管道工程測量

13三月2024管道工程測量同濟(jì)大學(xué)出版社制作覃輝(2)管線縱、橫斷面測量1)管線縱、斷面測量和縱斷面圖的繪制管線縱斷面測量的內(nèi)容是根據(jù)沿管線中心線所測得的樁點(diǎn)高程和樁號繪制成縱斷面圖?？v斷面圖反映了沿管線中心線的地面高低起伏和坡度陡緩情況，是設(shè)計(jì)管道埋深、坡度和計(jì)算土方量的主要依據(jù)。為保證管線全線的高程測量精度，應(yīng)先沿管線布設(shè)高程控制。高程控制應(yīng)采用四等水準(zhǔn)測量，一般每隔1~2km布設(shè)一個永久水準(zhǔn)點(diǎn)，作為全線高程的主要控制點(diǎn)，中間每隔300~500m還應(yīng)設(shè)置臨時水準(zhǔn)點(diǎn)，作為縱斷面測量時分段閉合和施工時引測高程的依據(jù)。在沿線高程控制的基礎(chǔ)上，以附合水準(zhǔn)路線的形式、按圖根水準(zhǔn)測量的要求測設(shè)出中心線上各里程樁和加樁的高程。繪制縱斷面圖時，以里程為橫坐標(biāo)，高程為縱坐標(biāo)，按規(guī)定的比例尺將測得的各樁點(diǎn)繪制在透明毫米方格紙上。一般使縱斷面的高程比例尺為水平距離比例尺的10倍或20倍?？梢栽贏utoCAD中，執(zhí)行直線命令Line，以X軸為水平距離(里程數(shù))，Y軸為高程，按1:1的比例尺繪制好縱斷面圖；執(zhí)行創(chuàng)建塊命令Block，將繪制好的縱斷面圖創(chuàng)建成一個名稱為“縱斷面圖1”的塊；同濟(jì)大學(xué)出版社制作覃輝執(zhí)行插入塊命令I(lǐng)nsert，在彈出的圖12-38所示的“插入”對話框中進(jìn)行圖中所示的設(shè)置，圖中是將Y軸的比例尺設(shè)置為X軸比例尺的10倍，單擊“確定”按鈕，在屏幕上指定插入點(diǎn)后即完成操作。插入的塊是一個單一對象，如要修改，應(yīng)先執(zhí)行Explode命令將其分解。根據(jù)縱斷面圖上的管線埋深、縱坡設(shè)計(jì)、橫斷面圖上中線兩側(cè)的地形起伏，可以計(jì)算出管線施工的土方量。建議使用南方測繪公司的CASS軟件自動計(jì)算，參見第11章11.5.3節(jié)。同濟(jì)大學(xué)出版社制作覃輝(3)管道施工測量先檢查管道中線上各種樁位的保存情況，如有破壞，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)和測量數(shù)據(jù)恢復(fù)并進(jìn)行檢核。1)測設(shè)施工控制樁管線開槽后，中線上的各樁位將被挖掉，因此，在開槽前，應(yīng)在不受施工干擾、引測方便和易于保存的位置測設(shè)施工控制樁。施工控制樁分中線控制樁和位置控制樁，如圖12-39所示。中線控制樁設(shè)置在管道中線的延長線上，位置控制樁設(shè)置在與中線垂直的方向上以控制里程樁和井位等。同濟(jì)大學(xué)出版社制作覃輝2)加密水準(zhǔn)點(diǎn)為了便于在施工期間測設(shè)高程，應(yīng)在原有水準(zhǔn)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，沿線每隔150m左右增設(shè)一個臨時水準(zhǔn)點(diǎn)。3)確定開槽口邊線按照管道的設(shè)計(jì)埋深和管徑，再根據(jù)沿線土質(zhì)情況，決定開槽寬度，在地面上定出槽邊線位置，撒上白灰線標(biāo)明。4)設(shè)置坡度橫板并測設(shè)中線釘如圖12-40所示，開槽后，應(yīng)設(shè)置坡度橫板，以控制管道溝槽按照設(shè)計(jì)中線位置進(jìn)行開挖。一般每隔10~20m設(shè)置一塊坡度橫板，并編以樁號。在中線控制樁上安置經(jīng)緯儀，將管道中線投測到坡度橫板上，訂上小鐵釘(稱中線釘)作標(biāo)志。5)測設(shè)坡度釘坡度釘?shù)淖饔檬强刂乒艿罍喜郯凑赵O(shè)計(jì)深度和坡度開挖，坡度釘設(shè)置在坡度立板上，見圖12-40所示。同濟(jì)大學(xué)出版社制作覃輝在坡度橫板上豎直釘立坡度立板，坡度立板的一側(cè)應(yīng)與管道中線平齊。使用水準(zhǔn)測量的方法，在坡度立板上測設(shè)一條高程線，使其高程與管底的設(shè)計(jì)高程相差一整分米數(shù)(稱為下反數(shù))，在該高程線上水平釘一小鐵釘(稱為坡度釘)，以控制溝底的開挖深度和管道的埋設(shè)深度。(4)頂管施工測量當(dāng)?shù)叵鹿芫€穿越公路、鐵路或其它重要建筑物時，常采用頂管施工法。