现代变形监测技术-

第2章 垂直位移与水平位移观测
§2. 1 垂直位移监测网布设及观测标志 §2. 2 垂直位移观测 §2. 3 地面倾斜测量 §2.4 水平位移观测网及观测标志 §2. 5 水平位移测量技术概述 §2. 6 视准线法测量水平位移 §2. 7 激光准直测量 §2. 8 引张线法测量水平位移 §2. 9 建筑物主体倾斜和挠度测量 §2. 10 裂缝测量
2.按用途分类 按不同的用途形观测使用的测量标志可分 为三类，即：变形点、工作基点和基准点。 （1）变形点又称变形观测点
直接埋设在所要观测研究的建（构）筑物 上，它们和待测建筑物一起移动，以表明 建筑物空间位置的变化。
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§2.1 垂直位移监测网布设及观测标志 二、垂直位移监测网（点）的布设
• 如大型煤矿的地下开采，造成地面大范围 沉降或塌陷；地下水的大量抽取使地下水 位急剧下降等。
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2019年12月19日星期四
§2.1 垂直位移监测网布设及观测标志 二、垂直位移监测网（点）的布设
建（构）筑物变形监测网的点位及其使用的测量 标志，如何确定、应具备什么样的构造特点、如何 布设等，是变形监测工作中的一个重要的环节。
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§2.1 垂直位移监测网布设及观测标志
• 到1990年比萨斜塔的基础南
端的沉降为2.8m（其基础承压
6米
为９kg/cm）；北端的沉降为
1.2m（相应压力为１
kg/cm），塔顶最高处偏离垂 直线达６米。倾斜量正以每年 54.5米
1mm速度在加速倾斜。
•于1990年1月关闭，并开始新
• 1985年向西北方向倾 斜998mm， 至1996年 倾斜达1010.5mm;
• 平均每年倾斜1mm.
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西安大雁塔
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§2.1 垂直位移监测网布设及观测标志 一、垂直位移观测的重要性
• 位于广东开平市 蚬(xian)冈镇的一 处碉楼，共7层;
• 其倾斜角为15º; 大于意大利比萨斜 塔的倾斜度。
• 经科学预测，比萨斜塔倾斜 变形要再达到1990年以前的水 平，将需要300年时间。
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§2.1 垂直位移监测网布设及观测标志 一、垂直位移观测的重要性
• 又如我国苏州市的虎丘塔，建 于公元959年，塔高出地面47.5 m。呈八角形，是一座砖身木檐 的阁楼式佛塔，计七层。
广东开平碉楼
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§2.1 垂直位移监测网布设及观测标志 一、垂直位移观测的重要性
• 建（构）筑物的沉降和倾斜，很多是由于 其自身基础和结构问题造成的；当基础产 生整体不均匀沉降时，建筑物势必会出现 倾斜。
• 而基础的沉降或不均匀沉降，又与周围环 境的变化和诸多人为因素相关。
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§2.1 垂直位移监测网布设及观测标志 一、垂直位移观测的重要性
• 例如著名的意大利比萨斜塔， 塔高54.5m，为8层圆柱形建筑， 始建于1174年。最终于1370年 （有报道为1350年建成）建成。 • 当时塔顶中心偏离垂直线 2.1m，这却反而成了斜塔的特 色，从而成为世界闻名的建筑 奇观，令它成为名闻遐迩的旅 游胜地。
（7）建筑物裂缝观测 （8）日照变形观测和风振测量
沉降观测 位移观测
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§2.1 垂直位移监测网布设及观测标志
一、垂直位移观测的重要性
• 随着工程建筑物的修建，建筑物的基础和地基所 承受荷载不断增加。 • 当地基承载力相同时，建筑物将发生均匀沉降。 • 若地基承载力不同，会发生不均匀沉降。 • 有的建筑物建成时是均匀沉降，后来由于地下水 位以及周围荷载的改变，引起了不均匀沉降。 • 建筑物这种沉降变形，其值在一定范围内时可视 为正常现象。如超过某一限度就会影响建筑物的正 常使用，严重的还会危及建筑物的安全。
测量标志的分类
1.按工作性质分类 可分为平面标志和高程标志。
（1）平面标志用来构成测量建筑物平面位移的平 面控制网。 （2）高程标志则构成观测建筑物沉降或进行垂直 位移观测的高程控制网。
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§2.1 垂直位移监测网布设及观测标志
二、垂直位移监测网（点）的布设
测量标志的分类
测量标志的分类
2.按用途分类 (1)变形点又称变形观测点
(2)工作基点即测量控制点 （包括测站点、联系点、检核点和定向点 等工作点），仪器安置在工作基点上以测 定变形点的平面位置和高程。
Hale Waihona Puke Baidu15
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§2.1 垂直位移监测网布设及观测标志 二、垂直位移监测网（点）的布设
测量标志的分类
• 据变形资料分析，塔顶中心偏 离底层中心2.3m，底层地面南 北高差0.48米。倾斜使塔的中心 北移，塔身最大倾角为3º59′， 被称为“中国第一斜塔”。
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§2.1 垂直位移监测网布设及观测标志 一、垂直位移观测的重要性
• 有1300余年历史的大 雁塔也沉降了1198 mm;
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第2章 垂直位移与水平位移观测
地面和建（构）筑物的变形包括： 垂直位移：沉降和回弹 水平位移：水平方向上的位移（与轴线垂直方向上）
（1）基坑回弹测量 （2）地基分层沉降观测 （3）建筑场地沉降观测 （4）建筑物的沉降观测 （5）建筑物水平位移观测 （6）建筑物倾斜观测
一轮的加固工程。耗资2500万
美元，历时11年，于2001年
12月比萨斜塔重新对游客开放。
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§2.1 垂直位移监测网布设及观测标志
一、垂直位移观测的重要性
• 在第32届国际地质大会上介
5.56米
绍（2004年6月，意大利佛罗
伦萨）纠偏扶“正”加固工程
之后，比萨斜塔的倾斜角从 5.5º减小到5º，纠偏近50cm。 54.5米
土木工程专业
现代变形监测技术
任课教师：高 飞
合肥工业大学土木与水利工程学院
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现代变形监测技术
本课程主要内容
第一章 变形监测概述 第二章 垂直位移与水平位移观测 第三章 变形监测新技术与工程实例 第四章 变形监测数据处理基础
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现代变形监测技术