知名高校大壩變形觀測系統(tǒng)講義（132頁附圖豐富）

1、大壩變形觀測任課教師：高 飛合肥工業(yè)大學(xué)土木與水利工程學(xué)院水利水電工程專業(yè)第一章 變形監(jiān)測概述第二章 垂直位移與水平位移觀測第三章 變形監(jiān)測新技術(shù)與工程實(shí)例第四章 變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)本課程主要內(nèi)容大壩變形觀測第2章 垂直位移與水平位移觀測 2. 1 垂直位移監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)及觀測標(biāo)志 2. 2 垂直位移觀測 2. 3 地面傾斜測量 2.4 水平位移觀測網(wǎng)及觀測標(biāo)志 2. 5 水平位移測量技術(shù)概述 2. 6 視準(zhǔn)線法測量水平位移 2. 7 激光準(zhǔn)直測量 2. 8 引張線法測量水平位移 2. 9 建筑物主體傾斜和撓度測量 2. 10 裂縫測量大壩變形觀測第2章 垂直位移與水平位移觀測 地面和建（構(gòu)）筑

2、物的變形包括：垂直位移：沉降和回彈水平位移：水平方向上的位移（與軸線垂直方向上）位移觀測（5）建筑物水平位移觀測 （6）建筑物傾斜觀測 （7）建筑物裂縫觀測 （8）日照變形觀測和風(fēng)振測量 沉降觀測（1）基坑回彈測量（2）地基分層沉降觀測 （3）建筑場地沉降觀測（4）建筑物的沉降觀測 一、垂直位移觀測的重要性 隨著工程建筑物的修建，建筑物的基礎(chǔ)和地基所承受荷載不斷增加。 當(dāng)?shù)鼗休d力相同時(shí)，建筑物將發(fā)生均勻沉降。 若地基承載力不同，會發(fā)生不均勻沉降。 有的建筑物建成時(shí)是均勻沉降，后來由于地下水位以及周圍荷載的改變，引起了不均勻沉降。 建筑物這種沉降變形，其值在一定范圍內(nèi)時(shí)可視為正?，F(xiàn)象。如超過某

3、一限度就會影響建筑物的正常使用，嚴(yán)重的還會危及建筑物的安全。 2.1 垂直位移監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)及觀測標(biāo)志 例如著名的意大利比薩斜塔，塔高54.5m，為8層圓柱形建筑，始建于1174年。最終于1370年（有報(bào)道為1350年建成）建成。 當(dāng)時(shí)塔頂中心偏離垂直線2.1m，這卻反而成了斜塔的特色，從而成為世界聞名的建筑奇觀，令它成為名聞遐邇的旅游勝地。 2.1 垂直位移監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)及觀測標(biāo)志一、垂直位移觀測的重要性 到1990年比薩斜塔的基礎(chǔ)南端的沉降為2.8m（其基礎(chǔ)承壓為kg/cm）；北端的沉降為1.2m（相應(yīng)壓力為kg/cm），塔頂最高處偏離垂直線達(dá)米。傾斜量正以每年1mm速度在加速傾斜。于1990年1

4、月關(guān)閉，并開始新一輪的加固工程。耗資2500萬美元，歷時(shí)11年，于2001年12月比薩斜塔重新對游客開放。 6米54.5米2.1 垂直位移監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)及觀測標(biāo)志 在第32屆國際地質(zhì)大會上介紹（2004年6月，意大利佛羅倫薩）糾偏扶“正”加固工程之后，比薩斜塔的傾斜角從5.5減小到5，糾偏近50cm。 經(jīng)科學(xué)預(yù)測，比薩斜塔傾斜變形要再達(dá)到1990年以前的水平，將需要300年時(shí)間。 5.56米54.5米2.1 垂直位移監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)及觀測標(biāo)志一、垂直位移觀測的重要性 又如我國蘇州市的虎丘塔，建于公元959年，塔高出地面47.5 m。呈八角形，是一座磚身木檐的閣樓式佛塔，計(jì)七層。 據(jù)變形資料分析，塔頂中心

5、偏離底層中心2.3m，底層地面南北高差0.48米。傾斜使塔的中心北移，塔身最大傾角為359，被稱為“中國第一斜塔”。 2.1 垂直位移監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)及觀測標(biāo)志一、垂直位移觀測的重要性 西安大雁塔 有1300余年歷史的大雁塔也沉降了1198 mm; 1985年向西北方向傾斜998mm， 至1996年傾斜達(dá)1010.5mm; 平均每年傾斜1mm. 2.1 垂直位移監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)及觀測標(biāo)志一、垂直位移觀測的重要性 位于廣東開平市蜆(xian)岡鎮(zhèn)的一處碉樓，共7層; 其傾斜角為15;大于意大利比薩斜塔的傾斜度。 廣東開平碉樓 2.1 垂直位移監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)及觀測標(biāo)志一、垂直位移觀測的重要性 建（構(gòu)）筑物的沉降和

6、傾斜，很多是由于其自身基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)問題造成的；當(dāng)基礎(chǔ)產(chǎn)生整體不均勻沉降時(shí)，建筑物勢必會出現(xiàn)傾斜。 而基礎(chǔ)的沉降或不均勻沉降，又與周圍環(huán)境的變化和諸多人為因素相關(guān)。 如大型煤礦的地下開采，造成地面大范圍沉降或塌陷；地下水的大量抽取使地下水位急劇下降等。 2.1 垂直位移監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)及觀測標(biāo)志一、垂直位移觀測的重要性 建（構(gòu)）筑物變形監(jiān)測網(wǎng)的點(diǎn)位及其使用的測量標(biāo)志，如何確定、應(yīng)具備什么樣的構(gòu)造特點(diǎn)、如何布設(shè)等，是變形監(jiān)測工作中的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。 1.按工作性質(zhì)分類 可分為平面標(biāo)志和高程標(biāo)志。（1）平面標(biāo)志用來構(gòu)成測量建筑物平面位移的平面控制網(wǎng)。（2）高程標(biāo)志則構(gòu)成觀測建筑物沉降或進(jìn)行垂直位移觀測的高程

7、控制網(wǎng)。二、垂直位移監(jiān)測網(wǎng)（點(diǎn)）的布設(shè) 測量標(biāo)志的分類2.1 垂直位移監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)及觀測標(biāo)志2.按用途分類按不同的用途形觀測使用的測量標(biāo)志可分為三類，即：變形點(diǎn)、工作基點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)。（1）變形點(diǎn)又稱變形觀測點(diǎn) 直接埋設(shè)在所要觀測研究的建（構(gòu)）筑物上，它們和待測建筑物一起移動，以表明建筑物空間位置的變化。測量標(biāo)志的分類2.1 垂直位移監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)及觀測標(biāo)志二、垂直位移監(jiān)測網(wǎng)（點(diǎn)）的布設(shè) 測量標(biāo)志的分類2.按用途分類(1)變形點(diǎn)又稱變形觀測點(diǎn)(2)工作基點(diǎn)即測量控制點(diǎn)（包括測站點(diǎn)、聯(lián)系點(diǎn)、檢核點(diǎn)和定向點(diǎn)等工作點(diǎn)），儀器安置在工作基點(diǎn)上以測定變形點(diǎn)的平面位置和高程。2.1 垂直位移監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)及觀測標(biāo)志二、