頂管施工是在先挖好的工作坑內(nèi)安放道軌(鐵軌或方木)，將管道沿所要求的方向頂進(jìn)土中，再將管內(nèi)的土方挖出來。頂管施工測量(undergroundpipe-drivingsurvey)的目的是保證頂管按照設(shè)計(jì)中線和高程正確頂進(jìn)或貫通。同濟(jì)大學(xué)出版社制作覃輝1)中線測量如圖12-41a所示，先挖好頂管工作坑，然后根據(jù)地面的中線樁或中線控制樁，用經(jīng)緯儀將管道中線引測到坑壁上。在兩個頂管中線樁上拉一條細(xì)線，緊貼細(xì)線掛兩根垂球線，兩垂球的連線方向即為管道中線方向(見圖12-41b)。制作一把木尺，使其長度等于或略小于管徑，分劃以尺的中央為零向兩端增加。將木尺水平放置在管內(nèi)，如果兩垂球的方向線與木尺上的零分劃線重合(見圖12-41c)，則說明管道中心在設(shè)計(jì)管線方向上，否則，管道有偏差?？梢栽谀境呱献x出偏差值，偏差值超過1.5cm時，需要校正。同濟(jì)大學(xué)出版社制作覃輝2)高程測量先在工作坑內(nèi)布設(shè)好臨時水準(zhǔn)點(diǎn)，再在工作坑內(nèi)安置水準(zhǔn)儀，以在臨時水準(zhǔn)點(diǎn)上豎立的水準(zhǔn)尺為后視，以在頂管內(nèi)待測點(diǎn)上豎立的標(biāo)尺為前視(使用一把小于管徑的標(biāo)尺)，測量出管底高程，將實(shí)測高程值與設(shè)計(jì)高程值比較，其差超過±1cm時，需要校正。在管道頂進(jìn)過程中，每頂進(jìn)0.5m應(yīng)進(jìn)行一次中線測量和高程測量。當(dāng)頂管距離較長時，應(yīng)每隔100m開挖一個工作坑，采用對向頂管施工方法，其貫通誤差應(yīng)不超過3cm。當(dāng)頂管距離太長，直徑較大時，可以使用激光水準(zhǔn)儀或激光經(jīng)緯儀進(jìn)行導(dǎo)向，也可以使用圖12-42所示的管道激光指向儀。管道激光指向儀可以精確地測量出管道的坡度。同濟(jì)大學(xué)出版社制作覃輝(5)管道竣工測量管道竣工測量(finishpipelinesurvey)的內(nèi)容是測繪竣工平面圖和縱斷面圖。竣工平面圖主要是測繪管道的起點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、終點(diǎn)、檢查井、附屬構(gòu)筑物的平面位置和高程、管道與附近重要地物(如永久性房屋、道路、高壓電線桿等)的位置關(guān)系等?？⒐たv斷面圖是用水準(zhǔn)測量方法測定管頂?shù)母叱毯蜋z查井內(nèi)管底的高程，用鋼尺丈量距離?？v斷面圖的測繪應(yīng)在回填土之前進(jìn)行?！?2.7建筑變形測量建筑變形(constructiondeformation)包括沉降和位移。其中沉降觀測(settlementobservation)在高程控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，位移觀測(displacementobservation)在平面控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行。建筑變形測量是每隔一定時期，對控制點(diǎn)和觀測點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)測量，通過計(jì)算相鄰兩次測量的變形量及累積變形量來確定建筑物的變形值和分析變形規(guī)律。建筑變形測量應(yīng)遵循技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量的原則，嚴(yán)格按照《建筑變形測量規(guī)程》(JGJ/T8-97)的規(guī)定進(jìn)行。§12.7.1建筑變形測量的一般規(guī)定(1)變形測量的基本要求1)建筑變形測量應(yīng)能確切反映建筑物、構(gòu)筑物及其場地的實(shí)際變形程度或變形趨勢，并以此作為確定作業(yè)方法和檢驗(yàn)成果質(zhì)量的基本要求。同濟(jì)大學(xué)出版社制作覃輝2)變形測量工作開始前，應(yīng)根據(jù)變形類型、測量目的、任務(wù)要求以及測區(qū)條件進(jìn)行施測方案設(shè)計(jì)。重大工程或具有重要科研價(jià)值的項(xiàng)目，尚應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。