建筑物水平位移及倾监测

获取某点水平位移量的方法
确定某点水平位移量的方法有测尺量距、物理 测距、测角网解算、GPS定位等。
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视准线法
原理：视准线法是由经纬仪的视准面形成固定 的基准线，以测定各观测点相对基准线的垂直 距离变化，从而求得其位移量。当采用视准线 法测定位移时，应符合下列规定： 1、在视准线两端各自向外的延长线上，宜埋设 检核点。在观测成果的处理中，应顾及视准线 端点的偏差改正（理解）；
提纲
一、测量坐标系统 二、水平位移观测 三、倾斜观测
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一、测量坐标系统
2
常用的测量坐标系统
3
大地坐标系
4
大地坐标系
5
大地坐标系
6
大地坐标系
7
大地坐标系
8
空间直角坐标系
9
高斯平面直角坐标系
10
独立平面直角坐标系
11
独立平面直角坐标系
12
独立平面直角坐标系
13
独立平面直角坐标系
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测算内容
建筑主体倾斜观测应测定建筑顶部观测点相 对于底部固定点或上层相对于下层观测点的
（倾斜度）、倾斜方向及（倾斜速率）。
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监测周期的确定
主体倾斜观测的周期，可视倾斜速度每 （ 1～3 ）个月观测一次。如遇基础附近因大量
堆载或卸载、场地降雨长期积水等而导致倾斜
速度加快时，应（及时增加观测次数 ）。
位移观测点
毫米 5
位移量
10 15 20 25
检核点1
检核点2
30 35
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视准线法
3、采用小角法进行视准线测量时，视准线应按平行于 待测建筑边线布置，观测点偏离视准线的偏角不应超过 30″。偏离值d可按公式d=α/ρD。
式中， α—— 偏角（″） ；
D—— 从观测端点到观测点的距离（m）； ρ——常数，其值为206265。
利用全站仪按极坐标法进行位移测量是， 其误差的主要来源有 测角误差、测距误差
、对中误差 、读数误差 等，要注意选择
合适的位置和时间段，认真操作，尽可能 减小误差。
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提交资料
水平位移观测应提交的资料如下： 1、水平位移观测点布置图；
2、水平位移观测成果表；
3、水平位移曲线。
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第二章 水准测量
三、倾斜观测 ◆基本概念 ◆目的和意义（为何要做？） ◆常用方法简介（怎么做？方法和步骤） ◆实施观测的准备（何时做？） ◆提交资料（如何体现？）
4、选设观测基准点、工作基点、观测点或观测标志。 标志应牢固、适用、美观。若受条件限制或对于高 耸建筑，也可选定变形体上特征明显的塔尖、避雷 针、圆柱(球)体边缘等作为观测点；
5、配备满足精度的仪器设备，经送检和自检合格；
6、配备有相应资格证并熟悉业务的项目组。
上述各项准备好，且现场具备埋点和观测条件后即可埋 点后观测，根据加载检核或变形监控等目的不同， 实施的时间也不同）。
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常用方法简介
根据现场情况可选用经纬仪器投点法、垂线法、
测水平角法、前方交会法、激光铅直仪观测法、
测定基础沉降差法。
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差异沉降法算基础倾斜
差异沉降法算基础倾斜的公式为： a＝（SA - SB）/L
式中：
SA、SB——基础或构件倾斜方向A、B两点的 沉降量（mm）； L——A、B两点间的距离（mm）。
相对于其下标记点的偏移量。
具体操作如（图1、图2）所示：
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经纬仪投点法
投点法示意图1：
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经纬仪投点法
投点法示意图2：
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经纬仪投点法
观测步骤：
1 将全站仪设置在距建筑物1.5～2.0倍目标高度的固定位
置M点，严格整平、对中，用盘左、盘右两个度盘
分别进行投影，取中点，并量取上、下标记投影点 在视线MP方向上的偏移值a1； 2 将全站仪转移至与原观测方向成90°角的方向NP上， 同法可求得该方向上的偏离值a2； 3 本例中的M、N点分别在成90°的墙体轴线TP、SP的 方向线上 ; 4 利用矢量合的方法可求出实际偏差方向和偏差量。
6、根据需要实施地震等模拟试验时（如隔震垫等）；
7、其他。总之是为了施工、安全、试验等实际需要。
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实施观测的准备