8、垂直位移監(jiān)測網(wǎng)（點(diǎn)）的布設(shè) (3)基準(zhǔn)點(diǎn) 是變形監(jiān)測控制網(wǎng)的基礎(chǔ)，通常埋設(shè)在變形地區(qū)之外，便于長期保存和具有很好的穩(wěn)定性，是建（構(gòu)）筑物是否產(chǎn)生變形的參照點(diǎn)。測量標(biāo)志的分類2.按用途分類(1)變形點(diǎn)又稱變形觀測點(diǎn)(2)工作基點(diǎn)即測量控制點(diǎn)2.1 垂直位移監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)及觀測標(biāo)志二、垂直位移監(jiān)測網(wǎng)（點(diǎn)）的布設(shè) 為了測定建筑物的沉降，就要在最能反映建筑物沉降的位置上埋設(shè)觀測點(diǎn)（變形點(diǎn)）； 為了測定觀測點(diǎn)的沉降，要在建筑物附近地基比較穩(wěn)定且便于觀測的地點(diǎn)埋設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)（即高程工作基點(diǎn)）用來測定觀測點(diǎn)的沉降。 至于水準(zhǔn)點(diǎn)本身有無變動，要由離建筑物較遠(yuǎn)的水準(zhǔn)基點(diǎn)來檢測。 2.1 垂直位移監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)及觀測標(biāo)志二、

9、垂直位移監(jiān)測網(wǎng)（點(diǎn)）的布設(shè) 在擬定沉降觀測點(diǎn)的布置方案時(shí)，通常是由設(shè)計(jì)部門提出要求有施工組織計(jì)劃者提出布置方案，在施工期間進(jìn)行埋設(shè)。 觀測點(diǎn)應(yīng)有足夠的數(shù)量，觀測點(diǎn)應(yīng)牢固地與待測物體連接在一起，便于觀測，并使其在整個(gè)觀測期間不被破壞。 1. 沉降觀測點(diǎn)布置的基本要求2.1 垂直位移監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)及觀測標(biāo)志二、垂直位移監(jiān)測網(wǎng)（點(diǎn)）的布設(shè) 對于民用建筑物，通常在建筑物四角、中點(diǎn)、轉(zhuǎn)角處、沉降縫及伸縮縫的兩側(cè)等關(guān)鍵部位布置觀測點(diǎn)。 當(dāng)建筑物較大時(shí)，沿著建筑物的周邊每隔1015m布置一個(gè)觀測點(diǎn)； 對于混合結(jié)構(gòu)，觀測點(diǎn)布置在承重墻上； 對于框架結(jié)構(gòu)，可隔一、二個(gè)柱子設(shè)觀測點(diǎn)。 對于寬度大于15m且內(nèi)部有支柱的

10、建筑物，或位于膨脹土地區(qū)的建筑物，其內(nèi)部也應(yīng)布置觀測點(diǎn)。 2.沉降觀測點(diǎn)布置的具體方法 觀測點(diǎn)的布置視地基、建筑結(jié)構(gòu)及觀測要求而定。 2.1 垂直位移監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)及觀測標(biāo)志二、垂直位移監(jiān)測網(wǎng)（點(diǎn)）的布設(shè) 對于一般工業(yè)建筑來說，除了柱子基礎(chǔ)上布設(shè)觀測點(diǎn)之外，在主要設(shè)備基礎(chǔ)的四周以及動荷載四周和地質(zhì)條件不良之處也要布置觀測點(diǎn)。 對于電視塔、水塔、煙囪、油罐、高爐等高聳建（構(gòu)）筑物，應(yīng)沿周邊在與基礎(chǔ)軸線相交的對稱位置上布點(diǎn)，且點(diǎn)位不少于4個(gè)。2.沉降觀測點(diǎn)布置的具體方法2.1 垂直位移監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)及觀測標(biāo)志二、垂直位移監(jiān)測網(wǎng)（點(diǎn)）的布設(shè) 當(dāng)建筑物比較重要而地基情況復(fù)雜時(shí)，為了研究各土層壓實(shí)情況，應(yīng)布置分

11、層沉降觀測點(diǎn)。布點(diǎn)時(shí)，以布設(shè)在基礎(chǔ)中心線上為宜，條件不允許時(shí)，也可布設(shè)在基礎(chǔ)邊緣。 分層沉降觀測點(diǎn)埋設(shè)得最大深度應(yīng)達(dá)到理論計(jì)算的受壓層的底部，其余各層觀測點(diǎn)的深度和數(shù)量應(yīng)根據(jù)土層和應(yīng)力的大小而定。 2.沉降觀測點(diǎn)布置的具體方法2.1 垂直位移監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)及觀測標(biāo)志二、垂直位移監(jiān)測網(wǎng)（點(diǎn)）的布設(shè) 沉降觀測點(diǎn)布置及沉降曲線圖 注：圖中括號前數(shù)字是觀測點(diǎn)編號；括號內(nèi)數(shù)字是沉降量（單位：mm）沉降觀測點(diǎn)布置及沉降曲線圖 圖 書 館(老樓) 圖 書 館(新樓)新建 合肥工業(yè)大學(xué) 圖書館改造沉降觀測點(diǎn)分布圖14325kJHG532468971211101BMBBMA合肥工業(yè)大學(xué)建筑技術(shù)研發(fā)中心大樓沉降觀測點(diǎn)

12、位分布圖1. 基準(zhǔn)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)要求（1）標(biāo)志能長期保存 這種標(biāo)志通常采用鋼筋混凝土或金屬材料制成。（2）標(biāo)志應(yīng)穩(wěn)定不動 標(biāo)志的埋設(shè)位置應(yīng)仔細(xì)選擇，遠(yuǎn)離變形區(qū)域，并將其基礎(chǔ)埋設(shè)到可靠的深度上，同時(shí)采用專門的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。2.1 垂直位移監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)及觀測標(biāo)志三、水準(zhǔn)基點(diǎn)標(biāo)志的結(jié)構(gòu)和埋設(shè) 水準(zhǔn)基點(diǎn)應(yīng)成組布設(shè)，便于檢核。（一）水準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)志的結(jié)構(gòu)1. 基準(zhǔn)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)要求（1）標(biāo)志能長期保存（2）標(biāo)志應(yīng)穩(wěn)定不動（3）標(biāo)志的上部結(jié)構(gòu)應(yīng)便于測量儀器和設(shè)備以要求的精度進(jìn)行安置和對中。標(biāo)志露出地面的高度要適當(dāng)，標(biāo)志之間通視良好，便于觀測。（4）標(biāo)志頭上應(yīng)有可微動的裝置，以便將標(biāo)志中心移到設(shè)計(jì)的位置。2.1 垂直位移監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)

