《变形监测》学习情境2

学习情境2变形点监测子情境2变形点布设一、概述变形观测点是直接布设在变形体上，用以测定变形体变形值的点。变形观测点位置的变化被看作是变形体形变的反映。在变形分析过程中，通过测点的变化归纳出变形体整体形变的规律。变形点与变形的关系如同样本和母体的关系，对测点的观测，相当于对变形体变形的一次抽样。二、变形观测点的布设原则（1）足够的点数；（2）能反应工程建筑变形情况；（3）与变形体紧密结合。第7讲变形点布设三、典型工程变形观测点的布设（1）工业与民用建筑物变形观测点的布设示例一：某展览馆沉降观测点布置图变形监测点第7讲变形点布设三、典型工程变形观测点的布设（1）工业与民用建筑物变形观测点的布设示例二：某工业车间沉降观测点布置图变形监测点第7讲变形点布设三、典型工程变形观测点的布设（2）水工建筑变形观测点的布设说明：混凝土大坝变形变形观测包括：基础深陷及坝体在垂直方向上的伸缩等垂直位移；水平位移；坝体倾斜观测及挠度观测等。垂直位移观测方法简要介绍；水平位移观测方法——基准线法、正（倒）垂法；第7讲变形点布设（2）水工建筑变形观测点的布设；示例：某大坝变形观测点布置示意图第7讲变形点布设四、变形监测点埋设示意图（一）第7讲变形点布设四、变形监测点埋设示意图（二）第7讲变形点布设学习情境2变形点监测子情境2垂直位移观测一、概述垂直位移是指工程建筑物及其基础在垂直方向的变形，又称深陷或沉降，其表现形式为不同时期高程（H）的变化。当工程建筑垂直位移不均匀时，则会发生倾斜或扭曲，或造成地面塌陷，给建筑使用和安全造成不利影响；基坑回弹现象的说明及回弹观测的重要性。第8讲垂直位移观测（一）二、观测系统的布设与标志基点布设与检测水准基点要求点的位置稳定，其布设一般采用深埋法。几种典型的埋设方法：地表岩石标；深埋钢管标；双金属标；平峒岩石标第8讲垂直位移观测（一）地表岩石标深埋钢管标第8讲垂直位移观测（一）双金属标深埋钢管标第8讲垂直位移观测（一）2.工作基点布设与检测水准基点一般采用地表岩石标；当覆盖土层较厚时，也可以采用混凝土水准标石。3.测点标志与埋设（1）工业与民用建筑物观测标志设备基础上的标志；墙、柱上的标志；隐藏式标志；综合标志。第8讲垂直位移观测（一）设备基础上的标志墙柱上的标志第8讲垂直位移观测（一）综合式标志隐藏式标志第8讲垂直位移观测（一）三、沉降观测

沉降观测中用得最多的是几何水准方法。对中、小型厂房和土工建筑物的沉降观测，一般可以采用普通水准测量的方法；而对于大型厂房、混凝土坝等重要建筑物，则一般采用精密水准测量方法。沉降观测中应该注意如下事项：（1）水准路线应尽量构成闭合环的形式，以便为每期观测提供必要的检核，并通过平差提高精度；（2）应采用“三固定”的方法来提高沉降观测的精度。所谓“三固定”，就是各期观测中固定观测员、固定仪器、固定施测线路。第8讲垂直位移观测（一）采用“三固定”的方法之所以能提高精度，是因为它在整个变形观测过程中把偶然误差加以系统化，使其在各期观测的差值中自动消除的缘故。（3）在固定线路上的固定测站、转点位置上设置临时标志和尺桩，以加快观测速度。（4）施工阶段的沉降观测，应利用建筑物平面图分段记录观测时的施工进度，以便绘制沉降量与荷载的关系曲线图。第8讲垂直位移观测（一）

学习目的：结合某科技楼沉降监测实例全面掌握垂直位移观测方法第9讲垂直位移观测-课间实习东华理工大学科技楼外景图一、实习目标1.领会变形监测系统的构成与布设；2.掌握沉降监测的基本内容和基本方法；3.掌握变形监测网的布设原则；4.熟悉典型工程建筑变形监测网的布设方法；5.进一步掌握精密水准测量的相关内容；6.掌握用水准测量方法进行沉降观测的操作过程及注意事项。第9讲垂直位移观测-课间实习二、实习内容基点间及基点与工作基点间用二等水准观测；工作基点至测点、测点间用四等水准观测。三、实习要求掌握二等水准测量进行基点间观测测的方法及注意事项；掌握四等水准测量进行测点间观测的方法及注意事项；掌握水准测量的数据记录、检查、计算；掌握垂直位移观测数据处理方法；掌握垂直位移观测成果质量判别方法。第9讲垂直位移观测-课间实习四、实习主要观测指标（以数字水准仪为例,单位：m）等级仪器类别视线长度前后视距差视距差累积视线高度重复测量次数二等DSZ1DSZ05≥3且≤50≤1.5≤3≥0.55且≤2.8≥2四等DSZ1DSZ05≤100≤3≤10三丝能读数≥2第9讲垂直位移观测-课间实习学习情境2变形点监测子情境3水平位移观测一、概述水平位移的含义、表现形式指工程建筑物在水平面内的变形，其表现形式为在不同时期平面坐标或距离的变化。2.水平位移观测的方法水平位移观测方法因工程建筑物的结构、地理位置、监测目的等因素的不同，可以采用不同的观测方法。常规观测法：导线法、前方交会法等；专用方法：基准线法、正（倒）垂线法等。第10讲水平位移观测（一）二、水平位移典型观测方法介绍基准线法第10讲水平位移观测（一）（1）

