水平位移監(jiān)測(cè)技術(shù)學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1水平水平(shupng)位移監(jiān)測(cè)技術(shù)位移監(jiān)測(cè)技術(shù)第一頁(yè)，共101頁(yè)。第一節(jié)概述(i sh)建筑物水平位移觀測(cè)包括位于特殊性土地區(qū)的建筑物地基基礎(chǔ)(jch)水平位移觀測(cè)、受高層建筑基礎(chǔ)(jch)施工影響的建筑物及工程設(shè)施水平位移觀測(cè)以及擋土墻、大面積堆載等工程中所需的地基土深層側(cè)向位移觀測(cè)等，應(yīng)測(cè)定在規(guī)定平面位置上隨時(shí)間變化的位移量和位移速度。第2頁(yè)/共101頁(yè)第二頁(yè)，共101頁(yè)。第一節(jié)概述(i sh)產(chǎn)生水平位移的原因主要是建筑物及其基礎(chǔ)(jch)受到水平應(yīng)力的影響而產(chǎn)生的地基的水平移動(dòng)。第3頁(yè)/共101頁(yè)第三頁(yè)，共101頁(yè)。第一節(jié)概述(i sh)適時(shí)監(jiān)測(cè)建筑物的水平位移量，能有效地監(jiān)

2、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?ji )措施。第4頁(yè)/共101頁(yè)第四頁(yè)，共101頁(yè)。第1節(jié)概述(i sh)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)(zubio)為Xk、Yk，該點(diǎn)的原始坐標(biāo)(zubio)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(lái)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。 第5頁(yè)/共101頁(yè)第五頁(yè)，共101頁(yè)。第1節(jié)概述(i sh)建筑物水平位移監(jiān)測(cè)的測(cè)點(diǎn)宜按兩個(gè)層次布設(shè)(b sh)，即由

3、控制點(diǎn)組成控制網(wǎng)、由觀測(cè)點(diǎn)及所聯(lián)測(cè)的控制點(diǎn)組成擴(kuò)展網(wǎng)；對(duì)于單個(gè)建筑物上部或構(gòu)件的位移監(jiān)測(cè)，可將控制點(diǎn)連同觀測(cè)點(diǎn)按單一層次布設(shè)(b sh)。第6頁(yè)/共101頁(yè)第六頁(yè)，共101頁(yè)。第1節(jié)概述(i sh)控制網(wǎng)可采用測(cè)角網(wǎng)、測(cè)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(zhǎng)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(zhǎng)短邊不宜懸殊過(guò)大。為保證(bozhng)變形監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確可靠，每一測(cè)區(qū)的基準(zhǔn)點(diǎn)不應(yīng)少于2個(gè)，每一測(cè)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)行檢測(cè)。第7頁(yè)/共101頁(yè)第七頁(yè)，共101頁(yè)。第1節(jié)概

4、述(i sh)對(duì)特級(jí)、一級(jí)及有需要的二級(jí)、三級(jí)位移觀測(cè)的控制點(diǎn)，應(yīng)建造觀測(cè)墩或埋設(shè)專門觀測(cè)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(cè)精度(jn d)要求，配備強(qiáng)制對(duì)中裝置。 用于位移監(jiān)測(cè)的基準(zhǔn)點(diǎn)（控制點(diǎn)）應(yīng)穩(wěn)定可靠，能夠長(zhǎng)期保存，且建立在便于觀測(cè)的穩(wěn)妥的地方。 位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)（觀測(cè)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。第8頁(yè)/共101頁(yè)第八頁(yè)，共101頁(yè)。第1節(jié)概述(i sh)第9頁(yè)/共101頁(yè)第九頁(yè)，共101頁(yè)。第1節(jié)概述(i sh)第10頁(yè)/共101頁(yè)第十頁(yè)，共101頁(yè)。第1節(jié)概述(i sh)第11頁(yè)/共101頁(yè)第十一頁(yè)，共101頁(yè)。第1節(jié)概述(i sh)第12頁(yè)/共1

5、01頁(yè)第十二頁(yè)，共101頁(yè)。第1節(jié)概述(i sh)第13頁(yè)/共101頁(yè)第十三頁(yè)，共101頁(yè)。第1節(jié)概述(i sh)水平位移觀測(cè)水平位移觀測(cè)(gunc)方法的選用方法的選用序號(hào)序號(hào)具體情況或要求具體情況或要求 方法選用方法選用1測(cè)量地面觀測(cè)點(diǎn)在特定方測(cè)量地面觀測(cè)點(diǎn)在特定方向的位移向的位移基準(zhǔn)線法（包括視準(zhǔn)線法、激光準(zhǔn)直基準(zhǔn)線法（包括視準(zhǔn)線法、激光準(zhǔn)直法、引張線法等）法、引張線法等）2測(cè)量觀測(cè)點(diǎn)任意方向位移測(cè)量觀測(cè)點(diǎn)任意方向位移可視觀測(cè)點(diǎn)的分布情況，采用前方交可視觀測(cè)點(diǎn)的分布情況，采用前方交會(huì)法或方向差交會(huì)法、精密導(dǎo)線測(cè)量會(huì)法或方向差交會(huì)法、精密導(dǎo)線測(cè)量法或近景攝影測(cè)量等方法法或近景攝影測(cè)量等方法

