变形监测

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3.变形监测基本方法
常规测量方法
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摄影测量方法
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空间测量方法
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特殊测量方法
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小角法 小角法是水平位移监测中常用的方法,通过测定基准线 方向与观测点的视线方向之间的微小角度从而计算观 测点相对于基准线的偏离值,根据偏离值在各观测周期 中的变化确定位移量。
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小角法偏移距离计算公式：d=
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第五题（ 18 分） 某城市建设一座 50 层的综合大楼，距离 1 号运营地铁线的最近水平距离为 40 m，需对开挖 基坑、综合大楼及相邻的地铁隧道进行变形监测，变形监测按照《工程测量规范》（ GB 50026-2007） 和《城市轨道交通工程测量规范》（ GB 50308-2008）中变形监测Ⅱ等精度要 求实施。开挖基坑监测：基坑上边缘尺寸为 l00 m× 80 m，开挖深度为 25 m，在基坑周边布 设了四个工作基点 A、 B、 C、 D，变形监测点布设在基坑壁的顶部、中部和底部；监测内容 包括水平位移、垂直位移和基坑回填等；基坑开挖初期监测频率为 1 次／周，随着基坑开挖 深度的增加，相应增加监测频率；监测从基坑开挖开始至基坑回填结束。监测到第 12 期时， 发现由工作基点 A 测量的所有监测点整体向上位移，而由工作基点 B、C、 D 测量的监测点 整体下沉或不变。综合大楼监测：大楼的监测点布设顶部、中部和基础上，沿主墙角和立柱 布设；监测内容包括基础沉降、基础倾斜和大楼倾斜等；监测频率为 1 次／周；监测从基础 施工·184·201 3 年度全国注册测绘师资格考试试题解析开始至大楼竣工后 1 年。 地铁隧道监测：监测范围为综合大楼相邻的 200 m 区段；监测内容包括隧道拱顶下沉、衬砌 结构收敛变形及侧墙位移等；变形监测点按断面布设，断面间距为 5 m，每个断面上布设 5 个监测点，每个点上安装圆棱镜，采用 2 台高精度自动全站仪自动测量；监测频率为 2 次／ 天；隧道监测从基坑开挖前一个月至大楼竣工后 1 年。监测数据采用 SQL数据库进行管理， 数据库表单包括周期表单、工程表单、原始数据表单、测量仪器表单、坐标与高程表单等。 监测成果包含监测点坐标数据、变形过程线及成果分析等。 问题： 1 ．该段地铁隧道变形监测中，总共需布设多少个断面监测点？对两台高精度自动全站仪的 安置位置有什么要求？ 2．利用数据库生成监测点的变形过程线时，需要调用到哪些表单？并说明理由。 3．从测量角度判断有工作基点 A 测量的基坑监测点向上位移的原因，并提出验证
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工程测量——变形监测
1.变形监测的概念
2.变形监测内容、分类
3.变形监测基本方法 4.变形监测方案设计 5.变形监测案例
2.变形监测内容、分类
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变形监测内容 几何量监测的内容主要包括水平位移、垂直位移、倾斜、扰度、弯曲、扭 转、震动、裂缝等。 物理量监测的内容主要包括应力、应变、温度、气压、水位、渗流、扬压 力几何量监测的内容主要包括水平位移、垂直位移、倾斜、扰度、弯曲、 扭转、震动、裂缝等。 几何变形 （1）变形体自身的变形：伸缩、错动、弯曲和扭转等。 （2）变形体的刚性位移：整体平移、整体升降、整体转动、整体倾斜等。 几何量变形监测的分类 （1）静态变形监测：静态变形是时间函数，观测结果只表示某一时刻的 变形量，需要周期性观测等。 （2）动态变形监测：动态变形指在外力（如风、阳光）作用下产生的变 形，它是以外力为函数的变形，需要持续观测等。
d——对中允许误差（mm） α——小角测量值（″） S——边长距离（mm） ρ″——180×3600/π=206264.8
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引张线
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正垂线、倒垂线
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静力水准仪
测量机器人
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工程测量——变形监测
1.变形监测的概念
2.变形监测内容、分类
3.变形监测基本方法 4.变形监测方案设计 5.变形监测案例
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1. 垂直变形监测基准点的布设 （ 1）根据变形监测工程需要和现有仪器设备所能达到的精度，建议采用“变形测量二 2011 年度全国注 册测绘师资格考试试题解析 ·69· 级”精度标准施测，即沉降监测：观测点测站高差中误差±0.5 mm；位 移监测：观测点坐标中误差±3.0 mm。 （ 2）高程基准点设置 4 个，位置设在基坑四周，距离基坑上边缘 100 m 以外，可以设 在稳定的建筑物墙面、地面以上 0.3～0.5 m 处（墙上水准点），或者设在适合接收卫星信 号的路边地面上，埋设足够深度的砼标桩，以便兼作位移基准点使用。 高程基准点位置选择要考虑基础稳定、便于使用、不易被破坏等因素。 2. 监测水平工作基点的稳定性 （ 1）水平工作基点的稳定性监测采用双频 GPS 接收机较为合适，它具有精度高、操作 方便、数据处理简便、劳动强度低等优点，尤其是基准点选择困难不得不远离工作基点时， 优点更为突出。 （ 2）观测时应注意仪器架设正确、稳定，做好现场记录，如测站点号、时段号、起止 时间、仪器高等，测量人员不能远离仪器，做好突发事件的应急方案。 3. 变形监测成果中图和表的主要内容 （ 1）变形量成果图、表应按不同对象、不同内容(垂直、水平、倾斜等) 分别提供。 （ 2）图表应包括：观测点位置布设图、形变曲线图、变形量计算表、变形量统计表等。 （ 3）变形量计算表应包括观测日期与时间、初始观测值、上次观测值、本次观测值、 本周期变形量、本周期平均变形量、本周期最大变形量，总变形量、平均总变形量、最大 总变形量，意见与建议、观测对象相关记录等。 （ 4）变形量统计表应包括各次观测的日期、各周期的变形量、平均变形量、最大变形 量，总的变形量、平均总变形量、最大总变形量，意见与建议、观测对象相关记录等。 （ 5）统计图是根据统计表中相关记录绘制的，包括时间-载荷-沉降曲线图、等沉降曲 线图、水平位移曲线图等。 （ 6） 计算、统计、绘图等人员的签名、日期。
