工程監(jiān)測(cè)技術(shù)-教案

武夷學(xué)院教案課程名稱(chēng)：工程監(jiān)測(cè)技術(shù)課程類(lèi)型：eq\o\ac(□,√)理論課□理論、實(shí)踐課□實(shí)踐課學(xué)時(shí)：36學(xué)分：2授課教師：伍宜勝授課班級(jí)：09級(jí)土木工程1、2班授課學(xué)期：2011至2012學(xué)年第一學(xué)期教材名稱(chēng)：工程監(jiān)測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用參考資料：1.《土木工程監(jiān)測(cè)技術(shù)》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，夏才初、潘國(guó)榮，2001.72.《地下建筑測(cè)試?yán)碚撆c監(jiān)測(cè)技術(shù)》夏才初，李永盛編著，1999.8。3.《巖體測(cè)試技術(shù)》，李造鼎主編，冶金工業(yè)出版社。4.《試驗(yàn)巖石力學(xué)(模擬研究)》，林韻梅著，煤炭工業(yè)出版社。20XX年8《工程監(jiān)測(cè)技術(shù)》課程教案授課題目：第一章工程監(jiān)測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)時(shí)數(shù)：4授課類(lèi)型：eq\o\ac(□,√)理論課□實(shí)踐課教學(xué)目的、要求：了解監(jiān)測(cè)與建筑物、巖土工程的關(guān)系；了解監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成、系統(tǒng)選擇的原則、常用的監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備；掌握變形監(jiān)測(cè)的周期與精度規(guī)定教學(xué)重點(diǎn)：建筑物水平位移、傾斜、裂縫的監(jiān)測(cè)教學(xué)難點(diǎn)：變形監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)的建立。教學(xué)方法和手段：課堂講授。多媒體課件演示?！豆こ瘫O(jiān)測(cè)技術(shù)》課程教案教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)設(shè)計(jì)第一章工程監(jiān)測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)1.某巖土監(jiān)測(cè)產(chǎn)品分類(lèi)：變形觀(guān)測(cè)測(cè)斜應(yīng)力/壓力觀(guān)測(cè)應(yīng)變觀(guān)測(cè)水位、滲流量觀(guān)測(cè)溫度測(cè)量大地測(cè)量?jī)x器振動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集海上取芯系統(tǒng)巖芯掃描系統(tǒng)2.監(jiān)測(cè)的對(duì)象？建筑物、基坑、隧道、水利工程、邊坡、公路…3.案例：車(chē)站基坑施工監(jiān)測(cè)施工組織設(shè)計(jì)（1）工程概況本車(chē)站位于佛山市南海區(qū)南桂東路北側(cè)，桂瀾路西側(cè)，車(chē)站西側(cè)為南海區(qū)電力工業(yè)局辦公樓，東面為城市廣場(chǎng)商業(yè)中心，南面為桂南名都用地，現(xiàn)場(chǎng)地形平坦，地面標(biāo)高為7.26m。車(chē)站里程范圍：YDK8+896.493～YDK9+046.593，車(chē)站長(zhǎng)150.1m,南連桂城站，北連蟲(chóng)雷崗公園站。地下車(chē)站采用明挖法施工，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻，與內(nèi)襯墻構(gòu)成重合墻結(jié)構(gòu)?；訕?biāo)準(zhǔn)段深度約16.2m，連續(xù)墻最深處24.15m，連續(xù)墻厚為800mm，設(shè)2道鋼筋砼加1道鋼管支撐，基坑安全等級(jí)為一級(jí)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1.1。（2）周?chē)h(huán)境調(diào)查本車(chē)站位于南桂東路與桂瀾路交叉口西北角綠化廣場(chǎng)上，場(chǎng)地區(qū)域較為空闊，本車(chē)站位于佛山市南海區(qū)南桂東路北側(cè)，桂瀾路西側(cè)，車(chē)站西側(cè)為南海區(qū)電力工業(yè)局辦公樓。場(chǎng)地內(nèi)朗程汽車(chē)維修中心已拆除。根據(jù)房屋基礎(chǔ)調(diào)查資料，南海區(qū)電力工業(yè)局辦公樓距地鐵左線(xiàn)中心線(xiàn)約30m，地下室一層，基礎(chǔ)采用樁徑0.5m預(yù)制應(yīng)力管樁，樁長(zhǎng)14.5～24m。南桂東路、桂瀾路車(chē)流較多，交通繁忙。（3）監(jiān)測(cè)目的、依據(jù)及內(nèi)容監(jiān)測(cè)目的①為施工開(kāi)展提供及時(shí)的反饋信息。通過(guò)監(jiān)測(cè)隨時(shí)掌握土層和支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力變化情況，以及臨近建筑物的變化情況，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)預(yù)估值進(jìn)行分析對(duì)比，以判斷前一步施工工藝和施工參數(shù)是否要修改，以確定下一步施工參數(shù)，以此達(dá)到信息化施工的目的，使得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和成果成為現(xiàn)場(chǎng)施工工程技術(shù)人員判斷工程是否判斷安全的依據(jù)，成為工程決策機(jī)構(gòu)的眼睛。②為基坑周?chē)h(huán)境進(jìn)行及時(shí)、有效的保護(hù)提供依據(jù)。通過(guò)對(duì)臨近建筑的監(jiān)測(cè)，驗(yàn)證基坑開(kāi)挖方案和環(huán)境保護(hù)方案的正確性，及時(shí)分析出現(xiàn)的問(wèn)題，及時(shí)采取措施對(duì)周?chē)h(huán)境進(jìn)行下一步的加強(qiáng)保護(hù)。（4）監(jiān)測(cè)目的③將監(jiān)測(cè)結(jié)果用于反饋優(yōu)化設(shè)計(jì)，為改進(jìn)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。基坑工程設(shè)計(jì)方案的定量化預(yù)測(cè)計(jì)算是否真正反映了工程實(shí)際狀況，只有在方案實(shí)施的過(guò)程中才能獲得最終的答案，其中現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)是確定上述數(shù)據(jù)的重要手段。由于各個(gè)施工場(chǎng)地地質(zhì)條件不同、施工工藝不同和周遍環(huán)境不同，設(shè)計(jì)計(jì)算中未計(jì)入的各種復(fù)雜因素，都可以通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析、研究，加以局部的修改、補(bǔ)充和完善。④通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與理論值的比較、分析，可以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)理論的正確性。⑤在施工全過(guò)程中，通過(guò)對(duì)既有地面和地下建筑物、構(gòu)筑物各項(xiàng)指標(biāo)的監(jiān)測(cè)，將結(jié)構(gòu)變形嚴(yán)格控制在標(biāo)準(zhǔn)限值內(nèi)，保證既有建筑物和構(gòu)筑物的安全。⑥積累量測(cè)數(shù)據(jù)，為今后類(lèi)似工程設(shè)計(jì)和施工提供工程參考數(shù)據(jù)。（5）監(jiān)測(cè)依據(jù) 1、珠江三角洲城際快速軌道交通廣州至佛山段工程南桂路站主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工圖 2、《廣州地區(qū)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)定》（GJB02－98） 3、《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120－99） 4、《建筑變形測(cè)量規(guī)范》（JGJ/T8－2007） 5、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市測(cè)量規(guī)范》（GB50026-93） 6、《工程測(cè)量規(guī)范》GB50026-93 7、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2002（6）基坑監(jiān)測(cè)要求監(jiān)測(cè)項(xiàng)目根據(jù)本車(chē)站基坑工程情況，按照施工圖紙要求，監(jiān)測(cè)的內(nèi)容有：①墻頂水平位移監(jiān)測(cè)，②支護(hù)結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)，③鋼支撐軸力，④基坑周邊建筑物變形監(jiān)測(cè)，⑤土體側(cè)向位移監(jiān)測(cè)，⑥地下水位監(jiān)測(cè)，⑦鋼筋應(yīng)力監(jiān)測(cè)，⑧鋼筋混凝土支撐變形監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目設(shè)置墻頂水平位移及沉降監(jiān)測(cè)樁體變形監(jiān)測(cè)鋼支撐軸力監(jiān)測(cè)建筑物沉降、傾斜監(jiān)測(cè)土體側(cè)向位移監(jiān)測(cè)地下水位監(jiān)測(cè)4.安全監(jiān)測(cè)近三年建設(shè)部備案的重大施工事故中,基坑坍塌約占事故總數(shù)的50%。塌方事故造成了慘重的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。（1)基坑邊坡土體承載力不足;基坑底土因卸載而隆起,造成基坑或邊坡土體滑動(dòng);地表及地下水滲流作用,造成的涌砂、涌泥、涌水等而導(dǎo)致邊坡失穩(wěn),基坑坍塌。 (2)支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度或者穩(wěn)定性不足,引起支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞,導(dǎo)致邊坡失穩(wěn),基坑坍塌。安全監(jiān)測(cè)是避免事故的重要手段承認(rèn)工程上對(duì)巖性特征認(rèn)識(shí)的局限性，采用安全監(jiān)測(cè)的策略，基于現(xiàn)場(chǎng)的內(nèi)力、變形等反饋，漸近式優(yōu)化設(shè)計(jì)與施工組織。原始設(shè)計(jì)→第一步施工→安全監(jiān)測(cè)反饋→修訂至第二版設(shè)計(jì)→第二步施工→安全監(jiān)測(cè)反饋→修訂至第三版設(shè)計(jì)→……竣工。地方性標(biāo)準(zhǔn)這種以現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為反饋的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與施工的觀(guān)念，已在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)以地方性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的形式逐步推廣上海市標(biāo)準(zhǔn)《基坑工程設(shè)計(jì)規(guī)程(DBJ08-61-97)》浙江省標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)程(DB33/T1008-2000)》深圳市標(biāo)準(zhǔn)《深圳地區(qū)建筑深基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(SJG05-96)》廣東省標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑支護(hù)工程技術(shù)規(guī)程(DBJ/T15-20-97)》福建省標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范(DBJ13-07-XXXX)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)基坑安全監(jiān)測(cè)指標(biāo) (1)煤氣管道的沉降和水平位移：累計(jì)不得超過(guò)l0mm，發(fā)展速率不得超過(guò)2mm/d； (2)自來(lái)水管道沉降和水平位移：累計(jì)不得超過(guò)20mm，發(fā)展速率不得超過(guò)3mm/d； (3)基坑內(nèi)降水或基坑開(kāi)挖引起的基坑外水位下降：累計(jì)不得超過(guò)2000mm，發(fā)展速率不得超過(guò)500mm/d； (4)支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移：累計(jì)水平位移不得超過(guò)開(kāi)挖深度的5‰，連續(xù)3日水平位移速率不得超過(guò)2mm/d； (5)鄰域內(nèi)建筑物沉降：累計(jì)沉降不得超過(guò)建筑物寬度的1‰，連續(xù)3日沉降速率不得超過(guò)1mm/d； (6)鄰域內(nèi)地面（路面）沉降：累計(jì)沉降不得超過(guò)開(kāi)挖深度H的5‰，連續(xù)3日沉降速率不得超過(guò)2mm/d。安全監(jiān)測(cè)參數(shù)及技術(shù)內(nèi)力1鋼筋應(yīng)力2孔隙水壓力3錨索拉力4土壓力（1）鋼筋應(yīng)力計(jì)鋼筋應(yīng)力計(jì)埋設(shè)鋼筋應(yīng)力監(jiān)測(cè)實(shí)踐（2）孔隙水壓力計(jì)（3）錨桿應(yīng)力計(jì)（4）土壓力盒土壓力盒的埋設(shè)測(cè)斜儀實(shí)測(cè)結(jié)果地表水平位移基坑邊壁水平位移實(shí)測(cè)分層沉降儀分層沉降實(shí)測(cè)結(jié)果道路斷面沉降儀5.安全監(jiān)測(cè)新技術(shù)（1）分布式光纖應(yīng)變監(jiān)測(cè)（2）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)報(bào)送系統(tǒng)旁批《工程監(jiān)測(cè)技術(shù)》課程教案授課題目：第二章變形監(jiān)測(cè)教學(xué)時(shí)數(shù)：3授課類(lèi)型：eq\o\ac(□,√)理論課□實(shí)踐課教學(xué)目的、要求：了解變形與變形監(jiān)測(cè)、掌握變形監(jiān)測(cè)的分類(lèi)與手段，理解變形監(jiān)測(cè)的精度、頻率和周期。