chǎn)生平面 位置的相對移動(dòng)。水平位移觀測的目的是適時(shí) 監(jiān)測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)?加固措施。 水平位移觀測 一、水平位移觀測的影響特點(diǎn) 施工點(diǎn)距離原建、構(gòu)筑物較近，觀測環(huán)境復(fù)雜。 觀測場地一般較狹小，場地附著較多。 觀測受施工影響較大。 水平位移觀測 一、水平位移觀測的影響特點(diǎn) 水平位移觀測 一、水平位移觀測的影響特點(diǎn) 水平位移觀測 二、水平位移觀測的測

2、點(diǎn)布設(shè) 建筑物水平位移監(jiān)測的測點(diǎn)宜按兩個(gè)層次布設(shè)，即由 控制點(diǎn)組成首級(jí)網(wǎng)（控制網(wǎng)）、由觀測點(diǎn)及所聯(lián)測的 控制點(diǎn)組成次級(jí)網(wǎng)（拓展網(wǎng)）； 對于單個(gè)建筑物上部或構(gòu)件的位移監(jiān)測，可將控制點(diǎn) 連同觀測點(diǎn)按單一層次布設(shè)。 控制網(wǎng)可采用測角網(wǎng)、測邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)和導(dǎo)線網(wǎng)等形 式，擴(kuò)展網(wǎng)和單一層次布網(wǎng)有角度交會(huì)、邊長交會(huì)、 邊角交會(huì)、基準(zhǔn)線和附合導(dǎo)線等形式。各種布網(wǎng)均應(yīng) 考慮網(wǎng)形強(qiáng)度，長短邊不宜懸殊過大。 水平位移觀測 二、水平位移觀測的測點(diǎn)布設(shè) 為保證變形監(jiān)測的準(zhǔn)確可靠，每一測區(qū)的基準(zhǔn)點(diǎn)不應(yīng) 少于2個(gè)，每一測區(qū)的工作基點(diǎn)亦不應(yīng)少于2個(gè)?；鶞?zhǔn) 點(diǎn)、工作基點(diǎn)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況構(gòu)成一定的網(wǎng)形，并按 規(guī)范規(guī)定的精度定期進(jìn)行

3、檢測。 水平位移觀測 測點(diǎn)布設(shè)示意圖 控制點(diǎn) 觀測點(diǎn) 水平位移觀測 三、控制點(diǎn)的型式及埋設(shè)要求 1.對特級(jí)、一級(jí)及有需要的二級(jí)、三級(jí)位移觀 測的控制點(diǎn)，應(yīng)建造觀測墩或埋設(shè)專門觀測標(biāo) 石，并應(yīng)根據(jù)使用儀器和照準(zhǔn)標(biāo)志的類型，顧 及觀測精度要求，配備強(qiáng)制對中裝置。 2.用于位移監(jiān)測的基準(zhǔn)點(diǎn)（控制點(diǎn)）應(yīng)穩(wěn)定可 靠，能夠長期保存，且建立在便于觀測的穩(wěn)妥 的地方。 3.位移監(jiān)測點(diǎn)（觀測點(diǎn)）應(yīng)與變形體密切結(jié)合， 且能代表該部位變形體的變形特征。 強(qiáng)制對中裝置 澆筑觀測墩 要求：基礎(chǔ)、支撐均穩(wěn)定; 溫度變形?。?強(qiáng)制對中： 便于安置。 垂球?qū)χ蟹?（1）觀測的視覺誤差； （2）對中機(jī)構(gòu)本身的誤差； （3）風(fēng)力