施測方案應(yīng)經(jīng)實(shí)地勘選、多方案精度估算和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較后擇優(yōu)選取。(2)變形測量實(shí)施的程序與要求1)應(yīng)按測定沉降或位移的要求，分別選定測量點(diǎn)，埋設(shè)相應(yīng)的標(biāo)石標(biāo)志，建立高程控制網(wǎng)或平面控制網(wǎng)，亦可建立三維控制網(wǎng)。高程測量宜采用測區(qū)原有高程系統(tǒng)，平面測量可采用獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)。2)應(yīng)按確定的觀測周期與總次數(shù)，對監(jiān)測網(wǎng)進(jìn)行觀測。新建的大型和重要建筑，應(yīng)從其施工開始進(jìn)行系統(tǒng)的觀測，直至變形達(dá)到規(guī)定的穩(wěn)定程度為止。3)對各周期的觀測成果應(yīng)及時處理，并應(yīng)選取與實(shí)際變形情況接近或一致的參考系進(jìn)行嚴(yán)密平差計(jì)算和精度評定。對重要的監(jiān)測成果，應(yīng)進(jìn)行變形分析，并對變形趨勢作出預(yù)報(bào)。(3)設(shè)置變形測量點(diǎn)的要求變形測量點(diǎn)可分為控制點(diǎn)和觀測點(diǎn)(又稱變形點(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)、走向點(diǎn)等工作點(diǎn)。各種測量點(diǎn)的選設(shè)及使用，應(yīng)符合下列要求：1)工基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)選設(shè)在變形影響范圍以外便于長期保存的穩(wěn)定位置。使用時，應(yīng)作穩(wěn)定性檢查或檢驗(yàn)，并應(yīng)以穩(wěn)定或相對穩(wěn)定的點(diǎn)作為測定變形的參考點(diǎn)。同濟(jì)大學(xué)出版社制作覃輝2)工作基點(diǎn)應(yīng)選設(shè)在靠近觀測目標(biāo)且便于聯(lián)測觀測點(diǎn)的穩(wěn)定或相對穩(wěn)定位置。測定總體變形的工作基點(diǎn)，當(dāng)按兩個層次布網(wǎng)觀測時，使用前應(yīng)利用基準(zhǔn)點(diǎn)或檢核點(diǎn)對其進(jìn)行穩(wěn)定性檢測。測定區(qū)段變形的工作基點(diǎn)可直接用作起算點(diǎn)。其中，總體變形系指觀測目標(biāo)均為動點(diǎn)的變形，包括地基與基礎(chǔ)的絕對變形與相對變形；區(qū)段變形系指觀測目標(biāo)具有相對定點(diǎn)的變形，包括獨(dú)立的局部地基變形、建筑物整體變形和結(jié)構(gòu)段變形等。3)當(dāng)基準(zhǔn)點(diǎn)與工作基點(diǎn)之間需要進(jìn)行連接時應(yīng)布設(shè)聯(lián)系點(diǎn)，選設(shè)其點(diǎn)位時應(yīng)顧及連接的構(gòu)形，位置所在處應(yīng)相對穩(wěn)定。4)對需要單獨(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)觀測點(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)或鄰近的基準(zhǔn)點(diǎn)和其他工作點(diǎn)對其進(jìn)行觀測。(4)建筑變形測量的精度等級建筑變形測量的等級劃分及其精度要求列于表12-1。同濟(jì)大學(xué)出版社制作覃輝(5)建筑變形測量的周期1)對于單一層次布網(wǎng)，觀測點(diǎn)與控制點(diǎn)應(yīng)按變形觀測周期進(jìn)行觀測；對于兩個層次布網(wǎng)，觀測點(diǎn)及聯(lián)測的控制點(diǎn)應(yīng)按變形觀測周期進(jìn)行觀測，控制網(wǎng)部分可按復(fù)測周期進(jìn)行觀測。2)變形觀測周期應(yīng)以能系統(tǒng)反映所測變形的變化過程且不遺漏其變化時刻為原則，根據(jù)單位時間內(nèi)變形量的大小及外界因素影響確定。當(dāng)觀測中發(fā)現(xiàn)變形異常時，應(yīng)及時增加觀測次數(shù)。同濟(jì)大學(xué)出版社制作覃輝3)控制網(wǎng)復(fù)測周期應(yīng)根據(jù)測量目的和點(diǎn)位的穩(wěn)定情況確定，一般宜每半年復(fù)測一次。