6、3對(duì)于觀測(cè)內(nèi)容較多的大測(cè)對(duì)于觀測(cè)內(nèi)容較多的大測(cè)區(qū)或觀測(cè)點(diǎn)遠(yuǎn)離穩(wěn)定地區(qū)區(qū)或觀測(cè)點(diǎn)遠(yuǎn)離穩(wěn)定地區(qū)的測(cè)區(qū)的測(cè)區(qū)宜采用三角、三邊、邊角測(cè)量與基準(zhǔn)宜采用三角、三邊、邊角測(cè)量與基準(zhǔn)線法相結(jié)合的綜合測(cè)量方法線法相結(jié)合的綜合測(cè)量方法4測(cè)量土體內(nèi)部側(cè)向位移測(cè)量土體內(nèi)部側(cè)向位移可采用測(cè)斜儀觀測(cè)方法可采用測(cè)斜儀觀測(cè)方法第14頁(yè)/共101頁(yè)第十四頁(yè)，共101頁(yè)。第1節(jié)概述(i sh)第15頁(yè)/共101頁(yè)第十五頁(yè)，共101頁(yè)。第1節(jié)概述(i sh) 水平位移觀測(cè)的周期，對(duì)于不良地基土地區(qū)的觀測(cè)，可與一并進(jìn)行的沉降觀測(cè)協(xié)調(diào)考慮確定；對(duì)于受基礎(chǔ)施工影響的位移觀測(cè)，應(yīng)按施工進(jìn)度的需要(xyo)確定，可逐日或隔數(shù)日觀測(cè)一次，直至

7、施工結(jié)束；對(duì)于土體內(nèi)部側(cè)向位移觀測(cè)，應(yīng)視變形情況和工程進(jìn)展而定。第16頁(yè)/共101頁(yè)第十六頁(yè)，共101頁(yè)。第1節(jié)概述(i sh) （ 1）水平位移觀測(cè)點(diǎn)位布置圖； （2）觀測(cè)成果表； （3）水平位移曲線圖； （4）地基土深層側(cè)向位移圖（視需要提交）； （5）當(dāng)基礎(chǔ)的水平位移與沉降(chnjing)同時(shí)觀測(cè)時(shí)，可選 擇典型剖面，繪制兩者的關(guān)系曲線； （6）觀測(cè)成果分析資料。第17頁(yè)/共101頁(yè)第十七頁(yè)，共101頁(yè)。第二節(jié)交會(huì)法觀測(cè)(gunc)原理: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。優(yōu)點(diǎn):該方法具有觀測(cè)方便、測(cè)量費(fèi)用低、不需要特殊儀

8、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。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。主要(zhyo)包括:測(cè)角交會(huì)、測(cè)邊交會(huì)和后方交會(huì)三種方法。 第18頁(yè)/共101頁(yè)第十八頁(yè)，共101頁(yè)。第二節(jié)交會(huì)法觀測(cè)(gunc)第19頁(yè)/共101頁(yè)第十九頁(yè)，共101頁(yè)。第2節(jié)交會(huì)法觀測(cè)(gunc)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(kāi)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)(bindng)。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。第

9、20頁(yè)/共101頁(yè)第二十頁(yè)，共101頁(yè)。第2節(jié)交會(huì)法觀測(cè)(gunc)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(ymin)視線傾角過(guò)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。第21頁(yè)/共101頁(yè)第二十一頁(yè)，共101頁(yè)。第2節(jié)交會(huì)法觀測(cè)(gunc)ctgctgyyctgxctgxxABBAPctgctgxxctgyctgyyABBAP222sinbammp采用測(cè)角交會(huì)法時(shí)，交會(huì)角最好接近90，若條件限制，也可設(shè)計(jì)在60120之間。工作基點(diǎn)(jd

10、in)到測(cè)點(diǎn)的距離，一般不宜大于300m，當(dāng)采用三方向交會(huì)時(shí)，可適當(dāng)放寬要求。 2.3 測(cè)角交會(huì)法第22頁(yè)/共101頁(yè)第二十二頁(yè)，共101頁(yè)。第2節(jié)交會(huì)法觀測(cè)(gunc)第23頁(yè)/共101頁(yè)第二十三頁(yè)，共101頁(yè)。APAPAPAPbyybxxsincos22sin1bapmmm第2節(jié)交會(huì)法觀測(cè)(gunc)在使用該法時(shí)應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：角通常應(yīng)保持在60至120之間；測(cè)距要仔細(xì)，以減小測(cè)邊中誤差ma和mb；交會(huì)邊長(zhǎng)度(chngd)a和b應(yīng)力求相等，且一般不宜大于600m第24頁(yè)/共101頁(yè)第二十四頁(yè)，共101頁(yè)。BPBPxxxBPBPxkyy)()()sin(2232112bsbsmsmp第2節(jié)交

11、會(huì)法觀測(cè)(gunc)在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，還應(yīng)注意工作基點(diǎn)(jdin)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)不能在同一個(gè)圓周上（危險(xiǎn)圓），應(yīng)至少離開(kāi)危險(xiǎn)圓周半徑的20%。 第25頁(yè)/共101頁(yè)第二十五頁(yè)，共101頁(yè)。第26頁(yè)/共101頁(yè)第二十六頁(yè)，共101頁(yè)。第六章水平(shupng)位移監(jiān)測(cè)技術(shù)精密導(dǎo)線法是監(jiān)測(cè)曲線形建筑物（如拱壩等）水平位移的重要方法。按照其觀測(cè)原理的不同，又可分為精密邊角導(dǎo)線法和精密弦矢導(dǎo)線法。弦矢導(dǎo)線法是根據(jù)導(dǎo)線邊長(zhǎng)變化和矢距變化的觀測(cè)值來(lái)求得監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)際變形量。邊角導(dǎo)線法則是根據(jù)導(dǎo)線邊長(zhǎng)變化和導(dǎo)線的轉(zhuǎn)折(zhunzh)角觀測(cè)值來(lái)計(jì)算監(jiān)測(cè)點(diǎn)的變形量。由于導(dǎo)線的兩個(gè)端點(diǎn)之間不通視，無(wú)法進(jìn)行方位角連測(cè)，故一