教學(xué)重點(diǎn)：變形監(jiān)測(cè)的分類(lèi)與手段教學(xué)方法和手段：課堂講授。多媒體課件演示?！豆こ瘫O(jiān)測(cè)技術(shù)》課程教案教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)設(shè)計(jì)變形與變形監(jiān)測(cè)變形是自然界的普遍現(xiàn)象，它是指變形體在各種荷載作用下，其形狀、大小及位置在時(shí)空域中的變化。變形觀(guān)測(cè)與變形測(cè)量：《建筑變形測(cè)量規(guī)范JGJ8-2007》條文說(shuō)明對(duì)此的解釋為：?°變形測(cè)量?±一詞，比?°變形觀(guān)測(cè)?±一詞更便于概括除獲得變形信息的觀(guān)測(cè)作業(yè)之外，變形分析、預(yù)報(bào)等數(shù)據(jù)處理內(nèi)容。即現(xiàn)代意義上的變形監(jiān)測(cè)包括數(shù)據(jù)采集工作、數(shù)據(jù)計(jì)算工作和變形分析與預(yù)報(bào)工作。變形監(jiān)測(cè)的目的預(yù)防事故和災(zāi)害就必須對(duì)變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)，總結(jié)出變形發(fā)生的規(guī)律和原因，對(duì)于可控制的變形，力求控制變形發(fā)展的方向；對(duì)于不可控制的變形，則預(yù)測(cè)變形的大小，以采取措施減小可能發(fā)生的災(zāi)害造成的影響。變形監(jiān)測(cè)的意義變形觀(guān)測(cè)和變形分析具有實(shí)用上和科學(xué)上兩方面的意義。實(shí)用上，通過(guò)施工建設(shè)期間和運(yùn)營(yíng)管理期間的變形觀(guān)測(cè)，可以獲得變形體的空間狀態(tài)和時(shí)間特性，并據(jù)此指導(dǎo)施工和運(yùn)營(yíng)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并采取工程措施，以確保施工質(zhì)量和運(yùn)營(yíng)安全。科學(xué)上，通過(guò)對(duì)變形觀(guān)測(cè)資料進(jìn)行嚴(yán)密的數(shù)據(jù)處理，做出變形體變形的幾何分析和物理解釋?zhuān)玫乩斫庾冃螜C(jī)理，可驗(yàn)證有關(guān)的工程設(shè)計(jì)理論和變形體變形的模型假設(shè)，以改進(jìn)現(xiàn)行的工程設(shè)計(jì)理論，建立、健全科學(xué)的變形預(yù)報(bào)理論和方法。變形監(jiān)測(cè)的發(fā)展變形監(jiān)測(cè)在我國(guó)的發(fā)展過(guò)程中，陳永奇教授、吳子安教授等人作出了重要的貢獻(xiàn)。陳永奇教授在80年代初他的博士論文中對(duì)變形監(jiān)測(cè)做了系統(tǒng)性的論述，現(xiàn)在的變形監(jiān)測(cè)體系都是以他的《變形觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)處理》（1988年）為藍(lán)本的。吳子安教授1989出版了《工程建筑物變形觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)處理》。我國(guó)1993年版工程測(cè)量規(guī)范加入了變形測(cè)量一章內(nèi)容，另外建設(shè)部1997年頒布1998年開(kāi)始執(zhí)行的《建筑變形測(cè)量規(guī)程JGJ/T8-97》。變形監(jiān)測(cè)的分類(lèi)(點(diǎn)場(chǎng)狀態(tài))變形體的變形狀態(tài)和變形量，一般用變形體上離散的特征點(diǎn)的位移狀態(tài)和位移量具體、細(xì)致的表示出來(lái)。這些目標(biāo)點(diǎn)的集合構(gòu)成監(jiān)測(cè)的?°點(diǎn)場(chǎng)?±，點(diǎn)場(chǎng)的變形狀態(tài)可以分為?°靜態(tài)?±、?°運(yùn)動(dòng)態(tài)?±和?°動(dòng)態(tài)?±三種。靜態(tài)變形指的是變形體的變形無(wú)明顯的趨勢(shì)且變形很緩慢，變形量只是時(shí)間的函數(shù)。運(yùn)動(dòng)態(tài)變形指的是目標(biāo)點(diǎn)存在著明顯的運(yùn)動(dòng)速度且有一定的加速度，只涉及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，不涉及引起運(yùn)動(dòng)（變形）的作用力。動(dòng)態(tài)變形不僅要研究目標(biāo)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而且要研究引起這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的作用力和作用機(jī)理。變形監(jiān)測(cè)的分類(lèi)(研究范圍)第一種是研究地極移動(dòng)、地球旋轉(zhuǎn)速度的變化以及地殼板塊運(yùn)動(dòng)的全球性變形，通過(guò)現(xiàn)代空間測(cè)量技術(shù)測(cè)定，從定期復(fù)測(cè)國(guó)家控制網(wǎng)的資料獲得；第二種是研究地殼板塊范圍內(nèi)變形狀態(tài)和板塊交界處地殼相對(duì)運(yùn)動(dòng)的區(qū)域性變形，需要建立專(zhuān)門(mén)的監(jiān)測(cè)網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)；第三種是研究工程建筑物的沉陷、水平位移、撓度和傾斜，滑坡體的滑動(dòng)，以及采礦、采油和抽取地下水等人為因素造成的局部性變形。一般工程上討論的變形指的都是局部性變形。變形監(jiān)測(cè)的分類(lèi)(測(cè)量手段)變形監(jiān)測(cè)按采用的手段相對(duì)于變形體的空間位置分為外部變形監(jiān)測(cè)和內(nèi)部變形監(jiān)測(cè)。外部變形監(jiān)測(cè)主要是測(cè)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(cè)量?jī)x器和攝影測(cè)量設(shè)備，這種測(cè)量手段技術(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(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測(cè)。內(nèi)部變形監(jiān)測(cè)主要是采用各種專(zhuān)用儀器，對(duì)變形體結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)變、應(yīng)力、溫度、滲壓、土壓力、孔隙壓力以及伸縮縫開(kāi)合等項(xiàng)目進(jìn)行觀(guān)測(cè)，這種測(cè)量手段容易實(shí)現(xiàn)連續(xù)、自動(dòng)的監(jiān)測(cè)，長(zhǎng)距離遙控遙測(cè)，精度也高，但只能提供局部的變形信息。變形監(jiān)測(cè)的精度1971年，國(guó)際測(cè)量工作者聯(lián)合會(huì)(FIG)第十三屆會(huì)議上，工程測(cè)量組提出：?°如果觀(guān)測(cè)的目的是為了使變形值不超過(guò)某一允許的數(shù)值而確保建筑物的安全，則其觀(guān)測(cè)的中誤差應(yīng)小于允許變形值的1/10～1/20；如果觀(guān)測(cè)的目的是為了研究變形的過(guò)程，則其觀(guān)測(cè)的中誤差應(yīng)比這個(gè)數(shù)值小得多?±。確定工程建筑物變形觀(guān)測(cè)的必要精度，應(yīng)以不掩蓋變形并能有效地發(fā)現(xiàn)變形為原則。變形監(jiān)測(cè)的頻率變形觀(guān)測(cè)的頻率取決于變形體變形的大小、變形的速度和進(jìn)行變形觀(guān)測(cè)的目的。一般而論，要求既能反映變化的過(guò)程，又不遺漏變化的時(shí)刻。只有當(dāng)求解的變形體的變形值大于或等于其中誤差的若干倍時(shí)，變形觀(guān)測(cè)才是有意義的，變形觀(guān)測(cè)的成果才是可靠而且可信的。變形監(jiān)測(cè)的頻率設(shè)第i、j相鄰兩次觀(guān)測(cè)所求算的觀(guān)測(cè)點(diǎn)點(diǎn)位分別為xi和xj，并設(shè)其中誤差為mx、變形值Δx的中誤差為mΔx，則有另設(shè)變形速率和變形觀(guān)測(cè)的周期分別為V和T，則有令變形值Δx與其中誤差mΔx之比為K，則有Δx≥KmΔx，從而可以求得其中，mx應(yīng)取監(jiān)測(cè)網(wǎng)中最弱點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差，K＝10，即變形值Δx與其中誤差mΔx相差一個(gè)數(shù)量級(jí)；正常情況下，變形速率V可取平均變形值與間隔日之比，若變形值相差較大，則宜選用最大者。變形監(jiān)測(cè)的周期1．對(duì)于單一層次布網(wǎng)，觀(guān)測(cè)點(diǎn)與控制點(diǎn)應(yīng)按變形觀(guān)測(cè)周期進(jìn)行觀(guān)測(cè)，對(duì)于兩個(gè)層次布網(wǎng)，觀(guān)測(cè)點(diǎn)及聯(lián)測(cè)的控制點(diǎn)應(yīng)按變形觀(guān)測(cè)周期進(jìn)行觀(guān)測(cè)，控制網(wǎng)部分可按復(fù)測(cè)周期進(jìn)行觀(guān)測(cè)。2．變形觀(guān)測(cè)周期應(yīng)以能系統(tǒng)反映所測(cè)變形的變化過(guò)程且不遺漏其變化時(shí)刻為原則，根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)變形量的大小及外界因素影響確定。當(dāng)觀(guān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)變形異常時(shí)，應(yīng)及時(shí)增加觀(guān)測(cè)次數(shù)。變形監(jiān)測(cè)的周期3．控制網(wǎng)復(fù)測(cè)周期應(yīng)根據(jù)測(cè)量目的和點(diǎn)位的穩(wěn)定情況確定，一般宜每半年復(fù)測(cè)一次，在建筑施工過(guò)程中應(yīng)適當(dāng)縮短觀(guān)測(cè)時(shí)間間隔，點(diǎn)位穩(wěn)定后可適當(dāng)延長(zhǎng)觀(guān)測(cè)時(shí)間間隔，當(dāng)復(fù)測(cè)成果或檢測(cè)成果出現(xiàn)異常，或測(cè)區(qū)受到如地震、洪水、爆破等外界因素影響時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行復(fù)測(cè)。4．變形測(cè)量的首次(即零周期)觀(guān)測(cè)應(yīng)適當(dāng)增加觀(guān)測(cè)量，以提高初始值的可靠性。5．不同周期觀(guān)測(cè)時(shí)，宜采用相同的觀(guān)測(cè)網(wǎng)形和觀(guān)測(cè)方法，并使用相同類(lèi)型的測(cè)量?jī)x器。對(duì)于特級(jí)和一級(jí)變形觀(guān)測(cè)，還宜固定觀(guān)測(cè)人員，選擇最佳觀(guān)測(cè)時(shí)段，在基本相同的環(huán)境和條件下觀(guān)測(cè)。變形監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)1、多余觀(guān)測(cè)變形觀(guān)測(cè)的精度要求甚高，可以采取下列措施提高變形觀(guān)測(cè)的精度：(1)進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的網(wǎng)形優(yōu)化設(shè)計(jì)，以提高變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)本身的整體精度水平和發(fā)現(xiàn)變形體變形的靈敏度。(2)采用合理的觀(guān)測(cè)方案，盡量選用高等級(jí)的儀器設(shè)備，增加必要的觀(guān)測(cè)次數(shù)，以提高直接觀(guān)測(cè)量的精度。(3)在設(shè)計(jì)變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)網(wǎng)形和觀(guān)測(cè)方案時(shí)，極大地增加直接觀(guān)測(cè)量的個(gè)數(shù)，即增加變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)中多余觀(guān)測(cè)的個(gè)數(shù)，以提高變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的整體精度水平。變形監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)2、重復(fù)觀(guān)測(cè)對(duì)于勘測(cè)、施工定位控制網(wǎng)，按照設(shè)計(jì)要求，一次完整地實(shí)施觀(guān)測(cè)方案和相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理，即可求得各未知點(diǎn)在給定參照系中的絕對(duì)位置。而對(duì)于變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)，按照設(shè)計(jì)要求，一次完整地實(shí)施外業(yè)觀(guān)測(cè)方案和相應(yīng)的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理，只能求得該時(shí)刻變形體上各觀(guān)測(cè)點(diǎn)的空間狀態(tài)。只有按照設(shè)計(jì)的觀(guān)測(cè)周期定期進(jìn)行測(cè)算并比較多期重復(fù)觀(guān)測(cè)的結(jié)果，方能求得變形體的變形、變形的過(guò)程和時(shí)間特性。變形監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)3、設(shè)計(jì)及其實(shí)施過(guò)程的特殊性(1)變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)允許有圖形虧秩，即可以缺乏幾何聯(lián)系。而定位控制網(wǎng)則絕對(duì)不允許存在圖形虧秩，必須構(gòu)成一定的幾何圖形。(2)變形體的變形是由兩期觀(guān)測(cè)結(jié)果的差值計(jì)算的，故可以抵消兩期觀(guān)測(cè)結(jié)果中所包含的相同的系統(tǒng)誤差。