變形監(jiān)測(cè)學(xué)習(xí)情境

變形監(jiān)測(cè)學(xué)習(xí)情境第1頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三一、概述變形觀測(cè)點(diǎn)是直接布設(shè)在變形體上，用以測(cè)定變形體變形值的點(diǎn)。變形觀測(cè)點(diǎn)位置的變化被看作是變形體形變的反映。在變形分析過(guò)程中，通過(guò)測(cè)點(diǎn)的變化歸納出變形體整體形變的規(guī)律。變形點(diǎn)與變形的關(guān)系如同樣本和母體的關(guān)系，對(duì)測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)，相當(dāng)于對(duì)變形體變形的一次抽樣。二、變形觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)原則（1）足夠的點(diǎn)數(shù)；（2）能反應(yīng)工程建筑變形情況；（3）與變形體緊密結(jié)合。第7講變形點(diǎn)布設(shè)第2頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三三、典型工程變形觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)（1）工業(yè)與民用建筑物變形觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)示例一：某展覽館沉降觀測(cè)點(diǎn)布置圖變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)第7講變形點(diǎn)布設(shè)第3頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三三、典型工程變形觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)（1）工業(yè)與民用建筑物變形觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)示例二：某工業(yè)車間沉降觀測(cè)點(diǎn)布置圖變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)第7講變形點(diǎn)布設(shè)第4頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三三、典型工程變形觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)（2）水工建筑變形觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)說(shuō)明：混凝土大壩變形變形觀測(cè)包括：基礎(chǔ)深陷及壩體在垂直方向上的伸縮等垂直位移；水平位移；壩體傾斜觀測(cè)及撓度觀測(cè)等。垂直位移觀測(cè)方法簡(jiǎn)要介紹；水平位移觀測(cè)方法——基準(zhǔn)線法、正（倒）垂法；第7講變形點(diǎn)布設(shè)第5頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（2）水工建筑變形觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)；示例：某大壩變形觀測(cè)點(diǎn)布置示意圖第7講變形點(diǎn)布設(shè)第6頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三四、變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)埋設(shè)示意圖（一）第7講變形點(diǎn)布設(shè)第7頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三四、變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)埋設(shè)示意圖（二）第7講變形點(diǎn)布設(shè)第8頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三學(xué)習(xí)情境2變形點(diǎn)監(jiān)測(cè)子情境2垂直位移觀測(cè)第9頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三一、概述垂直位移是指工程建筑物及其基礎(chǔ)在垂直方向的變形，又稱深陷或沉降，其表現(xiàn)形式為不同時(shí)期高程（H）的變化。當(dāng)工程建筑垂直位移不均勻時(shí)，則會(huì)發(fā)生傾斜或扭曲，或造成地面塌陷，給建筑使用和安全造成不利影響；基坑回彈現(xiàn)象的說(shuō)明及回彈觀測(cè)的重要性。第8講垂直位移觀測(cè)（一）第10頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二、觀測(cè)系統(tǒng)的布設(shè)與標(biāo)志基點(diǎn)布設(shè)與檢測(cè)水準(zhǔn)基點(diǎn)要求點(diǎn)的位置穩(wěn)定，其布設(shè)一般采用深埋法。幾種典型的埋設(shè)方法：地表巖石標(biāo)；深埋鋼管標(biāo)；雙金屬標(biāo)；平峒巖石標(biāo)第8講垂直位移觀測(cè)（一）第11頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三地表巖石標(biāo)深埋鋼管標(biāo)第8講垂直位移觀測(cè)（一）第12頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三雙金屬標(biāo)深埋鋼管標(biāo)第8講垂直位移觀測(cè)（一）第13頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2.工作基點(diǎn)布設(shè)與檢測(cè)水準(zhǔn)基點(diǎn)一般采用地表巖石標(biāo)；當(dāng)覆蓋土層較厚時(shí)，也可以采用混凝土水準(zhǔn)標(biāo)石。3.測(cè)點(diǎn)標(biāo)志與埋設(shè)（1）工業(yè)與民用建筑物觀測(cè)標(biāo)志設(shè)備基礎(chǔ)上的標(biāo)志；墻、柱上的標(biāo)志；隱藏式標(biāo)志；綜合標(biāo)志。第8講垂直位移觀測(cè)（一）第14頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三設(shè)備基礎(chǔ)上的標(biāo)志墻柱上的標(biāo)志第8講垂直位移觀測(cè)（一）第15頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三綜合式標(biāo)志隱藏式標(biāo)志第8講垂直位移觀測(cè)（一）第16頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三三、沉降觀測(cè)

