工程變形測量

測量學基礎(chǔ)項目8工程變形測量8.18.28.38.4變形觀測概述變形觀測點及觀測網(wǎng)的布設(shè)變形觀測的方法垂直位移、水平位移和傾斜觀測8.5變形觀測資料的整編與分析學習目標

【知識目標】了解變形觀測的概念；掌握變形觀測的主要技術(shù)方法及變形觀測的精度要求。

【技能目標】能夠用不同儀器和方法對工程變形進行觀測。項目8工程變形測量8.1變形觀測概述變形觀測的概念及分類8.1.1變形觀測又稱為變形監(jiān)測或變形測量，是利用高精度的測量與專用儀器，采用專業(yè)的測量方法對被監(jiān)測的對象或物體（簡稱變形體）進行測量，確定其空間位置及內(nèi)部形態(tài)隨時間變化的特征。變形體可以大到整個地球，小到一個工程建筑物的個體，它包括自然和人工的構(gòu)筑物。變形體的分類（1）全球性變形研究。如大陸板塊運動、地極移動、地球自轉(zhuǎn)速率變化等。（2）區(qū)域性變形研究。如地殼形變監(jiān)測、地下水水位觀測、城市地面沉降等。（3）工程和局部性變形研究。如監(jiān)測工程建筑物的沉降、大壩的沉降和位移、橋梁的變形、高層建筑物的撓度監(jiān)測等。8.1變形觀測概述外部變形檢測測量變形體在空間三維幾何形態(tài)上的變化，普遍使用的是常規(guī)測量儀器和攝影測量設(shè)備，手段技術(shù)成熟、通用性好、精度高，能提供變形體整體的變形信息，但野外工作量大，不容易實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測。內(nèi)部變形檢測采用各種專用儀器對變形體結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)變、應(yīng)力、溫度、滲壓、土壓力、孔隙壓力及伸縮縫開合等項目進行觀測。精度較高，但只能提供局部的變形信息。8.1變形觀測概述變形觀測的特點8.1.2精度要求高1.

為了能夠準確地反映出變形體的變形特征和變形量，變形觀測工作需要準確測量變形體上特征點的空間位置，因此對變形觀測工作的精度有更精確的要求。在正常的工作過程中，變形觀測的精度要求為±1mm，但對用于研究性質(zhì)的變形觀測來說，其精度要求更高。8.1變形觀測概述重復觀測2.8.1變形觀測概述嚴密地進行數(shù)據(jù)處理3.

變形體的變形一般都較小，有的與測量誤差有相同的數(shù)量級，故要采用一些辦法從含有觀測誤差的觀測值中分離出變形信息。在變形觀測數(shù)據(jù)處理的論著中，有許多關(guān)于變形觀測中含有粗差和系統(tǒng)差的鑒別、檢驗等方面的論述。8.1變形觀測概述責任重大4.

由于變形量都是微觀變化，因此更應(yīng)從帶有觀測誤差的觀測值中找出變形規(guī)律的蛛絲馬跡，及時、正確地預報危害變形，使人們避免災(zāi)害，減少損失。所以，變形觀測的責任重大，需要認真工作才能圓滿完成觀測任務(wù)。8.1變形觀測概述變形觀測的內(nèi)容8.1.3工業(yè)與民用建筑1.對于建筑物本身的觀測測主要是傾斜與裂裂縫觀測。對于基基礎(chǔ)，其主要觀測測內(nèi)容是均勻沉陷陷與不均勻沉陷，，從而計算出絕對對沉陷值、平均沉沉陷值、相對彎曲曲、相對傾斜和平平均沉陷速度，以以及繪制沉陷分布布圖。對于工業(yè)企企業(yè)、科學試驗設(shè)設(shè)施及軍事設(shè)施中中的各種工藝設(shè)備備、導軌等，其主主要觀測內(nèi)容是水水平位移和垂直位位移。對于高大的的塔式建筑物和高高層房屋，還應(yīng)觀觀測其瞬時變形、、可逆變形和扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)（動態(tài)變形）。。