1、接受委托；
2、收集资料，根据建筑或观测体的特点和施测要求结 合规范做好观测方案的设计和技术准备工作，并取 得委托方及相关人员的配合； 3、确定观测方法和坐标系；
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实施观测的准备
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点位布设
1、点位布设（建筑倾斜监测点应符合下列要 求）：
1 监测点宜布置在建筑角点、变形缝两侧的承重
柱或墙上；
2 监测点应沿主体顶部、底部上下对应布设，上、
下监测点应布置在同一竖直线上。
3 当由基础的差异沉降推算建筑倾斜时，监测点
的布置同建筑竖向位移监测点的布置。
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经纬仪投点法
投点法：用全站仪将建筑物竖向轴线上、下标记点直接 投影到同一个水平面上，用钢尺量出竖向轴线上标记点
4、选设观测基准点、工作基点、观测点或观测标志。 标志应牢固、适用、美观。若受条件限制或对于高 耸建筑，也可选定变形体上特征明显的塔尖、避雷 针、圆柱(球)体边缘等作为观测点。对于基坑等临时 性结构或岩土体，标志应坚固、耐用、便于保护；
5、配备满足精度的仪器设备，经送检和自检合格； 6、配备有相应资格证并熟悉业务的项目组。 上述各项准备好，且现场具备埋点和观测条件后即可埋 点后观测（根据目的不同，实施的时间也不同）。
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基本概念
倾斜——《建筑变形测量规范》JGJ 8-2007中指建筑中 心线或其墙、柱等，在不同高度的点对其相应底部点的 偏移现象；
变形允许值——建筑能承受而不至于产生损害或影响正 常使用所允许的变形值（主要是以设计、相关规范中的 值作为参考依据，并结合个体差异及其他手段综合考 虑）；
建筑验收时根据高度不同，倾斜有不同的标准（一般为 24米以内为千分之四、60米以内千分之三、100米以内 千分之2.5、100米以上千分之2）。 建筑倾斜观测其实是水平位移观测的一种。
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激光铅直仪观测法（示意图）
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测水平角法
观测步骤（利用几何图形中同心圆的原理）： 将全站仪安置在A站，先用正镜（盘左）观测与烟囱 H1高度处相切的两个方向A1、A2和与H2高度处相 切的两个方向A3、A4，得水平角观测值分别为：α1， α2，α3，α4。再用倒镜（盘右）观测一次，得观测 值：α1'，α2'，α3'，α4'。再将全站仪安置在B站， 用同样的方法，得到观测值：α5，α6，α7，α8，α5'， α6'，α7'，α8'。注意观测时应使竖直叉丝与外轮廓 相切；观测同一高度的测点水平角时，仪器应保持 垂直角不变，这样测得的两个方向换算为中心方向 才是准确的。
6、根据需要实施地震等模拟试验时（如隔震垫等）； 7、其他。总之是为了施工、安全、试验等实际需要。
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实施观测的准备
1、接受委托； 2、收集资料，根据建筑或观测体的特点和施测 要求结合规范做好观测方案的设计和技术准 备工作，并取得委托方及相关人员的配合； 3、确定观测方法和坐标系；
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实施观测的准备
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测边角法测定位移
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确定地面点位置的方法
为了确定地面（ 的位置 ），必须测量 水平角和水平距离。
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用经纬仪进行水平角测量时产生的误差
在用经纬仪进行水平角测量时，有多种观
测误差都会影响到测量的结果，主要有：
照准误差、读数误差、整平误差、对中误 差。
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用交会法和极坐标法测坐标算位移
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极坐标法
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点位概念
1、基准点：进行变形测量而布设的稳定的、需长期保 存的测量控制点；
2、工作基点：为直接观测变形点而在现场布设的相对 稳定的测量控制点； 3、观测点：布设在建筑地基、基础、场地及上部结构 的敏感位置上能反映其变形特征的测量点，亦称变 形点。
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目的和意义
