工程變形測(cè)量沉降變形測(cè)量本次課主要內(nèi)容概述精密水準(zhǔn)測(cè)量液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量1.沉降監(jiān)測(cè)概述

沉降測(cè)量又稱沉陷測(cè)量，或垂直位移測(cè)量，是測(cè)定變形體的高程隨時(shí)間而產(chǎn)生的位移大小、位移方向，解釋原因，并提供變形趨勢(shì)及穩(wěn)定預(yù)報(bào)而進(jìn)行的測(cè)量工作。

對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)高程變化量的測(cè)量工作

一般用“+”表示下沉，用“-”時(shí)表示上升。定期地、準(zhǔn)確地對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)，可以計(jì)算監(jiān)測(cè)點(diǎn)的累積沉降量、沉降差、平均沉降量、通過(guò)相關(guān)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的沉降差可以進(jìn)一步計(jì)算基礎(chǔ)的局部相對(duì)傾斜值、撓度和建筑主體的傾斜值。沉降產(chǎn)生的原因與地基的土力學(xué)性質(zhì)和地基的處理方式有關(guān)；與建筑物基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)有關(guān)；與建筑物的上部結(jié)構(gòu)有關(guān)，即與建筑物基礎(chǔ)的荷載有關(guān)；施工中地下水的升降對(duì)建筑物沉降也有較大的影響；受周圍施工等活動(dòng)的影響。1.沉降監(jiān)測(cè)概述1.沉降監(jiān)測(cè)概述沉降測(cè)量技術(shù)：

D-InSAR

(differentialsyntheticapertureradarinterferometry，差分合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量)：是一種微波遙感，全天候連續(xù)測(cè)量的方式。獲得三維形變信息

GPS高程：集平面和高程測(cè)量于一體，布點(diǎn)靈活，精度高

液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量：精度高，使用范圍有限

三角高程測(cè)量：精度相對(duì)較低

精密水準(zhǔn)測(cè)量:精度高，工作量大2.精密水準(zhǔn)測(cè)量2.精密水準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器誤差水平軸與視準(zhǔn)軸不平行的誤差水準(zhǔn)標(biāo)尺尺長(zhǎng)誤差的影響一對(duì)標(biāo)尺零點(diǎn)差外界因素溫度變化大氣垂直折光的影響儀器和水準(zhǔn)標(biāo)尺垂直位移的影響磁場(chǎng)對(duì)補(bǔ)償式自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的影響觀測(cè)誤差

誤差源：2.精密水準(zhǔn)測(cè)量1、測(cè)量作業(yè)開(kāi)始前半小時(shí)，將水準(zhǔn)儀置于露天陰影下，使儀器與氣溫一致；觀測(cè)時(shí)要用測(cè)傘，遷站時(shí)需罩以儀器罩。2、儀器距前、后標(biāo)尺的距離應(yīng)盡可能相等。3、在相鄰測(cè)站上，觀測(cè)照準(zhǔn)標(biāo)尺的順序相反，即按“后前前后”、“前后后前”的程序交替進(jìn)行。4、標(biāo)尺交替前進(jìn)，一個(gè)測(cè)段的測(cè)站數(shù)應(yīng)為偶數(shù)。5、每個(gè)測(cè)段應(yīng)該進(jìn)行往測(cè)和返測(cè)。6、一個(gè)測(cè)段的往測(cè)和返測(cè)盡可能在不同的氣象條件下進(jìn)行。觀測(cè)時(shí)間視線距離視線高度也要有限制。如二等水準(zhǔn)規(guī)定視距小于50米，視線應(yīng)高出地面0.3米，日出日落前后及中午前后一般都不宜觀測(cè)（晴天）。精密水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)的一般規(guī)定2.精密水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)程序（往測(cè)）奇數(shù)測(cè)站（后前前后）①照準(zhǔn)后標(biāo)尺基本分劃②照準(zhǔn)前標(biāo)尺基本分劃③照準(zhǔn)前標(biāo)尺輔助分劃④照準(zhǔn)后標(biāo)尺輔助分劃偶數(shù)測(cè)站（前后后前）①照準(zhǔn)前標(biāo)尺基本分劃②照準(zhǔn)后標(biāo)尺基本分劃③照準(zhǔn)后標(biāo)尺輔助分劃④照準(zhǔn)前標(biāo)尺輔助分劃返測(cè)的觀測(cè)程序與往測(cè)相反。即奇數(shù)站采用“前后后前”的觀測(cè)順序；偶數(shù)站“后前前后”。2.精密水準(zhǔn)測(cè)量各級(jí)變形測(cè)量允許使用的儀器型號(hào)2.精密水準(zhǔn)測(cè)量表2.1視線長(zhǎng)度、前后視距差和視線高度（m）等級(jí)視線長(zhǎng)度前后視距差前后視距累積差視線高度特等≤15≤0.3≤1.5≥0.5一等≤30≤0.5≤1.5≥0.5二等≤50≤1.0≤3.0≥0.3三等≤75≤5.0≤8.0≥0.2工程測(cè)量規(guī)范建筑變形測(cè)量規(guī)范建筑變形測(cè)量規(guī)范規(guī)定的水準(zhǔn)觀測(cè)限差2.精密水準(zhǔn)測(cè)量2.精密水準(zhǔn)測(cè)量沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)一般分為基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)三種水準(zhǔn)基點(diǎn)是沉降監(jiān)測(cè)的基準(zhǔn)點(diǎn)，一般3-4個(gè)點(diǎn)構(gòu)成一組，為保證其堅(jiān)固與穩(wěn)定，應(yīng)選埋在變形區(qū)以外的巖石上或深埋于原狀土上，也可以選埋在穩(wěn)固的建構(gòu)筑物上。水準(zhǔn)基點(diǎn)的穩(wěn)定性需要定期檢查。平均間隙法水準(zhǔn)基點(diǎn)的類型基巖水準(zhǔn)基點(diǎn)標(biāo)