在建筑施工過程中應(yīng)適當(dāng)縮短觀測時間間隔，點(diǎn)位穩(wěn)定后可適當(dāng)延長觀測時間間隔。當(dāng)復(fù)測成果或檢測成果出現(xiàn)異常，或測區(qū)受到如地震、洪水、臺風(fēng)、爆破等外界因素影響時，應(yīng)及時進(jìn)行復(fù)測。4)變形測量的首次(即零周期)觀測應(yīng)適當(dāng)增加觀測量，以提高初始值的可靠性。5)不同周期觀測時，宜采用相同的觀測網(wǎng)形和觀測方法，并使用相同類型的測量儀器。對于特級和一級變形觀測，還宜固定觀測人員、選擇最佳觀測時段、在基本相同的環(huán)境和條件下觀測?！?2.7.2沉降觀測在建筑物施工過程中，隨著上部結(jié)構(gòu)的逐步建成、地基荷載的逐步增加，將使建筑物產(chǎn)生下沉現(xiàn)象。建筑物的下沉是逐漸產(chǎn)生的，并將延續(xù)到竣工交付使用后的相當(dāng)長一段時期。因此建筑物的沉降觀測應(yīng)按照沉降產(chǎn)生的規(guī)律進(jìn)行。沉降觀測在高程控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行。在建筑物周圍一定距離遠(yuǎn)的、基礎(chǔ)穩(wěn)固、便于觀測的地方，布設(shè)一些專用水準(zhǔn)點(diǎn)，在建筑物的能反映沉降情況的位置設(shè)置一些沉降觀測點(diǎn)，根據(jù)上部荷載的加載情況，每隔一定的時期觀測基準(zhǔn)點(diǎn)與沉降觀測點(diǎn)之間的高差一次，據(jù)此計(jì)算與分析建筑物的沉降規(guī)律。同濟(jì)大學(xué)出版社制作覃輝(1)專用水準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)置專用水準(zhǔn)點(diǎn)分水準(zhǔn)基點(diǎn)和工作基點(diǎn)。每一個測區(qū)的水準(zhǔn)基點(diǎn)不應(yīng)少于3個，對于小測區(qū)，當(dāng)確認(rèn)點(diǎn)位穩(wěn)定可靠時可少于3個，但連同工作基點(diǎn)不得少于2個。水準(zhǔn)基點(diǎn)的標(biāo)石，應(yīng)埋設(shè)在基巖層或原狀土層中。在建筑區(qū)內(nèi)，點(diǎn)位與鄰近建筑物的距離應(yīng)大于建筑物基礎(chǔ)最大寬度的2倍，其標(biāo)石埋深應(yīng)大于鄰近建筑物基礎(chǔ)的深度。在建筑物內(nèi)部的點(diǎn)位，其標(biāo)石埋深應(yīng)大于地基土壓層的深度。水準(zhǔn)基點(diǎn)的標(biāo)石，可根據(jù)點(diǎn)位所在處的不同地質(zhì)條件選埋基巖水準(zhǔn)基點(diǎn)標(biāo)石(圖12-43a)、深埋鋼管水準(zhǔn)基點(diǎn)標(biāo)石(圖12-43b)、深埋雙金屬管水準(zhǔn)基點(diǎn)標(biāo)石(圖12-43c)混凝土基本水準(zhǔn)標(biāo)石(圖12-43d)。同濟(jì)大學(xué)出版社制作覃輝工作基點(diǎn)與聯(lián)系點(diǎn)布設(shè)的位置應(yīng)視構(gòu)網(wǎng)需要確定。工作基點(diǎn)位置與鄰近建筑物的距離不得小于建筑物基礎(chǔ)深度的1.5~2.0倍。工作基點(diǎn)與聯(lián)系點(diǎn)也可設(shè)置在穩(wěn)定的永久性建筑物墻體或基礎(chǔ)上。工作基點(diǎn)的標(biāo)石，可按點(diǎn)位的不同要求選埋淺埋鋼管水準(zhǔn)標(biāo)石(見圖2-43)、混凝土普通水準(zhǔn)標(biāo)石或墻角、墻上水準(zhǔn)標(biāo)志(見圖2-15)等。水準(zhǔn)標(biāo)石埋設(shè)后，應(yīng)達(dá)到穩(wěn)定后方可開始觀測。穩(wěn)定期根據(jù)觀測要求與測區(qū)的地質(zhì)條件確定，一般不宜少于15天。專用水準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)避開交通干道、底下管線、倉庫堆棧、水源地、河岸、松軟填土、滑坡地段、機(jī)器振動區(qū)以及其他能使標(biāo)石、標(biāo)志易遭腐蝕和破壞的地點(diǎn)。(2)沉降觀測點(diǎn)的設(shè)置在建筑物上布設(shè)一些能全面反映建筑物地基變形特征并結(jié)合地質(zhì)情況及建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定，點(diǎn)位宜選擇在下列位置：1)建筑物的四角、大轉(zhuǎn)角處及沿外墻每10~15m處或每隔2~3根柱基上。