12、般需設(shè)計(jì)倒垂線控制和校核端點(diǎn)的位移。第27頁(yè)/共101頁(yè)第二十七頁(yè)，共101頁(yè)。第3節(jié)精密(jngm)導(dǎo)線測(cè)量邊角導(dǎo)線的轉(zhuǎn)折角測(cè)量是通過(guò)高精度經(jīng)緯儀觀測(cè)的，而邊長(zhǎng)大多(ddu)采用特制銦鋼尺進(jìn)行丈量，也可利用高精度的光電測(cè)距儀進(jìn)行測(cè)距。觀測(cè)前，應(yīng)按規(guī)范的有關(guān)規(guī)定檢查儀器，在洞室和廊道中觀測(cè)時(shí)，應(yīng)封閉通風(fēng)口以保持空氣平穩(wěn)，觀測(cè)的照明設(shè)備應(yīng)采用冷光照明，以減少折光誤差。觀測(cè)時(shí)，需分別觀測(cè)導(dǎo)線點(diǎn)標(biāo)志的左右側(cè)角各一個(gè)測(cè)回，并獨(dú)立進(jìn)行兩次觀測(cè)，取兩次讀數(shù)中值為該方向觀測(cè)值。邊角導(dǎo)線的系長(zhǎng)一般不宜大于320m，邊數(shù)不宜多于20條，同時(shí)要求相鄰兩導(dǎo)線邊的長(zhǎng)度不宜相差過(guò)大。 第28頁(yè)/共101頁(yè)第二十八頁(yè)，共

13、101頁(yè)。第3節(jié)精密(jngm)導(dǎo)線測(cè)量第29頁(yè)/共101頁(yè)第二十九頁(yè)，共101頁(yè)。第3節(jié)精密(jngm)導(dǎo)線測(cè)量弦矢導(dǎo)線法是根據(jù)重復(fù)進(jìn)行K次導(dǎo)線邊長(zhǎng)變化值和矢距變化值的觀測(cè)來(lái)求得變形體的實(shí)際變形量。弦矢導(dǎo)線法矢距測(cè)量系統(tǒng)(xtng)是以弦線在矢距尺上的投影為基準(zhǔn),用測(cè)微儀測(cè)量出零點(diǎn)差和變化值。首測(cè)矢距時(shí)需測(cè)定兩組數(shù)值：讀取弦線在矢距因瓦尺上的垂直投影讀數(shù)Vi (i=1,2,n),以及微型標(biāo)志中點(diǎn)(即導(dǎo)線點(diǎn))與矢距尺零點(diǎn)之差值。復(fù)測(cè)矢距時(shí)僅需讀取弦線在矢距因瓦尺上的垂直投影讀數(shù)。 第30頁(yè)/共101頁(yè)第三十頁(yè)，共101頁(yè)。第3節(jié)精密導(dǎo)線(doxin)測(cè)量弦矢導(dǎo)線的全長(zhǎng)不宜大于400m，邊數(shù)不宜

14、大于25條；若矢距量測(cè)精度不能保證轉(zhuǎn)折角的中誤差小于1時(shí)，導(dǎo)線長(zhǎng)應(yīng)適當(dāng)縮短，邊數(shù)應(yīng)適當(dāng)減少；若矢距量測(cè)精度較高，邊長(zhǎng)也可適當(dāng)放長(zhǎng)。此法的關(guān)鍵是提高三角形（矢高）的觀測(cè)精度，一般需采用(ciyng)銦鋼桿尺、讀數(shù)顯微鏡和調(diào)平裝置等設(shè)備。 第31頁(yè)/共101頁(yè)第三十一頁(yè)，共101頁(yè)。第3節(jié)精密導(dǎo)線(doxin)測(cè)量第32頁(yè)/共101頁(yè)第三十二頁(yè)，共101頁(yè)。第3節(jié)精密導(dǎo)線(doxin)測(cè)量第33頁(yè)/共101頁(yè)第三十三頁(yè)，共101頁(yè)。第六章水平(shupng)位移監(jiān)測(cè)技術(shù)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(chun sh)功能的自動(dòng)化、數(shù)字化的三維坐標(biāo)

15、測(cè)量與定位系統(tǒng)。全站儀由電子測(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)。第34頁(yè)/共101頁(yè)第三十四頁(yè)，共101頁(yè)。ZSHZSYZSXcossinsincossin22222222222222222222222222222222222/sincos/cossin/sincossinsin/sinsin/

16、coscoscossinZSHZSYZSXmZSZmMmZSmZSZmMmZSmZSZmM第4節(jié)全站儀觀測(cè)(gunc)第35頁(yè)/共101頁(yè)第三十五頁(yè)，共101頁(yè)。第4節(jié)全站儀觀測(cè)(gunc)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(wú)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(tn sh)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(lái)困難。為了儀器的防護(hù)、保溫等需要，并保證通視(tn sh)良好，應(yīng)專門設(shè)計(jì)、建造監(jiān)測(cè)

17、站房。 第36頁(yè)/共101頁(yè)第三十六頁(yè)，共101頁(yè)。第4節(jié)全站儀觀測(cè)(gunc)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)基站的單棱鏡。參考點(diǎn)要求覆蓋整個(gè)變形區(qū)域。參考系除了(ch le)為極坐標(biāo)系統(tǒng)提供方位外，更重要的是為系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理時(shí)的距離及高差差分計(jì)算提供基準(zhǔn)。根據(jù)需要，在變形體上選擇若干變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)，這些監(jiān)測(cè)點(diǎn)均勻分布在變形體上，到基點(diǎn)的距離應(yīng)大致相等，且互不阻擋。每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)上安置有對(duì)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)站的反射單棱鏡。 第37頁(yè)/共101頁(yè)第三十七頁(yè)，共101頁(yè)。第4節(jié)全站儀觀測(cè)(gunc)第38頁(yè)/共