13、及觀測標(biāo)志（一）水準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)志的結(jié)構(gòu)1.基準(zhǔn)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)要求2.工作基點(diǎn)的結(jié)構(gòu)要求 對工作基點(diǎn)的結(jié)構(gòu)要求與基準(zhǔn)點(diǎn)基本相似，只是前兩項(xiàng)要求可略放寬。 因需安置測量儀器進(jìn)行觀測，故點(diǎn)位應(yīng)設(shè)在靠近觀測目標(biāo)且便于聯(lián)測變形點(diǎn)的穩(wěn)定或相對穩(wěn)定的位置。 2.1 垂直位移監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)及觀測標(biāo)志（一）水準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)志的結(jié)構(gòu)1. 基準(zhǔn)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)要求3. 變形點(diǎn)的結(jié)構(gòu)要求（1）變形點(diǎn)（觀測點(diǎn)）應(yīng)與研究的建筑物牢固地連接在一起，隨建筑物的變形而移動。（2）標(biāo)志能長期保存，不受破壞。（3）變形點(diǎn)與工作基點(diǎn)能互相通視，目標(biāo)鮮明，便于觀測。（4）可安置相應(yīng)的儀器設(shè)備等。2. 工作基點(diǎn)的結(jié)構(gòu)要求2.1 垂直位移監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)及觀測標(biāo)志（一）水準(zhǔn)點(diǎn)

14、標(biāo)志的結(jié)構(gòu)2.1 垂直位移監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)及觀測標(biāo)志1地表巖石標(biāo) 高程基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)盡可能埋設(shè)在基巖上。在山區(qū)建設(shè)中以及平坦地區(qū)覆蓋層很淺時(shí)，可采用巖石類標(biāo)志。 2深埋金屬管標(biāo)志 在復(fù)蓋層較厚的平坦地區(qū)，宜采用鉆孔穿過土層和風(fēng)化巖層達(dá)到基巖而埋設(shè)的鋼管標(biāo)志； 3雙金屬標(biāo)志 為了避免由于溫度變化對標(biāo)志高程的影響，可設(shè)計(jì)并埋設(shè)雙金屬標(biāo)志。 4普通混凝土標(biāo)志 （二）水準(zhǔn)基點(diǎn)標(biāo)志的類型雙金屬高程基準(zhǔn)點(diǎn) 雙金屬標(biāo)志 利用鋼管和鋁管具有不同的溫度膨脹系數(shù)，在變形監(jiān)測的同時(shí)，測定兩管長度的變化差值并加以改正，即可達(dá)到消除由于溫度變化對標(biāo)志高程影響的目的。2.1 垂直位移監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)及觀測標(biāo)志雙金屬高程基準(zhǔn)點(diǎn) 雙金屬標(biāo)志的

15、設(shè)計(jì)和埋置 （1）在保護(hù)鋼管的內(nèi)部平行埋設(shè)（或同軸埋設(shè)）兩根鋼管和鋁管，埋設(shè)深度一般要求小于15米。 （2）其頂部高出地面并具有測定兩管因溫度變化引起的長度差值的讀數(shù)裝置。 （3）如果要求埋設(shè)深度超過15米，可將雙金屬管改成雙金屬絲，下端鉚固，上端拉緊，原理與雙金屬管標(biāo)志相同。2.1 垂直位移監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)及觀測標(biāo)志平行埋設(shè)雙金屬管 同軸埋設(shè)雙金屬管雙金屬高程基準(zhǔn)點(diǎn)的原理 假設(shè)鋼管和鋁管原長為L0，其膨脹系數(shù)為： 因?yàn)闇囟萾未知，且難以測定；故實(shí)際測量時(shí)，測定鋼、鋁兩管的伸縮差值，即 實(shí)測時(shí)由于溫度變化的影響，鋼管和鋁管的實(shí)際長度變化為：雙金屬高程基準(zhǔn)點(diǎn)的原理 由前面的假設(shè)和推導(dǎo)，得 根據(jù)上面兩式

16、，可得：雙金屬高程基準(zhǔn)點(diǎn)的原理 將上式移項(xiàng)后，得 代入鋼、鋁的膨脹系數(shù)： 故得到鋼、鋁兩管伸縮量：1遠(yuǎn)離待測物體 應(yīng)埋設(shè)在地基土壤受到待測建（構(gòu)）筑物荷載之后，壓力擴(kuò)散范圍以外的地區(qū)。2深埋 （1）基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)志的底部應(yīng)埋至地下水位變化范圍的下限以下。（2）在凍土地區(qū)，基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)志的底部應(yīng)埋至凍土深度以下0.5米。（三）水準(zhǔn)基點(diǎn)埋設(shè)的基本要求2.1 垂直位移監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)及觀測標(biāo)志三、水準(zhǔn)基點(diǎn)標(biāo)志的結(jié)構(gòu)和埋設(shè) 用作觀測建筑物高程變形的標(biāo)志形式很多，常用的有以下五種形式： 1彎鉤式墻上變形點(diǎn) 焊接、澆鑄在建筑物或構(gòu)件的設(shè)計(jì)部位2鉚釘式地面變形點(diǎn) 固定在地板或基礎(chǔ)平面上4鋼結(jié)構(gòu)上的變形點(diǎn) 3隱蔽式墻上變形點(diǎn)

17、 內(nèi)凹在墻體的螺旋結(jié)構(gòu)裝置，平時(shí)用螺蓋保護(hù)5隱蔽式地面變形點(diǎn) 2.1 垂直位移監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)及觀測標(biāo)志四、沉陷觀測點(diǎn)標(biāo)志的結(jié)構(gòu)和埋設(shè) 長江三峽水利水電樞紐長江三峽水利大壩長江三峽水利水電樞紐測量標(biāo)志港口彎水庫大壩全景數(shù)據(jù)通訊控制室全站儀監(jiān)測站基準(zhǔn)點(diǎn)觀測點(diǎn)港口灣大壩全自動變形監(jiān)測系統(tǒng)港口灣大壩基準(zhǔn)點(diǎn)控制網(wǎng)港口灣大壩水準(zhǔn)基點(diǎn)控制網(wǎng)港口彎水庫大壩工作基點(diǎn)港口彎水庫大壩工作基點(diǎn)港口彎水庫大壩觀測點(diǎn)標(biāo)志 垂直位移觀測主要包括： 基坑回彈觀測、地基土分層沉降觀測、建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)及結(jié)構(gòu)本身的沉降觀測、地表沉降觀測等。 常用方法主要有： 水準(zhǔn)測量、液體靜力水準(zhǔn)測量和三角高程測量等。 1基坑回彈 大型或高層建（構(gòu)