沉降觀測(cè)中用得最多的是幾何水準(zhǔn)方法。對(duì)中、小型廠房和土工建筑物的沉降觀測(cè)，一般可以采用普通水準(zhǔn)測(cè)量的方法；而對(duì)于大型廠房、混凝土壩等重要建筑物，則一般采用精密水準(zhǔn)測(cè)量方法。沉降觀測(cè)中應(yīng)該注意如下事項(xiàng)：（1）水準(zhǔn)路線應(yīng)盡量構(gòu)成閉合環(huán)的形式，以便為每期觀測(cè)提供必要的檢核，并通過(guò)平差提高精度；（2）應(yīng)采用“三固定”的方法來(lái)提高沉降觀測(cè)的精度。所謂“三固定”，就是各期觀測(cè)中固定觀測(cè)員、固定儀器、固定施測(cè)線路。第8講垂直位移觀測(cè)（一）第17頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三采用“三固定”的方法之所以能提高精度，是因?yàn)樗谡麄€(gè)變形觀測(cè)過(guò)程中把偶然誤差加以系統(tǒng)化，使其在各期觀測(cè)的差值中自動(dòng)消除的緣故。（3）在固定線路上的固定測(cè)站、轉(zhuǎn)點(diǎn)位置上設(shè)置臨時(shí)標(biāo)志和尺樁，以加快觀測(cè)速度。（4）施工階段的沉降觀測(cè)，應(yīng)利用建筑物平面圖分段記錄觀測(cè)時(shí)的施工進(jìn)度，以便繪制沉降量與荷載的關(guān)系曲線圖。第8講垂直位移觀測(cè)（一）第18頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

學(xué)習(xí)目的：結(jié)合某科技樓沉降監(jiān)測(cè)實(shí)例全面掌握垂直位移觀測(cè)方法第9講垂直位移觀測(cè)-課間實(shí)習(xí)東華理工大學(xué)科技樓外景圖第19頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三一、實(shí)習(xí)目標(biāo)1.領(lǐng)會(huì)變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成與布設(shè)；2.掌握沉降監(jiān)測(cè)的基本內(nèi)容和基本方法；3.掌握變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的布設(shè)原則；4.熟悉典型工程建筑變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的布設(shè)方法；5.進(jìn)一步掌握精密水準(zhǔn)測(cè)量的相關(guān)內(nèi)容；6.掌握用水準(zhǔn)測(cè)量方法進(jìn)行沉降觀測(cè)的操作過(guò)程及注意事項(xiàng)。第9講垂直位移觀測(cè)-課間實(shí)習(xí)第20頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二、實(shí)習(xí)內(nèi)容基點(diǎn)間及基點(diǎn)與工作基點(diǎn)間用二等水準(zhǔn)觀測(cè)；工作基點(diǎn)至測(cè)點(diǎn)、測(cè)點(diǎn)間用四等水準(zhǔn)觀測(cè)。三、實(shí)習(xí)要求掌握二等水準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行基點(diǎn)間觀測(cè)測(cè)的方法及注意事項(xiàng)；掌握四等水準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行測(cè)點(diǎn)間觀測(cè)的方法及注意事項(xiàng)；掌握水準(zhǔn)測(cè)量的數(shù)據(jù)記錄、檢查、計(jì)算；掌握垂直位移觀測(cè)數(shù)據(jù)處理方法；掌握垂直位移觀測(cè)成果質(zhì)量判別方法。第9講垂直位移觀測(cè)-課間實(shí)習(xí)第21頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三四、實(shí)習(xí)主要觀測(cè)指標(biāo)（以數(shù)字水準(zhǔn)儀為例,單位：m）等級(jí)儀器類別視線長(zhǎng)度前后視距差視距差累積視線高度重復(fù)測(cè)量次數(shù)二等DSZ1DSZ05≥3且≤50≤1.5≤3≥0.55且≤2.8≥2四等DSZ1DSZ05≤100≤3≤10三絲能讀數(shù)≥2第9講垂直位移觀測(cè)-課間實(shí)習(xí)第22頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三學(xué)習(xí)情境2變形點(diǎn)監(jiān)測(cè)子情境3水平位移觀測(cè)第23頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三一、概述水平位移的含義、表現(xiàn)形式指工程建筑物在水平面內(nèi)的變形，其表現(xiàn)形式為在不同時(shí)期平面坐標(biāo)或距離的變化。2.水平位移觀測(cè)的方法水平位移觀測(cè)方法因工程建筑物的結(jié)構(gòu)、地理位置、監(jiān)測(cè)目的等因素的不同，可以采用不同的觀測(cè)方法。常規(guī)觀測(cè)法：導(dǎo)線法、前方交會(huì)法等；專用方法：基準(zhǔn)線法、正（倒）垂線法等。第10講水平位移觀測(cè)（一）第24頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二、水平位移典型觀測(cè)方法介紹基準(zhǔn)線法第10講水平位移觀測(cè)（一）第25頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（1）