2)高層建筑物、新舊建筑物、縱橫墻等交接處的兩側(cè)。3)建筑物裂縫和沉降縫兩側(cè)、基礎(chǔ)埋深相差懸殊處、人工地基與天然地基接壤處、不同結(jié)構(gòu)的分界處及填挖方分界處。4)寬度大于等于15m或小于15m而地質(zhì)復(fù)雜以及膨脹土地區(qū)的建筑物，在承重內(nèi)隔墻中部設(shè)內(nèi)墻點(diǎn)，在室內(nèi)地面中心及四周設(shè)地面點(diǎn)。5)鄰近堆置重物處、受振動有顯著影響的部位及基礎(chǔ)下的暗浜(溝)處。6)框架結(jié)構(gòu)建筑物的每個或部分柱基上或沿縱橫軸線設(shè)點(diǎn)。同濟(jì)大學(xué)出版社制作覃輝7)片筏基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)底板或接近基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)部分之四角處及其中部位置。8)重型設(shè)備基礎(chǔ)和動力設(shè)備基礎(chǔ)的四角、基礎(chǔ)型式或埋深改變處以及地質(zhì)條件變化處兩側(cè)。9)電視塔、煙囪、水塔、油罐、煉油塔、高爐等高聳建筑物，沿周邊在與基礎(chǔ)軸線相交的對稱位置上布點(diǎn)，點(diǎn)數(shù)不少于4個。沉降觀測標(biāo)志，可根據(jù)不用的建筑結(jié)構(gòu)類型和建筑材料，采用墻(柱)標(biāo)志、基礎(chǔ)標(biāo)志和隱蔽式標(biāo)志(用于賓館等高級建筑物)，各類標(biāo)志的立尺部位應(yīng)加工成半球形或有明顯的突出點(diǎn)，并涂上防腐劑，如圖12-45所示。標(biāo)志埋設(shè)位置應(yīng)避開如雨水管、窗臺線、暖氣片、暖水片、暖水管、電氣開關(guān)等有礙設(shè)標(biāo)與觀測的障礙物，并應(yīng)視立尺需要離開墻(柱)面和地面一定距離。同濟(jì)大學(xué)出版社制作覃輝(3)高差觀測高差觀測宜采用水準(zhǔn)測量方法，當(dāng)不便使用水準(zhǔn)測量或需要進(jìn)行自動觀測時，可以采用液體靜力水準(zhǔn)測量方法，當(dāng)測量點(diǎn)間的高差較大且精度要求低時，亦可采用短視線三角高程測量方法。本節(jié)只介紹水準(zhǔn)測量方法。1)水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)對于建筑物較少的測區(qū)，宜將水準(zhǔn)點(diǎn)連同觀測點(diǎn)按單一層次布設(shè)；對于建筑物較多且分散的大測區(qū)，宜按兩個層次布網(wǎng)，即由水準(zhǔn)點(diǎn)組成高程控制網(wǎng)、觀測點(diǎn)與所聯(lián)測的水準(zhǔn)點(diǎn)組成擴(kuò)展網(wǎng)。高程控制網(wǎng)應(yīng)布設(shè)為閉合環(huán)、結(jié)點(diǎn)網(wǎng)或附合高程路線。2)水準(zhǔn)測量的等級劃分水準(zhǔn)測量劃分為特級、一級、二級和三級。各級水準(zhǔn)測量的觀測限差列于表12-2，視線長度、前后視距差、視線高度應(yīng)符合表12-3的規(guī)定。同濟(jì)大學(xué)出版社制作覃輝3)水準(zhǔn)測量精度等級的選擇水準(zhǔn)測量的精度等級是根據(jù)建筑物最終沉降量的觀測中誤差來確定的。建筑物的沉降量分絕對沉降量和相對沉降量。絕對沉降的觀測中誤差，按低、中、高壓縮性地基土的類別，分別選±0.5mm、±1.0mm、±2.5mm；相對沉降(如沉降差、基礎(chǔ)傾斜、局部傾斜等)、局部地基沉降(如基礎(chǔ)回彈、地基土分層沉降等)以及膨脹土地基變形等的觀測中誤差，均不應(yīng)超過其變形允許值的1/20，建筑物整體變形(如工程設(shè)施的整體垂直撓曲等)的觀測中誤差，不應(yīng)超過其允許垂直偏差的1/10，結(jié)構(gòu)段變形(如平置構(gòu)件撓度等)的觀測中誤差，不應(yīng)超過其變形允許值的1/6。確定了絕對沉降觀測中誤差和相對沉降觀測中誤差后，按下列公式之一估算單位權(quán)中誤差(它也是觀測點(diǎn)測站高差中誤差)：同濟(jì)大學(xué)出版社制作覃輝式中，QH為水準(zhǔn)網(wǎng)中最弱觀測點(diǎn)高程H的權(quán)倒數(shù)，Qh為水準(zhǔn)網(wǎng)中待求觀測點(diǎn)間高差h的權(quán)倒數(shù)。