基准线法的基本原理

通过直接读取观测点在基准线上不同时期的读数，从而确定观测点的变形量。（2）基准线法观测系统布设基准线观测系统一般布设三级点位，即检核基点、工作基点和观测点。其中检校基点用于测定工作基点的变化情况。点的形式采用观测墩，观测墩上有强制对中装置。一方面可以减少仪器安置时间，提高工效，更主要的是可以提高观测精度。第10讲水平位移观测（一）带强制对中装置的观测墩第10讲水平位移观测（一）照准觇标示意图第10讲水平位移观测（一）2.视准线测小角法视准线测小角法原理第10讲水平位移观测（一）例题讲解（见参考教材P32）【例题】某大坝变形观测问题，大坝在垂直于坝轴线方向上的最大允许水平位移为20mm，点离端点的距离为200m，试确定小角法观测时，角度观测的必要精度。通过本例的讲解，要求学生理解：（1）测小角法中，对边长的观测精度要求不高；（2）如果根据变形限差确定观测精度。第10讲水平位移观测（一）3.引张线法引张线法是利用一根在两端拉紧的钢丝来建立起基准面，以直接测定偏移值的方法。钢丝被固定在两端的工作基点上，观测点在不同时间相对于钢丝的偏移值的差即为该观测点在垂直于坝轴线方向上的水平位移。第10讲水平位移观测（一）引张线装置示意图端点测点第10讲水平位移观测（一）4.激光准直法激光准直法利用激光方向性强的特点，采用激光经纬仪直接准直；或采用波带板进行衍射法准直，准直精度可达到1×10-6

。激光准直示意图第10讲水平位移观测（一）激光准直装置图片第10讲水平位移观测（一）5.分段基准线法分段基准线法，一方面可以使观测视线缩短，减弱旁折光的影响；另一方面，由于观测工作分段进行独立进行，每个测段均可以较方便地选择最佳观测时间；此外，分段基准线还可增加多余观测。因此，利用分段基准线法可以获得较高的精度第10讲水平位移观测（一）分段基准线法示意图第10讲水平位移观测（一）6.导线法对于拱坝、曲线型桥等非直线形建筑物，导线法是比较简单的观测方法之一，如下图。第10讲水平位移观测（一）7.前方交会法前方交会法是一种简单的交会图形，利用它可以测定不同时间某个观测点的坐标，进而计算出测点的水平位移。前方交会一般用于拱坝、桥梁、高层建筑物、边坡滑动等的水平位移观测。注意：前方交会时，测站点与定向点之间的距离一般要求不小于交会边的长度。具体原理从略。第10讲水平位移观测（一）第11讲水平位移观测——案例学习

学习目的：结合南昌新八一大桥监测实例掌握水平位移观测方法一、学习目标1.领会变形监测系统的构成与布设；2.掌握水平位移监测的基本内容和基本方法；3.掌握变形监测网的布设原则；4.熟悉典型工程建筑变形监测网的布设方法；5.进一步掌握前方交会法观测的相关内容；6.掌握前方交会进行水平位移观测的操作过程及注意事项。第11讲水平位移观测——案例学习二、学习内容变形监测系统构成概况：基准网是沿上、下游两岸埋设强制对中观测墩，分别构成一个大地四边形，离桥面较远的一对点为基点，其余一对点为工作基点，以此为基准，观测桥梁上指定位置处的水平位移；监测点是在观测位置上埋设不锈钢铆钉，并兼作垂直位移点使用。观测方法：基准网按大地四边形组网观测，观测全部通视方向，对向观测边长，用以检定基准网的稳定性；以离桥面较近的两个点为工作基点，按角度、边长前方交会观测变形监测点。第11讲水平位移观测——案例学习强制对中观测墩桥面变形观测点第11讲水平位移观测——案例学习四、主要观测指标（采用TC2003全站仪）类别方向测回数边长测回数半测回归零差一测回2C较差同方向各测回较差距离往返不符值基准网44696≥2变形点1169-----2（a+b×D）第11讲水平位移观测——案例学习学习情境2变形点监测子情境4倾斜观测一、倾斜产生的原因及观测方法概述倾斜产生的原因：建筑物因地基的不均匀沉降或其它原因，往往会产生倾斜。为了分析倾斜带来的影响，确保建筑的安全，需要进行倾斜观测。2.倾斜的定义：第12讲倾斜观测二、倾斜位移的观测方法：1.悬挂重锤法操作：直接吊垂线测定，即从A’处下放一垂球线至B处，量取B点到垂球线的水平距离，即为a。缺陷：一是建筑物上难以找到能悬挂垂球线的地方；二是当建筑物较高时，垂球线难以稳定，特别是有风天气，垂球线的大幅度摆动给观测精度带来严重影响，即使是利用阻尼装置或采用测定逆转点后求平均值的办法也难以从根本上解决问题。因此，一般认为不适合精度要求较高的高层建筑物或塔式建筑物的倾