4、的影響； （4）觀測過程中腳架的扭轉(zhuǎn)等。 垂球?qū)χ姓`差可達(dá)13mm，不言而喻，各 種建筑物的變形測量無法接受這樣大的對中誤差。 為了將誤差限制在1mm范圍以內(nèi)的目的，首先要 把對中誤差限制在最小范圍內(nèi)。 對中桿的對中精度取決于圓水準(zhǔn)器的靈敏度。圓 水準(zhǔn)器的靈敏度一般為（8“6）/2mm，設(shè)對中 桿圓水準(zhǔn)器的誤差為3，若對中桿的高度為 1.2m，由此而引起的對中誤差 所以，對中桿的對中誤差雖比錘球線法小一些， 但因氣泡制造工藝比較粗糙，無法克服腳架扭曲 誤差影響等，也不能滿足變形測量的需要。 對中桿對中法 mme18343/10002 . 13 光學(xué)對中法 光學(xué)對中器的對中誤差取決于儀器照準(zhǔn)部上

5、部的 管水準(zhǔn)器的靈敏度。水準(zhǔn)器的靈敏度一般為 （20“30”）/2mm，如果水準(zhǔn)器的靈敏度為 20“，儀器高為1.2m，則 如果在考慮光學(xué)對中器的目估誤差以及腳架的扭 轉(zhuǎn)誤差，則總誤差仍將達(dá)到（0.30.5）mm， 因此用光學(xué)對中法并不是最佳對中法。 mme1 . 0206265/10002 . 102 強(qiáng)制對中法 該對中器的對中誤差取決于底板中心螺旋孔的工藝精度，精密者誤 差為（0.10.2）mm，粗糙者可達(dá)1.0mm。支承托架露出部分不宜 過高，否則易變形，影響精度。 強(qiáng)制對中法 此法對中誤差在0.3mm左右。 強(qiáng)制對中法 在制造觀測墩時(shí)，將銅頭埋于墩的頂部，墩頂端平面平滑，點(diǎn)中 心露出的

6、螺桿長度適宜。觀測時(shí)，只需將經(jīng)緯儀基座擰在露出的點(diǎn)中心 上即可。實(shí)踐證明旋進(jìn)式強(qiáng)制對中器的誤差很小，可忽略不計(jì)。 觀測墩規(guī)格（基準(zhǔn)點(diǎn)） 觀測墩形式 水平位移觀測照準(zhǔn)覘牌 要求：反差大； 無相位差； 圖案對稱； 有適當(dāng)?shù)膮⒖济娣e； 便于安置。 水平位移觀測 四、水平位移觀測的常用方法 1.基準(zhǔn)線法 2.精密導(dǎo)線法 3.前方交會(huì)法 4.正、倒垂線法 5.極坐標(biāo)法 6.GPS法 7.攝影測量法 水平位移觀測 基準(zhǔn)線法 原理：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)，測定其他觀測點(diǎn)相對于該鉛垂面的水平位移量的 一種方法。 水平位移觀測 基準(zhǔn)線法的分類

7、 1)光學(xué)法（視準(zhǔn)線法）：基準(zhǔn)線（面）的提 供通過經(jīng)緯儀照準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)，用于測量直線型建 （構(gòu)）筑物（水庫大壩使用較多）的水平位移， 對于非直線型建（構(gòu)）筑物，可采用分段視準(zhǔn)線 的方法施測。按照所使用的工具和作業(yè)方法的不 同，又分為“測小角法”和“活動(dòng)覘牌法”。 2)引張線法：該法采用一條不銹鋼鋼絲(直徑 0.61.2 mm)，在兩端點(diǎn)處施加張力，使其在水平 面的投影為直線，從而測出被測點(diǎn)相對于該直線的 偏距。同視準(zhǔn)線法相比，該法的基準(zhǔn)線是一條物理 的直線。 3)激光準(zhǔn)直法：該法利用激光的單色性好和方 向性強(qiáng)的特點(diǎn)，建立起一條物理的視準(zhǔn)線作為測量 基準(zhǔn)，根據(jù)測量原理的不同可分為直接準(zhǔn)直和衍射 法準(zhǔn)