8.1變形觀測概述以土壩為例，其觀測項目主要為水平位移、垂直位移、滲透（浸潤線）和裂縫觀測。對于混凝土重力壩，其觀測項目主要有垂直位移、水平位移、伸縮縫和應(yīng)力觀測等。土工建筑物2.8.1變形觀測概述以混凝土重力壩為例例，其主要觀測項項目為垂直位移（（從而可以求得基基礎(chǔ)與壩體的轉(zhuǎn)動動）、水平位移（（從而可以求得壩壩體的撓曲）和伸伸縮縫的觀測。以以上內(nèi)容通稱為外外部變形觀測，即即用測量的方法求求出建筑物外形在在空間位置方面的的變化。此外，由由于混凝土壩是一一種大型水工建筑筑物，其安危對國國家財產(chǎn)和人身安安全影響很大，設(shè)設(shè)計理論也比較復復雜，因此除了觀觀測其外形的變化化之外，還要了解解其結(jié)構(gòu)內(nèi)部的情情況，如混凝土應(yīng)應(yīng)力、鋼筋應(yīng)力、、溫度等，這些內(nèi)內(nèi)容通稱為內(nèi)部變變形觀測。外部變變形觀測與內(nèi)部變變形觀測之間有著著密切的聯(lián)系，應(yīng)應(yīng)該同時進行，以以便在分析資料時時可以互相補充，，互相驗證。本項項目所討論的內(nèi)容容僅限于外部變形形觀測。鋼筋混凝土建筑物3.8.1變形觀測概述對于建立在江河下游沖沖積層上的城市，，由于工業(yè)用水需需要大量地吸取地地下水，從而影響響地下土層的結(jié)構(gòu)構(gòu)，使地面產(chǎn)生沉沉降。例如，我國國某城市地表沉降降觀測的結(jié)果表明明地表有時沉降，，有時回升，這與與季節(jié)性地吸取地地下水有關(guān)。對于于地下采礦地區(qū)，，由于在地下大量量地采掘，也會使使地表發(fā)生沉降現(xiàn)現(xiàn)象。在這種沉降降現(xiàn)象嚴重的城市市地區(qū)，暴雨以后后將會發(fā)生大面積積的積水，影響倉倉庫的使用與居民民的生活；有時甚甚至會造成地下管管線的破壞，危及及建筑物的安全。。因此，必須定期期地進行觀測，掌掌握其沉降與回升升的規(guī)律，以便采采取防護措施。為為了更全面地了解解影響工程建筑物物變形的原因及其其規(guī)律，以及某些些特種工程建筑物物的要求，需在其其勘測階段進行地地表形變觀測，以以研究地層的穩(wěn)定定性。地表沉降4.8.1變形觀測概述變形觀測的精度及等級要求8.1.48.1變形觀測概述8.1變形觀測概述8.2變形觀測點及觀測測網(wǎng)的布設(shè)變形觀測點的布設(shè)8.2.1進行變形觀測時要設(shè)置變形觀測點（簡稱觀測點）和建立變形監(jiān)測網(wǎng)（簡稱監(jiān)測網(wǎng)）。觀測點設(shè)在被觀測的目標上，為對觀測點實施觀測還需建立基準點?；鶞庶c分為穩(wěn)定的基準點和工作基點。埋設(shè)在變形影響范圍以外或基巖上的穩(wěn)定不動的測量控制點為穩(wěn)定的基準點。當測區(qū)范圍較大時采用兩級控制，將設(shè)在離觀測點較近、對觀測點進行觀測時所依據(jù)的基準點稱為工作基點。（1）平面基準點及工作基點要采用具有強制歸心裝置的觀測墩。水平位移觀測點要采用具有強制歸心裝置的覘牌。（2）高程基準點應(yīng)埋設(shè)在變形區(qū)域以外的基巖或者堅硬土層上，基準點和工作基點的標石應(yīng)按相關(guān)要求埋設(shè)。（3）變形觀測點根據(jù)變形觀測的對象和現(xiàn)場條件，在變形體上埋設(shè)固定標志代替埋石。（4）對于永久性變形觀測點，必須埋設(shè)金屬標志。變形觀測點位應(yīng)該滿足以下要求8.2變形觀測點及觀測測網(wǎng)的布設(shè)變形觀測網(wǎng)的布設(shè)8.2.2變形觀測網(wǎng)一般分為絕對網(wǎng)網(wǎng)和相對網(wǎng)。