18、）筑物在基礎(chǔ)施工時(shí)，需要開挖基坑。當(dāng)基坑地基土自重被卸除后，引起基坑內(nèi)外影響范圍內(nèi)巖石層相對于開挖前的回彈。2.2 垂直位移觀測一、基坑回彈觀測 1基坑回彈 2.2 垂直位移觀測一、基坑回彈觀測 2基坑回彈測量點(diǎn)位布設(shè) 回彈測量點(diǎn)位包括：工作基點(diǎn)、定向點(diǎn)和觀測點(diǎn)。 點(diǎn)位布設(shè)基本要求：（1）坑內(nèi)觀測點(diǎn)布設(shè)；（2）坑外觀測點(diǎn)，應(yīng)在所選坑內(nèi)方向線的延長線上距離基坑深度1.5 2倍距離的范圍內(nèi)布設(shè)；（3）工作基點(diǎn)（含定向點(diǎn)）應(yīng)布設(shè)在基坑外相對穩(wěn)定、便于保存、不受施工影響的地方；（4）施工前后一般均采用閉合或附合水準(zhǔn)測量方法觀測地面觀測點(diǎn)的高程。1基坑回彈2基坑回彈測量點(diǎn)位布設(shè) 2.2 垂直位移觀測一、

19、基坑回彈觀測 3坑底回彈測量方法 當(dāng)基坑深度在810米以上時(shí)，基礎(chǔ)施工前后必須進(jìn)行基礎(chǔ)回彈測量?；貜椨^測點(diǎn)應(yīng)埋至基礎(chǔ)坑底0.5米以下。 觀測時(shí)先將地面點(diǎn)已知高程傳遞到坑底，再測量回彈觀測點(diǎn)的高程變化量。2.2 垂直位移觀測一、基坑回彈觀測 二、沉陷觀測 即定期測量觀測點(diǎn)（高程變形點(diǎn)）相對于水準(zhǔn)點(diǎn)（高程工作基點(diǎn)）的高差，以求得觀測點(diǎn)的高程，并將不同時(shí)期所測得的高程加以比較得出建（構(gòu)）筑物（或地表）的沉降情況資料，包括沉陷量和沉陷速度。 為測定建筑物沉陷量所進(jìn)行的水準(zhǔn)測量工作稱為沉降水準(zhǔn)測量。 2.2 垂直位移觀測一、基坑回彈觀測 二、沉陷觀測 沉陷觀測的具體工作包括： 1沉陷觀測方案設(shè)計(jì)（測量目

20、的、執(zhí)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、精度要求（精度估算）、采用測量方法、使用的儀器、工作進(jìn)度及提交的成果等）； 2沉陷測量點(diǎn)位的布設(shè)（觀測點(diǎn)、工作基點(diǎn)、基準(zhǔn)點(diǎn)等）； 3沉降水準(zhǔn)測量的實(shí)施（包括基準(zhǔn)點(diǎn)檢核）； 4測量成果（觀測數(shù)據(jù)、沉陷量計(jì)算、繪制沉降曲線圖、精度分析與安全預(yù)報(bào)等）。精密水準(zhǔn)測量精度等級的確定和分析 沉降水準(zhǔn)測量精度等級的選取，取決于觀測對象預(yù)計(jì)沉降量的大小和觀測目的。 第一章曾指出： 如果觀測目的是為了使變形值不超過某一允許的數(shù)值而確保建筑物的安全，則其觀測中誤差應(yīng)小于變形值的110120； 如果觀測目的是為了研究其變形的過程，則中誤差應(yīng)比這個(gè)數(shù)值更?。?1201100） 。一、精密水準(zhǔn)測量精度

21、等級的確定精密水準(zhǔn)測量精度等級的確定和分析 據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范，工業(yè)和民用建筑相鄰柱基允許沉降差（單位毫米）如下表。 建筑物結(jié)構(gòu)類型相鄰柱基允許沉降差 備注 中、低壓縮性土高壓縮性土框架結(jié)構(gòu)0.002L=12mm 0.003L=18mm L為柱間隔取6m 磚體墻填充的邊排柱0.0007L=4.2mm 0.001L=6mm 基礎(chǔ)不均勻沉降時(shí),不產(chǎn)生附加應(yīng)力的結(jié)構(gòu) 0.005L=30mm 0.005L=30mm 精密水準(zhǔn)測量精度等級的確定和分析 以上表中有代表性的允許沉降為例，為保證沉降觀測的精度，取觀測中誤差為20確定沉降水準(zhǔn)測量的精度等級，劃分成為五個(gè)等級。 允許沉降量沉降觀測的中誤差 沉

22、降水準(zhǔn)量等級M20 選用值 4.2mm0.21mm 0.2mm 一12mm0.60mm 0.5mm 二18mm0.90mm 1.0mm 三、四30mm1.50mm 2.0mm 五 需要說明的是，以上表的選用值作為沉降水準(zhǔn)測量等級劃分的依據(jù)，僅是應(yīng)用實(shí)例之一。過去在一些城市建設(shè)和地礦、水利等行業(yè)的沉降水準(zhǔn)測量中常采用這種分等級的方法。精密水準(zhǔn)測量精度等級的確定和分析 現(xiàn)行的建筑變形測量規(guī)范對沉降水準(zhǔn)測量精度等級劃分，作了如下規(guī)定： 為適應(yīng)變形監(jiān)測這種小范圍測量工作的具體情況，應(yīng)以水準(zhǔn)測量每測站高差中誤差作為沉降水準(zhǔn)測量等級的精度指標(biāo)。根據(jù)這一原則，規(guī)范將沉降水準(zhǔn)測量的精度等級分為四級，即特級和一

23、、二、三級。 其中一、二、三級的精度指標(biāo)以國家水準(zhǔn)測量規(guī)范規(guī)定的每公里往返測高差中數(shù)的偶然中誤差M為依據(jù)，由下列換算公式計(jì)算出單程觀測測站高差中誤差。式中：d 為各相應(yīng)等級水準(zhǔn)測量路線長度（單位：m）由下列換算公式計(jì)算出單程觀測測站高差中誤差，則可得沉降水準(zhǔn)測量等級精度指標(biāo)m0。等級M（mm）d（m）計(jì)算值（mm）取用的m0值（mm）特級100.0540.05一級0.45300.160.15二級1.00500.450.50三級3.00751.641.50精密水準(zhǔn)測量精度等級的確定和分析 因特級沉降水準(zhǔn)測量主要用于特種精密工程和重要科研工程項(xiàng)目的變形監(jiān)測，現(xiàn)行國家水準(zhǔn)測量規(guī)范中還沒有該等級的M值