用于地面土層覆蓋淺的地區(qū)2.精密水準(zhǔn)測(cè)量水準(zhǔn)基點(diǎn)的類型普通混凝土標(biāo)

用于覆蓋層淺且土質(zhì)較好的地區(qū)2.精密水準(zhǔn)測(cè)量水準(zhǔn)基點(diǎn)的類型淺埋鋼管標(biāo)用于覆蓋層厚但土質(zhì)較好的地區(qū)2.精密水準(zhǔn)測(cè)量水準(zhǔn)基點(diǎn)的類型深埋鋼管標(biāo)2.精密水準(zhǔn)測(cè)量水準(zhǔn)基點(diǎn)的類型深埋雙金屬鋼管標(biāo)2.精密水準(zhǔn)測(cè)量工作基點(diǎn)工作基點(diǎn)是用于直接測(cè)定監(jiān)測(cè)點(diǎn)的起點(diǎn)或終點(diǎn)。工作基點(diǎn)應(yīng)布置在變形區(qū)附近相對(duì)穩(wěn)定的地方，其高程盡可能接近監(jiān)測(cè)點(diǎn)的高程。工作基點(diǎn)一般采用地表巖石標(biāo)，當(dāng)建筑物附近的覆蓋層較深時(shí)，可采用淺埋標(biāo)志，當(dāng)新建建筑物附近有基礎(chǔ)穩(wěn)定的建筑物時(shí)，也可設(shè)置在該建筑物上。因工作基點(diǎn)位于測(cè)區(qū)附近，應(yīng)經(jīng)常與水準(zhǔn)基點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，通過(guò)聯(lián)測(cè)結(jié)果判斷其穩(wěn)定狀況，保證監(jiān)測(cè)成果的正確可靠。2.精密水準(zhǔn)測(cè)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)是沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)的簡(jiǎn)稱，布設(shè)在被監(jiān)測(cè)建構(gòu)筑物上。布設(shè)時(shí)，要使其位于建筑物的特征點(diǎn)上，能充分反映建筑物的沉降變形情況，點(diǎn)位應(yīng)當(dāng)避開(kāi)障礙物，便于觀測(cè)和長(zhǎng)期保護(hù)，標(biāo)志應(yīng)穩(wěn)固，不影響建構(gòu)筑物的美觀和使用，還要考慮建筑物基礎(chǔ)地質(zhì)、建筑結(jié)構(gòu)、應(yīng)力分布等，對(duì)重要和薄弱部位應(yīng)該適當(dāng)增加監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)目。2.精密水準(zhǔn)測(cè)量常用的監(jiān)測(cè)點(diǎn)標(biāo)志形式埋設(shè)在建筑物上的水準(zhǔn)標(biāo)志結(jié)構(gòu)可以多種多樣，其實(shí)質(zhì)都在于要使水準(zhǔn)標(biāo)志與建筑物牢固聯(lián)結(jié)，并且要便于進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量。2.精密水準(zhǔn)測(cè)量監(jiān)測(cè)方法與技術(shù)要求采用精密水準(zhǔn)測(cè)量方法進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)時(shí)，從工作基點(diǎn)開(kāi)始經(jīng)過(guò)若干監(jiān)測(cè)點(diǎn)，形成一個(gè)或多個(gè)閉合或附合路線，其中以閉合路線為佳，特別困難的監(jiān)測(cè)點(diǎn)可以采用支水準(zhǔn)路線往返測(cè)量。整個(gè)監(jiān)測(cè)期間，最好能固定監(jiān)測(cè)儀器和監(jiān)測(cè)人員，固定監(jiān)測(cè)路線和測(cè)站，固定監(jiān)測(cè)周期和相應(yīng)時(shí)段。

2.精密水準(zhǔn)測(cè)量2.液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量2.液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量靜力水準(zhǔn)儀的零點(diǎn)差儀器制造時(shí)，刻度的零點(diǎn)位置不一致，則導(dǎo)致兩容器存在零點(diǎn)差Cb1b2H=b1+a-b2-a-CH=b2`+a+C-b1`-a