基準(zhǔn)線法的基本原理

通過(guò)直接讀取觀測(cè)點(diǎn)在基準(zhǔn)線上不同時(shí)期的讀數(shù)，從而確定觀測(cè)點(diǎn)的變形量。（2）基準(zhǔn)線法觀測(cè)系統(tǒng)布設(shè)基準(zhǔn)線觀測(cè)系統(tǒng)一般布設(shè)三級(jí)點(diǎn)位，即檢核基點(diǎn)、工作基點(diǎn)和觀測(cè)點(diǎn)。其中檢校基點(diǎn)用于測(cè)定工作基點(diǎn)的變化情況。點(diǎn)的形式采用觀測(cè)墩，觀測(cè)墩上有強(qiáng)制對(duì)中裝置。一方面可以減少儀器安置時(shí)間，提高工效，更主要的是可以提高觀測(cè)精度。第10講水平位移觀測(cè)（一）第26頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三帶強(qiáng)制對(duì)中裝置的觀測(cè)墩第10講水平位移觀測(cè)（一）第27頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三照準(zhǔn)覘標(biāo)示意圖第10講水平位移觀測(cè)（一）第28頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2.視準(zhǔn)線測(cè)小角法視準(zhǔn)線測(cè)小角法原理第10講水平位移觀測(cè)（一）第29頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三例題講解（見(jiàn)參考教材P32）【例題】某大壩變形觀測(cè)問(wèn)題，大壩在垂直于壩軸線方向上的最大允許水平位移為20mm，點(diǎn)離端點(diǎn)的距離為200m，試確定小角法觀測(cè)時(shí)，角度觀測(cè)的必要精度。通過(guò)本例的講解，要求學(xué)生理解：（1）測(cè)小角法中，對(duì)邊長(zhǎng)的觀測(cè)精度要求不高；（2）如果根據(jù)變形限差確定觀測(cè)精度。第10講水平位移觀測(cè)（一）第30頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3.引張線法引張線法是利用一根在兩端拉緊的鋼絲來(lái)建立起基準(zhǔn)面，以直接測(cè)定偏移值的方法。鋼絲被固定在兩端的工作基點(diǎn)上，觀測(cè)點(diǎn)在不同時(shí)間相對(duì)于鋼絲的偏移值的差即為該觀測(cè)點(diǎn)在垂直于壩軸線方向上的水平位移。第10講水平位移觀測(cè)（一）第31頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三引張線裝置示意圖端點(diǎn)測(cè)點(diǎn)第10講水平位移觀測(cè)（一）第32頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三4.激光準(zhǔn)直法激光準(zhǔn)直法利用激光方向性強(qiáng)的特點(diǎn)，采用激光經(jīng)緯儀直接準(zhǔn)直；或采用波帶板進(jìn)行衍射法準(zhǔn)直，準(zhǔn)直精度可達(dá)到1×10-6