18、101頁(yè)第三十八頁(yè)，共101頁(yè)。第4節(jié)全站儀觀測(cè)(gunc)第39頁(yè)/共101頁(yè)第三十九頁(yè)，共101頁(yè)。第4節(jié)全站儀觀測(cè)(gunc)自動(dòng)全站儀監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)量中，為進(jìn)一步提高精度，減弱誤差的影響，應(yīng)用差分處理是一種有效的方法。自動(dòng)極坐標(biāo)差分處理的基本原理是：每一個(gè)測(cè)量周期均按極坐標(biāo)的方法測(cè)量工作基點(diǎn)(jdin)和變形測(cè)點(diǎn)的斜距、水平角和垂直角，將監(jiān)測(cè)站點(diǎn)至具有氣象條件代表性參照的工作基點(diǎn)(jdin)測(cè)量值與其初始值相比，求得差值。由于變形觀測(cè)采用同樣的儀器和作業(yè)方法，并且工作基點(diǎn)(jdin)均埋設(shè)在基巖上，可以認(rèn)為工作基點(diǎn)(jdin)是穩(wěn)定的，故將這一差值看作是受大氣壓力、溫度及儀器等各種因素影響

19、的結(jié)果。 第40頁(yè)/共101頁(yè)第四十頁(yè)，共101頁(yè)。jjjdddd0pppdddd 由于監(jiān)測(cè)站和工作基點(diǎn)建立在基巖上，可以認(rèn)為(rnwi)它們之間的距離是穩(wěn)定不變的。兩者間的差異可以認(rèn)為(rnwi)是因氣象條件變化引起的，按下式可求出氣象改正比例系數(shù)：經(jīng)氣象差分(ch fn)改正后的真實(shí)斜距為： 為了保證距離氣象改正比例系數(shù)的可靠性和準(zhǔn)確性，實(shí)際測(cè)量工作中，應(yīng)取2個(gè)以上基準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)定的距離氣象改正比例系數(shù)的中數(shù)，用于變形點(diǎn)距離測(cè)量的差分氣象改正。第4節(jié)全站儀觀測(cè)第41頁(yè)/共101頁(yè)第四十一頁(yè)，共101頁(yè)。某一時(shí)刻(shk)測(cè)得監(jiān)測(cè)站與工作基點(diǎn)間的三角高差為： vidhjjsin根據(jù)(gnj)下式可

20、求出球氣差改正系數(shù)c ： 220cosjjdhhc變形點(diǎn)與監(jiān)測(cè)站之間經(jīng)球氣差改正的三角高差： vidcdhppp22cossin第4節(jié)全站儀觀測(cè)第42頁(yè)/共101頁(yè)第四十二頁(yè)，共101頁(yè)。0zjzjzHHH在變形點(diǎn)每周期的方位角測(cè)量值中，實(shí)時(shí)加入(jir)由同期基準(zhǔn)點(diǎn)求得的改正值，可準(zhǔn)確求得變形點(diǎn)的方位角 zzpzpHHH第4節(jié)全站儀觀測(cè)(gunc)在長(zhǎng)期的變形監(jiān)測(cè)過(guò)程中，難以保證儀器的絕對(duì)穩(wěn)定，因水平度盤零方向的變化，對(duì)水平方位角的影響不可忽略。所求的變形量均是相對(duì)第一周期而言的，故可把工作基點(diǎn)第一次測(cè)量的方位角作為基準(zhǔn)方位角，其它周期對(duì)工作基點(diǎn)測(cè)量的方位角與基準(zhǔn)方位角相比，有一差異：第43

21、頁(yè)/共101頁(yè)第四十三頁(yè)，共101頁(yè)。第六章水平(shupng)位移監(jiān)測(cè)技術(shù)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(guò)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(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(yngyng)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。 第44頁(yè)/共101頁(yè)第四十四頁(yè)，共101頁(yè)。第5節(jié)視準(zhǔn)線(zhn xin)測(cè)量第45頁(yè)/共101

22、頁(yè)第四十五頁(yè)，共101頁(yè)。第5節(jié)視準(zhǔn)線(zhn xin)測(cè)量視準(zhǔn)線一般分三級(jí)布點(diǎn)，即基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)(jdin)和觀測(cè)點(diǎn)，當(dāng)條件允許時(shí)，也可將基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)(jdin)合并布設(shè)。視準(zhǔn)線的兩個(gè)基點(diǎn)(jdin)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(cè)。各觀測(cè)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。 第46頁(yè)/共101頁(yè)第四十六頁(yè)，共101頁(yè)。第5節(jié)視準(zhǔn)線(zhn xin)測(cè)量工作基點(diǎn)（端點(diǎn)）和觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)澆筑混凝土觀測(cè)墩，埋設(shè)(mi sh)強(qiáng)制對(duì)中底座。墩面離地表1.2m

23、以上，以減弱近地面大氣湍流的影響。為減弱觀測(cè)儀豎軸傾斜對(duì)觀測(cè)值的影響，各觀測(cè)墩面力求基本位于同一高程面內(nèi)。位移標(biāo)點(diǎn)的標(biāo)墩應(yīng)與變形體連結(jié)，從表面以下0.30.4m處起澆筑。其頂部也應(yīng)埋設(shè)(mi sh)強(qiáng)制對(duì)中設(shè)備，常常還在位移標(biāo)點(diǎn)的基腳或頂部設(shè)銅質(zhì)標(biāo)志，兼作垂直位移的標(biāo)點(diǎn)。視準(zhǔn)線的長(zhǎng)度一般不應(yīng)超過(guò)300m，當(dāng)視線超過(guò)300m時(shí)，應(yīng)分段觀測(cè)，即在中間設(shè)置工作基點(diǎn)，先觀測(cè)工作基點(diǎn)的位移量，再分段觀測(cè)各觀測(cè)點(diǎn)的位移量，最后將各位移量化算到統(tǒng)一的基準(zhǔn)下。 第47頁(yè)/共101頁(yè)第四十七頁(yè)，共101頁(yè)。第5節(jié)視準(zhǔn)線(zhn xin)測(cè)量觀測(cè)使用的照準(zhǔn)標(biāo)牌圖案應(yīng)簡(jiǎn)單、清晰、有足夠的反差(fnch)、成中心對(duì)稱