絕對網(wǎng)指的是網(wǎng)的一部部分點位位于變形形體上（變形觀測測點），而另外一一部分點位位于變變形體外（基準點點和工作基點）的的監(jiān)測網(wǎng)；相對網(wǎng)指的是網(wǎng)的全部部點位都位于變形形體上的監(jiān)測網(wǎng)。。變形觀測網(wǎng)的分類8.2變形觀測點及觀測測網(wǎng)的布設(shè)在建筑物的垂直位移移觀測過程中，主主要應(yīng)用了水準測測量的方法。對于于建筑物較少的測測區(qū)，水準點連同同觀測點按單一層層次布設(shè)；對于建建筑物較多且分散散的大測區(qū)，宜按按兩個層次布網(wǎng)，，即由水準點組成成高程控制網(wǎng)、觀觀測點與所聯(lián)測的的水準點組成擴展展網(wǎng)。高程控制網(wǎng)網(wǎng)應(yīng)布設(shè)為閉合環(huán)環(huán)、結(jié)點網(wǎng)或附合合高程路線，具體體限差要求見表8-3～表8-9。8.2變形觀測點及觀測測網(wǎng)的布設(shè)靜態(tài)觀測的方法8.3.1光電檢測技術(shù)1.光電監(jiān)測主要是指用常常規(guī)測量儀器（經(jīng)經(jīng)緯儀、測距儀、、水準儀、全站儀儀）通過測量角度度、邊長和高程的的變化來測定變形形量，它們是目前前變形觀測的主要要手段。常用的地地面監(jiān)測方法包括括兩方向（或三方方向）的角度前方方交會法、雙邊距距離交會法、光學學準直法、小角法法、測距法、幾何何水準測量法及精精密三角高程測量量法等。其中，角角度前方交會法、、雙邊距離交會法法等可用于監(jiān)測變變形體的三維（x、y方向）位移；光學學準直法、小角法法、測距法用于觀觀測變形體的水平平單向位移；幾何何水準測量法、精精密三角高程測量量法用于觀測變形形體的垂直位移。。8.3變形觀測的方法（1）角度前方交會法在變形觀測中，使用角度前方交會法能迅速且費用較少地得到大量待定點的坐標及其平面位移，這些待定點往往分布在人難以到達的地方，如危險滑動巖面、壩面、煙囪等。實施角度交會法時應(yīng)滿足以下兩個要求。①兩測站點位置在觀測周期中不變。②在不同觀測周期內(nèi)網(wǎng)形保持不變。1）光學測量方法8.3變形觀測的方法（2）光學準直法①幾何光學準直。幾何光學準直一般釆用活動覘標法，其覘牌可在基座上沿水平方向左右移動，并可讀出移動量。在準直線兩端A、B點分別安置經(jīng)緯儀和固定覘標，在位移觀測點P安置活動覘標。經(jīng)緯儀盤左照準B點后，指揮P點的活動覘標，使其覘牌從一側(cè)移動到望遠鏡的十字絲上，讀取活動覘標的分劃尺讀數(shù)。然后移動覘牌，再從另一側(cè)移到基準線上，讀取覘標分劃尺讀數(shù)?？梢苿右椗迫舾纱?，取若干次讀數(shù)的平均值，此即為一測回。再取經(jīng)緯儀盤右位置，重復上述操作。取各測回的平均值即得到觀測點偏離基準線的偏離值。8.3變形觀測的方法②激光準直。由于于激光具有方向性性強、亮度高、單單色性和相干性好好等特點，因此目目前利用激光光束束軸線研制出的基基于不同物理學原原理制造的基準線線定線儀已經(jīng)應(yīng)用用于工程實踐中。。它包括射線式基基準定線儀、衍射射式定線儀、干涉涉式定線儀等。8.3變形觀測的方法（3）幾何水準測量垂直變形監(jiān)測所采用的水準測量一般是按一、二等水準測量等級實施的。變形測量時所用的光學水準儀一般為DS0.5及DS1級水準儀。8.3變形觀測的方法（4）精密三角高程測量法。三角高程測量法是指借助全站儀或相關(guān)設(shè)備，按幾何三角原理獲取測站與測點間高差的方法。三角高程測量的優(yōu)點是可以測定那些在不同高度下人難以到達的沉陷點，如高層建筑物及通過障礙物進行觀測的情況。進行三角測量時必須知道測站至測點的高精度距離和高精度豎直角值，但受設(shè)備及環(huán)境等條件的限制，目前難以獲得這些測量精度指標。