測(cè)定液面高度的方法主要有以下兩類：①目視接觸法。也可利用轉(zhuǎn)動(dòng)的測(cè)微圓環(huán)帶動(dòng)水中的觸針上下運(yùn)動(dòng)，根據(jù)光學(xué)折射原理，在觀測(cè)窗口可以觀測(cè)到觸針尖端的實(shí)像和虛像，當(dāng)兩像尖端接觸時(shí)，在測(cè)微圓環(huán)上可讀出觸針接觸水面時(shí)的高度。②電子傳感器法。通過(guò)電子（電感式、光電式或電容式）傳感器不僅可以提高靜力水準(zhǔn)的讀數(shù)精度，而且可實(shí)現(xiàn)測(cè)量的自動(dòng)化。3.液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量3.液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量平面位移監(jiān)測(cè)工程變形測(cè)量平面位移監(jiān)測(cè)

位移測(cè)量的概念測(cè)定變形體的水平位置和形狀隨時(shí)間而產(chǎn)生的變化特征,解釋原因,并提供變形趨勢(shì)及穩(wěn)定預(yù)報(bào)而進(jìn)行的測(cè)量工作。

通過(guò)重復(fù)的平面測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)

平面測(cè)量技術(shù)位移測(cè)量中的平面測(cè)量技術(shù)分為：常規(guī)測(cè)量技術(shù)、空間測(cè)量技術(shù)、攝影測(cè)量技術(shù)、專用測(cè)量方法、基準(zhǔn)線測(cè)量方法5類。

常規(guī)測(cè)量技術(shù)：指在由經(jīng)緯儀測(cè)角/or尺或測(cè)距儀測(cè)距構(gòu)成適當(dāng)網(wǎng)形確定平面點(diǎn)坐標(biāo)的方法。

如：距離/or角度交會(huì)法，導(dǎo)線法，邊/or角網(wǎng)法等。

特點(diǎn)：精度高、可靠性好、靈活、適用面寬

測(cè)角精度：0.5

測(cè)距精度：0.01mm；10-7

以數(shù)字化測(cè)角、測(cè)距為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的全站儀、超站儀、測(cè)量機(jī)器人等，代表著常規(guī)測(cè)量技術(shù)自動(dòng)化程度的不斷提高。從而，以全站儀為基礎(chǔ)的變形測(cè)量系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。平面位移監(jiān)測(cè)平面位移監(jiān)測(cè)

平面測(cè)量技術(shù)

空間測(cè)量技術(shù)

GPS在變形測(cè)量中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛

應(yīng)用實(shí)踐已經(jīng)證明，GPS相對(duì)定位精度在50km以內(nèi)可達(dá)10-6，100～500km可達(dá)10-8，1000km以上可達(dá)10-9。在300～1500m精密定位中，1小時(shí)以上觀測(cè)的解其平面位置誤差小于1mm

導(dǎo)航衛(wèi)星的組合應(yīng)用(GPS、GLONASS、北斗、GALILEO等)可接受多種衛(wèi)星信號(hào)并能進(jìn)行綜合處理的接收機(jī)。

特點(diǎn)：高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡(jiǎn)便、應(yīng)用廣泛

平面測(cè)量技術(shù)

空間測(cè)量技術(shù)

一機(jī)多天線技術(shù)多天線GPS傳統(tǒng)做法平面位移監(jiān)測(cè)

平面測(cè)量技術(shù)

攝影測(cè)量技術(shù)

攝影＋計(jì)算機(jī)

特點(diǎn)：無(wú)接觸、高效、瞬時(shí)信息、信息量大等平面位移監(jiān)測(cè)

平面測(cè)量技術(shù)

專用測(cè)量技術(shù)

包括：應(yīng)變測(cè)量、傾斜測(cè)量、正、倒錘準(zhǔn)直法、引張線法等

特點(diǎn)：測(cè)量過(guò)程簡(jiǎn)單、精度高、容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、局部信息等

準(zhǔn)直測(cè)量技術(shù)：測(cè)定特定方向位移的方法，既有常規(guī)技術(shù)、也有專用技術(shù)，如活動(dòng)覘牌法、小角法、激光準(zhǔn)直法、引張線法、導(dǎo)線法、激光鉛直儀法、正、倒錘垂直準(zhǔn)直法等平面位移監(jiān)測(cè)

平面測(cè)量技術(shù)

其他測(cè)量技術(shù)

工業(yè)測(cè)量技術(shù)18m

36m多波束天線世界同類最大天線

利用GPS和全站儀建立控制網(wǎng)，點(diǎn)位精度0.5mm

三臺(tái)經(jīng)緯儀前方交會(huì)測(cè)量，測(cè)點(diǎn)精度優(yōu)于0.3mm

面型精度優(yōu)于

0.66mm平面位移監(jiān)測(cè)

平面測(cè)量技術(shù)

其他測(cè)量技術(shù)

激光跟蹤儀測(cè)距精度：

(0.01mm+510-6

D)；

坐標(biāo)測(cè)量精度：

(0.01mm+1010-6

D)；

快速動(dòng)態(tài)測(cè)量：1000p/s；

跟蹤速度：>3m/s；