8、直，后者精度高于前者。 水平位移觀測 基準(zhǔn)線法的分類 水平位移觀測 原理： 如圖所示：點(diǎn)A、B是視準(zhǔn)線的兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)（端點(diǎn)）， d1,d2,d3.dn為水平位移監(jiān)測點(diǎn)，觀測時(shí)將經(jīng)緯儀置 于A點(diǎn)，將儀器照準(zhǔn)B點(diǎn)，將水平制動(dòng)裝置制動(dòng)。豎直方 向轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)緯儀望遠(yuǎn)鏡，分別轉(zhuǎn)至d1,d2,d3.dn點(diǎn)附近， 用小鋼尺等工具分別量取水平位移監(jiān)測點(diǎn) d1,d2,d3.dn至AB這條視準(zhǔn)線的距離。根據(jù)前后兩 次量取的距離，得出這段時(shí)間內(nèi)水平位移量。 A B 1 d1d2 23 n dnd3 視準(zhǔn)線法 水平位移觀測 適用條件：觀測水平位移觀測點(diǎn)在某一方向上的 水平位移時(shí)一般用基準(zhǔn)線法或測小角法。 要求：為保證基準(zhǔn)線

9、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)。 優(yōu)點(diǎn)：基準(zhǔn)線觀測方法因其原理簡單、方法實(shí)用、 實(shí)施簡便、投資較少的特點(diǎn), 在水平位移觀測中得 到了廣泛應(yīng)用，并且派生出了多種多樣的觀測方 法。 視準(zhǔn)線法的特點(diǎn) 水平位移觀測 不足：對較長的基準(zhǔn)線而言, 由于視線長, 使照準(zhǔn) 誤差增大, 甚至可能造成照準(zhǔn)困難。當(dāng)基準(zhǔn)線太長 時(shí)，目標(biāo)模糊，照準(zhǔn)精度太差且后視點(diǎn)與測點(diǎn)距 離相差太遠(yuǎn)，望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦誤差較大，無疑對觀測 成果有較大影響。精度低，不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)觀測， 受外界條件影響較大，而且變形值（位移標(biāo)點(diǎn)的 位移量）不能超出該系統(tǒng)的最大偏距值，否則無 法進(jìn)行觀測。 視準(zhǔn)線法的特點(diǎn) 水平位移觀測 視準(zhǔn)線一般分

10、三級(jí)布點(diǎn)，即基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和 觀測點(diǎn)，當(dāng)條件允許時(shí)，也可將基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基 點(diǎn)合并布設(shè)。 視準(zhǔn)線的兩個(gè)基點(diǎn)必須穩(wěn)定可靠，即應(yīng)選擇在較 穩(wěn)定的區(qū)域，并具備有高一級(jí)的基準(zhǔn)點(diǎn)經(jīng)常檢核 的條件，且便于安置儀器和觀測。 各觀測點(diǎn)基本位于視準(zhǔn)基面上，且與被檢核的建 筑部位牢固地成為一體。 整條視準(zhǔn)線離各種障礙物需有一定距離，以減弱 旁折光的影響。 視準(zhǔn)線的布置 觀測使用的照準(zhǔn)硯牌圖案應(yīng)簡單、清晰、有 足夠的反差、成中心對稱，這對提高視準(zhǔn) 線觀測精度有重要影響。 覘標(biāo)分為固定硯標(biāo)和活動(dòng)覘標(biāo)。前者是安 置在工作基點(diǎn)上，供經(jīng)緯儀瞄準(zhǔn)構(gòu)成視準(zhǔn) 線用；后者是安置在位移標(biāo)點(diǎn)上，供經(jīng)緯 儀瞄準(zhǔn)以測定位移標(biāo)點(diǎn)的偏離值用。