24、，這對(duì)提高視準(zhǔn)線觀測(cè)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(cè)定位移標(biāo)點(diǎn)的偏離值用。第48頁(yè)/共101頁(yè)第四十八頁(yè)，共101頁(yè)。AiiDl11BiiDl2112221()()iiiiAilDiDlDmmmDmmm忽略，第5節(jié)視準(zhǔn)線(zhn xin)測(cè)量第49頁(yè)/共101頁(yè)第四十九頁(yè)，共101頁(yè)。BiAiBiAiiDDDDl)180(0max2iAiBilAiBiAiBiilimDDmDDmDDDmD當(dāng)時(shí)，這種布置形式對(duì)提高測(cè)定偏離值的精度更為(n wi)有利。 第5節(jié)視準(zhǔn)線(zhn xin)測(cè)量若在待測(cè)

25、點(diǎn)i上觀測(cè)(gunc)，則：第50頁(yè)/共101頁(yè)第五十頁(yè)，共101頁(yè)。第5節(jié)視準(zhǔn)線(zhn xin)測(cè)量第51頁(yè)/共101頁(yè)第五十一頁(yè)，共101頁(yè)。 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(biozh)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。 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。 第5節(jié)視準(zhǔn)線(zhn

26、xin)測(cè)量第52頁(yè)/共101頁(yè)第五十二頁(yè)，共101頁(yè)。第5節(jié)視準(zhǔn)線(zhn xin)測(cè)量視準(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)(zho zhn)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)(zho zhn)B點(diǎn)覘牌，再重復(fù)盤左操作步驟，完成一測(cè)回的觀測(cè)工作。第二測(cè)回開(kāi)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(shuō)來(lái)，當(dāng)用DJ1型經(jīng)緯儀觀測(cè)，

27、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)。第53頁(yè)/共101頁(yè)第五十三頁(yè)，共101頁(yè)。所謂(suwi)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。 第六章水平(shupng)位移監(jiān)測(cè)技術(shù)第54頁(yè)/共101頁(yè)第五十四頁(yè)，共101頁(yè)。在直線形建筑物中用引張線方法測(cè)量水平位移，因其設(shè)備簡(jiǎn)單(jind

28、n)，測(cè)量方便，速度快，精度高，成本低，在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用，特別是在大壩安全監(jiān)測(cè)中起著重要作用。在采用引張線自動(dòng)觀測(cè)設(shè)備后，可克服觀測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、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(cè)中的作用。早期安裝在大壩上的引張線儀，由人工測(cè)讀水平位移。隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，國(guó)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。第6節(jié)引張線測(cè)量(cling)第55頁(yè)/共101頁(yè)第五十五頁(yè)，共101頁(yè)。主要包括端點(diǎn)裝置、測(cè)點(diǎn)裝置、測(cè)線及其保護(hù)管。端點(diǎn)裝置可采用(ciyng)一端固定、一端加力的方式，也可采用(ciyng)兩端加力的方式。加力端裝置包括定

29、位卡、滑輪和重錘，固定端裝置僅有定位卡和固定栓。定位卡的作用是保證測(cè)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(cè)線一致?；喌淖饔檬鞘箿y(cè)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(cè)線的長(zhǎng)度確定，引張線長(zhǎng)度在200m600m時(shí)，一般采用(ciyng)40kg80kg的重錘張拉。 第6節(jié)引張線測(cè)量(cling)第56頁(yè)/共101頁(yè)第五十六頁(yè)，共101頁(yè)。1滑輪；滑輪；2線錘連接裝置；線錘連接裝置；3重錘；重錘；4混凝土墩座；混凝土墩座；5測(cè)線；測(cè)線；6夾線裝置；夾線裝置；7鋼筋支架鋼筋支架(zhji)；8保護(hù)管保護(hù)管第6節(jié)引張線

30、測(cè)量(cling)第57頁(yè)/共101頁(yè)第五十七頁(yè)，共101頁(yè)。有浮脫引張線的測(cè)點(diǎn)裝置包括水箱、浮船、讀數(shù)尺、底盤和測(cè)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(zhǎng)、寬、高為浮船的1.52倍，水箱水面應(yīng)有足夠的調(diào)節(jié)余地，以便調(diào)整測(cè)線高度滿足量測(cè)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(zhǎng)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(hu xin)應(yīng)平行于測(cè)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。第6節(jié)引張線測(cè)量(cling)第58頁(yè)/共101頁(yè)第五十八頁(yè)，共101頁(yè)。

31、第6節(jié)引張線測(cè)量(cling)第59頁(yè)/共101頁(yè)第五十九頁(yè)，共101頁(yè)。測(cè)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(cè)線，通常用把測(cè)線套在保護(hù)管內(nèi)(un ni)。保護(hù)管的管徑應(yīng)大于位移量的23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(cè)線位于保護(hù)管中心，至少須保證測(cè)線在管內(nèi)(un ni)有足夠的活動(dòng)范圍，保護(hù)管和測(cè)點(diǎn)保護(hù)箱應(yīng)封閉防風(fēng)。第6節(jié)引張線測(cè)量(cling)第60頁(yè)/共101頁(yè)第六十頁(yè)，共101頁(yè)。檢查整條引張線各處有無(wú)障礙，設(shè)備是否完好；在兩端點(diǎn)處同時(shí)(tngsh)小心地懸掛重錘，張緊鋼絲，利用夾線裝置