。激光準(zhǔn)直示意圖第10講水平位移觀測(cè)（一）第33頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三激光準(zhǔn)直裝置圖片第10講水平位移觀測(cè)（一）第34頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三5.分段基準(zhǔn)線法分段基準(zhǔn)線法，一方面可以使觀測(cè)視線縮短，減弱旁折光的影響；另一方面，由于觀測(cè)工作分段進(jìn)行獨(dú)立進(jìn)行，每個(gè)測(cè)段均可以較方便地選擇最佳觀測(cè)時(shí)間；此外，分段基準(zhǔn)線還可增加多余觀測(cè)。因此，利用分段基準(zhǔn)線法可以獲得較高的精度第10講水平位移觀測(cè)（一）第35頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三分段基準(zhǔn)線法示意圖第10講水平位移觀測(cè)（一）第36頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三6.導(dǎo)線法對(duì)于拱壩、曲線型橋等非直線形建筑物，導(dǎo)線法是比較簡(jiǎn)單的觀測(cè)方法之一，如下圖。第10講水平位移觀測(cè)（一）第37頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三7.前方交會(huì)法前方交會(huì)法是一種簡(jiǎn)單的交會(huì)圖形，利用它可以測(cè)定不同時(shí)間某個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)，進(jìn)而計(jì)算出測(cè)點(diǎn)的水平位移。前方交會(huì)一般用于拱壩、橋梁、高層建筑物、邊坡滑動(dòng)等的水平位移觀測(cè)。注意：前方交會(huì)時(shí)，測(cè)站點(diǎn)與定向點(diǎn)之間的距離一般要求不小于交會(huì)邊的長(zhǎng)度。具體原理從略。第10講水平位移觀測(cè)（一）第38頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第11講水平位移觀測(cè)——案例學(xué)習(xí)

學(xué)習(xí)目的：結(jié)合南昌新八一大橋監(jiān)測(cè)實(shí)例掌握水平位移觀測(cè)方法第39頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.領(lǐng)會(huì)變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成與布設(shè)；2.掌握水平位移監(jiān)測(cè)的基本內(nèi)容和基本方法；3.掌握變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的布設(shè)原則；4.熟悉典型工程建筑變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的布設(shè)方法；5.進(jìn)一步掌握前方交會(huì)法觀測(cè)的相關(guān)內(nèi)容；6.掌握前方交會(huì)進(jìn)行水平位移觀測(cè)的操作過(guò)程及注意事項(xiàng)。第11講水平位移觀測(cè)——案例學(xué)習(xí)第40頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二、學(xué)習(xí)內(nèi)容變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成概況：基準(zhǔn)網(wǎng)是沿上、下游兩岸埋設(shè)強(qiáng)制對(duì)中觀測(cè)墩，分別構(gòu)成一個(gè)大地四邊形，離橋面較遠(yuǎn)的一對(duì)點(diǎn)為基點(diǎn)，其余一對(duì)點(diǎn)為工作基點(diǎn)，以此為基準(zhǔn)，觀測(cè)橋梁上指定位置處的水平位移；監(jiān)測(cè)點(diǎn)是在觀測(cè)位置上埋設(shè)不銹鋼鉚釘，并兼作垂直位移點(diǎn)使用。觀測(cè)方法：基準(zhǔn)網(wǎng)按大地四邊形組網(wǎng)觀測(cè)，觀測(cè)全部通視方向，對(duì)向觀測(cè)邊長(zhǎng)，用以檢定基準(zhǔn)網(wǎng)的穩(wěn)定性；以離橋面較近的兩個(gè)點(diǎn)為工作基點(diǎn)，按角度、邊長(zhǎng)前方交會(huì)觀測(cè)變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)。第11講水平位移觀測(cè)——案例學(xué)習(xí)第41頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三強(qiáng)制對(duì)中觀測(cè)墩橋面變形觀測(cè)點(diǎn)第11講水平位移觀測(cè)——案例學(xué)習(xí)第42頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三四、主要觀測(cè)指標(biāo)（采用TC2003全站儀）類別方向測(cè)回?cái)?shù)邊長(zhǎng)測(cè)回?cái)?shù)半測(cè)回歸零差一測(cè)回2C較差同方向各測(cè)回較差距離往返不符值基準(zhǔn)網(wǎng)44696≥2變形點(diǎn)1169-----2（a+b×D）第11講水平位移觀測(cè)——案例學(xué)習(xí)第43頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三學(xué)習(xí)情境2變形點(diǎn)監(jiān)測(cè)子情境4傾斜觀測(cè)第44頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期三一、傾斜產(chǎn)生的原因及觀測(cè)方法概述傾斜產(chǎn)生