11、 水平位移觀測 視準(zhǔn)線的布置 活動(dòng)覘牌法 觀測時(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)。在欲測點(diǎn)上放置活動(dòng)覘牌，由A點(diǎn)觀測人員指揮，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 得待測點(diǎn)偏離AB基準(zhǔn)線的偏移值。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 值作為上半測回的成果。倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，按上述方法測下半 測回，取上下兩半測回讀數(shù)的平均值為一測回的成果。 水平位移觀測 視準(zhǔn)線法 第二測回開始，儀器應(yīng)重新整平。根據(jù)需要，每個(gè)觀測點(diǎn) 需測量24個(gè)測回。 一般說來，當(dāng)用DJ1型經(jīng)緯儀觀測，測距在300m以

12、內(nèi)時(shí)， 可測23測回，其測回差不得大于3mm，否則應(yīng)重測。 水平位移觀測 視準(zhǔn)線法 活動(dòng)覘牌法 測小角法 原理：如下圖所示，如需觀測某方向上的水平位移PP ，在監(jiān)測區(qū)域一定距離以外選定工作基點(diǎn)A，水平位移監(jiān) 測點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)盡量與工作基點(diǎn)在一條直線上。沿監(jiān)測點(diǎn)與 基準(zhǔn)點(diǎn)連線方向在一定遠(yuǎn)處（100-200m）選定一個(gè)控制點(diǎn) B，作為零方向。在B點(diǎn)安置覘牌，用測回法觀測水平角 BAP，測定一段時(shí)間內(nèi)觀測點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)連線與零方向間角 度變化值，根據(jù)=*D/（式中D為觀測點(diǎn)P至工作基 點(diǎn)A的距離，=206265）計(jì)算水平位移。 水平位移觀測 視準(zhǔn)線法 水平位移觀測 視準(zhǔn)線法 精度分析： 由小角法的觀測原理可

13、知，距離D和水平角是 兩個(gè)相互獨(dú)立的觀測值，所以由上式根據(jù)誤差 傳播定律可得水平位移的觀測誤差： 測小角法 22 2 22 2 2 11 D mmDm 水平位移觀測 視準(zhǔn)線法 精度分析： 水平位移觀測中誤差的公式，表明： 距離觀測誤差對水平位移觀測誤差影響甚微，一般情 況下此部分誤差可以忽略不計(jì)，采用鋼尺等一般方法量 取即可滿足要求； 影響水平位移觀測精度的主要因素是水平角觀測精度， 應(yīng)盡量使用高精度儀器或適當(dāng)增加測回?cái)?shù)來提高觀測 度； 經(jīng)緯儀的選用應(yīng)根據(jù)建筑物的觀測精度等級(jí)確定，在 滿足觀測精度要求的前提下，可以使用精度較低的儀器， 以降低觀測成本。 測小角法 水平位移觀測 視準(zhǔn)線法 特點(diǎn)：

14、 優(yōu)點(diǎn)：此方法簡單易行，便于實(shí)地操作，精度較高。 不足：須場地較為開闊，基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)該離開監(jiān)測區(qū)域一定 的距離之外，設(shè)在不受施工影響的地方。 測小角法 水平位移觀測 視準(zhǔn)線法 引張線法是在兩個(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)線對設(shè)置在建筑上的變形監(jiān) 測點(diǎn)進(jìn)行偏離量的監(jiān)測，從而可求得各測點(diǎn)水平位移。 引張線法是精密基準(zhǔn)線測量的主要方法之一，廣泛應(yīng) 用于各種工程測量。 前蘇聯(lián)較早將其應(yīng)用于大壩水平位移觀測，20世紀(jì)60 年代該方法引入國內(nèi)，并在我國大壩安全監(jiān)測領(lǐng)域得到 了廣泛的應(yīng)用。 引張線法 水平位移觀測 視準(zhǔn)線法 引張線法 在直線形建筑物中用引張線方法測量水平位移，因其設(shè)備