24、。 參考國外有關(guān)變形監(jiān)測規(guī)范，并根據(jù)我國多年來對高精度變形監(jiān)測精度指標(biāo)的研究成果，建筑變形測量規(guī)范中提出用不同類型水準(zhǔn)儀的單程觀測每測站高差中誤差估值md（mm），可按下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： DS05型 DS1型DS3型 精密水準(zhǔn)測量精度等級的確定和分析 二、沉降水準(zhǔn)測量精度分析 為能合理的進(jìn)行沉降水準(zhǔn)測量并提高其觀測精度，現(xiàn)結(jié)合沉降水準(zhǔn)測量的特點(diǎn)進(jìn)行精度分析，以便得出某些可遵循的結(jié)論。 （一）沉降水準(zhǔn)測量的誤差 由于沉降水準(zhǔn)測量中視線短，站數(shù)多，因而在精度分析中，一般不用每公里的中誤差來衡量水準(zhǔn)測量的精度，而用每一測站的高差中誤差來衡量，每測站的高差中誤差包含有下列幾種誤差：1.觀測誤差；2.儀

25、器誤差；3.外界條件的影響精密水準(zhǔn)測量精度等級的確定和分析 二、沉降水準(zhǔn)測量精度分析（一）沉降水準(zhǔn)測量的誤差觀測誤差 水準(zhǔn)儀每瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺讀數(shù)一次，該讀數(shù)中的主要誤差來源是: (1)照準(zhǔn)誤差 (2)符合水準(zhǔn)器氣泡居中的誤差 (3)讀數(shù)誤差 精密水準(zhǔn)測量精度等級的確定和分析 二、沉降水準(zhǔn)測量精度分析（一）沉降水準(zhǔn)測量的誤差觀測誤差 （1）照準(zhǔn)誤差人眼的極限分辨能力為60，通過望遠(yuǎn)鏡去照準(zhǔn)水準(zhǔn)尺，照準(zhǔn)誤差為：式中：v 望遠(yuǎn)鏡放大倍數(shù)，d 最大視距，=206265”精密水準(zhǔn)測量精度等級的確定和分析 二、沉降水準(zhǔn)測量精度分析（一）沉降水準(zhǔn)測量的誤差觀測誤差 （2）符合水準(zhǔn)氣泡居中誤差 式中：為水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)

26、管分劃值（格值）（1）照準(zhǔn)誤差精密水準(zhǔn)測量精度等級的確定和分析 （2）符合水準(zhǔn)氣泡居中誤差 根據(jù)所用的儀器不同， 可分為下列三類：用DS05(或DS1) 和因瓦尺讀數(shù)時(shí)，（1）照準(zhǔn)誤差（3）讀數(shù)誤差用DS1型水準(zhǔn)儀和木質(zhì)雙面尺時(shí)，用DS3型水準(zhǔn)儀和木質(zhì)雙面尺時(shí)，二、沉降水準(zhǔn)測量精度分析（一）沉降水準(zhǔn)測量的誤差觀測誤差 精密水準(zhǔn)測量精度等級的確定和分析 綜上所述，每測站高差的觀測誤差為： （2）符合水準(zhǔn)氣泡居中誤差 （1）照準(zhǔn)誤差（3）讀數(shù)誤差二、沉降水準(zhǔn)測量精度分析（一）沉降水準(zhǔn)測量的誤差觀測誤差 精密水準(zhǔn)測量精度等級的確定和分析 觀測等級沉降觀測精度指標(biāo)m0 （mm）水準(zhǔn)儀性能 水準(zhǔn)尺型號望

27、遠(yuǎn)鏡放大倍數(shù) 水準(zhǔn)管格值 特級0.05DS05或DSZ05 44 10 線條式因瓦水準(zhǔn)尺一級0.15DS05或DSZ05 44 10 線條式因瓦水準(zhǔn)尺二級0.50DS1或DS05 40 15 線條式因瓦水準(zhǔn)尺三級1.50DS3或DS1 30 20 區(qū)格式木雙面尺 精密水準(zhǔn)測量精度等級與技術(shù)指標(biāo) 精密水準(zhǔn)測量的觀測誤差 等級 誤差特級 一級二級三級d 10m d 30m d 50m d 75m 照準(zhǔn)誤差 (mm) 0.03 0.10 0.18 0.36 氣泡居中誤差(mm) 0.01 0.040.11 0.22 讀數(shù)誤差(mm) 0.01 0.01 0.03 0.50 觀測誤差(mm) 0.04

28、7 0.153 0.301 0.9251觀測誤差 儀器誤差主要包括:(1)調(diào)焦誤差(2)水準(zhǔn)尺分劃誤差(3)尺底不平的誤差(4)水準(zhǔn)儀的i角誤差2儀器誤差 此時(shí),水準(zhǔn)儀的i角（視準(zhǔn)軸不平行于水準(zhǔn)管軸所引起的夾角）不可能完全消除，它由于前后視距離不等（即視距差d）而產(chǎn)生的影響為： 二、沉降水準(zhǔn)測量精度分析（一）沉降水準(zhǔn)測量的誤差精密水準(zhǔn)測量精度等級的確定和分析 (1)調(diào)焦誤差(2)水準(zhǔn)尺分劃誤差(3)尺底不平的誤差(4)水準(zhǔn)儀的i角誤差2儀器誤差 由于在求取每測站的高差時(shí)， 和 的影響只有一次, 而 和 的影響為兩次，故每測站的高差中，儀器誤差為：（一）沉降水準(zhǔn)測量的誤差 2儀器誤差 精度等級特

29、級一級二級三級允許視距差d0.3m0.7m2.0m5.0mi角10151520i角影響0.010.050.150.48調(diào)焦誤差0.010.03尺分劃誤差0.010.010.020.20尺底不平誤差0.010.010.020.10儀器誤差0.0220.0540.1560.5761觀測誤差 外界條件影響的誤差主要包括水準(zhǔn)尺立尺不直的誤差和其他外界條件的影響。因此，每測站的高差中，外界影響的誤差為： 2儀器誤差 3外界條件的影響誤差 二、沉降水準(zhǔn)測量精度分析（一）沉降水準(zhǔn)測量的誤差精密水準(zhǔn)測量精度等級的確定和分析 (1)特級和一級沉降水準(zhǔn)，每測站可取影響水準(zhǔn)測量精度的外界因素很多，很難確切估算。3外