因此，在實(shí)施變形觀(guān)測(cè)的過(guò)程中，應(yīng)盡量保持同一觀(guān)測(cè)量在不同周期觀(guān)測(cè)時(shí)具有最大的相關(guān)性。相反，在定位控制網(wǎng)的觀(guān)測(cè)過(guò)程中，應(yīng)采取相應(yīng)措施盡量使誤差的影響隨機(jī)化。變形監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)4、數(shù)據(jù)處理的嚴(yán)密性(1)變形體的變形一般較小，有的甚至和測(cè)量誤差具有相同的數(shù)量級(jí)。所以，要從包含觀(guān)測(cè)誤差的變形觀(guān)測(cè)結(jié)果中分離出變形信息，在內(nèi)業(yè)計(jì)算分析中必須進(jìn)行嚴(yán)密的數(shù)據(jù)處理，以免將測(cè)量誤差誤作變形信息，或者將局部變形誤作整體現(xiàn)象。(2)變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理問(wèn)題要比定位控制網(wǎng)的平差計(jì)算問(wèn)題復(fù)雜得多，內(nèi)容也要廣泛得多。預(yù)先未知的變形體變形模型要仔細(xì)地進(jìn)行鑒別和檢驗(yàn)；觀(guān)測(cè)值中可能包含的粗差要進(jìn)行定位并予以剔除；要分析發(fā)生變形的原因并建立變形與其成因之間的關(guān)系等。變形監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)(3)變形體的變形信息本身就可能包含著重要的、具有科學(xué)意義的發(fā)現(xiàn)。因此，綜合地、嚴(yán)密地處理和分析變形觀(guān)測(cè)資料，不僅對(duì)驗(yàn)證和改進(jìn)現(xiàn)行設(shè)計(jì)理論、對(duì)研究和設(shè)計(jì)新的變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)大有裨益，而且有助于建立統(tǒng)一的變形觀(guān)測(cè)資料的分析方法。變形監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)5、多學(xué)科綜合分析變形觀(guān)測(cè)工作者必須熟悉并了解所要研究的變形體，包括變形體的形狀特征、結(jié)構(gòu)類(lèi)型、構(gòu)造特點(diǎn)、所用材料、受力狀況，以及所處的外部環(huán)境條件等，這就要求變形觀(guān)測(cè)工作者應(yīng)具備地質(zhì)學(xué)、工程力學(xué)、巖土力學(xué)、材料科學(xué)和土木工程等方面的相關(guān)知識(shí)，以便制定合理的變形觀(guān)測(cè)的精度指標(biāo)和技術(shù)指標(biāo)，合理而科學(xué)地處理變形觀(guān)測(cè)資料和分析變形觀(guān)測(cè)成果，特別是對(duì)變形體的變形做出科學(xué)合理的物理解釋。變形監(jiān)測(cè)的一般過(guò)程（1）變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與觀(guān)測(cè)方案的實(shí)施，包括監(jiān)測(cè)網(wǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的確定，監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)的最佳布設(shè)以及觀(guān)測(cè)方案的最佳選擇與實(shí)施；（2）觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)處理，包括觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)定與平差、觀(guān)測(cè)值之間相關(guān)性的估計(jì)以及粗差和系統(tǒng)誤差檢測(cè)與剔除；（3）變形的幾何分析，包括變形模型的初步鑒別、變形模型中未知參數(shù)的估計(jì)、變形模型的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)和最佳模型的選擇以及變形量的有效估計(jì)；（4）變形的物理解釋與變形預(yù)報(bào)，包括探討變形的成因，給出變形值與荷載（引起變形的有關(guān)因素）之間的函數(shù)關(guān)系，并作變形預(yù)報(bào)。變形監(jiān)測(cè)內(nèi)容變形體在平面位置、高程位置、垂直度、彎曲度等方面發(fā)生的變形，按照其變形性質(zhì)歸納為以下內(nèi)容：1．位移：變形體平面位置隨時(shí)間發(fā)生的移動(dòng)稱(chēng)為水平位移，簡(jiǎn)稱(chēng)位移。2．沉降：變形體在高程方向上的變形，本應(yīng)稱(chēng)之為垂直位移，但由于歷史的沿襲和特定情況下的需要，以及考慮與建筑學(xué)、巖石力學(xué)、土力學(xué)等相關(guān)學(xué)科之間融會(huì)貫通，常稱(chēng)之為沉降或沉陷。變形監(jiān)測(cè)內(nèi)容3．傾斜：變形體在垂直度方面的變形。傾斜一般是由于不同側(cè)變形量的大小不一樣造成的，如基礎(chǔ)的不均勻沉降等。當(dāng)變形體發(fā)生傾斜時(shí)，頂點(diǎn)O′移至O″，偏距為e，則傾斜度i和傾斜角α存在下面關(guān)系式：i=tanα=e/h變形監(jiān)測(cè)內(nèi)容4.撓度：變形體不同位置偏離其理論位置的變形。變形監(jiān)測(cè)內(nèi)容5.裂縫：變形體自身材料在拉、壓應(yīng)力的作用下產(chǎn)生的縫隙，是由于變形體各部分變形不均勻引起，對(duì)變形體的安全危害重大。變形監(jiān)測(cè)內(nèi)容6．日照變形：變形體由于向陽(yáng)面與背陽(yáng)面溫差引起的偏移量及其變化規(guī)律。7．風(fēng)振觀(guān)測(cè)：高層、超高層建筑或其他構(gòu)筑物上部結(jié)構(gòu)在風(fēng)的作用下產(chǎn)生的位移或偏移。8．動(dòng)態(tài)變形：變形體在可變荷載作用下的變形，起特點(diǎn)是具有一定的周期性。變形監(jiān)測(cè)內(nèi)容《建筑變形測(cè)量規(guī)范JGJ8-2007》將變形統(tǒng)一劃分為沉降、位移和特殊三個(gè)大類(lèi)：沉降變形監(jiān)測(cè)包括建筑場(chǎng)地沉降、基坑回彈、地基土分層沉降、建筑物沉降等；位移類(lèi)包括建筑物主體傾斜、建筑物水平位移、基坑壁側(cè)向位移、撓度觀(guān)測(cè)和場(chǎng)地滑坡等。特殊變形監(jiān)測(cè)：日照變形、風(fēng)振變形、裂縫觀(guān)測(cè)及動(dòng)態(tài)變形等。變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)位構(gòu)成變形監(jiān)測(cè)的點(diǎn)可分為控制點(diǎn)和觀(guān)測(cè)點(diǎn)（變形點(diǎn)），控制點(diǎn)包括基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)以及聯(lián)系點(diǎn)、檢核點(diǎn)、定向點(diǎn)等工作點(diǎn)。其基本要求包括：1．基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)選設(shè)在變形影響范圍以外便于長(zhǎng)期保存的穩(wěn)定位置，使用時(shí)，應(yīng)作穩(wěn)定性檢查和檢驗(yàn)，并以穩(wěn)定或相對(duì)穩(wěn)定的點(diǎn)作為測(cè)定變形的參考點(diǎn)；2．工作基點(diǎn)應(yīng)選設(shè)在靠近觀(guān)測(cè)目標(biāo)且便于聯(lián)測(cè)觀(guān)測(cè)點(diǎn)的穩(wěn)定或相對(duì)穩(wěn)定位置；變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)位構(gòu)成3．當(dāng)基準(zhǔn)點(diǎn)與工作基點(diǎn)之間需要進(jìn)行連接時(shí)應(yīng)布設(shè)聯(lián)系點(diǎn)，選設(shè)其點(diǎn)位時(shí)應(yīng)顧及連接的圖形，位置所在處應(yīng)相對(duì)穩(wěn)定；4．對(duì)需要單獨(dú)進(jìn)行穩(wěn)定性檢查的工作基點(diǎn)或基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)布設(shè)檢核點(diǎn)，其點(diǎn)位應(yīng)根據(jù)使用的檢核方法成組地選設(shè)在穩(wěn)定位置處；5．對(duì)需要定向的工作基點(diǎn)或基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)布設(shè)定向點(diǎn)，并應(yīng)選擇穩(wěn)定且符合照準(zhǔn)要求的點(diǎn)位作為定向點(diǎn)；6．觀(guān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)選設(shè)在變形體上能反映變形特征的位置，可從工作基點(diǎn)或相鄰近的基準(zhǔn)點(diǎn)和其他工作點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行觀(guān)測(cè)。變形測(cè)量的等級(jí)及其精度要求旁批《工程監(jiān)測(cè)技術(shù)》課程教案授課題目：第三章變形監(jiān)測(cè)技術(shù)及實(shí)施原則教學(xué)時(shí)數(shù)：3授課類(lèi)型：eq\o\ac(□,√)理論課□實(shí)踐課教學(xué)目的、要求：1靜態(tài)變形監(jiān)測(cè)的方法2動(dòng)態(tài)變形監(jiān)測(cè)方法3變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)方案的設(shè)計(jì)4變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)設(shè)計(jì)教學(xué)重點(diǎn)：靜態(tài)變形監(jiān)測(cè)的方法、變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)方案的設(shè)計(jì)。教學(xué)方法和手段：課堂講授。多媒體課件演示?！豆こ瘫O(jiān)測(cè)技術(shù)》課程教案教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)設(shè)計(jì)§1靜態(tài)變形監(jiān)測(cè)的方法§2動(dòng)態(tài)變形監(jiān)測(cè)方法§3變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)方案的設(shè)計(jì)§4變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)設(shè)計(jì)§1靜態(tài)變形監(jiān)測(cè)方法 1.地面監(jiān)測(cè)方法 地面監(jiān)測(cè)方法主要是指用常規(guī)測(cè)量?jī)x器(經(jīng)緯儀、測(cè)距儀、水準(zhǔn)儀、全站儀)測(cè)量角度、邊長(zhǎng)和高程的變化來(lái)測(cè)定變形量，它們是目前變形監(jiān)測(cè)的主要手段。常用前方交會(huì)、距離交會(huì)法監(jiān)測(cè)變形體的二維（X、Y方向）水平位移；用視準(zhǔn)線(xiàn)法、小角法、測(cè)距法觀(guān)測(cè)變形體的的水平單向位移；用幾何水準(zhǔn)測(cè)量法、精密三角高程測(cè)量法觀(guān)測(cè)變形體的垂直（Z方向）位移。精密三角高程代替一等水準(zhǔn)測(cè)量 目前，在大壩等一些工程的水平和垂直位移監(jiān)測(cè)中，都是采用二等甚至一等幾何水準(zhǔn)的方法獲取點(diǎn)位高程。這類(lèi)安全監(jiān)測(cè)網(wǎng)都需要周期性監(jiān)測(cè)。 由于受地形條件的影響和安全監(jiān)測(cè)網(wǎng)本身的需要，一些網(wǎng)點(diǎn)埋設(shè)在較高的陡坡上，水準(zhǔn)作業(yè)十分困難和危險(xiǎn)，不僅花費(fèi)的經(jīng)費(fèi)、時(shí)間較多，而且其觀(guān)測(cè)條件也不滿(mǎn)足一等水準(zhǔn)測(cè)量的規(guī)范。對(duì)于這種情況，采用精密三角高程來(lái)代替一等水準(zhǔn)不僅是必要的，而且是完全可行的。三角高程代替一等水準(zhǔn)的條件 最好采用高精度電子全站儀進(jìn)行全自動(dòng)觀(guān)測(cè)，且應(yīng)在大氣比較穩(wěn)定的條件下進(jìn)行觀(guān)測(cè)，陰天甚至夜間觀(guān)測(cè)最好。由于全自動(dòng)觀(guān)測(cè)的智能化程度高，所需的時(shí)間較短，觀(guān)測(cè)的數(shù)據(jù)量更多，大氣折光的影響更易于發(fā)現(xiàn)和剔除；要選擇具有代表性的邊，如跨河谷，這些邊的大氣垂直折光較大,其水準(zhǔn)高差易于獲得，可通過(guò)精密三角高程測(cè)量和已知水準(zhǔn)高差計(jì)算k值及其變化，繪制k值曲線(xiàn)。 據(jù)此對(duì)往返高差進(jìn)行改正并取均值；在數(shù)據(jù)處理時(shí),還需要采用一些已知其水準(zhǔn)高程的點(diǎn)作為已知點(diǎn)進(jìn)行約束，按三角高程網(wǎng)作嚴(yán)密平差。常規(guī)地面監(jiān)測(cè)方法具有以下優(yōu)點(diǎn) 1.能夠提供變形體的變形狀態(tài)，監(jiān)控面積大，可以有效地確定變形范圍和絕對(duì)位移量； 2.觀(guān)測(cè)量組成網(wǎng)的形式可以進(jìn)行測(cè)量結(jié)果的處理和精度評(píng)定； 3.靈活性大，能適用于不同結(jié)構(gòu)形式的變形體、不同的外界條件和不同的精度要求。 而缺點(diǎn)是外業(yè)工作量大，作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，難于實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測(cè)及測(cè)量過(guò)程的自動(dòng)化。測(cè)量機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)一般可采用兩種方式 (1).固定式全自動(dòng)持續(xù)監(jiān)測(cè) (2).移動(dòng)式半自動(dòng)變形監(jiān)測(cè)(1).固定式全自動(dòng)持續(xù)監(jiān)測(cè) 固定式全自動(dòng)持續(xù)監(jiān)測(cè)方式是基于一臺(tái)測(cè)量機(jī)器人的有合作目標(biāo)（照準(zhǔn)棱鏡）的變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)全天候的無(wú)人值守監(jiān)測(cè)，其實(shí)質(zhì)為自動(dòng)化坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)。