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变形监测的特点
（1）重复观测。变形需要重复观测，而且每一个周期的观 测方案要尽量一致，这是变形监测的最大特点。 （2）精度要求较高。变形精度要求达到1mm，相对精度达 到10-6 （3）测量方法综合应用 （4）数据处理要求严密
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工程测量——变形监测
1.变形监测的概念
2.变形监测内容、分类
3.变形监测基本方法 4.变形监测方案设计 5.变形监测案例
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2011年第七题（18 分） 某测绘单位承担某大厦建设过程中的变形监测任务。大厦位于城市的中心区，设计楼层 80 层（含地下 4 层），楼高约 360 m，总建筑面积约 250 000 m2，为钢结构地标性建筑物。 已有资料： ①建筑物总平面图、施工设计图及相关说明文档；②施工首级 GPS 控制网资料（城市独立 坐标系）；③周边地区一、二等水准点资料（ 1985 国家高程基准）； ④其他相关资料。 投入的主要测量设备： ①0.5＂级全站仪 1 台套②双频 GPS 接收机 5 台套③精度为 1/10 万的激光垂准仪 1 台 套④DS05 型水准仪 1 台套⑤50 m 钢卷尺 1 个 测绘单位按规范要求在建筑物基坑周边外埋设了两个垂直位移监测工作基点和四个水平位移 监测工作基点。垂直位移监测工作基点为钢管标；水平位移监测工作基点为带有强制对中装 置的观测墩，其中两个建于周边 10 层楼的楼顶，两个建于地面上。变形监测的内容包括基 坑支护边坡顶部水平位移及垂直位移、基坑回弹测量、基础沉降监测及主体工程倾斜测量、 基坑周边 50 m 范围内建筑物的沉降监测等。变形监测要求提交符合规范要求的以图和表形 式表达的成果。 问题： 1. 为测定垂直位移监测工作基点的高程，应布设垂直位移监测基准点，简述基准点布设的 位置和数量要求以及垂直位移监测的等级要求。 2. 在投入的主要测量设备中，选择一种最适合用于监测水平位移监测工作基点稳定性的设备， 并说明观测时的注意事项。 3. 简述变形监测成果中图和表的主要内容。
不同监测变量所对应的观测方法
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工程测量——变形监测
1.变形监测的概念
2.变形监测内容、分类
3.变形监测基本方法 4.变形监测方案设计 5.变形监测案例
水库大坝监测
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桥梁变形监测
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滑坡变形监测
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高塔变形监测
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工业与民用建筑变形监测
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地下工程变形监测
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保密 1 ．该段地铁隧道变形监测中，总共需布设多少个断面监测点？对两台高
精度自动全站仪的安置位置有什么要求？ 地铁隧道变形监刹范围是 200 m 区段，变形监测点按断面布设，断面间 距 5 m，每个断面布设 5 个点，故总共需要布设的断面监测点＝（ 200 ／ 5＋1）× 5＝ 205。 两台高精度自动全站仪的安置位置要求设立在基准点或工作基点上，并采 用具有强制对中装置的观测台或观测墩，刹站视野开阔无遮挡，周围应设 立安全警示标志，应同时具有防水、防尘设施。 2．利用数据库生成监测点的变形过程线时，需要调用到哪些表单？并说 明理由。 利用数据库生成监测点的变形过程线时，需要调用周期表单、坐标与高程 表单。原因是监测点变形过程线反应的是监测点平面位置和高程随时间的 变化。 3．从测量角度判断有工作基点 A 测量的基坑监测点向上位移的原因，并 提出验证方法。 由工作基点 A 测量的基坑监测点向上位移是因为工作基点 A 点住下沉造成 的。验证方法：利用变形区域外布设的基准点，采用水准测量方法观测工 作基点 A、 B、C 和 D 的高程变化。将测量得到的工作基点点位高程与先 前的高程值比较即可。
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工程测量——变形监测
1.变形监测的概念
2.变形监测内容、分类
3.变形监测基本方法 4.变形监测方案设计 5.变形监测案例
1.变形监测的概念
广义的变形监测
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变形监测定义
是指对被监测的对象或物体进行测量以确定其空间位置及内 部形态随时间的变化特征。 变形监测的目的 1）分析和评价建筑物的安全状态 2）验证设计参数 3）反馈设计施工 4）研究正常的变形监测规律和预报变形的方法
.变形监测方案设计
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概述→已有资料情况→引用文件→成果主要技术指标和规格→设计方案
(1).变形监测的对象及精度要求 (2).变形观测控制网设计 (3).观测方法选择
(1).变形监测的对象及精度要求
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(2).变形观测控制网设计
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(3).观测方法选择