30、界條件的影響誤差 (2)二級沉降水準(zhǔn)，每測站可取(3)三級沉降水準(zhǔn)，每測站可取二、沉降水準(zhǔn)測量精度分析（一）沉降水準(zhǔn)測量的誤差精密水準(zhǔn)測量精度等級的確定和分析 (1)單轉(zhuǎn)點(diǎn)法每測站的高差中誤差 將上述三方面的分析進(jìn)行綜合，可以得到沉降觀測水準(zhǔn)測量單轉(zhuǎn)點(diǎn)法和雙轉(zhuǎn)點(diǎn)法每測站的高差中誤差 4沉降觀測每測站的高差中誤差和環(huán)線閉合差限差 (2)雙轉(zhuǎn)點(diǎn)法每測站的高差中誤差 二、沉降水準(zhǔn)測量精度分析（一）沉降水準(zhǔn)測量的誤差精密水準(zhǔn)測量精度等級的確定和分析 (1)單轉(zhuǎn)點(diǎn)法式中：n 為水準(zhǔn)線路環(huán)線的測站數(shù) 4沉降觀測每測站的高差中誤差和環(huán)線閉合限差 (2)雙轉(zhuǎn)點(diǎn)法(3)每測站的高差允許值 (4)沉降水準(zhǔn)測量環(huán)線

31、閉合差的限差 （取2倍測站高差的中誤差為每測站的高差允許值） 沉降水準(zhǔn)測量精度估算結(jié)果精度等級特級一級二級三級觀測誤差 0.0470.1530.3010.925儀器誤差0.0220.0540.1560.576外界影響誤差0.010.010.020.04每測站高差中誤差 0.0530.1630.3401.0900.0370.1150.2400.7712倍中誤差 單轉(zhuǎn)點(diǎn)0.1060.3260.6802.180雙轉(zhuǎn)點(diǎn)0.0740.2300.4801.542觀測點(diǎn)測站高差中誤差規(guī)范取用值0.050.150.501.50往返較差及環(huán)線允許閉合差的限差單程雙轉(zhuǎn)點(diǎn)所測高差的較差沉降水準(zhǔn)環(huán)線，共有站，i為環(huán)線

32、上任一觀測點(diǎn)，n1、n2分別為高程工作基點(diǎn)至i點(diǎn)的測站數(shù)，即n1+n2=n。設(shè)為每測站的高差中誤差，Hi1、Hi2分別為從兩條水準(zhǔn)路線（起于同一工作基點(diǎn)）推算到i點(diǎn)的高程。1觀測點(diǎn)高程的中誤差 （二）觀測點(diǎn)沉降量的精度分析 A n1 Hi1 n2 Hi2 i二、沉降水準(zhǔn)測量精度分析（一）沉降水準(zhǔn)測量的誤差精密水準(zhǔn)測量精度等級的確定和分析 若不考慮起始誤差的影響，則Hi1、Hi2的中誤差分別為： 1觀測點(diǎn)高程的中誤差 （二）觀測點(diǎn)沉降量的精度分析 A n1 Hi1 n2 Hi2 ii點(diǎn)的高程 Hi 是 Hi1 和 Hi2 的加權(quán)平均值，即 i點(diǎn)的高程Hi的中誤差按加權(quán)平均值中誤差計(jì)算 1觀測點(diǎn)高

33、程的中誤差 （二）觀測點(diǎn)沉降量的精度分析 2沉降水準(zhǔn)環(huán)線最弱點(diǎn)的高程中誤差 根據(jù)誤差理論，水準(zhǔn)環(huán)線最弱點(diǎn)就是環(huán)線中點(diǎn)（最弱點(diǎn)即整個(gè)水準(zhǔn)路線中精度最低點(diǎn)），現(xiàn)證明如下： 假設(shè) 令 得：1觀測點(diǎn)高程的中誤差 （二）觀測點(diǎn)沉降量的精度分析 2沉降水準(zhǔn)環(huán)線最弱點(diǎn)的高程中誤差 （二）觀測點(diǎn)沉降量的精度分析 i點(diǎn)的高程Hi的中誤差值為最大。由此得沉降水準(zhǔn)環(huán)線最弱點(diǎn)的高程中誤差為：即當(dāng) 由 得：時(shí)， 2沉降水準(zhǔn)環(huán)線最弱點(diǎn)的高程中誤差 1觀測點(diǎn)高程的中誤差 （二）觀測點(diǎn)沉降量的精度分析 由于觀測點(diǎn)的沉降量i是由前后兩次所測高程求出的，即 而前后沉降觀測時(shí)皆采取同樣的水準(zhǔn)測量路線、同樣的觀測方法和儀器可認(rèn)為是等

34、精度觀測。 故 i 點(diǎn)的沉降量中誤差為： 3觀測點(diǎn)沉降量的中誤差 2沉降水準(zhǔn)環(huán)線最弱點(diǎn)的高程中誤差 1觀測點(diǎn)高程的中誤差 （二）觀測點(diǎn)沉降量的精度分析 觀測點(diǎn)的最弱點(diǎn)，即沉降水準(zhǔn)測量環(huán)線的最弱點(diǎn)，其沉降量的精度最低。 3觀測點(diǎn)沉降量的中誤差 4觀測點(diǎn)最弱點(diǎn)沉降量的中誤差 （二）觀測點(diǎn)沉降量的精度分析 一條沉降水準(zhǔn)測量線路中最弱點(diǎn)沉降量的精度，如果滿足規(guī)范和實(shí)際工作的要求，說明整條線路中各觀測點(diǎn)的測量精度均符合要求。 由此我們可根據(jù)觀測點(diǎn)最弱點(diǎn)沉降量的中誤差計(jì)算公式，推得一條沉降水準(zhǔn)線路最大測站數(shù)的估算公式，即 5沉降水準(zhǔn)線路最大測站數(shù)（二）觀測點(diǎn)沉降量的精度分析 建筑變形測量規(guī)程中對同一個(gè)沉降

35、觀測周期中，選用的沉降水準(zhǔn)測量線路條數(shù) r 作了如下規(guī)定：6沉降水準(zhǔn)測量線路條數(shù) r 的確定式中： m0 為所選沉降水準(zhǔn)測量等級的測站高差中誤差； md 為使用不同類型水準(zhǔn)儀的單程觀測每測站高差中誤差的估值。 沉降水準(zhǔn)測量的實(shí)施 一、沉降水準(zhǔn)觀測等級的選用和施測要求采用 “后前前后” 方法進(jìn)行水準(zhǔn)測量 沉降水準(zhǔn)測量的實(shí)施 一、沉降水準(zhǔn)觀測等級的選用和施測要求二、沉降水準(zhǔn)環(huán)線的布設(shè) 在沉降觀測等級已經(jīng)確定，高程工作基點(diǎn)(水準(zhǔn)點(diǎn))和觀測點(diǎn)均已埋好的基礎(chǔ)上，再根據(jù)現(xiàn)場情況布置施測環(huán)線。具體要求如下： 1水準(zhǔn)線路應(yīng)力求站數(shù)最小，不得超過限制的測站數(shù)。 2當(dāng)觀測點(diǎn)較多時(shí)可組成幾個(gè)環(huán)線，或布設(shè)成環(huán)內(nèi)附合線