32、將鋼絲夾緊，使引張線在端點(diǎn)處固定；對(duì)每個(gè)水箱加水，使鋼絲離開(kāi)不銹鋼標(biāo)尺面0.3mm0.5mm，同時(shí)(tngsh)檢查各觀測(cè)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(cè)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(duì)應(yīng)的數(shù)值，所以必須讀取鋼絲左右兩邊對(duì)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(cè)到另一端為一測(cè)回，每次觀測(cè)應(yīng)進(jìn)行三測(cè)回，三測(cè)回的互差應(yīng)小于0.2mm，測(cè)回間應(yīng)輕微撥動(dòng)中部測(cè)點(diǎn)處的浮船，并待其靜止后再觀測(cè)下一測(cè)回。觀測(cè)工作全部結(jié)束后，先松開(kāi)夾線裝置再下重錘。第6節(jié)引張

33、線測(cè)量(cling)第61頁(yè)/共101頁(yè)第六十一頁(yè)，共101頁(yè)。0LLi 設(shè)引張線第i個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的首次的讀數(shù)為L(zhǎng)0，本次觀測(cè)的讀數(shù)為L(zhǎng)，若不考慮端點(diǎn)(dun din)的位移，則觀測(cè)點(diǎn)的位移值為： 第6節(jié)引張線測(cè)量(cling)第62頁(yè)/共101頁(yè)第六十二頁(yè)，共101頁(yè)。)(BAiBiDDiiLL0第6節(jié)引張線測(cè)量(cling)第63頁(yè)/共101頁(yè)第六十三頁(yè)，共101頁(yè)。隨著大壩安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化程度的不斷提高，引張線觀測(cè)技術(shù)也由人工觀測(cè)向自動(dòng)化觀測(cè)的方向發(fā)展(fzhn)。在實(shí)現(xiàn)引張線自動(dòng)觀測(cè)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(cè)讀設(shè)備，形成引張線自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)。第6節(jié)引張線測(cè)量(clin

34、g)第64頁(yè)/共101頁(yè)第六十四頁(yè)，共101頁(yè)。回避(hub)了引張線觀測(cè)前的檢查和調(diào)整工作，在自動(dòng)觀測(cè)時(shí)不能確定測(cè)線是否處于正常工作狀態(tài)；忽略了測(cè)回間對(duì)測(cè)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(cè)線復(fù)位誤差；浮液長(zhǎng)期不進(jìn)行更換，浮液被污染或變質(zhì)，增加了對(duì)浮船的阻力，增大了測(cè)線的復(fù)位誤差。第6節(jié)引張線測(cè)量(cling)第65頁(yè)/共101頁(yè)第六十五頁(yè)，共101頁(yè)。第6節(jié)引張線測(cè)量(cling)第66頁(yè)/共101頁(yè)第六十六頁(yè)，共101頁(yè)。無(wú)浮托引張線其觀測(cè)(gunc)原理與有浮托的基本相同，但它的設(shè)備較為簡(jiǎn)單。引張線的一端固定在端點(diǎn)上，另一端通過(guò)滑輪懸掛一重錘將引張線拉直，取消了

35、各測(cè)點(diǎn)的水箱和浮船等裝置，在各測(cè)點(diǎn)上只安裝讀數(shù)尺和安裝引張線儀的底板，用以測(cè)定讀數(shù)尺或引張線儀相對(duì)于引張線的讀數(shù)變化，從而算出測(cè)點(diǎn)的位移值。第6節(jié)引張線測(cè)量(cling)第67頁(yè)/共101頁(yè)第六十七頁(yè)，共101頁(yè)。無(wú)浮托引張線的觀測(cè)方法與有浮托的基本相同，既可用顯微鏡在各測(cè)點(diǎn)的讀數(shù)尺上讀數(shù)，亦可在各測(cè)點(diǎn)上安裝光電引張線儀進(jìn)行遙測(cè)。由于它不需到現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)各測(cè)點(diǎn)的水位，測(cè)點(diǎn)的障礙物也較少，不僅節(jié)約大量(dling)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(cè)的全自動(dòng)化。第6節(jié)引張線測(cè)量(cling)第68頁(yè)/共101頁(yè)第六十八頁(yè)，共101頁(yè)。引張線測(cè)量系統(tǒng)的誤差主要包括觀測(cè)誤差和

36、外界條件的影響兩個(gè)方面。觀測(cè)誤差與所用的觀測(cè)儀器、作業(yè)方法、觀測(cè)人員的熟練程度等因素有關(guān)。除測(cè)點(diǎn)觀測(cè)誤差外，還取決于它的復(fù)位誤差。在引張線觀測(cè)時(shí)，由于風(fēng)的作用，可能會(huì)使測(cè)線產(chǎn)生明顯的偏離，從而(cng r)產(chǎn)生明顯的觀測(cè)誤差。因此，在觀測(cè)時(shí)，應(yīng)關(guān)閉廊道及通風(fēng)口門，觀測(cè)點(diǎn)保護(hù)箱應(yīng)蓋嚴(yán)。第6節(jié)引張線測(cè)量(cling)第69頁(yè)/共101頁(yè)第六十九頁(yè)，共101頁(yè)。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(cè)、撓度觀測(cè)和傾斜(qngxi)測(cè)量等。倒垂線大多用于巖層錯(cuò)動(dòng)監(jiān)測(cè)、撓度監(jiān)測(cè)，或用作水平位移的基準(zhǔn)點(diǎn)。第六章水平(shupng)位移監(jiān)測(cè)技術(shù)第70頁(yè)/共101頁(yè)第七十頁(yè)

37、，共101頁(yè)。正垂線正垂線(chu xin)測(cè)量撓度測(cè)量撓度倒垂線測(cè)量倒垂線測(cè)量(cling)撓度撓度第7節(jié)垂線(chu xin)測(cè)量第71頁(yè)/共101頁(yè)第七十一頁(yè)，共101頁(yè)。正垂線裝置的主要部件包括：懸線設(shè)備、固定線夾、活動(dòng)線夾、觀測(cè)墩、垂線、重錘及油箱(yuxing)等。正垂線是將鋼絲上端懸掛于建筑物的頂部, 通過(guò)豎井至建筑物的底部，在下端懸掛重錘，并放置在油桶之中，便于垂線的穩(wěn)定，以此來(lái)測(cè)定建筑物頂部至底部的相對(duì)位移。第7節(jié)垂線(chu xin)測(cè)量第72頁(yè)/共101頁(yè)第七十二頁(yè)，共101頁(yè)。第7節(jié)垂線(chu xin)測(cè)量第73頁(yè)/共101頁(yè)第七十三頁(yè)，共101頁(yè)。在變形監(jiān)測(cè)中，正垂