(2).移動(dòng)式半自動(dòng)變形監(jiān)測(cè) 移動(dòng)式半自動(dòng)變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的作業(yè)與傳統(tǒng)的觀(guān)測(cè)方法一樣，在各觀(guān)測(cè)墩上安置儀器，輸入測(cè)站點(diǎn)號(hào)，進(jìn)行必要的測(cè)站設(shè)置，后視之后測(cè)量機(jī)器人會(huì)按照預(yù)置在機(jī)內(nèi)的觀(guān)測(cè)點(diǎn)順序、測(cè)回?cái)?shù)，全自動(dòng)地尋找目標(biāo)。測(cè)量機(jī)器人具有以下優(yōu)點(diǎn)1）同時(shí)全方位觀(guān)測(cè)建筑物的三維位移，克服了以往平面位移監(jiān)測(cè)和垂直位移監(jiān)測(cè)分別進(jìn)行的缺陷。2）自動(dòng)進(jìn)行氣象改正，克服氣象代表性誤差。3）建立高精度的參考站，采用差分測(cè)量方式，可以消除和減弱各種誤差）對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。4）可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)24小時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、分析、輸出，提供圖形，多點(diǎn)、多項(xiàng)目、全自動(dòng)和可視化，達(dá)到亞毫米以?xún)?nèi)的精度。5）可求得被測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，因此根據(jù)設(shè)計(jì)方案的要求，可作全方位的預(yù)報(bào)，包括位移、沉降、撓度、傾斜等變形監(jiān)測(cè)內(nèi)容。6）是一套相對(duì)投資省、自動(dòng)化程度高、可靠性強(qiáng)、匯報(bào)率大的現(xiàn)代化的監(jiān)測(cè)方法。測(cè)量機(jī)器人具有以下缺點(diǎn)缺點(diǎn)：沒(méi)有多余的觀(guān)測(cè)量，測(cè)量的精度隨著距離的增長(zhǎng)而顯著地降低，且不易發(fā)現(xiàn)粗差；各測(cè)點(diǎn)不同步；大變形比較難以測(cè)量；實(shí)時(shí)性較差；在惡劣的天氣，如大霧、暴風(fēng)雨中不能進(jìn)行工作等。1.2地面攝影測(cè)量方法用地面攝影測(cè)量方法測(cè)定工程建筑物、構(gòu)筑物、滑坡體等的變形，就是在變形體周?chē)x擇穩(wěn)定的點(diǎn)，在這些點(diǎn)上安置攝像機(jī)，并對(duì)變形體進(jìn)行攝影，然后通過(guò)內(nèi)業(yè)量測(cè)和數(shù)據(jù)處理得到監(jiān)測(cè)點(diǎn)的二維或三維坐標(biāo)，比較不同時(shí)刻監(jiān)測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)得到它們的位移。攝影測(cè)量方法的優(yōu)點(diǎn) 外業(yè)時(shí)間短，勞動(dòng)強(qiáng)度小。視作業(yè)的目的不同,作業(yè)方法有較大的靈活性； 相片信息豐富,顯示能力客觀(guān),能提供完全和瞬時(shí)的三維空間信息； 在具有同步裝置的條件下可對(duì)動(dòng)態(tài)目標(biāo)進(jìn)行測(cè)量； 可以不需要接觸被測(cè)物體； 對(duì)控制點(diǎn)的布設(shè)及精度要求較高,但與傳統(tǒng)的大地測(cè)量相比,可大大減少外業(yè)工作量； 像片可長(zhǎng)期保存,有利于檢查,分析及對(duì)比。攝影測(cè)量方法的缺點(diǎn) 觀(guān)測(cè)精度低，有時(shí)不能滿(mǎn)足要求； 各監(jiān)測(cè)點(diǎn)不同步； 精度與變形體的形狀、大小有關(guān)； 受自然地理?xiàng)l件限制。1.3全球定位系統(tǒng)(GPS)測(cè)量技術(shù)GPS靜態(tài)觀(guān)測(cè)精度與觀(guān)測(cè)時(shí)間成正比，如觀(guān)測(cè)1～2h，其水平精度優(yōu)于1mm，垂直精度優(yōu)于1.5mm，觀(guān)測(cè)6h，其水平精度優(yōu)于0.5mm，垂直精度優(yōu)于1mm。目前，GPSRTK的監(jiān)測(cè)精度提高到厘米水平（水平精度1cm，垂直精度2cm）。隨著GPS接收機(jī)硬件性能的提高和軟件處理技術(shù)的進(jìn)步，GPS相對(duì)定位的精度從以前的10－7提高到10－9量級(jí)。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來(lái)，由于GPS定位技術(shù)具有測(cè)站間無(wú)須通視、觀(guān)測(cè)不受氣候條件限制，可同時(shí)測(cè)定點(diǎn)的三維坐標(biāo)，自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)，GPS技術(shù)逐漸成為變形監(jiān)測(cè)中的一種重要手段。全球GPS地球動(dòng)力學(xué)服務(wù)機(jī)構(gòu)觀(guān)測(cè)的板塊運(yùn)動(dòng)速率圖大壩外觀(guān)變形GPS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)GPS用于變形監(jiān)測(cè)的作業(yè)方法 經(jīng)典靜態(tài)測(cè)量方法 動(dòng)態(tài)（RTK）測(cè)量方法。GPS變形監(jiān)測(cè)的特點(diǎn) （1）監(jiān)測(cè)站之間無(wú)需通視。 （2）全天候監(jiān)測(cè)，GPS定位不受氣候條件的限制，可以在大霧、暴風(fēng)雨中進(jìn)行監(jiān)測(cè)。 （3）可同時(shí)提供監(jiān)測(cè)點(diǎn)的三維位移信息。 （4）GPS測(cè)定位移操作簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高。 （5）GPS定位速度快、精度高。 （6）GPS大地高用于垂直位移監(jiān)測(cè)。由GPS定位獲得的是大地高，而且用戶(hù)需要的是正常高或正高，它們之間有以下關(guān)系：1.4特殊測(cè)量手段 特殊測(cè)量手段包括準(zhǔn)直測(cè)量、傾斜測(cè)量和應(yīng)變測(cè)量三種。和常規(guī)的的地面測(cè)量方法相比，它們具有如下的特點(diǎn)： 1）測(cè)量過(guò)程簡(jiǎn)單； 2）容易實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)化監(jiān)測(cè)； 3）提供的是局部的變形信息。1．準(zhǔn)直測(cè)量 準(zhǔn)直測(cè)量是提供一條基準(zhǔn)線(xiàn)，測(cè)量觀(guān)測(cè)點(diǎn)相對(duì)于基準(zhǔn)線(xiàn)的單向位移，可以是水平方向，也可以是垂直方向。準(zhǔn)直測(cè)量方法由很多，有測(cè)小角法、活動(dòng)覘牌法、垂線(xiàn)法、激光準(zhǔn)直法和引張線(xiàn)法等。垂線(xiàn)法引張線(xiàn)法 在大氣條件下，激光準(zhǔn)直的精度為10－5－10－6，提高精度的主要障礙是大氣折光的影響。在真空條件下，準(zhǔn)直精度可達(dá)10－7～10－8。水平激光準(zhǔn)直廣泛用于大壩等線(xiàn)性工程建筑物的變形觀(guān)測(cè)。 在沒(méi)有氣流影響的地方，也可以用鋼絲或尼龍絲準(zhǔn)直，由于它們不受折光的影響，精度也能達(dá)到10－6。 垂直激光準(zhǔn)直（激光鉛直儀）可用于測(cè)定高層建筑物的擺動(dòng)。 機(jī)械法準(zhǔn)直有正錘和倒錘兩種，他們用于觀(guān)測(cè)建筑物的撓度和傾斜。 目前，錘線(xiàn)觀(guān)測(cè)多采用自動(dòng)讀數(shù)設(shè)備，遙測(cè)錘線(xiàn)坐標(biāo)儀TELEPENDLUM分辨率為0.01mm。另外，還有?°自動(dòng)視覺(jué)系統(tǒng)?±AVS(AutomatedVisionSystem)，它們采用固態(tài)照像機(jī)，自動(dòng)拍攝錘線(xiàn)的影像，從而確定錘線(xiàn)位置的變化，分辨率為3μm。美國(guó)加州的幾個(gè)壩的監(jiān)測(cè)均采用這種觀(guān)測(cè)系統(tǒng)。2、傾斜測(cè)量 （1）?°短基線(xiàn)?±傾斜儀： 一般用垂直擺錘或水準(zhǔn)氣泡作為參考線(xiàn)；不同的傾斜儀，測(cè)量精度差別很大。一般來(lái)講，?°短基線(xiàn)?±傾斜儀的精度范圍是0.5?°-10?±， （2）?°長(zhǎng)基線(xiàn)?±傾斜儀： 一般根據(jù)靜力水準(zhǔn)的原理做成。?°長(zhǎng)基線(xiàn)?±傾斜儀精度很高，用水作為液體的傾斜儀，每10m長(zhǎng)可達(dá)0.01mm的精度。用水銀作為液體，測(cè)量精度可達(dá)0.001"。在實(shí)際工作中，應(yīng)根據(jù)需要選擇傾斜儀。傾斜儀連通管法傾斜儀測(cè)量示意圖3．應(yīng)變計(jì)測(cè)量 應(yīng)用其工作原理可以分成兩類(lèi)： ①通過(guò)測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間距離的變化來(lái)計(jì)算應(yīng)變； 機(jī)械法：用銦鋼絲、石英棒等作為長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)，長(zhǎng)度的變化用機(jī)械?a電子傳感器測(cè)量。精度一般為幾十微米。 激光干涉法可以測(cè)到幾百米，甚至幾千米，測(cè)量精度在10－7以上，真空中可達(dá)4×10－10。 ②直接用傳感器測(cè)量應(yīng)變。 實(shí)質(zhì)上是一個(gè)導(dǎo)體（金屬條或很窄的箔條），埋在變形體中，由于變形體的應(yīng)變使得導(dǎo)體伸長(zhǎng)或縮短，從而改變了導(dǎo)體的電阻。導(dǎo)體電阻的變化用電橋測(cè)量，通過(guò)測(cè)量電橋的變化就可以計(jì)算應(yīng)變。百分表MTI（美國(guó)）MTI-2100非接觸光纖位移傳感器(舊型號(hào)：MTI-2000)超高分辨率：0.0025μm高速反應(yīng)頻率：190KHz特殊測(cè)量方法的缺點(diǎn)位移傳感器是一種接觸型傳感器，必須與測(cè)點(diǎn)相接觸，對(duì)于難以接近的點(diǎn)無(wú)法測(cè)量；對(duì)橫向位移測(cè)量有困難；加速度傳感器，對(duì)于低頻靜態(tài)位移鑒別效果差，為獲得位移必須對(duì)它進(jìn)行兩次積分，精度不高；激光干涉法測(cè)量精度較高，但在動(dòng)態(tài)觀(guān)測(cè)時(shí)由于無(wú)法捕捉光點(diǎn)也無(wú)法測(cè)量等?！?自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 1測(cè)量機(jī)器人 2實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)GPS－RTK法 3數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量方法 4液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量 53D激光掃描技術(shù)2.1測(cè)量機(jī)器人 能連續(xù)或定時(shí)對(duì)多個(gè)合作目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別、照準(zhǔn)、跟蹤、測(cè)角、測(cè)距和三維坐標(biāo)測(cè)定的自動(dòng)跟蹤全站儀稱(chēng)為測(cè)量機(jī)器人(GEOROBOT)。測(cè)量機(jī)器人自動(dòng)化程度高，特別適應(yīng)于工程開(kāi)挖體及各種建(構(gòu))筑物的變形測(cè)量。TCA動(dòng)態(tài)變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作方式 （1）逐點(diǎn)掃描； （2）后方交會(huì)。工作原理提高測(cè)距精度采取的措施 1．非比例誤差通過(guò)利用光電測(cè)距儀檢定中心嚴(yán)格的室內(nèi)儀器檢定，監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)制對(duì)中、在反光鏡上設(shè)照準(zhǔn)鏡或固定反光鏡等措施來(lái)降低非比例誤差且的影響。2．比例誤差的影響 (1)通過(guò)采用自行研制的光電測(cè)距儀頻率校準(zhǔn)儀，使測(cè)尺頻率誤差減小。 (2)采用，±0.02℃ (3)±~60Pa的數(shù)字氣壓計(jì)，±4％的數(shù)字濕度計(jì)，通過(guò)計(jì)算機(jī)采集數(shù)據(jù)，計(jì)算氣象元素測(cè)定引起的測(cè)距誤差。 (4)采用精密大氣折射率計(jì)算公式，計(jì)算大氣折射率的誤差.2.2實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)GPS－RTK法GPS監(jiān)測(cè)系統(tǒng) GPS監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般是由GPS基準(zhǔn)站、GPS監(jiān)測(cè)站、通信網(wǎng)絡(luò)和GPS監(jiān)測(cè)中心等4部分組成，而監(jiān)測(cè)中心主要由工作站、服務(wù)器和局域網(wǎng)組成.動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)模式：（1）多天線(xiàn)GPS變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（2）各監(jiān)測(cè)點(diǎn)安置GPS接收機(jī)GPS-RTK作為新的變形監(jiān)測(cè)手段在使用過(guò)程中有以下問(wèn)題： （1）由于衛(wèi)星信號(hào)失鎖、各種誤差的影響，造成粗差與變形的混淆，甚至測(cè)量數(shù)據(jù)的缺少，如何從觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)中獲取有效的變形信息并加以分析； （2）GPS全球定位系統(tǒng)價(jià)格昂貴，監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量越多，費(fèi)用支出就越大； （3）受地理位置影響，難以在山谷中應(yīng)用。