因此，其高程測量的精度比幾何水準和靜力水準測量的精度要低，這樣就不可能在任何情況下滿足沉陷測量的精度要求。8.3變形觀測的方法2）電子測量方法（1）電子水準儀改變變了傳統(tǒng)光學儀器器的讀數(shù)方式，從從主機本身來看，，它把觀測、記錄錄、檢查和平差計計算合為一體；從從所使用的水準尺尺來看，它采用了了印刷有摩爾條碼碼的銦鋼尺或玻璃璃鋼尺，其不僅使使用方便，而且精精度很高，同時還還兼有測距功能。。8.3變形觀測的方法（2）測量機器人。測量機器人是一種能代替人進行自動搜索、跟蹤、辨識和精確照準目標，并獲取角度、距離和三維坐標記憶影像等信息的智能型全站儀。8.3變形觀測的方法（1）引張線這種方法是利用一根拉緊的鋼絲弦或尼龍線來建立基準線。在各觀測點垂直于基準線處埋設(shè)標尺，在不同的觀測周期，鋼絲在標尺上讀數(shù)的變化值即為該點的位移值。當距離不大時，用測微目鏡作量測工具。兩端用機械法使弦線在標點上固定。如果兩固定端距離較遠，則可以按一定距離布設(shè)帶浮托的裝置以支撐弦線。1）機械準直線機械變形法測量2.8.3變形觀測的方法（2）正垂線、倒垂線。大壩的撓度是指大壩垂直面內(nèi)不同高程處的點相對于底部的水平位移量，其觀測常采用在壩體的豎井中設(shè)置一根鉛垂準直線，并用專用坐標儀測出豎井不同高程處各觀測點與鉛垂準直線間的水平距離，進而推算出水平位移量。按垂線是上端固定還是下端固定，將垂線分為正垂線和倒垂線兩種形式。8.3變形觀測的方法2）靜力水準測量靜力水準測量的工作作原理是利用液體體通過連通管使各各個容器實現(xiàn)液面面平衡，分別測定定基準點、觀測點點到液面的垂直距距離，這兩個垂直直距離之差就是兩兩點間的高差。靜靜力水準測量適用用于大壩的廊道或或建筑物的地下室室等難以進行幾何何水準測量的地方方。在變形測量中中使用的靜力水準準測量裝置通常有有目視法靜力水準準測量裝置、近測測接觸法組合式靜靜力水準測量裝置置及遙測接觸法組組合式靜力水準測測量裝置。8.3變形觀測的方法1）地球板塊運動測量高精度GPS變形法測量3.現(xiàn)代空間大地測量技術(shù)術(shù)包括甚長基線干干涉測量（VLBI）、衛(wèi)星激光測距（SLR）、衛(wèi)星定位系統(tǒng)統(tǒng)GPS等。其中，GPS技術(shù)已發(fā)展成為人人們實測地球板塊塊相對運動的最新新技術(shù)。20世紀80年代初，GPS技術(shù)已用于高精度度大地測量試驗，，由于近地空間部部分及地面系統(tǒng)的的不斷完善，GPS技術(shù)完全全有能力力用于全全球大地地測量，，且具有有與VLBI或SLR基線相當距離離的相對測量量精度。GPS技術(shù)的一大優(yōu)優(yōu)勢是基線相相對測量精度度可以達到10-8數(shù)量級，因此由GPS基線構(gòu)成的監(jiān)監(jiān)測網(wǎng)可以實實施大范圍、、遠距離的變變形監(jiān)測，成成為地球動力力學研究、地地震監(jiān)測與預預報等的有力力工具。8.3變形觀測的方方法2）工程建筑物的變形監(jiān)測采用GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)統(tǒng)進行工程建建筑物的變形形監(jiān)測，已在在超高層大廈廈、大壩、橋橋梁等工程建建筑物上得到到了廣泛應(yīng)用用。GPS精密定位技術(shù)術(shù)與經(jīng)典測量量方法相比，，不僅可以滿滿足大壩變形形監(jiān)測工作的的精度要求（±1mm以內(nèi)），而且且有助于實現(xiàn)現(xiàn)監(jiān)測工作的的自動化。