建筑物变形测量

水平位移观测常用方法：
• 基准线法 视准线、引张线、激光准直 ——多用在直线型建（构）筑物（如大坝、 大桥）平面位移观测。
• 前方交会法（直线、曲线均可）
• 导线法
6
1、基准线法
1）经纬仪视准线法、激光视准线法
大坝
视准轴
标尺
读取尺上读数
。
定期观测各点，将每次的读数与上一次比较即可得位移量。 7
2）引张线法测水平位移 以大坝为例
解：将已知数值代入公式，可求得：
【例2】续例1，若设当采用望远镜放大倍数为40倍的DJ1型 精密经纬仪观测时，小角度至少应观测几个测回？
14
2、前方交会法
基点
Hale Waihona Puke Baidu基点
观测点
基点A
基点B
a
P 交会角不能过小或过大
通过定期观测a、角，计算出P 点的坐标，然后与前次进行比较， 即得位移量。需要上交的资料有 观测成果表、平面位移矢量图。
技术要求见表15—3。
4
水平位移监测网的主要技术要求
相邻基准
等 级
点的点位 中误差 (mm)
平均边 长(m)
测角中 误差(″)
最弱边相对 中误差
作业要求
一 等
1.5
＜300 ＜150
0.7 ≤1/250000 按国家一等三角要求施测 1.0 ≤1/120000 按国家二等三角要求施测
二 等
3.0
＜300 ＜150
15
房屋平面位移观测 1）前方交会法测定观测点坐标 2）全站仪直接测定观测点的坐标
16
3、导线法
当相邻的变形点间可以通视，且在变形点上可 以安置仪器进行测角、测距时，可采用这种方法。 通过各次观测所得的坐标值进行比较，便可得出 点位位移的大小和方向。
•观测方法
由于引张线是与两端的固
定端点相连接，其位置可认
为不变，而位移观测点是埋
在坝体上，随坝体变形而位
移，因此定期测定钢丝在测
点标尺上的读数变化，即可
算出该点在垂直坝轴线方向
的水平位移值。
10
•引张线读数 观测钢丝在标尺上的读数的方法很多，现介绍读数显微镜
法。该法是利用由刻有测微分划线的读数显微镜进行的，测微 分划线最小刻划为0.1mm，可估读到0.01mm。由于通过显 微镜后钢丝与标尺分划线的像都变得很粗大，所以采用测微分 划线读数时，应采用读两个读数取平均值的方法。
为了方便，水平位移监测网通常都采用独立坐标系统。例如 大坝、桥梁等往往以它的轴线方向作为x轴，而y坐标的变化， 即是它的侧向位移。为使各控制点的精度一致，都采用一次布 网。
监测网的精度，应能满足变形点观测精度的要求。在设计监
测网时，要根据变形点的观测精度，预估对监测网的精度要求，
并选择适宜的观测等级和方法。水平位移监测网的等级和主要
右图b给出了观测 情况与读数显微镜 中的成像情形。钢 丝左边缘读数为a＝ 72.30mm，钢丝 右边缘读数为b＝ 73.40mm，故该 观测值结果为
11
2）测小角法 观测原理 测小角法是视准线法测定水平位移的常用方法。测小角法是
利用精密经纬仪精确地测出基准线与置镜点到观测点（Pi）视 线之间所夹的微小角度βi
及保护测线，通常用塑料管或铁管把测线套在管内。
（2）端点装置。端点 装置由混凝土基座、夹 线装置、滑轮和重锤等 组成。夹线装置的作用 是使测线始终处于同一 位置，安置时使测线通 过滑轮拉紧后，通过V 形槽的夹线装置。
9
（3）位移观测点。位移观测点与浮托装置结合在一起。在该 处的坝体上埋有一只金属箱，箱内设有水箱，水上有支承钢 丝的浮托器，在垂直于钢丝方向的槽钢上，设有毫米分划的 标尺用以读数。
式中mv为照准误差，若取肉眼的视力临界为60″则照 准误差为：
式中v为望远镜的放大倍数。 13
测小角法测量小角度的精度要求可按下式估算。
由式
Pi
,i
D对i βi
全微分得：
mi Di mPi
【例1】设某观测点到端点（置镜点）距离为100m，若要求 测定偏离值的精度为±0.3mm，试问用测小角度法观测时，测 量小角度的精度应为多少？
1.0 ≤1/120000 按国家二等三角要求施测 1.8 ≤1/70000 按国家三等三角要求施测
三 等
6.0
＜350 1.8 ≤1/70000 按国家三等三角要求施测 ＜200 2.5 ≤1/40000 按国家四等三角要求施测
四 等
12.0
＜400
2.5
≤1/40000 按国家四等三角要求施测
5
第十章 建筑物的变形观测
• 概述 • 变形观测的精度和频率 • 垂直位移观测 • 基坑回弹观测 • 倾斜观测 • 裂缝与水平位移观测 • 挠度观测 • 变形观测的成果整理
1
§10-6 裂缝与位移观测
一、裂缝观测
工程建筑物的裂缝观测的内容主要包括裂缝编号、裂缝的 位置、走向、长度、宽度等，对于重要的裂缝要埋设观测标志， 见下图。在观测裂缝时一般应同时观测建筑材料的温度、气温、 水温、水位等因素。
•观测原理 如图所示，引张线法是在坝
顶或廊道两端的基岩上浇筑固定 端点，在两固定端点间拉紧一根 不锈钢丝作为基准线，然后定期 测量坝体上各位移标点对此基准 线偏离值的变化情况从而计算水 平位移量，若端点设于坝体上， 则应与倒垂线相连接，借以测定 端点的位移量，进一步推算位移 标点的位移量。
8
• 观测设备 引张线设备主要由测线、端点装置和位移观测点组成。 （1）测线。一般采用0.8一1.2mm的不锈钢丝，为了防风
小裂缝观测： 可用裂缝观测仪观测
大裂缝的观测： 裂缝表面的宽度，可用钢尺在缝口测量。对表面裂缝宽
度的变化，宜采用在缝两边设简易测点，测量测点的距离来 确定。裂缝宽度应精确到0.2mm。
2
l
裂缝宽度观测
裂缝长度观测
3
二、 水平位移观测
水平位移观测的平面位置是依据水平位移监测网，或称平面 控制网。根据建筑物的结构形式、已有设备和具体条件，可采 用三角网、导线网、边角网、三边网和视准线等形式。在采用 视准线时，为能发现端点是否产生位移，还应在两端分别建立 检核点。
按下式计算偏离值：
Pi
i
Di
12
•误差分析 由于视准线法观测中采用了强制对中设备，所以其主要误差
来源是仪器照准觇牌时的照准误差。 测小角法对于距离的观测精度要求不高，一般取相对精度为
1/2000即可满足要求。所以在测小角法中，边长只需丈量一次， 并且在以后各周期观测中，此值可以认为不变。
对于照准误差，从实际观测来看，影响照准误差的因素很多， 其主要误差为照准误差，故有：