TCA測(cè)量機(jī)器與GPSRTK比較2.3數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量方法 常規(guī)攝影測(cè)量由于存在： (1)設(shè)備過(guò)于專(zhuān)業(yè)化、價(jià)格昂貴； (2)所需工作環(huán)境在工程中往往難以滿(mǎn)足，如地下空區(qū)測(cè)量既難于設(shè)置攝站，又不易布設(shè)物方控制； (3)數(shù)據(jù)處理技術(shù)復(fù)雜； (4)數(shù)據(jù)處理周期長(zhǎng)、信息反饋慢等原因，因而該法難于推廣。數(shù)字化近景攝影測(cè)量系統(tǒng) 由中南大學(xué)開(kāi)發(fā)的，作為近景攝影測(cè)量的最新科研成果，它使攝影測(cè)量的內(nèi)、外業(yè)工作大大簡(jiǎn)化，對(duì)操作人員的要求大大降低，完全擺脫了昂貴的傳統(tǒng)攝影測(cè)量設(shè)備，從而使其應(yīng)用領(lǐng)域顯著擴(kuò)大。與常規(guī)的邊、角測(cè)量方法相比，它不但外業(yè)速度快，信息記錄全，而且在許多常規(guī)測(cè)量無(wú)法作業(yè)的地點(diǎn)(如礦山井筒內(nèi)、塌陷區(qū)等)都能進(jìn)行測(cè)量。該系統(tǒng)將相片(數(shù)字影像)量測(cè)、三維坐標(biāo)計(jì)算、計(jì)算結(jié)果的繪圖輸出一體化，因此整個(gè)內(nèi)業(yè)過(guò)程都在計(jì)算機(jī)上完成，操作方便。2.4液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量液體靜力水準(zhǔn)讀數(shù)方法液體靜力水準(zhǔn)優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 1）連通管方法原理簡(jiǎn)單,測(cè)量變形在人工讀數(shù)情況下精度可達(dá)到1mm，而用超聲波液位計(jì)測(cè)量精度則遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人工讀數(shù)的精度； 2）該方法簡(jiǎn)便易行且有很高的可靠性。 缺點(diǎn)： 1）液體填充系統(tǒng)需在主梁內(nèi)布設(shè)液壓連通管，安裝較為復(fù)雜； 2）由于連通管內(nèi)液體粘性阻力，對(duì)測(cè)點(diǎn)動(dòng)態(tài)位移的靈敏性較差。2.53D激光掃描技術(shù) 傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x器的缺點(diǎn)： 1不能滿(mǎn)足高密度三維坐標(biāo)采集和?°逆向工程（實(shí)際物體到幾何建模的直接轉(zhuǎn)換）?±的需要. 2需要采用接觸式的測(cè)量方式，因此測(cè)量速度不可能很快。激光掃描儀 21世紀(jì)初，美國(guó)Cyra公司推出三維測(cè)量的激光掃描儀Cyrax，有點(diǎn)類(lèi)似于無(wú)合作目標(biāo)全站儀的測(cè)量模式，但速度更快。激光掃描儀都帶有豐富的后處理軟件，通過(guò)測(cè)得的三維?°點(diǎn)云?±數(shù)據(jù)，可以直接生成物體表面的三維CAD模型，實(shí)現(xiàn)了大型目標(biāo)實(shí)體及實(shí)景、建筑物和地形測(cè)量實(shí)時(shí)三維仿真模型建立和可視化。但Cyrax的坐標(biāo)測(cè)量精度為6mm，只和普通全站儀的精度相當(dāng)，其他廠(chǎng)家也相繼推出了類(lèi)似的產(chǎn)品。下圖為不同廠(chǎng)家激光掃描儀的外形。激光掃描儀 20XX年，瑞士徠卡公司推出了精度更高的激光掃描儀LR200，也稱(chēng)為調(diào)頻相干激光雷達(dá)掃描儀或激光雷達(dá)。該儀器應(yīng)用于測(cè)量中，但其測(cè)量精度與激光跟蹤儀相當(dāng)。圖2為L(zhǎng)R200激光雷達(dá)。為何用3維激光掃描?方案設(shè)計(jì)的原則a．在確定監(jiān)測(cè)方法方面，充分考慮地形、地質(zhì)條件及監(jiān)測(cè)環(huán)境，選擇相適應(yīng)的監(jiān)測(cè)方法，人工直接監(jiān)測(cè)和自動(dòng)監(jiān)測(cè)相結(jié)合。b．在監(jiān)測(cè)儀器選擇方面，不要片面追求高、精、尖、多、全。監(jiān)測(cè)儀器一般應(yīng)滿(mǎn)足精度、可靠度、牢固可靠三項(xiàng)要求，統(tǒng)籌考慮安排。c．測(cè)點(diǎn)的布設(shè)不宜過(guò)多，但要保證觀(guān)測(cè)質(zhì)量。一般情況下，主要測(cè)點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)能控制結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力（應(yīng)變）和最大撓度（或位移）。d．各個(gè)不同的監(jiān)測(cè)方案，需要進(jìn)行方案的比較和驗(yàn)證工作，使監(jiān)測(cè)工作做到技術(shù)上有保證，經(jīng)濟(jì)上可行，實(shí)施時(shí)安全，數(shù)據(jù)上可靠，特別要強(qiáng)調(diào)的是應(yīng)避免?°唯武器論?±，單方面追求高精度、自動(dòng)化、多參數(shù)，脫離工程實(shí)際需要的監(jiān)測(cè)方案。2.3.1監(jiān)測(cè)內(nèi)容監(jiān)測(cè)內(nèi)容的確定主要主要根據(jù)監(jiān)測(cè)工程的性質(zhì)和要求，在收集和閱讀工程地質(zhì)勘察報(bào)告、施工組織計(jì)劃的基礎(chǔ)上，根據(jù)施工周?chē)沫h(huán)境確定變形監(jiān)測(cè)的內(nèi)容。如：建筑物的變形監(jiān)測(cè)就可能包含建筑物的沉降監(jiān)測(cè)、水平位移監(jiān)測(cè)、傾斜監(jiān)測(cè)、裂縫監(jiān)測(cè)以及撓度監(jiān)測(cè)等。對(duì)于危巖滑坡的成災(zāi)條件，變形監(jiān)測(cè)則主要包括：危巖、滑坡地表及地下變形的二維（X、Y方向）或三維（X、Y、Z方向）位移、傾斜變化的監(jiān)測(cè)；有關(guān)物理參數(shù)――應(yīng)力應(yīng)變、地聲變化的監(jiān)測(cè)；環(huán)境因素――地震、降雨量、氣溫、地表（下）水等的監(jiān)測(cè)。2.3.2監(jiān)測(cè)方法和儀器的選擇 變形監(jiān)測(cè)方法和儀器的選擇主要取決于工程地質(zhì)條件以及工程周?chē)沫h(huán)境條件，根據(jù)監(jiān)測(cè)內(nèi)容的不同可以選擇不同的方法和儀器。 比如對(duì)于局部性的外部變形監(jiān)測(cè)，高精度水準(zhǔn)測(cè)量，高精度三角、三邊、邊角以及測(cè)量機(jī)器人監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是工程建筑物外部變形監(jiān)測(cè)的良好手段和方法。而鉆孔傾斜儀、多點(diǎn)位移儀則非常適合于工程建筑物內(nèi)部的變形觀(guān)測(cè)。靜態(tài)監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的關(guān)系1.由于觀(guān)測(cè)條件的影響，靜態(tài)監(jiān)測(cè)一般應(yīng)避開(kāi)陽(yáng)光太強(qiáng)或暴風(fēng)雨的惡劣天氣，而這時(shí)候才是變形體變形和振動(dòng)幅度最明顯的時(shí)候；動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)是全天候的，可以監(jiān)測(cè)任何時(shí)候的變形。2.靜態(tài)監(jiān)測(cè)可以不同精度監(jiān)測(cè)建筑物的不同部位，而動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)特別是GPS只能監(jiān)測(cè)變形較大的位移等。3.靜態(tài)監(jiān)測(cè)體現(xiàn)的是相對(duì)于建筑物竣工狀態(tài)的變化情況；而動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)則是在建筑物正常運(yùn)營(yíng)的狀態(tài)下進(jìn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控，體現(xiàn)了在各種荷載（特別是動(dòng)荷載）情況下的瞬時(shí)狀態(tài)。4.由于兩者以上不同的特點(diǎn)，故靜態(tài)監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)可以相輔相成，全面監(jiān)測(cè)建筑物的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，以達(dá)到共同監(jiān)測(cè)建筑物安全的目的。選擇儀器時(shí)一般要注意1.選擇觀(guān)測(cè)儀器必須從監(jiān)測(cè)實(shí)際情況出發(fā)，選用的儀器應(yīng)能滿(mǎn)足監(jiān)測(cè)精度的要求。2.在選用儀器時(shí)，既要注意環(huán)境條件，又要避免盲目追求精度。3.儀器應(yīng)該有足夠的量程，一般要滿(mǎn)足監(jiān)測(cè)的要求。4.一般說(shuō)來(lái)，電測(cè)儀器的適應(yīng)性不如機(jī)械儀器儀表，而機(jī)械儀器儀表的適應(yīng)性又不如光學(xué)儀器。2.3.3變形監(jiān)測(cè)精度的確定 1.典型精度是lmm或相對(duì)精度為10-6 2.特種工程設(shè)備(例如高能加速器，大型天線(xiàn))，要求變形觀(guān)測(cè)的精度高達(dá)o.1mm 3.滑坡變形測(cè)定精度一般在10～50mm之間。4大壩變形觀(guān)測(cè)典型精度2.3.4變形部位和測(cè)點(diǎn)布置1．在滿(mǎn)足監(jiān)測(cè)目的前提下，測(cè)點(diǎn)數(shù)量和布置必須是充分的、足夠的；同時(shí)測(cè)點(diǎn)宜少不宜多，不能盲目設(shè)置測(cè)點(diǎn)。2．測(cè)點(diǎn)的位置必須具有代表性，以便于分析和計(jì)算。主要測(cè)點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)能反映結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力（應(yīng)變）和最大撓度（或位移）。3．測(cè)點(diǎn)的布置對(duì)觀(guān)測(cè)工作應(yīng)該是方便的、安全的。4．應(yīng)該布置一定數(shù)量的校核性測(cè)點(diǎn)，以保證觀(guān)測(cè)結(jié)果絕對(duì)可靠，另一方面也可提供多余觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，供分析時(shí)采用。5．觀(guān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)該布置在點(diǎn)位穩(wěn)定并能長(zhǎng)期保存的地方，同時(shí)要求觀(guān)測(cè)點(diǎn)與建筑物牢固地結(jié)合在一起，這樣觀(guān)測(cè)點(diǎn)的變形量，就代表了建筑物的變形。參考點(diǎn)的布設(shè) 遠(yuǎn)離變形區(qū)域 點(diǎn)位穩(wěn)定，一般要鉆孔深埋，與基巖固結(jié)在一起 不受干擾 周?chē)裨O(shè)保護(hù)點(diǎn)2.3.5變形監(jiān)測(cè)頻率的確定 1.變形監(jiān)測(cè)的頻率取決于變形的大小、速度以及觀(guān)測(cè)的目的。 2.通常，在工程建筑物建成初期，變形的速度比較快，因此觀(guān)測(cè)頻率也要大一些。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，建筑物趨于穩(wěn)定，可以減少觀(guān)測(cè)次數(shù)，但要堅(jiān)持定期觀(guān)測(cè)。 3.對(duì)于周期性的變形，在一個(gè)變形周期內(nèi)至少應(yīng)觀(guān)測(cè)兩次。一個(gè)周期所有的工作必須在所允許的時(shí)間間隔內(nèi)完成，否則將歪曲目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)值。2.3.5綜合變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)§4變形網(wǎng)設(shè)計(jì)（一）平面控制網(wǎng) 變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)：小型的、專(zhuān)用的、高精度。 1.基準(zhǔn)點(diǎn) 2.工作點(diǎn)：工作點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)構(gòu)成變形監(jiān)測(cè)的首級(jí)網(wǎng) 3.變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)：變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)與工作點(diǎn)組成次級(jí)網(wǎng)。變形監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)的原則1.變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)應(yīng)為獨(dú)立控制網(wǎng)。2.變形監(jiān)測(cè)控制點(diǎn)的埋設(shè)，應(yīng)以現(xiàn)有工程地質(zhì)條件為依據(jù)，因地制宜地進(jìn)行。埋設(shè)的位置最好能選在沉降影響范圍之外，又要考慮不能將基準(zhǔn)點(diǎn)處于網(wǎng)的邊緣。3.布網(wǎng)圖形的選擇，由于變形監(jiān)測(cè)是查明變形體（建筑物等）位置隨時(shí)間變化的微小量，因此布網(wǎng)的圖形應(yīng)與變形體的形狀相適應(yīng)。 要考慮哪些點(diǎn)位在特定方向上的精度要求要高一些，應(yīng)有所側(cè)重。 由于邊短，所以要盡可能減少測(cè)站和目標(biāo)的對(duì)中誤差。 測(cè)站點(diǎn)應(yīng)建造具有強(qiáng)制對(duì)中器的監(jiān)測(cè)墩，用以安置測(cè)角儀器和測(cè)距儀。（二）沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)沉降變形網(wǎng)一般采用多結(jié)點(diǎn)閉合水準(zhǔn)網(wǎng)，并重復(fù)按精密水準(zhǔn)測(cè)量的方法進(jìn)行測(cè)量。具體做法是：1.