变形监测技术与应用3章课件.ppt

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1、变形监测与变形分析第三章 水平位移监测1主要内容第三章 水平位移监测技术概述交会法观测精密导线测量全站仪观测视准线测量引张线测量垂线测量激光准直测量2§1概述第三章 水平位移监测技术大型工程建筑物由于本身的自重、混凝土的收缩、土料的沉陷及温度的变化等原因,将使建筑物本身产生平面位置的相对移动。适时监测建筑物的水平位移量,能有效地监控建筑物的安全状况,并可根据实际情况采取适当的加固措施。3测点布设(1)第1节 概述建筑物水平位移监测的测点宜按两个层次布设,即由控制点组成首级网(控制网)、由观测点及所联测的控制点组成次级网(拓展网);对于单个建筑物上部或构件的

2、位移监测,可将控制点连同观测点按单一层次布设。4测点布设(2)第1节 概述控制网可采用测角网、测边网、边角网和导线网等形式,扩展网和单一层次布网有角度交会、边长交会、边角交会、基准线和附合导线等形式。各种布网均应考虑网形强度,长短边不宜悬殊过大。为保证变形监测的准确可靠,每一测区的基准点不应少于2个,每一测区的工作基点亦不应少于2个。基准点、工作基点应根据实际情况构成一定的网形,并按规范规定的精度定期进行检测。5控制点的型式及埋设要求第1节 概述对特级、一级及有需要的二级、三级位移观测的控制点,应建造观测墩或埋设专门观测标石,并应根据使用仪器和照准标志的类

3、型,顾及观测精度要求,配备强制对中装置。用于位移监测的基准点(控制点)应稳定可靠,能够长期保存,且建立在便于观测的稳妥的地方。位移监测点(观测点)应与变形体密切结合,且能代表该部位变形体的变形特征。6第1节 概述强制对中装置P1317观测墩浇筑P130第1节 概述8观测墩形式第1节 概述9第1节 概述水平位移监测基准点10第1节 概述照准觇牌11常用方法(1)第1节 概述大地测量法主要包括:三角网测量法、精密导线测量法、交会法等。该方法通常需人工观测,劳动强度高,速度慢,特别是交会法受图形强度、观测条件等影响明显,精度较低。基准线法该方法特别适用于直线形建

4、筑物的水平位移监测,其类型主要包括:视准线法、引张线法、激光准直法和垂线法等。12控制网第1节 概述13常用方法(2)第1节 概述专用测量法即采用专门的仪器和方法测量两点之间的水平位移,如:多点位移计、光纤等。GPS测量法利用GPS自动化、全天候观测的特点,在工程的外部布设监测点,可实现高精度、全自动的水平位移监测,该技术已经在我国的水利、桥梁等工程中得到应用。14§2交会法观测第三章 水平位移监测技术交会法是利用2个或3个已知坐标的工作基点,测定位移标点的坐标变化,从而确定其变形情况的一种测量方法。该方法具有观测方便、测量费用低、不需要特殊仪器等优点,特

5、别适用于人难以到达的变形体的监测工作,如:滑坡体、悬崖、坝坡、塔顶、烟囱等。该方法的主要缺点是测量的精度和可靠性较低,高精度的变形监测一般不采用此方法。该方法主要包括测角交会、测边交会和后方交会三种方法。15第2节 交会法观测在进行交会法观测时,首先应设置工作基点。工作基点应尽量选在地质条件良好的基岩上,并尽可能离开承压区,且不受人为的碰撞或震动。工作基点应定期与基准点联测,校核其是否发生变动。工作基点上应设强制对中装置,以减小仪器对中误差的影响。工作基点到位移监测点的边长不能相差太大,应大致相等,且与监测点大致同高,以免视线倾角过大,影响测量的精度。为减

6、小大气折光的影响,交会边的视线应离地面或障碍物在1.2m以上,并应尽量避免视线贴近水面。在利用边长交会法时,还应避免周围强磁场的干扰影响。注意事项16测角交会法第2节 交会法观测采用测角交会法时,交会角最好接近90°,若条件限制,也可设计在60°~120°之间。工作基点到测点的距离,一般不宜大于300m,当采用三方向交会时,可适当放宽要求。17测角交会误差椭圆第2节 交会法观测P136-13718测边交会法第2节 交会法观测在使用该法时应注意下列几点:γ角通常应保持在60°至120°之间;测距要仔细,以减小测边中误差ma和mb;交会边长度a和b应力求相等,

7、且一般不宜大于600m19后方交会法第2节 交会法观测在实际测量过程中,还应注意工作基点和监测点不能在同一个圆周上(危险圆),应至少离开危险圆周半径的20%。20§3精密导线测量第三章 水平位移监测技术精密导线法是监测曲线形建筑物(如拱坝等)水平位移的重要方法。按照其观测原理的不同,又可分为精密边角导线法和精密弦矢导线法。弦矢导线法是根据导线边长变化和矢距变化的观测值来求得监测点的实际变形量。边角导线法则是根据导线边长变化和导线的转折角观测值来计算监测点的变形量。由于导线的两个端点之间不通视,无法进行方位角连测,故一般需设计倒垂线控制和校核端点的位移。21

8、第3节 精密导线测量边角导线22第3节 精密导线测量弦矢导线23§

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