第3章 垂直位移监测技术

位 • 4．V-T-S（沉降速度-时间-沉降量）曲线图；
尺不应大于0.1mm，对区格式木质标尺不应大于
0.5mm。
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精密水准观测作业的要求
第 三 章
垂 直 位 移 监 测 技 术
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二等精密水准测量的实施
• 二等水准测量按往返测进行，往测奇数站的观测程序为
第 三 章
“后前前后”，偶数站的观测程序为“前后后前”。 返测 的观测程序与往测相反，即奇数测站采用“前后后前”、 而偶数测站采用“后前前后”的观测程序。
三 章
常应用在不便于使用几何水准测量的情况下
进行沉降监测，其优点是两测点间无需通视，
垂 观测精度高，可实现自动化观测。如人不能
直 位
达到、爆炸危险、内部通道窄小、通视状况
移 不佳、光线昏暗、严重污染、超量辐射的地
监 方，用流体静力水准测量比较有利。
测
技
术
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3.4液体静力水准测量法
3. 沉降监测点的构造与埋设
第 三 章
垂 直 位 移 监 测 技 术
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墙上沉降监测点实物照片
第 三 章
垂 直 位 移 监 测 技 术
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地面沉降监测点实物照片
第 三 章
垂 直 位 移 监 测 技 术
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各类沉降监测标志
直 • （1）对用于特级水准观测的仪器，i角不得大于
位 10"；对用于一、二级水准观测的仪器，i角不得
移 大于15"；对用于三级水准观测的仪器，i角不得
监 测
大于20"。补偿式自动安平水准仪的补偿误差绝对 值不得大于0.2"；
技 • （2）水准标尺分划线的分米分划线误差和米分划
术 间隔真长与名义长度之差，对线条式因瓦合金标
• ④ 照准并读取前视水准标尺的辅助分划。
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光学精密水准仪二等精密水准测量外业观测方法
第 三 章
垂 直 位 移 监 测 技 术
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电子精密水准仪二等精密水准测量外业观测方法
第 三 章
垂 直 位 移 监 测 技 术
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工程变形监测
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第
三 章
第三章：垂直位移监测技术
垂
直
位
移
监
测
技
术
授课人：张伟
1
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本章学习要点
第
三 章
•了解沉降监测技术的基础知识
垂 直
•掌握沉降监测控制网(点)的建立方法
位
移 •掌握常见的沉降监测方法及仪器的使用方法
监
测 技
•掌握沉降监测成果资料的数据处理方法
垂
程建筑物上事先设置的观测点(即变形监测
直
点)相对于高程基准点的高差变化量(即沉
位
降量)、沉降差及沉降速度，并根据需要计
移
算基础倾斜、局部倾斜、构件倾斜及相对
监 测 技
弯曲，并绘制沉降量随时间及载荷变化的 曲线以及建筑物等沉降值分布曲线等。
术
5
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第 三 章
垂 直 位 移 监 测 技 术
房屋沉降现象
27源自文库
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建筑变形测量规范的要求
第 三 章
垂 直 位 移 监 测 技 术
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沉降监测外业图片
第 三 章
垂 直 位 移 监 测 技 术
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沉降监测外业图片
第 三 章
垂 直 位 移 监 测 技 术
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移 • (2) 高程基准点和工作基点位置的选择应符
监 测
合下列规定：
技 • (3)高程基准点和工作基点标石、标志的选
术 型及埋设应符合下列规定：
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沉降监测网(点)标志的规格及埋设要求
• 1. 沉降监测基准点的构造与埋设
第 三 章
垂 直 位 移 监 测 技 术
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实物照片