求出觀測點(diǎn)測站高差中誤差μ后，根據(jù)表12-1的規(guī)定確定水準(zhǔn)測量的精度等級。4)水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)標(biāo)尺的檢驗(yàn)水準(zhǔn)測量觀測前，應(yīng)對使用的水準(zhǔn)儀、水準(zhǔn)標(biāo)尺進(jìn)行檢驗(yàn)，項(xiàng)目進(jìn)行中也應(yīng)進(jìn)行定期檢驗(yàn)。水準(zhǔn)儀的角對于特級水準(zhǔn)觀測不得大于10″，對于一、二級水準(zhǔn)觀測不得大于15″，對于三級水準(zhǔn)觀測不得大于20″。補(bǔ)償式自動安平水準(zhǔn)儀的補(bǔ)償誤差絕對值不得大于0.2″。水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃線的分米分劃線誤差和米分劃間隔真長與名義長度之差，對線條式因瓦合金標(biāo)尺不應(yīng)大于0.1mm，對區(qū)格式木質(zhì)標(biāo)尺不應(yīng)大于0.5mm。5)沉降觀測周期和觀測時間可按下列要求并結(jié)合具體情況確定。①建筑物施工階段的觀測，應(yīng)隨施工進(jìn)度及時進(jìn)行。一般建筑，可在基礎(chǔ)完工后或地下室砌完后開始觀測；大型、高層建筑，可在基礎(chǔ)墊層或基礎(chǔ)底部完成后開始觀測。觀測次數(shù)與間隔時間應(yīng)視地基與增加荷載的情況而定。民用建筑可每加高l～5層觀測一次；工業(yè)建筑可按不同施工階段(如回填基坑、安裝柱子和屋架、砌筑墻體、設(shè)備安裝等)分別進(jìn)行觀測。同濟(jì)大學(xué)出版社制作覃輝如建筑物均勻增高，應(yīng)至少在增加荷載的25％、50％、75％和100％時各測一次。施工過程中如暫時停工，在停工時及重新開工時應(yīng)各觀測一次。停工期間，可每隔2～3個月觀測一次。②建筑物使用階段的觀測次數(shù)，應(yīng)視地基土類型和沉降速度大小而定。除有特殊要求者外，一般情況下，可在第一年觀測3～4次，第二年觀測2～3次，第三年后每年1次，直至穩(wěn)定為止。觀測期限一般不少于如下規(guī)定：砂土地基2年，膨脹土地基3年，粘土地基5年，軟土地基10年。③在觀測過程中，如在基礎(chǔ)附近地面有荷載突然增減、基礎(chǔ)四周大量積水、長時間連續(xù)降雨等情況，均應(yīng)及時增加觀測次數(shù)。當(dāng)建筑物突然發(fā)生大量沉降、不均勻沉降或嚴(yán)重裂縫時，應(yīng)立即進(jìn)行逐日或幾天一次的連續(xù)觀測。④沉降是否進(jìn)入穩(wěn)定階段，應(yīng)由沉降量與時間關(guān)系曲線判定。對重點(diǎn)觀測和科研觀測工程，若最后三個周期觀測中每周期沉降量不大于倍測量中誤差時可認(rèn)為已進(jìn)入穩(wěn)定階段。一般觀測工程，若沉降速度小于0.01~0.04mm/d，可認(rèn)為已進(jìn)入穩(wěn)定階段，具體取值宜根據(jù)各地區(qū)地基土的壓縮性確定。6)沉降觀測的成果處理沉降觀測成果處理的內(nèi)容是，對水準(zhǔn)網(wǎng)進(jìn)行嚴(yán)密平差計(jì)算，求出觀測點(diǎn)每期觀測高程的平差值，計(jì)算相鄰兩次觀測之間的沉降量和累積沉降量，分析沉降量與增加荷載的關(guān)系。同濟(jì)大學(xué)出版社制作覃輝表12-4列出了某建筑物上6個觀測點(diǎn)的沉降觀測結(jié)果，圖12-46是根據(jù)表12-4的數(shù)據(jù)畫出的各觀測點(diǎn)的沉降、荷重、時間關(guān)系曲線圖。同濟(jì)大學(xué)出版社制作覃輝同濟(jì)大學(xué)出版社制作覃輝§12.7.3位移觀測位移觀測一般是在平面控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行。(1)平面控制網(wǎng)的布設(shè)1)對于建筑物地基基礎(chǔ)及場地的位移觀測，宜按兩個層次布設(shè)，即由控制點(diǎn)組成控制網(wǎng)、由觀測點(diǎn)及所聯(lián)測的控制點(diǎn)組成擴(kuò)展網(wǎng)；對于單個建筑物上部或構(gòu)件的位移觀測，可將控制點(diǎn)連同觀測點(diǎn)按單一層次布設(shè)。