38、線應(yīng)設(shè)置保護(hù)管，其目的一方面可保護(hù)垂線不受損壞，另一方面可防止風(fēng)力的影響，提高垂線觀測(cè)值的精度。在條件良好(lingho)的環(huán)境中，也可不加保護(hù)管，例如，重力拱壩的垂線可設(shè)置在專門設(shè)計(jì)的豎井內(nèi)。第7節(jié)垂線(chu xin)測(cè)量第74頁(yè)/共101頁(yè)第七十四頁(yè)，共101頁(yè)。正垂線的觀測(cè)方法有多點(diǎn)觀測(cè)法和多點(diǎn)夾線法兩種。多點(diǎn)觀測(cè)法是利用同一垂線，在不同高程位置上安置垂線觀測(cè)儀，以坐標(biāo)儀或遙測(cè)裝置測(cè)定各觀測(cè)點(diǎn)與此垂線的相對(duì)(xingdu)位移值。多點(diǎn)夾線法是將垂線坐標(biāo)儀設(shè)置在垂線底部的觀測(cè)墩上，而在各測(cè)點(diǎn)處埋設(shè)活動(dòng)線夾，測(cè)量時(shí)，可自上而下依次在各測(cè)點(diǎn)上用活動(dòng)線夾夾住垂線，同時(shí)在觀測(cè)墩上用垂線坐標(biāo)儀讀取

39、各測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的垂線讀數(shù)。多點(diǎn)夾線法適用于各觀測(cè)點(diǎn)位移變化范圍不大的情況。 第7節(jié)垂線(chu xin)測(cè)量第75頁(yè)/共101頁(yè)第七十五頁(yè)，共101頁(yè)。在大壩變形監(jiān)測(cè)中，采用多點(diǎn)夾線法觀測(cè)時(shí)，一般須觀測(cè)兩個(gè)測(cè)回，每測(cè)回中應(yīng)兩次照準(zhǔn)垂線讀數(shù)，其限差為0.3mm，兩測(cè)回間的互差不得大于0.3mm。多點(diǎn)夾線法僅需一臺(tái)坐標(biāo)儀且不必搬動(dòng)儀器，但由于觀測(cè)點(diǎn)上均需多次夾住垂線，易使垂線受損，并且活動(dòng)線夾質(zhì)量較差時(shí)，會(huì)增加觀測(cè)的誤差，同時(shí)，多點(diǎn)夾線法每次需人工進(jìn)行(jnxng)夾線操作，工作效率較低，不利于監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化。多點(diǎn)觀測(cè)法可在每個(gè)測(cè)點(diǎn)上設(shè)置坐標(biāo)儀，有利于監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化，但相應(yīng)的系統(tǒng)造價(jià)也提高了。第7節(jié)垂線(

40、chu xin)測(cè)量第76頁(yè)/共101頁(yè)第七十六頁(yè)，共101頁(yè)。正垂線觀測(cè)中的誤差主要有夾線誤差、照準(zhǔn)誤差、讀數(shù)誤差、對(duì)中誤差、垂線儀的零位漂移和螺桿與滑塊間的隙動(dòng)誤差等。要十分精確地定量分析這些誤差是十分困難的。研究人員(rnyun)根據(jù)大量的觀測(cè)數(shù)據(jù)，按誤差傳播定律，進(jìn)行正垂線測(cè)量精度的統(tǒng)計(jì)分析。 坐標(biāo)儀的零位漂移誤差是垂線測(cè)量中的一項(xiàng)重要誤差，其變化比較復(fù)雜，且變化量也比較大，因此，在每次測(cè)量前后，都應(yīng)該對(duì)垂線坐標(biāo)儀的零位進(jìn)行檢測(cè)。第7節(jié)垂線(chu xin)測(cè)量第77頁(yè)/共101頁(yè)第七十七頁(yè)，共101頁(yè)。倒垂線裝置的主要部件包括孔底錨塊、不銹鋼絲、浮托設(shè)備(shbi)、孔壁襯管和觀測(cè)墩

41、等。倒垂線是將鋼絲的一端與錨塊固定，而另一端與浮托設(shè)備(shbi)相連，在浮力的作用下，鋼絲被張緊，只要錨塊穩(wěn)定不動(dòng)，鋼絲將始終位于同一鉛垂位置上，從而為變形監(jiān)測(cè)提供一條穩(wěn)定的基準(zhǔn)線。第7節(jié)垂線(chu xin)測(cè)量第78頁(yè)/共101頁(yè)第七十八頁(yè)，共101頁(yè)。第7節(jié)垂線(chu xin)測(cè)量第79頁(yè)/共101頁(yè)第七十九頁(yè)，共101頁(yè)。倒垂線鉆孔的保護(hù)管（孔壁襯管）一般采用壁厚5mm7mm的無(wú)縫鋼管，其內(nèi)徑不宜小于100mm。由于倒垂的孔壁襯管為鋼管，因此(ync)各段鋼管間應(yīng)該用管接頭緊密相連，以防止孔壁上的泥石等物落入井孔中，有效地阻止鉆孔滲水對(duì)倒垂線的損害?？妆谝r管在放入鉆孔前必須檢查它的