第 三 章
垂 直 位 移 监 测 技 术
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沉降监测点保护盒实物照片
第 三 章
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3.3精密水准测量法
• 用水准测量方法进行沉降监测的基本规定
第 三 章
垂 直 位 移 监 测 技 术
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• 用水准测量方法进行沉降监测的基本规定
第 三 章
垂 直 位 移 监 测 技 术
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3.3精密水准测量法
建筑变形测量规范的要求
第 三 章
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3.3精密水准测量法
建筑变形测量规范的要求
第 三 章
垂 直 位 移 监 测 技 术
沉降监测的基本要求
第 （1）仪器设备、人员素质的要求。
三 章
（2）观测时间的要求。
垂 （3）观测点的要求。 直 （4）沉降观测的自始至终要遵循“五定”原则。
位 移
（5）施测要求。
监 （6）沉降观测精度的要求。
测 技
（7）沉降观测成果整理及计算要求。
术
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3.2沉降监测网（点）的布设
沉降监测网(点)标志的规格及埋设要求
2. 沉降监测工作基点的构造与埋设
第 三 章
垂 直 位 移 监 测 技 术
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2. 沉降监测工作基点的构造与埋设
（1）地表工作基点采用人工开挖或钻具成孔的方式进行埋设，埋设 步骤如下：
第 ① 开挖直径约100mm，深度大于3m孔洞(通常使用工程钻具)；
• 所谓“后前前后”即为：
垂 • ① 照准并读取后视水准标尺的基本分划； 直 • ② 照准并读取前视水准标尺的基本分划； 位 • ③ 照准并读取前视水准标尺的辅助分划；
移 • ④ 照准并读取后视水准标尺的辅助分划。
监 • 而所谓“后前前后”即为： 测 • ① 照准并读取前视水准标尺的基本分划； 技 • ② 照准并读取后视水准标尺的基本分划； 术 • ③ 照准并读取后视水准标尺的辅助分划；
术
2
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3.1沉降监测技术概述
第
沉降监测的意义
三
• 为了保证建（构）筑物的正常使用寿命和
章
建（构）筑物的安全性，并为以后的勘察
设计施工提供可靠的资料及相应的沉降参
垂
数，建（构）筑物沉降观测的必要性和重
直 位 移
要性愈加明显。 • 现行规范也规定，高层建筑物、高耸构筑
监
物、重要古建筑物及连续生产设施基础、
• 液体静力水准测量的基本原理
第 三 章
垂 直 位 移 监 测 技 术
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3.5精密三角高程测量法
• 尽管精密水准测量是沉降监测的最主要方法，
第 但在一些高差起伏较大、路线状况较差的地区，
三 水准测量实施将很困难，而随着可自动照准的
章 高精度全站仪的发展，使得电磁波测距三角高
不同周期相同监测点的高程之差，即为
，垂 该点的沉降值，也即沉降量。通过沉降
，直 位
量还可以求出沉降差、沉降速度、基础
移 倾斜、局部倾斜、相对弯曲及构件倾斜
监 等相关资料。
测
技
术
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沉降监测的基本原理
第 三 章
垂 直 位 移 监 测 技 术
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三 ② 夯实孔洞底部，清除渣土，向孔洞内部注入适量清水养护；
章 ③ 灌注入标号不低于C20的混凝土，并使用震动机具使之灌注密实，
混凝土顶面距地表距离保持在5cm左右；
垂 直
④ 在孔中心置入长度不小于80cm的钢筋标志，露出混凝土面约1～2c ⑤上部加装钢制保护盖；； ⑥ 养护15天以上。
位 （2）建筑物上工作基点采用钻具成孔方式进行埋设，埋设步骤如下：
移 ① 使用电动钻具在选定建筑物部位钻直径65mm，深度约122mm孔洞
监 ② 清除孔洞内渣质，注入适量清水养护；
测 ③ 向孔洞内注入适量搅拌均匀的锚固剂；
技 ④ 放入观测点标志；
术 ⑤ 使用锚固剂回填标志与孔洞之间的空隙；
⑥ 养护15天以上。
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沉降监测网(点)标志的规格及埋设要求
精密水准仪及水准尺的要求
• 使用的水准仪、水准标尺在项目开始前和结束后 第 应进行检验，项目进行中也应定期检验。当观测
三 成果出现异常，经分析与仪器有关时，应及时对 章 仪器进行检验与校正。检验和校正应按现行国家
标准《国家一、二等水准测量规范》(GB/T12897垂 2006)的规定执行。检验后应符合下列要求：