2)控制網(wǎng)可采用測角網(wǎng)、測邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)或?qū)Ь€網(wǎng)；擴(kuò)展網(wǎng)和單一層次布網(wǎng)可采用角交會、邊交會、邊角交會、基準(zhǔn)線或附合導(dǎo)線等形式。各種布網(wǎng)均應(yīng)考慮網(wǎng)形強(qiáng)度，長短邊不宜懸殊過大。3)基準(zhǔn)點(diǎn)(包括控制網(wǎng)的基線端點(diǎn)、單獨(dú)設(shè)置的基準(zhǔn)點(diǎn))、工作基點(diǎn)(包括控制網(wǎng)中的工作基點(diǎn)、基準(zhǔn)線端點(diǎn)、導(dǎo)線端點(diǎn)、交會法的測站點(diǎn)等)以及聯(lián)系點(diǎn)、檢核點(diǎn)和走向點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)不同布網(wǎng)方式與構(gòu)形。每一測區(qū)的基準(zhǔn)點(diǎn)不應(yīng)少于2個，每一測區(qū)的工作基點(diǎn)亦不應(yīng)少于2個。4)平面控制點(diǎn)標(biāo)志的型式及埋設(shè)應(yīng)符合下列要求：①對特級、一級、二級及有需要的三級位移觀測的控制點(diǎn)，應(yīng)建造觀測墩(見圖12-47a)或埋設(shè)專門觀測標(biāo)石，并應(yīng)根據(jù)使用儀器和照準(zhǔn)標(biāo)志的類型，顧及觀測精度要求，配備強(qiáng)制對中裝置。強(qiáng)制對中裝置的對中誤差最大不應(yīng)超過±0.lmm。同濟(jì)大學(xué)出版社制作覃輝②照準(zhǔn)標(biāo)志應(yīng)具有明顯的幾何中心或軸線，并應(yīng)符合圖像反差大、圖案對稱、相位差小和本身不變形等要求。根據(jù)點(diǎn)位不同情況可選用重力平衡球式標(biāo)(見圖12-47b)、旋入式桿狀標(biāo)、直插式覘牌、屋頂標(biāo)和墻上標(biāo)等型式的標(biāo)志。同濟(jì)大學(xué)出版社制作覃輝5)平面控制網(wǎng)的精度等級用于一般工程位移觀測的平面控制網(wǎng)分為一、二、三級，可以采用測角網(wǎng)、測邊網(wǎng)或?qū)Ь€網(wǎng)的型式布設(shè)，其技術(shù)要求分別列于表12-5、11-6和11-7。同濟(jì)大學(xué)出版社制作覃輝同濟(jì)大學(xué)出版社制作覃輝同濟(jì)大學(xué)出版社制作覃輝7)經(jīng)緯儀與光電測距儀的檢驗(yàn)及觀測要求①經(jīng)緯儀和光電測距儀在項(xiàng)目開始前，應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)，項(xiàng)目進(jìn)行中也應(yīng)定期檢驗(yàn)。②水平角觀測應(yīng)在通視良好、呈像清晰穩(wěn)定時進(jìn)行。晴天的日出、日落和中午前后不宜觀測。當(dāng)視線過于靠近吸熱放熱強(qiáng)烈的地形地物時，應(yīng)選擇陰天或有風(fēng)但不影響儀器穩(wěn)定的時間進(jìn)行觀測。③距離觀測應(yīng)在呈像清晰、氣象條件穩(wěn)定時進(jìn)行。陰天、有微風(fēng)時可全天觀測，晴天最佳觀測時間為日出后1h左右和日落前1h左右。雷雨前后、大霧、大風(fēng)、雨、雪和大氣透明度很差時，不應(yīng)進(jìn)行觀測。測線離地面或障礙物宜在1.3m以上。測站不應(yīng)設(shè)在受電磁場影響范圍之內(nèi)。④每站水平角觀測中，應(yīng)避免二次調(diào)焦，對于大傾斜方向的觀測，應(yīng)嚴(yán)格控制照準(zhǔn)部管水準(zhǔn)氣泡偏移，當(dāng)豎直角超過3°時，應(yīng)進(jìn)行儀器豎軸傾斜改正。(2)建筑物主體傾斜觀測建筑物的位移觀測包括主體傾斜觀測、水平位移觀測、裂縫觀測、撓度觀測、日照變形觀測、風(fēng)振觀測和場地滑坡觀測，本節(jié)只介紹主體傾斜觀測的方法。主體傾斜觀測是測定建筑物頂部相對于底部或各層間上層相對于下層的水平位移與高差，分別計(jì)算整體或分層的傾斜度、傾斜方向以及傾斜速度。對具有剛性建筑的整體傾斜，亦可通過測量頂面或基礎(chǔ)的相對沉降間接確定。1)建筑物主體傾斜觀測點(diǎn)位的布設(shè)要求①觀測點(diǎn)應(yīng)沿對應(yīng)測站點(diǎn)的某主體豎直線，對整體傾斜按頂部、底部，對分層傾斜按分層部位、底部上下對應(yīng)布設(shè)。