15、簡 單，測量方便，速度快，精度高，成本低，在我國得到了廣泛 的應(yīng)用，特別是在大壩安全監(jiān)測中起著重要作用。 在采用引張線自動(dòng)觀測設(shè)備后，可克服觀測時(shí)間長、勞動(dòng)強(qiáng) 度大等不利因素，進(jìn)一步發(fā)揮引張線在安全監(jiān)測中的作用。 早期安裝在大壩上的引張線儀，由人工測讀水平位移。隨著 自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)已有步進(jìn)電機(jī)光電跟蹤式引張線儀、 電容感應(yīng)式引張線儀、CCD式引張線儀，以及電磁感應(yīng)式引張 線儀等。 水平位移觀測 視準(zhǔn)線法 引張線法之有浮托引張線 主要包括端點(diǎn)裝置、測點(diǎn)裝置、測線及其保護(hù)管。 端點(diǎn)裝置可采用一端固定、一端加力的方式，也可采用 兩端加力的方式。 加力端裝置包括定位卡、滑輪和重錘，固定端裝置僅

16、有 定位卡和固定栓。 定位卡的作用是保證測線在更換前后的位置保持不變， 定位卡的“V”形槽槽底應(yīng)水平，且方向與測線一致。 滑輪的作用是使測線能平滑移動(dòng)，在安裝時(shí)，應(yīng)使滑輪 槽的方向及高度與定位卡的“V”形槽一致。 重錘的大小應(yīng)根據(jù)測線的長度確定，引張線長度在200m- 600m時(shí)，一般采用40kg-80kg的重錘張拉。 水平位移觀測 視準(zhǔn)線法 引張線法之有浮托引張線原理 0 LL i 設(shè)引張線第i個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的首次的讀數(shù)為L0，本次 觀測的讀數(shù)為L，若不考慮端點(diǎn)的位移，則觀測點(diǎn) 的位移值為： 水平位移觀測 視準(zhǔn)線法 引張線法之有浮托引張線原理 )( BA i Bi D D ii LL 0 水平位移

17、觀測 視準(zhǔn)線法：有浮托引張線加力端結(jié)構(gòu) 1滑輪； 2線錘連接裝置； 3重錘； 4混凝土墩座； 5測線； 6夾線裝置； 7鋼筋支架； 8保護(hù)管 水平位移觀測 視準(zhǔn)線法：有浮托引張線測點(diǎn)裝置 有浮托引張線的測點(diǎn)裝置包括水箱、浮船、讀數(shù)尺、底 盤和測點(diǎn)保護(hù)箱。 浮船的體積通常為其承載重量與其自重之和的排水量的 1.5倍。 水箱的長、寬、高為浮船的1.5-2倍，水箱水面應(yīng)有足夠 的調(diào)節(jié)余地，以便調(diào)整測線高度滿足量測工作的需要，寒 冷地區(qū)水箱中應(yīng)采用防凍液。 讀數(shù)尺的長度應(yīng)大于位移量的變幅，一般不小于50mm， 同一條引張線的讀數(shù)尺零方向必須一致，一般將零點(diǎn)安裝 在下游側(cè)，尺面應(yīng)保持水平，尺的分劃線應(yīng)平

18、行于測線， 尺的位置應(yīng)根據(jù)尺的量程和位移量的變化范圍而定。 水平位移觀測 視準(zhǔn)線法：有浮托引張線測點(diǎn)裝置 水平位移觀測 視準(zhǔn)線法：有浮托引張線測線 測線一般采用0.81.2mm的不銹鋼絲，要求表面光滑， 粗細(xì)均勻，抗拉強(qiáng)度大。 為了防風(fēng)及保護(hù)測線，通常用把測線套在保護(hù)管內(nèi)。保 護(hù)管的管徑應(yīng)大于位移量的2-3倍，并在管中呈自由狀態(tài)， 以前主要用鋼管，現(xiàn)在大多用PVC管。 保護(hù)管安裝時(shí)，宜使測線位于保護(hù)管中心，至少須保證 測線在管內(nèi)有足夠的活動(dòng)范圍，保護(hù)管和測點(diǎn)保護(hù)箱應(yīng)封 閉防風(fēng)。 水平位移觀測 視準(zhǔn)線法：有浮托引張線觀測步驟 檢查整條引張線各處有無障礙，設(shè)備是否完好； 在兩端點(diǎn)處同時(shí)小心地懸掛重