在建筑物的外圍布設(shè)一條閉合水準(zhǔn)環(huán)行路線(xiàn)；2.進(jìn)行精密水準(zhǔn)測(cè)量，將測(cè)量的外業(yè)成果用嚴(yán)密平差的方法，求出各水準(zhǔn)點(diǎn)和沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)的高程最或是值。3.某一沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)的沉降量即為首次監(jiān)測(cè)求得的高程與該次復(fù)測(cè)后求得的高程之差。沉降監(jiān)測(cè)水準(zhǔn)點(diǎn)在布設(shè)原則 1.根據(jù)監(jiān)測(cè)精度的要求，應(yīng)布成網(wǎng)形最合理、測(cè)站數(shù)最少的監(jiān)測(cè)環(huán)路。 2.水準(zhǔn)網(wǎng)應(yīng)有四個(gè)埋設(shè)深度足夠的基準(zhǔn)點(diǎn)作為起算點(diǎn)。 3.水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)視現(xiàn)場(chǎng)情況，設(shè)置在較明顯而且通視良好保證安全的地方，并且要求便于進(jìn)行聯(lián)測(cè)。 4.觀(guān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在擬監(jiān)測(cè)的建筑物之間，距離一般為20m到40m左右。 5.監(jiān)測(cè)單獨(dú)建筑物時(shí)，至少布設(shè)三個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)。 6.水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)在凍土線(xiàn)以下半米處，墻上水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)埋在永久性建筑物上，離開(kāi)地面高度約半米左右。 7.基準(zhǔn)點(diǎn)與工作點(diǎn)應(yīng)聯(lián)結(jié)成網(wǎng)，網(wǎng)形可布設(shè)成閉合環(huán)、結(jié)點(diǎn)或附和水準(zhǔn)路線(xiàn)等形式?！?.2變形網(wǎng)的特點(diǎn)1.布網(wǎng)的目的 工程控制網(wǎng)布網(wǎng)的目的是為了保證工程的各個(gè)部位能處在一定的相互關(guān)系當(dāng)中。衡量控制網(wǎng)等級(jí)的一個(gè)重要指標(biāo)就是網(wǎng)的最弱邊。但變形網(wǎng)則不同，變形網(wǎng)布網(wǎng)的目的是為了測(cè)定網(wǎng)點(diǎn)的變形，而網(wǎng)點(diǎn)之間的相對(duì)精度則不是主要的。由于布網(wǎng)的目的不同，影響網(wǎng)的質(zhì)量因素也就不同，強(qiáng)調(diào)觀(guān)測(cè)條件相同。2.布網(wǎng)的原則 工程控制網(wǎng)布網(wǎng)時(shí)，網(wǎng)點(diǎn)的選擇一般是按這樣的原則進(jìn)行： （1）網(wǎng)點(diǎn)的視野要開(kāi)闊； （2）網(wǎng)點(diǎn)之間構(gòu)成的圖形要規(guī)則，最好是等邊三角形； （3）三角形的角度一般要在30o～150o之內(nèi)。 而變形網(wǎng)則完全根據(jù)變形測(cè)量的需要來(lái)布設(shè)網(wǎng)點(diǎn)，主要強(qiáng)調(diào)點(diǎn)位穩(wěn)定。3.變形網(wǎng)的多余觀(guān)測(cè)多 變形網(wǎng)圖形復(fù)雜，多余觀(guān)測(cè)多。工程控制網(wǎng)平差時(shí)既可以按條件平差，也可以按間接平差。而變形網(wǎng)由于圖形復(fù)雜，變形網(wǎng)一般采用間接平差進(jìn)行平差。4.變形網(wǎng)邊短，精度高 變形測(cè)量網(wǎng)的邊長(zhǎng)一般在幾百米，最多1km左右，即使是專(zhuān)用于地震監(jiān)測(cè)的變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)邊長(zhǎng)也多在1km左右，但觀(guān)測(cè)往往是按國(guó)家一、二等精度要求進(jìn)行，或采用最先進(jìn)的儀器。而高精度儀器主要集中在地震部門(mén)和水電部門(mén)，目前這些先進(jìn)的儀器也主要用于變形監(jiān)測(cè)。一、絕對(duì)網(wǎng)和相對(duì)網(wǎng)二、監(jiān)測(cè)網(wǎng)的參考系 在監(jiān)測(cè)網(wǎng)平差中的起算數(shù)據(jù)，稱(chēng)為平差問(wèn)題的基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)給出了控制網(wǎng)的位置、尺度和方位的定義，實(shí)際上是給出了控制網(wǎng)的參考系。所以往往將基準(zhǔn)與參考系作為同一個(gè)內(nèi)涵的概念來(lái)稱(chēng)謂。 （位置、尺度和方位是指什么？） 平差基準(zhǔn)：經(jīng)典平差基準(zhǔn)；秩虧自由網(wǎng)平差基準(zhǔn)：擬穩(wěn)平差基準(zhǔn)。三.參考系的選擇對(duì)位移計(jì)算的影響 選用某種平差方法去計(jì)算網(wǎng)點(diǎn)的位移，實(shí)質(zhì)上是選用某種變形模型去模擬實(shí)際變形。 當(dāng)所選的數(shù)學(xué)模型與實(shí)際變形不相符時(shí)，將使所計(jì)算的位移值伴隨有誤差，這一誤差我們稱(chēng)它為參考系模型誤差，簡(jiǎn)稱(chēng)為模型誤差。旁批《工程監(jiān)測(cè)技術(shù)》課程教案授課題目：第四章基坑工程支護(hù)與監(jiān)測(cè)教學(xué)時(shí)數(shù)：6授課類(lèi)型：eq\o\ac(□,√)理論課□實(shí)踐課教學(xué)目的、要求：1常用基坑圍護(hù)技術(shù)2基坑變形及應(yīng)力監(jiān)測(cè)的分類(lèi)、位置、設(shè)備、方式等。教學(xué)重點(diǎn)：基坑監(jiān)測(cè)常用設(shè)備及監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)。教學(xué)方法和手段：課堂講授。多媒體課件演示?！豆こ瘫O(jiān)測(cè)技術(shù)》課程教案教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)設(shè)計(jì)常用監(jiān)測(cè)與檢測(cè)技術(shù)規(guī)范匯總回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程JGJ/T23－2011國(guó)家一、二等水準(zhǔn)規(guī)范GB12897-91gbt15314-94精密工程測(cè)量規(guī)范建筑工程樁基檢測(cè)技術(shù)規(guī)范JGJ106-2003T超聲波檢測(cè)規(guī)范((CECS21-1990,CECS21-2000,CECS69-1994)建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范_GB50497-2009建筑變形測(cè)量規(guī)范2008\JGJ8-2007公路工程基樁動(dòng)測(cè)技術(shù)規(guī)程JTGTF81-01-2004城市軌道交通工程測(cè)量規(guī)范GB50308-2008地基動(dòng)力特性測(cè)試規(guī)范（GBT50269-97）《建筑物沉降觀(guān)測(cè)方法》DGJ32/J18-2006鐵路隧道監(jiān)控量測(cè)技術(shù)規(guī)程（TB10121一2007）公路隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)規(guī)程(2009-08-03)《地面沉降監(jiān)測(cè)技術(shù)要求》DD2006-02巖土工程監(jiān)測(cè)規(guī)范YS5229-1996常見(jiàn)的基坑圍護(hù)形式水泥攪拌樁重力壩在軟粘土地基中開(kāi)挖深度為5～7米左右的基坑，應(yīng)用深層攪拌法形成的水泥土樁擋墻，可以較充分利用水泥土的強(qiáng)度，并可利用水泥土防滲性能，同時(shí)作為防滲帷幕。因此，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。水泥土重力式擋墻一般做成格柵形式，按重力式擋墻計(jì)算。廣泛用于開(kāi)挖深度7米以?xún)?nèi)的深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)、管道溝支護(hù)結(jié)構(gòu)、河道支護(hù)結(jié)構(gòu)、地下人行道等土釘墻土釘墻是由天然土體通過(guò)土釘墻就地加固并與噴射砼面板相結(jié)合，形成一個(gè)類(lèi)似重力擋墻以此來(lái)抵抗墻后的土壓力；從而保持開(kāi)挖面的穩(wěn)定，這個(gè)土擋墻稱(chēng)為土釘墻。土釘墻是通過(guò)鉆孔、插筋、注漿來(lái)設(shè)置的，一般稱(chēng)砂漿錨桿，也可以直接打入角鋼、粗鋼筋形成土釘。土釘墻的做法與礦山加固坑道用的噴錨網(wǎng)加固巖體的做法類(lèi)似，故也稱(chēng)為噴錨網(wǎng)加固邊坡或噴錨網(wǎng)擋墻，建筑基坑與護(hù)坡技術(shù)規(guī)程JGJ120－99正式定名為土釘墻。鉆孔灌注樁鉆孔灌注樁作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受水土壓力，是深基坑開(kāi)挖常用的一種圍護(hù)形式，根據(jù)不同的地質(zhì)條件和開(kāi)挖深度可做成懸臂式擋墻、單撐式擋墻、多層支撐式擋墻等。它的排列形式有一字形相接排列、間隔排列、交錯(cuò)相接排列、搭接排列、或是混合排列，常見(jiàn)的排列方式是一字板間隔排列，并在樁后采用水泥土攪拌樁、旋噴樁、樹(shù)根樁等阻水。這樣的結(jié)構(gòu)形式較為經(jīng)濟(jì)，阻水效果較好。上海地區(qū)大部分開(kāi)挖深度在7～12米左右的深基坑，采用鉆孔灌注樁擋土，水泥土攪拌樁阻水，普遍獲得成功。地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻就是用專(zhuān)用設(shè)備沿著深基礎(chǔ)或地下構(gòu)筑周邊采用泥漿護(hù)壁開(kāi)挖出一條具有一定寬度與深度的溝槽，在槽內(nèi)設(shè)置鋼筋籠，采用導(dǎo)管法在泥漿中澆筑混凝土，筑成一單元墻段，依次順序施工，以某種接頭方法連接成的一道連續(xù)的地下鋼筋混凝土墻，以便基坑開(kāi)挖時(shí)防滲、擋土，作為鄰近建筑物基礎(chǔ)的支護(hù)以及直接成為承受直接荷載的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的一部分。地下連續(xù)墻的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)鄰近建筑物和地下管線(xiàn)的影響較小，施工時(shí)無(wú)噪音、無(wú)振動(dòng)，屬低公害的施工方法SMW工法樁SMW是SoilMixingWall的縮寫(xiě)。SMW工法連續(xù)墻于1976年在日本問(wèn)世SMW工法是以多軸型鉆掘攪拌機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)向一定深度進(jìn)行鉆掘，同時(shí)在鉆頭處噴出水泥系強(qiáng)化劑而與地基土反復(fù)混合攪拌，在各施工單元之間則采取重疊搭接施工，然后在水泥土混合體未結(jié)硬前插入H型鋼或鋼板作為其應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)材，至水泥結(jié)硬，便形成一道具有一定強(qiáng)度和剛度的、連續(xù)完整的、無(wú)接縫的地下墻體。1.監(jiān)測(cè)內(nèi)容基坑工程施工監(jiān)測(cè)的內(nèi)容基坑工程施工監(jiān)測(cè)的內(nèi)容圍護(hù)樁墻頂水平位移監(jiān)測(cè)圍護(hù)樁墻頂沉降監(jiān)測(cè)深層水平位移監(jiān)測(cè)測(cè)斜儀種類(lèi)測(cè)斜管埋設(shè)基坑回彈監(jiān)測(cè)回彈監(jiān)測(cè)標(biāo)回彈監(jiān)測(cè)標(biāo)埋設(shè)和觀(guān)測(cè)土體分層沉降監(jiān)測(cè)磁性分層沉降儀分層沉降管和鋼環(huán)的埋設(shè)觀(guān)測(cè)方法支擋構(gòu)件內(nèi)力監(jiān)測(cè)鋼筋計(jì)的布置2.監(jiān)測(cè)技術(shù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作技術(shù)設(shè)計(jì)的內(nèi)容監(jiān)測(cè)內(nèi)容的確定基坑工程安全等級(jí)及監(jiān)測(cè)內(nèi)容監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的布設(shè)監(jiān)測(cè)期限和頻率的確定預(yù)警值和報(bào)警制度的制定基坑工程等級(jí)劃分及變形監(jiān)控允許值§3監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)整理與分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)整理工程基坑沉降監(jiān)測(cè)報(bào)表總結(jié)報(bào)告的主要內(nèi)容監(jiān)測(cè)結(jié)果分析基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)的穩(wěn)定性分析§4基坑監(jiān)測(cè)實(shí)例工程概況監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置略圖監(jiān)測(cè)方法E1、E2、E3點(diǎn)的水平位移時(shí)程曲線(xiàn)D4、D5點(diǎn)的沉降時(shí)程曲線(xiàn)CX3測(cè)斜管深層水平位移過(guò)程線(xiàn)旁批《工程監(jiān)測(cè)技術(shù)》課程教案授課題目：第五章巖石隧洞工程信息化施工教學(xué)時(shí)數(shù)：3授課類(lèi)型：eq\o\ac(□,√)理論課□實(shí)踐課教學(xué)目的、要求：1隧道圍巖分類(lèi)2常用隧道施工技術(shù)3盾構(gòu)施工技術(shù)4信息化施工要點(diǎn)。教學(xué)重點(diǎn)：盾構(gòu)施工技術(shù)，信息化施工要點(diǎn)。教學(xué)方法和手段：課堂講授。多媒體課件演示?！豆こ瘫O(jiān)測(cè)技術(shù)》課程教案教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)設(shè)計(jì)一、幾個(gè)基本概念 巖體分級(jí)：以土木工程為對(duì)象，將巖體集合體（巖體）分成不同的若干級(jí)別。 