同濟(jì)大學(xué)出版社制作覃輝②當(dāng)從建筑物外部觀測時，測站點(diǎn)或工作基點(diǎn)的點(diǎn)位應(yīng)選在與照準(zhǔn)目標(biāo)中心連線呈接近正交或呈等分角的方向線上距照準(zhǔn)目標(biāo)1.5~2.0倍目標(biāo)高度的固定位置處；當(dāng)利用建筑物內(nèi)豎向通道觀測時，可將通道底部中心點(diǎn)作為測站點(diǎn)。③按縱橫軸線或前方交會布設(shè)的測站點(diǎn)，每點(diǎn)應(yīng)選設(shè)1~2個定向點(diǎn)。基線端點(diǎn)的選設(shè)應(yīng)顧及其測距或丈量的要求。2)觀測點(diǎn)位的標(biāo)志設(shè)置①建筑物頂部和墻體上的觀測點(diǎn)標(biāo)志，可采用埋入式照準(zhǔn)標(biāo)志型式。有特殊要求時，應(yīng)專門設(shè)計(jì)。②不便埋設(shè)標(biāo)志的塔形、圓形建筑物以及豎直構(gòu)件，可以照準(zhǔn)視線所切同高邊緣認(rèn)定的位置或用高度角控制的位置作為觀測點(diǎn)位。③位于地面的測站點(diǎn)和走向點(diǎn)，可根據(jù)不同的觀測要求，采用帶有強(qiáng)制對中設(shè)備的觀測墩(見圖12-47a)或混凝土標(biāo)石。④對于一次性傾斜觀測項(xiàng)目，觀測點(diǎn)標(biāo)志可采用標(biāo)記形式或直接利用符合位置與照準(zhǔn)要求的建筑物特征部位；測站點(diǎn)可采用小標(biāo)石或臨時性標(biāo)志。3)主體傾斜觀測方法根據(jù)不同的觀測條件與要求，主體傾斜觀測可以選用下列方法進(jìn)行。①從建筑物或構(gòu)件的外部觀測時，宜選用下列經(jīng)緯儀觀測法。a）投點(diǎn)法：觀測時，應(yīng)在底部觀測點(diǎn)位置安置量測設(shè)施(如水平讀數(shù)尺等)，在每測站安置經(jīng)緯儀投影時，應(yīng)按正倒鏡法以所測每對上下觀測點(diǎn)標(biāo)志間的水平位移分量，按矢量相加法求得水平位移值(傾斜量)和位移方向(傾斜方向)；同濟(jì)大學(xué)出版社制作覃輝b)測水平角法：對塔形、圓形建筑物或構(gòu)件，每測站的觀測，應(yīng)以走向點(diǎn)作為零方向，以所測各觀測點(diǎn)的方向值和至底部中心的距離，計(jì)算頂部中心相對底部中心的水平位移分量。對矩形建筑物，可在每測站直接觀測頂部觀測點(diǎn)與底部觀測點(diǎn)之間的夾角或上層觀測點(diǎn)與下層觀測點(diǎn)之間的夾角，以所測角值與距離值計(jì)算整體的或分層的水平位移分量和位移方向；c)前方交會法：如圖12-48所示，所選基線應(yīng)與觀測點(diǎn)組成最佳構(gòu)形，交會角γ宜在60°~120°之間。水平位移計(jì)算，可采用直接由兩周期觀測方向值之差解算坐標(biāo)變化量的方向差交會法，亦可采用按每周期計(jì)算觀測點(diǎn)坐標(biāo)值，再以坐標(biāo)差計(jì)算水平位移的方法。同濟(jì)大學(xué)出版社制作覃輝②當(dāng)利用建筑物或構(gòu)件的頂部與底部之間一定豎向通視條件進(jìn)行觀測時，宜選用下列鉛垂觀測方法：a)吊垂球法：應(yīng)在頂部或需要的高度處觀測點(diǎn)位置上，直接或支出一點(diǎn)懸掛適當(dāng)重量的垂球，在垂線下的底部固定讀數(shù)設(shè)備(如毫米格網(wǎng)讀數(shù)板)，直接讀取或量出上部觀測點(diǎn)相對底部觀測點(diǎn)的水平位移量和位移方向；b)激光鉛直儀觀測法：應(yīng)在頂部適當(dāng)位置安置接收靶，在其垂線下的地面或地板上安置激光鉛直儀或激光經(jīng)緯儀，按一定周期觀測，在接收靶上直接讀取或量出預(yù)部的水平位移量和位移方向。作業(yè)中儀器應(yīng)嚴(yán)格置平、對中；c）激光位移計(jì)自動測記法：位移計(jì)宜安置在建筑物底層或地下室地板上，接收裝置可設(shè)在頂層或需要觀測的樓層，激光通道可利用樓梯間梯井，測試室直選在靠近頂部的樓層內(nèi)。當(dāng)位移計(jì)發(fā)射激光時，從測試室的光線示波器上可直接獲取位移圖像及有關(guān)參數(shù)，并自動記錄成果；d)正錘線法：錘線直選用直徑0.6~1.2mm的不銹鋼絲，上端可錨固在通道頂部或需要高度處所設(shè)的支點(diǎn)上。穩(wěn)定重錘的油箱中應(yīng)裝有粘性小、不冰凍的液體。觀測