19、錘，張緊鋼絲，利用夾線裝置將鋼 絲夾緊，使引張線在端點(diǎn)處固定； 對每個(gè)水箱加水，使鋼絲離開不銹鋼標(biāo)尺面0.3mm0.5mm，同時(shí) 檢查各觀測箱，不使水箱邊緣或讀數(shù)標(biāo)尺接觸鋼絲，浮船應(yīng)處于自 由浮動(dòng)狀態(tài)； 采用讀數(shù)顯微鏡觀測時(shí)，先用目視讀取標(biāo)尺上的讀數(shù)，然后用顯 微鏡讀取毫米以下的小數(shù)。由于鋼絲有一定的寬度，不能直接讀出 鋼絲中心線對應(yīng)的數(shù)值，所以必須讀取鋼絲左右兩邊對應(yīng)于不銹鋼 尺上的數(shù)值，然后取平均求得鋼絲中心的讀數(shù)； 從引張線的一端觀測到另一端為一測回，每次觀測應(yīng)進(jìn)行三測回， 三測回的互差應(yīng)小于0.2mm，測回間應(yīng)輕微撥動(dòng)中部測點(diǎn)處的浮船， 并待其靜止后再觀測下一測回。觀測工作全部結(jié)束后，

20、先松開夾線 裝置再下重錘。 水平位移觀測 視準(zhǔn)線法：無浮托引張線 隨著大壩安全監(jiān)測自動(dòng)化程度的不斷提高， 引張線觀測技術(shù)也由人工觀測向自動(dòng)化觀測的 方向發(fā)展。 在實(shí)現(xiàn)引張線自動(dòng)觀測時(shí)，目前大多數(shù)情況 是在浮托引張線法的基礎(chǔ)上增加自動(dòng)測讀設(shè)備， 形成引張線自動(dòng)觀測系統(tǒng)。 水平位移觀測 視準(zhǔn)線法：無浮托引張線 有浮托引張線測線的不足：回避了引張線觀測 前的檢查和調(diào)整工作，在自動(dòng)觀測時(shí)不能確定測 線是否處于正常工作狀態(tài)； 忽略了測回間對測線進(jìn)行撥動(dòng)的程序要求，不 能有效地檢驗(yàn)和消除浮托裝置所引起的測線復(fù)位 誤差； 浮液長期不進(jìn)行更換，浮液被污染或變質(zhì)，增 加了對浮船的阻力，增大了測線的復(fù)位誤差。 水

21、平位移觀測 視準(zhǔn)線法：無浮托引張線 無浮托引張線示意圖 水平位移觀測 視準(zhǔn)線法：無浮托引張線 無浮托引張線其觀測原理與有浮托的基本相同， 但它的設(shè)備較為簡單。 引張線的一端固定在端點(diǎn)上，另一端通過滑輪 懸掛一重錘將引張線拉直，取消了各測點(diǎn)的水箱 和浮船等裝置，在各測點(diǎn)上只安裝讀數(shù)尺和安裝 引張線儀的底板，用以測定讀數(shù)尺或引張線儀相 對于引張線的讀數(shù)變化，從而算出測點(diǎn)的位移值。 水平位移觀測 視準(zhǔn)線法：無浮托引張線 無浮托引張線的觀測方法與有浮托的基本相同， 既可用顯微鏡在各測點(diǎn)的讀數(shù)尺上讀數(shù)，亦可在 各測點(diǎn)上安裝光電引張線儀進(jìn)行遙測。 由于它不需到現(xiàn)場調(diào)節(jié)各測點(diǎn)的水位，測點(diǎn)的 障礙物也較少，不