圍巖壓力：隧道開(kāi)挖后，因圍巖變形或松散等原因，作用于洞室周邊巖體或支護(hù)結(jié)構(gòu)上的壓力。 新奧法：新奧法是應(yīng)用巖體力學(xué)的理論，以維護(hù)和利用圍巖的自承能力為基點(diǎn)，采用錨桿和噴射混凝土為主要支護(hù)手段，及時(shí)地進(jìn)行支護(hù)，控制圍巖的變形和松弛，使圍巖成為支護(hù)體系的組成部分并通過(guò)對(duì)圍巖和支護(hù)的量測(cè)、監(jiān)控來(lái)指導(dǎo)隧道和地下工程設(shè)計(jì)施工的方法和原則。二、隧道施工現(xiàn)場(chǎng)圍巖級(jí)別判定1、圍巖級(jí)別判定的重要性影響結(jié)構(gòu)安全影響生產(chǎn)安全成本易升高影響工程進(jìn)度規(guī)范規(guī)定在詳測(cè)階段和施工設(shè)計(jì)階段，特別是施工期間必須進(jìn)行定性與定量相結(jié)合的分級(jí)，并應(yīng)根據(jù)勘測(cè)測(cè)試資料和開(kāi)挖揭露的巖體，觀(guān)察量測(cè)資料，對(duì)初步分級(jí)進(jìn)行檢驗(yàn)和修正，確定圍巖詳細(xì)分級(jí)。公路隧道圍巖分級(jí)三、隧道爆破施工要點(diǎn)1、爆破施工的重要性2、光面爆破和預(yù)裂爆破的概念1)光面爆破光面爆破是在設(shè)計(jì)開(kāi)挖線(xiàn)上布置一排加密的光面孔，形成減弱的不偶合線(xiàn)裝藥，先爆破主體部位的巖石，再同時(shí)起爆光面孔，將主爆孔與光面孔間留下的保護(hù)層(也稱(chēng)光爆層)炸除，形成一個(gè)貫通各光面孔的平整的開(kāi)挖面并保護(hù)邊界外的巖體不受破壞。順序：掏槽眼→輔助眼→周邊眼→底板眼2)預(yù)裂爆破(低震動(dòng)爆破的一種方法)預(yù)裂爆破是在設(shè)計(jì)開(kāi)挖線(xiàn)上布置加密、減弱的深孔藥包，并先期同時(shí)起爆，形成一條沿炮孔中心線(xiàn)方向延伸的平整預(yù)裂縫，再逐層爆破主體開(kāi)挖區(qū)，預(yù)裂縫即起到反射主爆沖擊波的的屏蔽、衰減作用，保護(hù)設(shè)計(jì)輪廓外巖體不受破壞(適用于穩(wěn)定性較差的軟巖或破碎巖層，減少對(duì)圍巖的損傷。)順序：周邊眼→掏槽眼→輔助眼→底板眼四、隧道支護(hù)的施工要點(diǎn)(一)、錨桿施工要點(diǎn)(二)、鋼架格柵1、制作按設(shè)計(jì)不得缺省分段制作接頭薄弱環(huán)節(jié)盡量減少組拼的角度要準(zhǔn)2、施工的二項(xiàng)原則架設(shè)后及時(shí)噴射混凝土充分填充并密切接觸圍巖3、格柵架立運(yùn)輸--防止變形中線(xiàn)要準(zhǔn)確，有標(biāo)記格柵平面與中線(xiàn)垂直傾斜度不大于2o鋼架與圍巖應(yīng)盡量靠近但要留2--3cm保護(hù)層下端必須放在穩(wěn)固地層開(kāi)挖下導(dǎo)時(shí)為防止格柵下沉可設(shè)縱向托梁把幾排格柵聯(lián)為一體(三)、超前小導(dǎo)管注漿超前小導(dǎo)管是沿隧道開(kāi)挖輪廓線(xiàn)向外將管壁帶孔的小導(dǎo)管打入地層內(nèi)，并以一定壓力向?qū)Ч軆?nèi)壓注漿液。a．導(dǎo)管制作b．注漿材料c．封閉工作面d．注漿壓力e．外插角按設(shè)計(jì)10o--30of．可安裝分漿器加快壓漿速度g.注漿后的時(shí)間間隔(四)、鋼筋網(wǎng)施工應(yīng)按環(huán)向和縱向均勻布置，環(huán)向?yàn)槭芰?∮12)左右，縱向?yàn)闃?gòu)造筋(∮6～∮10)。1、網(wǎng)片加工搭接長(zhǎng)度<20㎝間距易控制要隨巖面起伏鋪設(shè)(應(yīng)在噴一層后再鋪)錨桿，拱架連接牢固，不晃動(dòng)2．就地綁扎間距不準(zhǔn)方向不清(五)、噴射砼a．噴射混凝土作用：1．支撐圍巖作用2．“卸載”作用3．填平補(bǔ)強(qiáng)圍巖4．覆蓋圍巖表面5．防止圍巖松動(dòng)6．分配外力b．施工四要素：強(qiáng)度、厚度、附著力、密實(shí)c．噴射法：干噴法、濕噴法d．材料準(zhǔn)備e．配合比f(wàn)．噴射面的事前處理嚴(yán)格按規(guī)定的摻量摻加速凝劑，并填加均勻分段分塊分部先墻后拱自下而上進(jìn)行注意距離角度凹處多噴或先噴，凸處后噴少?lài)奼.噴射要點(diǎn)風(fēng)壓大，回彈大，風(fēng)壓小，密實(shí)性低噴射厚度不能太厚，不能太薄分層噴射的間隔時(shí)間養(yǎng)護(hù)鋼架背后必須密實(shí)(六)、二次襯砌復(fù)合式襯砌由初期支護(hù)和二次支護(hù)組成，初期支護(hù)是幫助圍巖達(dá)成施工期間的初步穩(wěn)定，二次支護(hù)則是提供安全儲(chǔ)備或承受后期圍巖壓力。二次支護(hù)在Ⅳ類(lèi)及以上圍巖時(shí)按安全儲(chǔ)備設(shè)計(jì)；在III類(lèi)及以下圍巖時(shí)，則按承受后期圍巖壓力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工。尤其在穩(wěn)定性很差的II—I類(lèi)圍巖中，單靠工程類(lèi)比法進(jìn)行設(shè)計(jì)施工，不能保證襯砌結(jié)構(gòu)的可靠性和合理性。由于時(shí)間因素影響很大，二次襯砌和仰拱的施作直接關(guān)系到襯砌結(jié)構(gòu)的安全。過(guò)早施作會(huì)使二次襯砌承受較大的圍巖壓力，拖后施作會(huì)不利于初期支護(hù)的穩(wěn)定。初期支護(hù)基本穩(wěn)定后及時(shí)修筑二次襯砌，強(qiáng)度達(dá)到2.5mpa時(shí)，可拆模。具體條件:1．位移速率明顯收斂2．各項(xiàng)位移已達(dá)總位移量的80％一90％3．周邊位移速率<O.1～0.2mm/d，拱頂下沉速率小于0．07～O．15mm/d安裝埋設(shè)： 1.安裝測(cè)桿束按側(cè)點(diǎn)數(shù)將灌漿錨頭組件與不銹鋼測(cè)桿、測(cè)桿接頭、測(cè)桿保護(hù)管及密封件、測(cè)桿減阻導(dǎo)向接頭、測(cè)桿定位塊等可靠連接固定后集成一束，捆扎可靠，整體置入鉆孔中。如遇長(zhǎng)測(cè)桿(>6m)，可分段置入、孔口連接。 2.灌漿錨固全部測(cè)桿完全置入孔中，使測(cè)桿束上端面盡量處于同一平面內(nèi)并距Φ160mm擴(kuò)孔底面以下約5cm,,測(cè)桿護(hù)管比測(cè)桿短約15cm。位置定位可靠后澆注混凝土砂漿至測(cè)桿保護(hù)管上端面以下約20cm，凝固后方可撤去約束。澆注混凝土砂漿時(shí)要特別注意保護(hù)測(cè)桿保護(hù)管口及測(cè)桿端口，避免受到損傷和沾結(jié)混凝土砂漿。 3.安裝測(cè)頭基座先將測(cè)桿護(hù)管調(diào)節(jié)段（長(zhǎng)度現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整）及帶刺接頭插入測(cè)桿保護(hù)管中，此時(shí)全部測(cè)桿及保護(hù)管的上端應(yīng)基本處于相同平面內(nèi)。放入事先連接好的安裝基座和PVC傳感器定位芯座，將測(cè)桿及其護(hù)管與定位芯座上的多孔一一對(duì)準(zhǔn)后落下定位，注意調(diào)節(jié)基座法蘭的底面位置使測(cè)桿不受軸向壓力為宜，可用底面加填鋼制墊片實(shí)現(xiàn)。調(diào)節(jié)準(zhǔn)確后鉆地腳螺栓孔并用地腳螺栓將此組件可靠固定于Φ160mm孔底面上。安裝埋設(shè)： 4.安裝位移傳感器將位移傳感器逐一通過(guò)PVC定位芯座上對(duì)應(yīng)定位孔與測(cè)桿端接頭加螺紋膠旋緊固定可靠。如果發(fā)現(xiàn)測(cè)桿連接面陷得太深而使傳感器無(wú)法擰入時(shí)，可以加裝儀器商預(yù)備的加長(zhǎng)件。待膠凝固后，用頻率讀數(shù)儀監(jiān)測(cè)狀態(tài)下調(diào)節(jié)傳感器?°零點(diǎn)?±，并通過(guò)安裝在芯座上的予置機(jī)構(gòu)鎖定位置。按測(cè)點(diǎn)數(shù)逐一完成上述調(diào)節(jié)。每支儀器的埋設(shè)零點(diǎn)由監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)者按該測(cè)點(diǎn)的?°拉壓?±范圍而定。 5.安裝保護(hù)罩用頻率讀數(shù)儀逐一測(cè)讀各支傳感器并做好記錄，若全部測(cè)讀正常，即可裝上保護(hù)罩，此時(shí)保護(hù)罩的電纜出口處已裝好了橡膠保護(hù)套。將全部測(cè)點(diǎn)傳感器的信號(hào)電纜集成一束從橡膠護(hù)套中沿保護(hù)罩由內(nèi)向外穿出。安裝保護(hù)罩時(shí)，可在保護(hù)罩的M90×1.5外螺紋上涂以適量螺紋膠。連接可靠后，整理電纜，再逐一檢測(cè)一遍各支儀器的讀數(shù)是否正常。 6.接長(zhǎng)電纜現(xiàn)場(chǎng)接長(zhǎng)電纜處須具備交流電源。儀器電纜與接長(zhǎng)電纜間須用錫焊連接芯線(xiàn)并不得使用酸性助焊劑，芯線(xiàn)外層及電纜表層護(hù)套上均應(yīng)使用熱縮套管包裹可靠。全部電纜連接工作完成后再用讀數(shù)儀檢測(cè)一遍各支儀器的讀數(shù)是否正常。若認(rèn)為必要，安裝基座及傳感側(cè)頭組件可用混凝土砂漿予以包裹整齊。主要技術(shù)參數(shù)旁批《工程監(jiān)測(cè)技術(shù)》課程教案授課題目：第六章地鐵盾構(gòu)隧道施工監(jiān)測(cè)教學(xué)時(shí)數(shù)：5授課類(lèi)型：eq\o\ac(□,√)理論課□實(shí)踐課教學(xué)目的、要求：施工監(jiān)測(cè)內(nèi)容與方法地鐵盾構(gòu)隧道監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)整理與分析教學(xué)重點(diǎn)：隧道施工監(jiān)測(cè)內(nèi)容與方法。教學(xué)方法和手段：課堂講授。多媒體課件演示?！豆こ瘫O(jiān)測(cè)技術(shù)》課程教案教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)設(shè)計(jì)§1概述盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)是集機(jī)、電、液、傳感、信息技術(shù)于一體，具有開(kāi)挖切削土體、輸送土碴、拼裝隧道襯砌、測(cè)量導(dǎo)向糾偏等功能的工程機(jī)械。盾構(gòu)法隧道的基本原理是利用一件有形的鋼質(zhì)組件沿隧道設(shè)計(jì)軸線(xiàn)開(kāi)挖土體而向前推進(jìn)。這個(gè)鋼質(zhì)組件在初步或最終隧道襯砌建成前，主要起防護(hù)開(kāi)挖出的土體、保證作業(yè)人員和機(jī)械設(shè)備安全的作用，同時(shí)還承受來(lái)自地層的壓力、防止地下水或流沙的入侵。隧道拱內(nèi)圈的空洞由盾構(gòu)本體防護(hù)，同時(shí)還需要其他輔助措施對(duì)工作面進(jìn)行支護(hù)。監(jiān)測(cè)的主要作用（1）監(jiān)測(cè)和判斷各種施工因素對(duì)地表變形的影響，提供改進(jìn)施工的方法和減少地面沉降的重要依據(jù)；（2）根據(jù)前一段的觀(guān)測(cè)結(jié)果，預(yù)測(cè)下一段的地表沉降和對(duì)周?chē)ㄖ锛捌渌O(shè)施的影響；（3）檢驗(yàn)施工方法是否達(dá)到控制地面沉降和隧道沉降的要求；（4）研究土壤特性、地下水條件、施工方法與地表沉降的關(guān)系，作為將來(lái)設(shè)計(jì)的參考依據(jù)；（5）通過(guò)施工監(jiān)測(cè)可取得減少沉降、減少保護(hù)工程費(fèi)的效果；（6）保證工程安全，減少總造價(jià)。施工監(jiān)測(cè)管理（1）工程施工前，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況(尤其危房建筑)及工程的施工進(jìn)度，編制詳細(xì)的監(jiān)測(cè)實(shí)施作業(yè)計(jì)劃及其相應(yīng)的保證措施，作為施工生產(chǎn)計(jì)劃中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，同時(shí)報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師和業(yè)主批準(zhǔn)。（2）成立專(zhuān)門(mén)的監(jiān)測(cè)小組，保證監(jiān)測(cè)人員有確定的時(shí)間、空間和相應(yīng)的監(jiān)測(cè)工具，確保監(jiān)測(cè)成果及時(shí)準(zhǔn)確。（3）施工監(jiān)測(cè)緊密結(jié)合施工步驟，測(cè)出每一施工步驟時(shí)的變形影響，同時(shí)計(jì)算出各測(cè)點(diǎn)的累計(jì)變形。（4）監(jiān)測(cè)人員及時(shí)整理分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，繪制各種變形和時(shí)間的關(guān)系曲線(xiàn)，預(yù)測(cè)變形發(fā)展趨向，及時(shí)向總工程師、監(jiān)理和業(yè)主匯報(bào)，若發(fā)現(xiàn)異常情況，隨時(shí)與監(jiān)理、業(yè)主聯(lián)系，采取有效措施，做好預(yù)防。（5）根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整施工步驟及采取相應(yīng)的技術(shù)措施，確保施工及周?chē)h(huán)境的安全?！?施工監(jiān)測(cè)內(nèi)容與方法監(jiān)測(cè)依據(jù)（1）正常施工情況下的具體監(jiān)測(cè)要求，如不同的施工工藝對(duì)各項(xiàng)變形的限差等；（2）施工區(qū)域土壤及地下水情況；（3）隧道施工影響范圍內(nèi)現(xiàn)有房屋建筑、各種構(gòu)筑物的形狀、尺寸、與隧道軸線(xiàn)的相對(duì)位置；（4）隧道填埋的深度；（5）雙線(xiàn)隧道的間距或施工隧道與近旁大型、重要公用管道的間距；（6）隧道設(shè)計(jì)的安全儲(chǔ)備系數(shù)。監(jiān)測(cè)內(nèi)容土體介質(zhì)的監(jiān)測(cè)。包括：地表的沉降監(jiān)測(cè)、土體分層沉降和深層位移監(jiān)測(cè)、土體回彈測(cè)量、土體應(yīng)力和孔隙水壓力測(cè)量。周?chē)h(huán)境的監(jiān)測(cè)。包括：相鄰房屋和重要結(jié)構(gòu)物的變形監(jiān)測(cè)、相鄰地下管線(xiàn)的變形監(jiān)測(cè)。隧道變形的監(jiān)測(cè)。包括：隧道沉降和水平位移監(jiān)測(cè)、隧道斷面收斂位移監(jiān)測(cè)、隧道應(yīng)變和預(yù)制管片凹凸接縫處法向應(yīng)力測(cè)量。