42、直線度，以保證倒垂線發(fā)揮最大的效用。襯管正式下管前，要將鉆孔中的水抽凈，并灌入0.5m深的水泥沙漿。襯管與鉆孔之間的空隙也應(yīng)該用水泥沙漿填滿。第7節(jié)垂線(chu xin)測(cè)量第80頁(yè)/共101頁(yè)第八十頁(yè)，共101頁(yè)。浮托裝置是用來(lái)拉緊固定在孔底錨塊上的鋼絲并使鋼絲位于鉛垂線上的設(shè)備(shbi)。浮體組一般采用恒定浮力式，浮子的浮力應(yīng)根據(jù)倒垂線的測(cè)線的長(zhǎng)度確定。浮體安裝前必須進(jìn)行調(diào)整實(shí)驗(yàn)，以保證浮體產(chǎn)生的拉力在鋼絲允許的拉應(yīng)力范圍內(nèi)。浮體不能產(chǎn)生偏心，合力點(diǎn)要穩(wěn)定，承載浮體的油箱要有足夠大小的尺寸。第7節(jié)垂線(chu xin)測(cè)量第81頁(yè)/共101頁(yè)第八十一頁(yè)，共101頁(yè)?？椎族^塊需埋設(shè)于基巖的

43、一定深度處。目前對(duì)于倒垂錨塊設(shè)置的深度尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，有些(yuxi)設(shè)置于基巖下20m30m深，也有些(yuxi)設(shè)置于50m80m深處。在大壩變形監(jiān)測(cè)中，倒垂錨塊設(shè)置的一般原則是，把錨塊埋設(shè)于理論計(jì)算的壩體壓應(yīng)力影響線和庫(kù)水的水力作用線范圍以外的穩(wěn)固基巖中。第7節(jié)垂線(chu xin)測(cè)量第82頁(yè)/共101頁(yè)第八十二頁(yè)，共101頁(yè)。測(cè)線應(yīng)采用強(qiáng)度較高的不銹鋼絲或不銹銦瓦絲；其直徑的選擇應(yīng)保證極限拉力大于浮子浮力的3倍，通常選用直徑1.0mm1.2mm的鋼絲。要求表面(biomin)光滑、抗拉強(qiáng)度高。第7節(jié)垂線(chu xin)測(cè)量第83頁(yè)/共101頁(yè)第八十三頁(yè)，共101頁(yè)。倒垂觀測(cè)墩面應(yīng)埋設(shè)

44、有強(qiáng)制(qingzh)對(duì)中底盤，供安置垂線觀測(cè)儀。為了利于多種變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的聯(lián)系，倒垂最好能設(shè)置于工作基點(diǎn)觀測(cè)墩上。如果因條件有限，兩者不能設(shè)置在一起，那么必須很好地考慮它們測(cè)量工作之間的聯(lián)系，以便把不同觀測(cè)系統(tǒng)所得的結(jié)果納入統(tǒng)一的基準(zhǔn)中，利于資料的分析和處理。 第7節(jié)垂線(chu xin)測(cè)量第84頁(yè)/共101頁(yè)第八十四頁(yè)，共101頁(yè)。倒垂線觀測(cè)(gunc)前，應(yīng)首先檢查鋼絲是否有足夠的張力，浮體有無(wú)與浮桶壁相接觸。若浮體與浮桶相接觸，應(yīng)把浮桶稍微移動(dòng)直到兩者脫離接觸為止。待鋼絲靜止后，用坐標(biāo)儀進(jìn)行觀測(cè)(gunc)。在大壩變形監(jiān)測(cè)中，倒垂線一般要求精確觀測(cè)(gunc)三測(cè)回，每測(cè)回中，應(yīng)使儀

45、器從正、反兩個(gè)方向?qū)攵諟?zhǔn)鋼絲，兩次讀數(shù)差不得大于0.3mm，各測(cè)回間的互差不得大于0.3mm，并取三測(cè)回平均值作為結(jié)果。第7節(jié)垂線(chu xin)測(cè)量第85頁(yè)/共101頁(yè)第八十五頁(yè)，共101頁(yè)。倒垂線測(cè)量的誤差主要來(lái)源于浮體產(chǎn)生的誤差、垂線觀測(cè)儀產(chǎn)生的誤差、外界條件變化產(chǎn)生的誤差。從倒垂設(shè)備本身的誤差而言，主要有垂線擺動(dòng)后的復(fù)位誤差、浮力變化產(chǎn)生的誤差、浮體合力點(diǎn)變動(dòng)(bindng)而帶來(lái)的誤差。倒垂測(cè)量中，還會(huì)因儀器的對(duì)中、調(diào)平、讀數(shù)和零位漂移等因素使測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生誤差。通常認(rèn)為，倒垂線測(cè)量的精度可以達(dá)到0.1mm0.3mm。第7節(jié)垂線(chu xin)測(cè)量第86頁(yè)/共101頁(yè)第八十六頁(yè)

46、，共101頁(yè)。第六章水平(shupng)位移監(jiān)測(cè)技術(shù)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(mngxin)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。 第87頁(yè)/共101頁(yè)第八十七頁(yè)，共101頁(yè)。波帶板大氣(dq)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。第8節(jié)激光準(zhǔn)直(zhn

47、 zh)測(cè)量第88頁(yè)/共101頁(yè)第八十八頁(yè)，共101頁(yè)。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(gngzu)基點(diǎn)的中心。第89頁(yè)/共101頁(yè)第八十九頁(yè)，共101頁(yè)。(a) (a) 圓形波帶板圓形波帶板(b) (b) 方形波帶板方形波帶板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)(lin din)（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。 第8節(jié)激光準(zhǔn)直(zhn zh)測(cè)量第90頁(yè)/共101頁(yè)第九十頁(yè)，共101頁(yè)。接收靶可采用普通(ptng)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。 第8節(jié)激光(jgung)準(zhǔn)直測(cè)量第91頁(yè)/共101頁(yè)第九十一頁(yè)，共101頁(yè)。采用波帶板激光準(zhǔn)直法觀測(cè)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)(sn din)基本上同在一高度上，