8.3變形觀測的方方法GPS技術(shù)用于建筑筑物監(jiān)測，不不僅可以不受受氣候條件的的限制，能在在大霧、暴風風雨中進行全全天候監(jiān)測，，而且可以實實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集集、傳輸、管管理及變形分分析、預報的的自動化，達達到遠程在線線網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)監(jiān)控的目的。。另外，GPS技術(shù)還可以實實施動態(tài)變形形監(jiān)測，最快快可按10～20Hz頻率輸出實時時定位結(jié)果。。GPS技術(shù)的定位精精度，在平面面上可達10mm，在高程上可可達20mm。8.3變形觀測的的方法1）傾斜儀特殊監(jiān)測手段4.地面或建筑物的的傾斜除了了用常規(guī)的的測量方法法測定兩點點間高差的的變化外，，也可以采采用傾斜儀儀測量。目目前，傾斜斜儀的種類類很多，大大體上可以以分為短基基線傾斜儀儀和長基線線傾斜儀。。前者一般般用垂直擺擺錘或水準準氣泡作為為參考線，，后者一般般根據(jù)液體體靜力水準準的原理制制成。8.3變形觀測的的方法通過測量兩點間距離的變化來計算應(yīng)變機械法用銦鋼絲、石英棒等作為長度標準，長度的變化用機械電子傳感器測量，精度一般為幾十微米。激光干涉法可以測到幾百米，甚至幾千米，測量精度在10-7以上；在真空中，其測量精度可達4×10-10。直接用傳感器測量應(yīng)變所采用的應(yīng)變傳感器實質(zhì)上是一個導體（金屬條或很窄的箔條），其埋在變形體中，由于變形體的應(yīng)變使得導體伸長或縮短，從而改變了導體的電阻。導體電阻的變化用電橋測量，通過測量電橋的變化來計算應(yīng)變。2）應(yīng)變計8.3變形觀測的的方法3）磁環(huán)式沉降儀磁環(huán)式沉降儀借借助磁學原原理，通過過觀測埋設(shè)設(shè)在回填土土或鉆孔內(nèi)內(nèi)沉降環(huán)（（磁環(huán)）的的位置變化化反映土體體的變形量量。沉降環(huán)環(huán)的外殼一一般注塑成成型，內(nèi)裝裝磁性材料料。磁環(huán)式沉降儀由由探頭、覆覆膜鋼尺、、導向管、、基準環(huán)和和沉降環(huán)等等組成。在在進行沉降降觀測前，，探頭應(yīng)從從導向管的的管口送入入；當其到到達沉降環(huán)環(huán)中心時，，它的磁阻阻傳感器信信號達到峰峰值，經(jīng)過過鋼尺兩側(cè)側(cè)的導線將將信號傳至至卷筒內(nèi)的的儀器放大大顯示，讀讀出鋼管上上鋼尺的刻刻度即為沉沉降點的位位置。通過過比較兩次次讀數(shù)值，，即可獲得得點位的沉沉降量。8.3變形觀測的的方法動態(tài)觀測的方法8.3.2攝影測量方法1.

用攝影測量方法測定工程建筑物等的變形，就是在變形體周圍選擇穩(wěn)定的點，在這些點上安置照相機或攝像機，并對變形體進行攝影，然后通過內(nèi)業(yè)量測和數(shù)據(jù)處理得到監(jiān)測點和二維（或三維）坐標，比較不同時刻監(jiān)測點的坐標就能得到它們的位移變化。用地面攝影測量方法進行變形觀測時，主要使用測量型照相機，并采用以下兩種基本攝影方式。8.3變形觀測的的方法1）固定攝站的時間基線法（或稱為視差法）時間基線法是把兩個不同時刻所拍的相片作為立體像對，量測同一目標像點的左右位移和上下位移。這種方法僅能測定變形體的二維變形，不能獲得目標點沿攝影機主光軸方向的位移。8.3變形觀測的的方法2）立體攝影測量法立體攝影測量是指用兩個以上的相機在不同位置，按不同方式獲取同一目標（監(jiān)測體）的影像。根據(jù)光軸與攝影基線相對位置的不同，立體攝影測量法分為正直攝影、交向攝影、等傾攝影等形式。8.3變形觀測的的方法1）3D激光掃描3D掃描技術(shù)2.