直 准点距离监测点太远，观测不便，精度也难以保证。因此要
位 求在靠近观测点、便于观测的地方设置一些相对稳定的工作
移 点，称为工作基点。
监 • 变形监测点 ：为了测定工程建筑物的变形，通常在建筑物 测 上选择一些有代表性且能反映建筑物变形特征的部位布设观
技 测点，用点的变形来反映建筑物的变形情况，这些点称为变 术 形监测点。
电子精密水准仪二等精密水准测量参数设置方法
开始测量前对精密电子水准仪进行如
第 下设置：往返测设置为往返测、测量等级设
三 置为二等、读数次数设置为2次、观测顺序 章 设置为aBFFB、高程显示位数设置为0.01mm、
垂 距离显示位数设置为0.1m、视距长上限值设 直 置为50m、视距长下限值设置为3m、视线高
程的应用更加广泛，若能用精密三角高程代替
垂 精密水准测量进行沉降监测，则可大大降低工 直 作强度，提高效率。
位 • 如果使用两台仪器同时对向观测，则有利于削
移 减大气垂直折光影响；在一个测段上对向观测
监 测 技 术
的边为偶数条边，避免量取仪器高和觇标高； 限制观测边的长度和高度角，减少大气垂直折 光和相对垂线偏差的影响；这些手段都可以有 效地提高电磁波测距三角高程的精度。
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3.6沉降观测成果整理
• 沉降监测数据计算的基本原理
第 三 章
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3.6沉降观测成果整理
• 沉降监测数据计算的基本原理
第 三 章
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3.6沉降观测成果整理
位 上限值设置为2.8m、视距高下限值设置为
移 0.55m、前后视距差限值设置为1.5m、视距
监 测 技
差累计值限值设置为6m、两次读数差限值设 置为0.4mm、两次所测高差之差限值设置为
术 0.6mm等。
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3.4液体静力水准测量法
• 液体静力水准测量的适用条件
第
液体静力水准测量又称连通管测量，经
• 沉降监测数据统计方法
第 三 章
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3.6沉降观测成果整理
• 沉降监测成果上交资料
第 三
沉降观测完成后应提交下列图表：
章 • 1．沉降观测成果表；
垂 • 2．沉降观测点位布置图及基准点图； 直 • 3．P-T-S（荷载-时间-沉降量）曲线图；
• 变形监测网通常由基准点、工作基点、监测点三级点位组
第 三 章
•
成。
监测基准点 ：为了测定监测点的位置变化，必须设置一些 位置稳定不变的参考点作为整个变形监测的起算点和依据， 这些点称为监测基准点。
垂
•
工作基点 ：为了确保基准点稳定可靠，基准点通常要求远 离建筑物沉降影响区域，并且埋设一定的深度。但是如果基
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沉降监测网(点)的布设要求
第 三
《建筑变形测量规范》(JGJ8-2007)对沉降 监测网点的布设做出了如下规定：
章 • (1) 特级沉降观测的高程基准点数不应少于
垂 直
4个,其他级别不应少于3个。高程工作基点 可根据需要设置。基准点和工作基点应形成
位 闭合环或形成由附合路线构成的结点网。
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采矿区引起的地面沉降
第 三 章
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开采地下水引起的沉降
第 三 章
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沉降监测的基本原理
第•
定期测定沉降监测点相对于基准点
三 章
的高差，来求得监测点各周期的高程；
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沉降监测网(点)标志的规格及埋设要求
• 1. 沉降监测基准点的构造与埋设
第
三
章
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沉降监测网(点)标志的规格及埋设要求
2. 沉降监测工作基点的构造与埋设
第 三 章
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测
动力设备基础、滑坡监测等均要进行沉降
技
观测。
术
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第 三 章
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沉降的危害
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沉降监测的概念
第 • 建筑物沉降是指建筑物及其地基在其载荷
三
作用下产生的竖向移动(也称为沉降)。
章 • 沉降监测也称垂直位移监测，是指测定工