22、僅節(jié)約大量時(shí)間，且其穩(wěn)定性 和可靠性都高于有浮托的引張線，可以實(shí)現(xiàn)引張 線觀測的全自動(dòng)化。 水平位移觀測 視準(zhǔn)線法：激光準(zhǔn)直法 激光準(zhǔn)直測量按照其測量原理可分為直接測量和衍 射法準(zhǔn)直測量兩種，按照其測量環(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 ， 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) ，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)測中，主要采用衍射法 激光準(zhǔn)直測量。 65 1010 87 1010 水平位移觀測 波帶板大氣激光準(zhǔn)直系統(tǒng)主要由激光器點(diǎn)光源、 波帶

23、板和接收靶三部分組成。 視準(zhǔn)線法：激光準(zhǔn)直法 水平位移觀測 視準(zhǔn)線法：激光準(zhǔn)直法 由氦氖氣激光管發(fā)出的激光束經(jīng)聚光透鏡聚 焦在針孔光闌內(nèi)，形成近似的點(diǎn)光源，照射 至波帶板，針孔光闌的中心即為固定工作基 點(diǎn)的中心。 激光器點(diǎn)光源組成 水平位移觀測 視準(zhǔn)線法：激光準(zhǔn)直法 激光器波帶板組成 波帶板的形式有圓形和方形兩種，其作用是把從激光 器發(fā)出的一束單色相干光會(huì)聚成一個(gè)亮點(diǎn)（圓形波帶板） 或十字亮線（方形波帶板），它相當(dāng)于一個(gè)光學(xué)透鏡。 (a) (a) 圓形波帶板圓形波帶板 (b)方形波帶板(a)圓形波帶板 水平位移觀測 視準(zhǔn)線法：激光準(zhǔn)直法 接收靶 (a) (a) 圓形波帶板圓形波帶板 接收靶可采

24、用普通活動(dòng)覘牌按目視法 接收，也可用光電接收靶進(jìn)行自動(dòng)跟 蹤接收。 水平位移觀測 視準(zhǔn)線法：激光準(zhǔn)直法 波帶板激光準(zhǔn)直法工作原理 (a) (a) 圓形波帶板圓形波帶板 采用波帶板激光準(zhǔn)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(diǎn)上，波帶板安 置在位移標(biāo)點(diǎn)上，并要求點(diǎn)光源、波帶板中心和接收 靶中心三點(diǎn)基本上同在一高度上，這在埋設(shè)工作基點(diǎn) 和位移標(biāo)點(diǎn)時(shí)應(yīng)考慮滿足此條件。 當(dāng)激光器發(fā)出的激光束照準(zhǔn)波帶板后，在接收靶上 形成一個(gè)亮點(diǎn)或“” 字亮線，按照三點(diǎn)準(zhǔn)直法， 在接收靶上測定亮點(diǎn)或十字亮線的中心位置，即可決 定位移標(biāo)點(diǎn)的位置，從而求出其偏離值。 水平位移觀測 視準(zhǔn)線法：激光準(zhǔn)直法 波帶板激光準(zhǔn)直法工作原理 (a) (a) 圓形波帶板圓形波帶板 水平位移觀測 視準(zhǔn)線法：激光準(zhǔn)直法 波帶板激光準(zhǔn)直法工作原理 (a) (a) 圓形波帶板圓形波帶板 i AB Ai i s s 水平位移觀測 例題1：某大壩變形觀測問題，大壩在垂直于 壩軸線方向的最大允許水平位移為20mm， l點(diǎn)離端點(diǎn)的距離為200m，試確定小角法觀 測時(shí)，角度觀測時(shí)的必要精度。 AB P 水平位移觀測 例題2：設(shè)某觀測點(diǎn)到端點(diǎn)的距離為100m， 若要求測定偏離值的精度為正負(fù)0.3mm， 試問用測小角法觀測時(shí)，測量小角度的精 度要求應(yīng)為多少。 水平位移觀測 交會(huì)法水平位移監(jiān)測 對于曲線