通過高速激光掃掃描測量的的方法，大大面積、高高分辨率地地快速獲取取被測對象象表面的三三維坐標數(shù)數(shù)據(jù)，可以以快速、大大量地采集集空間點位位信息，為為快速建立立物體的三三維動態(tài)影影像模型提提供一種全全新的技術(shù)術(shù)手段。3D激光掃描儀儀的工作原原理是集成成在掃描單單元上的一一個可快速速工作的傳傳感器（掃掃描儀的發(fā)發(fā)射器）通通過二極管管向物體發(fā)發(fā)射近紅外外波長的激激光束，激激光經(jīng)過目目標物體發(fā)發(fā)生漫反射射，部分反反射信號被被接收。通通過測量激激光在儀器器和目標物物體表面的的往返時間間，計算儀儀器和點間間的距離，，一般數(shù)分分鐘就可以以完成一次次測量過程程或一次完完整的360°旋轉(zhuǎn)掃描，并獲得100萬個以上的掃描點。。8.3變形觀測的方法法3D光學掃描系統(tǒng)是是將光柵條紋投投影到物體表面面，并由數(shù)字相相機攝取條紋和和色彩圖像，通通過先進、獨特特的三維圖像處處理軟件對條紋紋圖像進行高速速、精密的處理理，計算出各像像素對應(yīng)點的空空間坐標和色彩彩數(shù)據(jù)，生成三三維彩色數(shù)字圖圖像。3D光學三維掃描描成果的另一一個特點是無無須采用附加加內(nèi)貼圖的方方法就可同時時得到24bit的三維彩色數(shù)數(shù)據(jù)，每個數(shù)數(shù)據(jù)點不僅具具備幾何空間間信息，而且且還具備色彩彩信息，真實實地再現(xiàn)了現(xiàn)現(xiàn)實世界中的的物體及其變變化。2）3D光學掃描8.3變形觀測的方方法實時動態(tài)GPS法3.利用GPS技術(shù)，英國學學者對英國亨亨伯（Humber）橋在重型荷荷載作用下的的變形進行了了測試，并將將測試結(jié)果與與有限元計算算結(jié)果進行了了對比，確認認GPS的測量精度很很高，不僅可可用于大跨度度懸索橋的位位移測試，而而且可用于剛剛度較大的橋橋梁結(jié)構(gòu)。橋梁動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)統(tǒng)一般包括GPS接收器和相關(guān)關(guān)設(shè)備，如光光纖數(shù)據(jù)傳輸輸網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)據(jù)傳感采集和和分類設(shè)備，，計算機數(shù)據(jù)據(jù)調(diào)控、分析析和存儲設(shè)備備等。該系統(tǒng)統(tǒng)的主要特點點是全方位實實時地顯示橋橋梁結(jié)構(gòu)。當當車輛通過橋橋梁時，監(jiān)測測系統(tǒng)可以獲獲得漸近的主主跨垂直傾斜斜度、橋面撓撓度、橋梁側(cè)側(cè)面移位和塔塔頂（斜拉橋橋和懸索橋））的偏移。過過去檢測時只只有相對或局局部的位移能能從點測量加加速器數(shù)據(jù)中中獲取，而GPS的應(yīng)用使直接接測量橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)的二維位位移成為現(xiàn)實實。8.3變形觀測的方方法8.4垂直位移、水水平位移和傾傾斜觀測垂直位移觀測8.4.1垂直位移觀測是建建筑物變形監(jiān)監(jiān)測的一項重重要的監(jiān)測內(nèi)內(nèi)容，《工程測量規(guī)范范》（GB50026—2007）和《混凝土壩安全全監(jiān)測技術(shù)規(guī)規(guī)范》（SL601—2013）等使用的是是“垂直位移移觀測”，而而《建筑變形測量量規(guī)范》（JGJ8——2007）中使用的是是“沉降觀測測”。沉降觀觀測，就是定定期測量觀測測點相對于水水準點的高差差以求得觀測測點的高程，，并將不同時時期所得的高高程加以比較較，得出建筑筑物垂直位移移情況的資料料。