36、路，但不得附合兩次，附合點(diǎn)應(yīng)選精度較高的點(diǎn)，避開環(huán)線上的最弱點(diǎn)。 3如果個(gè)別點(diǎn)難以編入環(huán)線時(shí)，可用中視法觀測兩次，并在環(huán)線上注明。 沉降水準(zhǔn)測量的實(shí)施 根據(jù)沉降觀測的特點(diǎn)，實(shí)測時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問題。 1工程開測前，應(yīng)對水準(zhǔn)儀和標(biāo)尺進(jìn)行檢驗(yàn)和校正。 2觀測前應(yīng)檢查各觀測點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)是否符合要求，有無松動情況，以便作業(yè)順利進(jìn)行。 三、外業(yè)觀測注意事項(xiàng) 3觀測時(shí)采取措施減少溫度和大氣折光的影響。 4施工階段進(jìn)行沉降觀測時(shí)，應(yīng)紀(jì)錄觀測時(shí)的施工進(jìn)度，以便繪制沉降量與荷載關(guān)系曲線圖。5沉降觀測中應(yīng)采取“三固定”的辦法來提高觀測點(diǎn)沉降量的精度，即在沉降觀測中固定觀測人員，固定所用儀器和在施測中固定施測路線。

37、沉降水準(zhǔn)測量的實(shí)施 觀測周期的確定，應(yīng)能得出比較完整的時(shí)間下沉曲線為準(zhǔn)。觀測周期一般可按下列兩種方法確定： 1按荷載階段確定周期 四、觀測周期的確定 從施工開始到滿荷載為第一階段，其觀測周期約為10天月左右（視施工進(jìn)度而定）。從滿荷載起至沉降速度變化趨向穩(wěn)定時(shí)為第二階段，此階段的周期可適當(dāng)放長，但不應(yīng)超過三個(gè)月。自沉降速度穩(wěn)定后至基本停止沉降為第三階段，其觀測周期開始時(shí)為半年或一年一次，往后可增加到至年觀測一次。 沉降水準(zhǔn)測量的實(shí)施 1按荷載階段確定周期 2按沉降速度確定 沉降速度（mm日）觀 測 周 期0.3半個(gè)月0.10.3一個(gè)月0.050.1三個(gè)月0.020.05六個(gè)月0.010.02一

38、年0.01停止觀測四、觀測周期的確定 沉降水準(zhǔn)測量的實(shí)施 沉降水準(zhǔn)測量的計(jì)算和成果整理 一、沉降水準(zhǔn)觀測記錄和計(jì)算 三、沉降水準(zhǔn)測量成果整理 二、觀測點(diǎn)沉降量的計(jì)算 1. 基礎(chǔ)平面示意圖2. 觀測點(diǎn)的沉降曲線圖3. 沉降量計(jì)算表 注：圖中括號前數(shù)字是觀測點(diǎn)編號；括號內(nèi)數(shù)字是沉降量（單位：mm）1.基礎(chǔ)平面示意圖2觀測點(diǎn)沉降曲線圖的繪制 3觀測點(diǎn)沉降量計(jì)算表(單位:厘米) 觀測點(diǎn)第一次第二次第三次第四次2012.5.242012.7.202012.10.232013.2.24高程本次沉降量累積沉降量高程本次沉降量累積沉降量高程本次沉降量累積沉降量高程本次沉降量累積沉降量175.66774.650

39、1.01773.9250.7251.742277.39776.2791.11875.6700.6091.727377.54876.4071.14575.7200.6831.828477.71976.6281.09175.9090.7191.810574.09573.5291.16673.1840.3451.511674.04872.9171.13172.4710.4461.577776.29875.3020.99674.5230.7791.775875.37874.2691.10973.7010.5681.677沉降水準(zhǔn)點(diǎn)穩(wěn)定性檢驗(yàn)與分析 沉降觀測使用的測量標(biāo)志（點(diǎn)位）： （1）變形點(diǎn)（沉降觀

40、測點(diǎn)）與待測物體固連 （2）工作基點(diǎn)（水準(zhǔn)點(diǎn)）布設(shè)在待測物體附近 （3）基準(zhǔn)點(diǎn)（水準(zhǔn)基點(diǎn)）遠(yuǎn)離待測物體。 測區(qū)工作基點(diǎn)應(yīng)與基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行連測，以檢查工作基點(diǎn)是否穩(wěn)定，若不穩(wěn)定，則加以改正。 沉降水準(zhǔn)點(diǎn)穩(wěn)定性檢驗(yàn)與分析 二、有固定起始點(diǎn)時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)穩(wěn)定性檢驗(yàn) 當(dāng)基準(zhǔn)點(diǎn)距離較遠(yuǎn)連測有困難，或者測區(qū)內(nèi)的水準(zhǔn)點(diǎn)都難以保持穩(wěn)定不動時(shí)，應(yīng)根據(jù)重復(fù)觀測的結(jié)果進(jìn)行分析，選出一個(gè)相對來說較為穩(wěn)定的水準(zhǔn)點(diǎn)作為起算點(diǎn)。 一、無固定起始點(diǎn)時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)穩(wěn)定性檢驗(yàn)其它沉降觀測方法簡介 測定建（構(gòu)）筑物沉降量的方法有多種。 除常用的幾何水準(zhǔn)測量方法以外， 當(dāng)不便使用幾何水準(zhǔn)測量時(shí)或需要進(jìn)行自動觀測時(shí)，可采用液體靜力水準(zhǔn)測量方法； 當(dāng)測

41、量觀測點(diǎn)間的高差較大，且要求精度較低時(shí)，亦可采用三角高程測量方法。 其它沉降觀測方法簡介 建（構(gòu)）筑物變形點(diǎn)的沉降可用三角高程測量方法來測定，其精度略低于水準(zhǔn)測量方法，對高差較大的各個(gè)變形點(diǎn)的沉降觀測，三角高程測量方法比其他方法更加方便。 三角高程測量 A、B兩點(diǎn)間的高差：式中：cD2 球氣差改正數(shù)c 球氣差系數(shù)其它沉降觀測方法簡介 三角高程測量球氣差改正包括：球差改正f1和氣差改正f2 式中： K大氣垂直折光系數(shù)；地球曲率半徑，取=6371km。 其它沉降觀測方法簡介 三角高程測量球氣差改正數(shù)為：其它沉降觀測方法簡介 三角高程測量 A、B兩點(diǎn)間的高差： 根據(jù)誤差傳播定律，得到利用三角高程測量