1、定位（有挤土效应的工程桩施工时的位置确定）； 2、施工区打桩施工对周围有扰动时； 3、施工区支护对周围有扰动时； 4、施工区取土卸载对周围有潜在扰动时； 5、有潜在的滑移趋势，为安全使用需监控时；
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视准线法
2、采用活动觇牌法进行视准线测量时，观测点偏离视 准线的距离不应超过活动觇牌读数尺的读数范围。具体 操作是在观测点中线两端各自向外的延长线上，埋设测 站点和定向点（并设立检核点），在其中一端安置仪器， 瞄准安置在另一端的固定觇牌进行定向，待活动觇牌的 照准标志正好移至方向线上时读数，每个观测点应按确 定的测回数进行往测与返测；
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激光铅直仪观测法
观测步骤： 采用激光垂准仪观测时的具体操作如图3所示： （1）在顶部适当位置安置激光接收靶，在其垂线下的 地板上选取Z点，用钢尺量出Z点到柱子的垂直距离 p，再量出垂点M到柱子边缘N的距离s； （2）在Z点架仪器，严格置平、对中后开始测量； （3）测量时直接在上标志处用激光接收靶收集光斑 （下标志也可用激光靶接收） ，并用钢尺量出光斑 到柱边的垂直距离及光斑垂足点到柱子边缘的距离， 通过测量上、下距离的差值，即可得出偏移量。
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目的和意义
1、主体施工检核；混凝土结构工程施工质量验收规范 （GB 50204-2002中有相应的规定）；
2、施工区打桩施工对周围有潜在扰动时（挤土效应）；
3、施工区支护对周围有潜在扰动时（挤土或取土）；
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目的和意义
4、施工区取土卸载对周围有潜在扰动时；
5、有潜在的倾斜趋势，为安全使用需监控时；
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水平位移的观测方法
1、测定特定方向上的水平位移时可采用视准线 法、小角度法、投点法等； 2、测定监测点任意方向的水平位移时可视监测 点的分布情况，采用极坐标法、前方交会法、 后方交会法等；
3、当测点与基准点无法通视或距离较远时，可 采用GPS测量法或三角、三边、边角测量与基准 线法相结合的综合测量方法。
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九、建筑倾斜监测5
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提交资料
倾斜观测应提交的资料如下： 1、倾斜观测点位布置图；
2、倾斜观测成果表；
3、主体倾斜曲线（一次可用矢量图表示，多次 绘制的曲线类似水平位移等曲线）。
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倾斜观测成果表
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倾斜点位分布及矢量图
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谢谢各位！
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的Байду номын сангаас量。
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水平位移的基本概念
《建筑变形测量规范》JGJ 8-2007中特指建筑产生的非 竖向位移 建筑位移观测可根据需要，分别或组合测定建筑主体倾 斜、水平位移、挠度和基坑壁侧向位移，并对建筑场地 滑坡进行监测。 水平位移方向的测定可分为：
1、特定方向上的水平位移（理解）
2、任意方向的水平位移（理解）
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水平位移分析主要用两点间的平距实施
水平位移分析主要用两点间的平距实施，所 以在观测中若获取的是斜距，则需改算为平 距，其原因是斜距会随着测站高、镜站高的不 同而改变。
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高差改正的实质
对测距结果进行高差改正是将观测距离化
算至标志间的某个平面上，高差改正的实质是： 改正后标志间的平距不变 。
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目前常用的测量坐标系
目前常用的测量坐标系主要有：
大地坐标系 、直角坐标系 等。
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第二章 水准测量
二、水平位移观测 ◆基本概念 ◆目的和意义（为何要做？） ◆常用方法简介（怎么做？方法和步骤） ◆实施观测的准备（何时做？） ◆提交资料（如何体现？）
16
变形监测的内容
变形监测主要包括水平位移、（垂直位移）， 偏距、（挠度）、弯曲、扭转、震动、裂缝等