從實際情情況來看，在在各種不同的的條件下和不不同的監(jiān)測時時期，變形體體在垂直方向向上的高程變變化情況可能能不同。目前前，沉降觀測測中最常采用用的是水準測測量方法、液液體靜力水準準測量方法和和精密三角高高程測量方法法。8.4垂直位移、水水平位移和傾傾斜觀測建筑物的沉降與建筑筑物基礎(chǔ)的荷荷載有直接的的關(guān)系，建筑筑物在施工過過程中，由于于其質(zhì)量在不不斷增加，荷荷載也在不斷斷增加，對基基礎(chǔ)下的土層層不斷壓縮，，基礎(chǔ)的垂直直位移也越發(fā)發(fā)明顯。但是是基礎(chǔ)的荷載載對基礎(chǔ)下土土層的壓縮是是逐步完成的的，故而荷載載的快速增加加并不意味著著沉降量的短短期迅速變化化，而荷載停停止增加時也也不見得沉降降就會立即停停止。通過研研究可知，建建筑在沙土類類土層上的建建筑物，其沉沉降在荷載基基本穩(wěn)定后已已大部分完成成，沉降趨于于穩(wěn)定；而建建筑在黏土類類土層上的建建筑物，其沉沉降在施工期期間僅完成了了一部分，在在隨后的一段段時間內(nèi)仍會會有一定程度度的沉降變化化。準確、定期地對變形體進行垂直位移觀測，通過研究變形體上觀測點的累積沉降量、位移速度和位移量，對觀測點的垂直位移進行分析和預報；通過對變形體上多個觀測點的沉降進行研究和分析，以獲取整個變形體的垂直位移趨勢和垂直位移速度。8.4垂直位移、水水平位移和傾傾斜觀測8.4垂直位移、水水平位移和傾傾斜觀測水平位移觀測8.4.2水平位移觀測指的是建筑物平面位置隨時間而發(fā)生的移動，水平位移產(chǎn)生的原因主要是建筑物及其基礎(chǔ)受到水平方向作用力的影響。水平位移觀測可采用三角網(wǎng)、導線網(wǎng)、邊角網(wǎng)、三邊網(wǎng)和視準線等形式。為了方便，水平位移監(jiān)測網(wǎng)通常都采用獨立坐標系統(tǒng)。例如，大壩、橋梁等往往以它的軸線方向作為x軸，而y坐標的變化即是它的側(cè)向位移。為了使各控制點的精度一致，一般都采用一次布網(wǎng)的方式。監(jiān)測網(wǎng)的精度應(yīng)能滿足變形點觀測精度的要求。在設(shè)計監(jiān)測網(wǎng)時，要根據(jù)變形點的觀測精度預估監(jiān)測網(wǎng)的精度要求，并選擇適宜的觀測等級和方法。8.4垂直位移、水水平位移和傾傾斜觀測水平位移觀測通常有基基準線法、導導線法、前方方交會法、后后方交會法和和極坐標法。。其中，導線線法是在建筑筑物的適當位位置（如建筑筑物的水平廊廊道內(nèi)）布設(shè)設(shè)兩段不測定定向角的導線線，其邊長根根據(jù)現(xiàn)場的實實際情況確定定，導線端點點的位移可通通過與其他基基準點聯(lián)測來來確定，并應(yīng)應(yīng)定期進行觀觀測以驗證其其穩(wěn)定性；當當變形點上不不方便架設(shè)儀儀器，或者變變形點有危險險時，多采用用前方交會法法進行觀測；；如果變形點點上可以架設(shè)設(shè)儀器，且與與三個平面基基準點通視時時，可采用后后方交會法；；極坐標法產(chǎn)產(chǎn)生于光電測測距儀出現(xiàn)以以后，這種方方法應(yīng)用得比比較廣泛，只只要在變形點點上可以安置置反光鏡，且且與基準點通通視即可使用用該方法。8.4垂直位移、水水平位移和傾傾斜觀測8.4垂直位移、水水平位移和傾傾斜觀測傾斜觀測8.4.3測量建筑物和構(gòu)筑物的傾斜率隨時間變化的工作稱為傾斜觀測。一般在建筑物立面上設(shè)置上、下兩個觀測標志，上標志通常為建筑物和構(gòu)筑物的中心線或其墻、柱等的頂部點，下標志為與上標志相應(yīng)的底部點，它們的高差為h，測出上標志與下標志間的水平距離ΔD，則兩標志的傾斜率i為式中，i為兩標志的傾斜率；h為上標志與下標志的高差（m）；ΔD為上標志與下標志間的水平距離（m）。測定建筑物傾斜度的方法通過測定