42、單向觀測方法，所求高差的中誤差：其它沉降觀測方法簡介 三角高程測量2.3 地面傾斜測量 傾斜測量應(yīng)包括兩類：（1）相對于水平面的傾斜測量；（2）相對于垂直面的傾斜測量。 本節(jié)研究的目標(biāo)是地面傾斜測量，因此主要介紹相對于水平面的傾斜測量。 相對于水平面傾斜測量的主要方法有三種：（1）精密水準(zhǔn)測量方法（2）傾斜儀測量方法（3）液體靜力水準(zhǔn)測量方法第2章 垂直位移與水平位移觀測一、水準(zhǔn)測量方法 基本原理： 利用水準(zhǔn)測量的方法，測出地面兩個(gè)觀測點(diǎn)A、B的沉陷值WA、WB，根據(jù)兩點(diǎn)沉陷值的差值（即相對沉陷值）和兩點(diǎn)間的距離LAB，計(jì)算出兩點(diǎn)間的平均傾斜值iAB。2.3 地面傾斜測量第2章 垂直位移與水平

43、位移觀測 傾斜儀按用途分為兩類： （1）測量水平度的傾斜儀； （2）測量垂直度的傾斜儀。 傾斜儀按構(gòu)造分為三類： （1）水準(zhǔn)管式傾斜儀（氣泡式）； （2）電子傾斜儀； （3）垂直鐘擺式傾斜儀。一、水準(zhǔn)測量方法二、傾斜儀測量方法 2.3 地面傾斜測量第2章 垂直位移與水平位移觀測（一）水準(zhǔn)管式傾斜儀（氣泡式）二、傾斜儀測量方法 靈敏度2，傾斜觀測范圍12.3 地面傾斜測量第2章 垂直位移與水平位移觀測（二）電子傾斜儀二、傾斜儀測量方法 2.3 地面傾斜測量第2章 垂直位移與水平位移觀測（二）電子傾斜儀二、傾斜儀測量方法 電子傾斜儀應(yīng)與待測物體連接在一起，并與計(jì)算機(jī)相連，自動記錄觀測數(shù)據(jù)，計(jì)算傾斜

44、量。傾斜測量范圍：200傾斜角精度：0.22.3 地面傾斜測量第2章 垂直位移與水平位移觀測（三）垂直鐘擺式傾斜儀二、傾斜儀測量方法 該傾斜儀一般與待測物體固連在一起，起算數(shù)據(jù)應(yīng)將鐘擺調(diào)整在線圈中心使得電壓平衡；當(dāng)發(fā)生傾斜時(shí)，電壓隨之變化即可解算出傾斜量?？捎捎?jì)算機(jī)進(jìn)行遙測記錄并計(jì)算傾斜量。2.3 地面傾斜測量第2章 垂直位移與水平位移觀測 利用測斜儀借助鉆孔可測量基礎(chǔ)或巖層深部的傾斜位移量。 2.3 地面傾斜測量測斜儀測斜管測斜導(dǎo)管 地面、地基或建（構(gòu)）筑物各變形點(diǎn)間的沉降較小,但測定其沉降量的精度要求較高,在不便于進(jìn)行幾何水準(zhǔn)測量的情況下,可采用液體靜力水準(zhǔn)測量的方法。 三、液體靜力水準(zhǔn)測

45、量 液體靜力水準(zhǔn)測量方法的基本原理就是物理學(xué)中的連通管原理。 一、水準(zhǔn)測量方法二、傾斜儀測量方法 2.3 地面傾斜測量第2章 垂直位移與水平位移觀測假設(shè)兩容器中：液體的密度分別為1、2液面所受壓強(qiáng)分別為p1、p2液面至假定高程基準(zhǔn)面的高程為H1、H2重力加速度為g根據(jù)貝努利方程:三、液體靜力水準(zhǔn)測量2.3 地面傾斜測量（一）基本原理如圖所示，A、B兩點(diǎn)的高差： 容器頂部為讀數(shù)零點(diǎn)，制造過程中可能存在誤差，可以采用互換容器兩次測量的方法，求出儀器常數(shù)加以改正。 由于該方法容器均固定安置，重復(fù)觀測求其差值，一般不需要改正。h三、液體靜力水準(zhǔn)測量2.3 地面傾斜測量（一）基本原理三、液體靜力水準(zhǔn)測量

46、（一）基本原理（二）儀器的結(jié)構(gòu)與讀數(shù) 各種液體靜力水準(zhǔn)儀在原理上無本質(zhì)區(qū)別，區(qū)別僅僅在于測取液面高度的方法不同。 各種不同的方法又對液體靜力水準(zhǔn)的使用范圍、觀測精度以及工作效率起著非常重要的作用。2.3 地面傾斜測量第2章 垂直位移與水平位移觀測（二）儀器的結(jié)構(gòu)與讀數(shù)1目視法 采用容器壁上分劃線的讀數(shù)，直接目視讀取液面的位置。 該法由于刻劃誤差以及人眼分辨率的限制，很難達(dá)到較高的精度，一般為1mm。 結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。三、液體靜力水準(zhǔn)測量2.3 地面傾斜測量2目視接觸法 利用轉(zhuǎn)動測微器（測微圓環(huán)），帶動觸針（水位指針）上下移動。根據(jù)光學(xué)折射原理，在液體表面上下方，可同時(shí)觀測到觸針的實(shí)象和虛象

47、。 移動觸針并觀測液體表面，當(dāng)觸針尖端的兩象正好接觸時(shí)，說明此時(shí)觸針尖端正好與液體表面接觸，由目視測定，而液面位置讀數(shù)則由測微器讀出。 該法具有較高的精度，其最小讀數(shù)可達(dá)0.01mm。（二）儀器的結(jié)構(gòu)與讀數(shù)三、液體靜力水準(zhǔn)測量2.3 地面傾斜測量2目視接觸法（二）儀器的結(jié)構(gòu)與讀數(shù)三、液體靜力水準(zhǔn)測量2.3 地面傾斜測量1目視法2目視接觸法 以上兩種方法有著共同的缺點(diǎn)： 存在人的讀數(shù)誤差，不能進(jìn)行遠(yuǎn)距離測量，逐點(diǎn)觀測工作量繁重且效率低。 最大的缺點(diǎn)是不能實(shí)現(xiàn)觀測自動化，不能進(jìn)行連續(xù)觀測。這就失去了液體靜力水準(zhǔn)測量的一大特點(diǎn)，也限制了儀器的使用范圍。（二）儀器的結(jié)構(gòu)與讀數(shù)三、液體靜力水準(zhǔn)測量2.3 地面傾斜測量3傳感器法 利用液面上的浮體與位移傳感器相連，當(dāng)液面高度變化時(shí)，使得浮體升降，引起傳感器電量發(fā)生變化，從而完成非電量（液體升降值）向電量轉(zhuǎn)換的過程。輸出的電訊號可以直接數(shù)字顯示或模擬記錄，也可