盾構(gòu)隧道施工監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和儀器地表沉降監(jiān)測(cè)地表沉降監(jiān)測(cè)是采取精密水準(zhǔn)測(cè)量的方法測(cè)量地鐵盾構(gòu)隧道上方地表的標(biāo)高。在沉降測(cè)量區(qū)域埋設(shè)地表樁，地表樁一般沿盾構(gòu)隧道的軸線(xiàn)每隔3～5m設(shè)置一個(gè)，同時(shí)，適當(dāng)布置幾排橫向地表樁，便于測(cè)量盾構(gòu)施工引起的橫向沉降槽的變化。在遠(yuǎn)離沉降區(qū)域，并沿地鐵隧道方向布設(shè)監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)，并進(jìn)行基準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)。按照監(jiān)測(cè)方案規(guī)定的觀(guān)測(cè)頻率，用精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行測(cè)量，并計(jì)算每次觀(guān)測(cè)的地表樁高程。如果地鐵盾構(gòu)隧道上方是道路，在進(jìn)行道路沉降觀(guān)測(cè)時(shí)，必須將地表樁埋入地面下的土層里，才能比較真實(shí)地測(cè)量出道路的沉降。如果地鐵盾構(gòu)隧道上方有地下管線(xiàn)，在監(jiān)測(cè)時(shí)，對(duì)重點(diǎn)保護(hù)的管線(xiàn)，應(yīng)將測(cè)點(diǎn)設(shè)在管線(xiàn)上，并砌筑保護(hù)井蓋，一般的管線(xiàn)可在其周?chē)O(shè)置地表樁進(jìn)行監(jiān)測(cè)。土體沉降和深層位移監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)盾構(gòu)施工引起的土體分層沉降和深層位移量可了解土層被擾動(dòng)的范圍和影響程度。土體分層沉降是指土層內(nèi)離地表不同深度處的沉降或隆起，通常用磁性分層沉降儀量測(cè)。土體深層位移是指土層不同深度的水平位移，通常采用測(cè)斜儀進(jìn)行測(cè)量。土體沉降和深層位移監(jiān)測(cè)都是在隧道兩邊或底部鉆孔預(yù)埋測(cè)管，兩者可共用一個(gè)測(cè)管。土體回彈測(cè)量在地鐵盾構(gòu)隧道掘進(jìn)中，由于卸除了隧道內(nèi)的土層，因而引起隧道內(nèi)外影響范圍內(nèi)的土體回彈。土體回彈測(cè)量就是測(cè)量地鐵盾構(gòu)隧道掘進(jìn)后相對(duì)于地鐵盾構(gòu)隧道掘進(jìn)前的隧道底部和兩側(cè)土體的回彈量。一般是在盾構(gòu)前方埋設(shè)回彈樁，觀(guān)測(cè)施工過(guò)程中底部土體的回彈量，其具體的測(cè)量方法可以采用精密幾何水準(zhǔn)測(cè)量的方法進(jìn)行。埋設(shè)回彈樁時(shí)，要利用回彈變形的近似對(duì)稱(chēng)性，應(yīng)埋入隧道底面以下20~30cm，根據(jù)土層土質(zhì)的情況，可采用鉆孔法或探井法。土體應(yīng)力和孔隙水壓力測(cè)量對(duì)土體應(yīng)力和孔隙水壓力測(cè)量，能了解盾構(gòu)的施工性能，了解盾構(gòu)的施工對(duì)土層的擾動(dòng)程度以及預(yù)測(cè)固結(jié)沉降量，可及時(shí)調(diào)整施工參數(shù)，減少對(duì)土層的擾動(dòng)。土體應(yīng)力和孔隙水壓力測(cè)量主要是采用鉆孔埋設(shè)法埋設(shè)土應(yīng)力盒和空隙水壓力探頭等傳感器。利用這些傳感器獲取土體的溫度和水壓力，通過(guò)事后計(jì)算得到需要的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)。這些測(cè)點(diǎn)主要埋設(shè)在隧道外圍。相鄰房屋和重要結(jié)構(gòu)物的變形監(jiān)測(cè)地鐵盾構(gòu)隧道掘進(jìn)中，對(duì)盾構(gòu)直接穿越和影響范圍內(nèi)的房屋、橋梁等構(gòu)筑物必須進(jìn)行保護(hù)監(jiān)測(cè)。建筑物的變形觀(guān)測(cè)可以分為沉降觀(guān)測(cè)、傾斜觀(guān)測(cè)和裂縫觀(guān)測(cè)三部分內(nèi)容。沉降觀(guān)測(cè)的觀(guān)測(cè)點(diǎn)設(shè)在基礎(chǔ)上或墻體上，另外在構(gòu)筑物外的表面上和構(gòu)筑物底板上有時(shí)也需設(shè)一些觀(guān)測(cè)點(diǎn)，用精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行測(cè)量。構(gòu)筑物傾斜監(jiān)測(cè)可采用經(jīng)緯儀測(cè)量方法，也可在墻體上設(shè)置傾斜儀，連續(xù)監(jiān)測(cè)墻體的傾斜。構(gòu)筑物的裂縫可用裂縫觀(guān)測(cè)儀測(cè)得。相鄰地下管線(xiàn)的變形監(jiān)測(cè)相鄰地下管線(xiàn)的監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要為管線(xiàn)垂直沉降，其測(cè)點(diǎn)布置和監(jiān)測(cè)頻率應(yīng)在對(duì)管線(xiàn)狀況進(jìn)行充分調(diào)查，與管線(xiàn)單位充分協(xié)商后確定。調(diào)查內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：①管線(xiàn)埋置深度和埋設(shè)年代；②管線(xiàn)所在道路的地面人流與交通狀況；③隧道施工過(guò)程中地下管線(xiàn)的預(yù)計(jì)沉降。布點(diǎn)方式目前，管線(xiàn)垂直沉降布點(diǎn)方法主要采用間接測(cè)點(diǎn)和直接測(cè)點(diǎn)兩種形式。間接測(cè)點(diǎn)又稱(chēng)監(jiān)護(hù)測(cè)點(diǎn)，常設(shè)在管線(xiàn)軸線(xiàn)相對(duì)應(yīng)的地面或管線(xiàn)的窨井蓋上，由于測(cè)點(diǎn)與管線(xiàn)本身存在介質(zhì)，因而測(cè)試精度較差，但可避免破土開(kāi)挖，可以在人員與交通密集區(qū)域，或設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)較低的場(chǎng)合采用。直接測(cè)點(diǎn)是通過(guò)埋設(shè)一些裝置直接測(cè)讀管線(xiàn)的沉降，常用方案有抱箍式、套筒式。隧道沉降和水平位移監(jiān)測(cè)傳統(tǒng)的隧道沉降和水平位移監(jiān)測(cè)方法是在隧道的頂部或腰線(xiàn)處設(shè)立觀(guān)測(cè)點(diǎn)，然后用常規(guī)的水準(zhǔn)測(cè)量方法進(jìn)行沉降量的測(cè)量，同時(shí)，以隧道軸線(xiàn)和其軸線(xiàn)的垂直方向建立坐標(biāo)系，用導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量的方法測(cè)量所有觀(guān)測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)，以此來(lái)推算隧道水平位移量。目前，為了能夠連續(xù)準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)到隧道的沉降及水平位移變形情況，可采用具有先進(jìn)功能和高精度的自動(dòng)跟蹤全站儀進(jìn)行觀(guān)測(cè)。隧道斷面收斂位移監(jiān)測(cè)常規(guī)收斂位移監(jiān)測(cè)采用收斂計(jì)進(jìn)行測(cè)量，但最大的問(wèn)題是重復(fù)精度不高，而且因操作人而異；其次是工作量大，效率低。目前，用斷面自動(dòng)掃描的方法進(jìn)行隧道斷面收斂變形監(jiān)測(cè)。這種方法是利用免棱鏡自動(dòng)跟蹤全站儀和專(zhuān)業(yè)的斷面測(cè)量系統(tǒng)軟件組成的儀器系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)斷面自動(dòng)掃描，以此進(jìn)行隧道斷面收斂變形監(jiān)測(cè)。應(yīng)力測(cè)量應(yīng)變和應(yīng)力測(cè)量是在隧道的結(jié)構(gòu)物上，焊接應(yīng)變計(jì)和應(yīng)力計(jì)等一些傳感器，根據(jù)傳感器測(cè)量的結(jié)果計(jì)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的軸力和彎矩，判斷結(jié)構(gòu)物的安全性能?！?地鐵盾構(gòu)隧道監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)的原則在熟悉隧道施工方案，了解施工區(qū)域內(nèi)土壤及地下水和隧道施工影響范圍內(nèi)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)物情況的基礎(chǔ)上，根據(jù)工程的特殊要求，設(shè)計(jì)出確保工程安全的、經(jīng)濟(jì)有效的、便于監(jiān)測(cè)工作的實(shí)施和工程項(xiàng)目施工的監(jiān)測(cè)方案。方案設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作（1）收集各種資料主要包括：隧道施工方案，施工區(qū)域內(nèi)地質(zhì)分析報(bào)告，施工影響范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì)圖紙和竣工資料，施工區(qū)域內(nèi)的管線(xiàn)圖，施工區(qū)域內(nèi)的交通情況等。（2）實(shí)地進(jìn)行踏勘實(shí)地進(jìn)行踏勘主要是進(jìn)行施工影響范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)物和管線(xiàn)的調(diào)查。調(diào)查管線(xiàn)的位置、種類(lèi)、大??；結(jié)構(gòu)物形狀以及其是否有裂縫等情況。調(diào)查的主要目的是便于觀(guān)測(cè)點(diǎn)的布置和施工對(duì)其影響的評(píng)價(jià)。方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容工程項(xiàng)目概況。主要介紹工程項(xiàng)目的基本情況和施工區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)情況。監(jiān)測(cè)的目的和意義。詳細(xì)闡述監(jiān)測(cè)對(duì)安全施工、保障人民財(cái)產(chǎn)的重要性以及進(jìn)行各項(xiàng)科學(xué)研究的重要意義。施工過(guò)程中對(duì)各種設(shè)施的影響評(píng)價(jià)。分析隧道項(xiàng)目施工對(duì)周邊結(jié)構(gòu)物、管線(xiàn)的影響程度，分析盾構(gòu)推進(jìn)引起的地表位移特征，并估算地表沉降量，分析隧道本身的變形特征。監(jiān)測(cè)的具體內(nèi)容。根據(jù)具體工程項(xiàng)目和地質(zhì)的具體情況，確定監(jiān)測(cè)的具體項(xiàng)目?jī)?nèi)容，同時(shí)，可以包含對(duì)于一些具體施工工藝和參數(shù)的測(cè)定。監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置。根據(jù)收集的資料和踏勘的實(shí)際情況，具體確定監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)量和位置，繪制監(jiān)測(cè)點(diǎn)位分布圖。監(jiān)測(cè)方法。針對(duì)每一項(xiàng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容，提出采用何種監(jiān)測(cè)方法以及如何實(shí)施監(jiān)測(cè)工作，使用何種監(jiān)測(cè)儀器，并詳細(xì)闡述使用方法的實(shí)施效果。監(jiān)測(cè)頻率和報(bào)警值的確定。根據(jù)規(guī)范，結(jié)合實(shí)際情況確定每一監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)頻率和報(bào)警值。監(jiān)測(cè)的組織結(jié)構(gòu)和質(zhì)量保證體系。為保障監(jiān)測(cè)工作的順利實(shí)施和監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，要制訂科學(xué)的質(zhì)量保證體系?！?監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)整理與分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)整理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)整理的主要工作是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)測(cè)所取得的資料加以整理、編制成圖表和說(shuō)明，使它成為便于使用的成果。其具體內(nèi)容如下：校核各項(xiàng)原始記錄，檢查各次變形觀(guān)測(cè)值的計(jì)算是否有誤；變形值計(jì)算；繪制各種變形過(guò)程線(xiàn)，建筑物變形分布圖。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析是分析歸納地表、管線(xiàn)及周邊建筑物的變形過(guò)程、變形規(guī)律和變形幅度。分析變形的原因，變形值與引起變形因素之間的關(guān)系，并找出它們之間的函數(shù)關(guān)系，進(jìn)而判斷地表、管線(xiàn)及周邊建筑物的情況是否正常。（1）成因分析（定性分析）。成因分析是對(duì)結(jié)構(gòu)本身（內(nèi)因）與作用在結(jié)構(gòu)物上的荷載（外因）以及觀(guān)測(cè)本身，加以分析、考慮、確定變形值變化的原因和規(guī)律性。（2）統(tǒng)計(jì)分析。根據(jù)成因分析，對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從中尋找規(guī)律，并導(dǎo)出變形值與引起變形的有關(guān)因素之間的函數(shù)關(guān)系。（3）變形預(yù)報(bào)和安全判斷。在成因分析和統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，可根據(jù)求得的變形值與引起變形因素之間的函數(shù)關(guān)系，預(yù)報(bào)未來(lái)變形值的范圍和判斷建筑物的安全程度?！?工程實(shí)例工程概況南京地鐵一號(hào)線(xiàn)盾構(gòu)15標(biāo)沿途穿越金川河、玄武湖隧道、龍?bào)绰匪淼?、廖家巷密集建筑群、南京古城墻等及眾多地面建筑和?/p>