第三章变形监测方案设计精品PPT课件
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河南城建学院测绘与城市空间信息系
3.2 监测方法和仪器的选择
静态监测与动态监测的关系
1.由于观测条件的影响，静态监测一般应避开阳光太强或暴风雨的恶 劣天气，而这时候才是变形体变形和振动幅度最明显的时候；动态监测 是全天候的，可以监测任何时候的变形。
2.静态监测可以不同精度监测建筑物的不同部位，而动态监测特别是 GPS只能监测变形较大的位移等。
3.3变形监测精度的确定
制定变形观测的精度取决于变形的大小、速率、仪器和方法所能 达到的实际精度，以及观测的目的等。国际测绘工作者联合会（FIG） 第13届会议（1971年）指出为确保建筑物的安全，则其观测的误差 应小于允许变形值的1／10-1／20；如果是为了研究变形的过程， 则其误差应比上面这个数值小得多，甚至应采用目前测量手段和仪 器所能达到的最高精度。
3.3变形监测精度的确定
［例1］某建筑物为框架结构，基础土层为高压缩性土，相邻两沉降观测 点(埋设在柱基上)的距离=8m，建筑物的倾斜不允许超过3‰求任一 观测点高程中误差。
解：由于建筑物地基上两点差异沉降量允许值为
0.003l 0.0038 24(mm)
而一般观测误差为变形量的1/10，
如：建筑物的变形监测就可能包含建筑物的沉降监测、 水平位移监测、倾斜监测、裂缝监测以及挠度监测等。 对于危岩滑坡的成灾条件，变形监测则主要包括：危岩、 滑坡地表及地下变形的二维（X、Y方向）或三维（X、 Y、Z方向）位移、倾斜变化的监测；有关物理参数――应 力应变、地声变化的监测；环境因素――地震、降雨量、 气温、地表（下）水等的监测。
b．在监测仪器选择方面，不要片面追求高、精、尖、多、全。监测仪器一 般应满足精度、可靠度、牢固可靠三项要求，统筹考虑安排。
c．测点的布设不宜过多，但要保证观测质量。一般情况下，主要测点的布 设应能控制结构的最大应力（应变）和最大挠度（或位移）。
d．各个不同的监测方案，需要进行方案的比较和验证工作，使监测工作做 到技术上有保证，经济上可行，实施时安全，数据上可靠，特别要强调 的是应避免“唯武器论”，单方面追求高精度、自动化、多参数，脱离 工程实际需要的监测方案。
地基基础设计为甲、乙级的建筑的变 形测量；场地滑坡测量；重要管线的 变形观测；地下工程施工及运营中变 形测量；大型市政桥梁变形测量等
地基基础设计为乙、丙级的变形测量； 地表、道路及一般管线的变形测量； 中小型市政桥梁变形测量等
河南城建学院测绘与城市空间信息系
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3.静态监测体现的是相对于建筑物竣工状态的变化情况；而动态监测 则是在建筑物正常运营的状态下进行的实时监控，体现了在各种荷载 （特别是动荷载）情况下的瞬时状态。
4.由于两者以上不同的特点，故静态监测与动态监测可以相辅相成， 全面监测建筑物的运营状态，以达到共同监测建筑物安全的目的。
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变形监测五固定原则
• 基准点、工作基点和监测点要固定； • 采用固定的观测路线和观测方法； • 使用固定的监测仪器和设备； • 固定观测人员； • 在基本固定的环境和条件下工作。
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3.1监测内容
监测内容的确定主要主要根据监测工程的性质和要求， 在收集和阅读工程地质勘察报告、施工组织计划的基础 上，根据施工周围的环境确定变形监测的内容。
故m差=2.4mm
因差异量为两点高差之差Δ=h1-h2
8m
而hi=HB-HA 为两次高程之差
故： m 2mh mh 2mH
所以 mH=mΔ/2=1.2m m 河南城建学院测绘与城市空间信息系
3.4 监测部位和测点布置的确定
一、变形监测的测量点分类
变形监测的测量点，一般分为基准点、工作基点和变形观测点3类。 • 1. 基准点 • 基准点是测定工作基点和变形点的依据。 • 基准点的通常埋设在稳固的基岩上或变形区域以外，长期保存稳定不动。 • 一般应建立至少3个基准点，以便相互检校，确保坐标系统的统一。 • 应采用带有强制归心装置的观测墩，垂直位移基准点宜采用双金属标或钢管标。 • 变形监测中设置的基准点应定期复测，并对其稳定性进行分析。
第三章 变形监测方案设计
本章主要内容
1、监测内容的确定； 2、监测方法、仪器和监测精度的确定； 3、基准点和变形观测点布置的确定； 4、监测周期（频率）的确定。 5、仪器设备及检定要求的确定。 6、观测与数据处理方法的确定 7、提交成果内容的确定。
方案设计的原则
a．在确定监测方法方面，充分考虑地形、地质条件及监测环境，选择相适 应的监测方法，人工直接监测和自动监测相结合。
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3.2 监测方法和仪器的选择
变形监测方法和仪器的选择主要取决于工程地质条件以及工程周围 的环境条件，根据监测内容的不同可以选择不同的方法和仪器。
选择仪器时一般要注意
1.选择观测仪器必须从监测实际情况出发，选用的仪器应能满足 监测精度的要求。
2.在选用仪器时，既要注意环境条件，又要避免盲目追求精度。 3.仪器应该有足够的量程，一般要满足监测的要求。 4.一般说来，电测仪器的适应性不如机械仪器仪表，而机械仪器 仪表的适应性又不如光学仪器。 5.静态观测与动态观测的选择。
2
土坝的施工期间
10
土坝的运营期间
5
水平位移/mm 1 2
5～10 3～5
类型
岩质滑坡 土质滑坡
滑坡监测的精度要求
水平位移监测 垂直位移监测 地表裂缝的观
的点位中误差 的高程中误差 测中误差
（mm）
（mm）
（mm）
6.0
3.0
0.5
12
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
10
5
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3.3变形监测精度的确定
建筑变形测量的级别、精度指标及适用范围
变形测 量等级 特级 一级
二级
三级
沉降观测 观测点测站高差中
误差（mm） ±0.05 ±0.15
±0.50
±1.50
位移观测 观测点坐标中 误差（mm） ±0.30 ±1.0
±3.0
±10.0
主要适用范围
特高精度要求的特种精密工程的变形 测量
地基基础设计为甲级的建筑的变形测 量；重要的古建筑和特大型市政桥梁 等变形测量等
1.典型精度是lmm或相对精度为10-6。 2.特种工程设备(例如高能加速器，大型天线)，要求变形观测
的精度高达0.1mm。 3.滑坡变形测定精度一般在10～50mm之间。
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3.3变形监测精度的确定
大坝变形观测典型精度
观测内容
沉降量/mm
基岩上的混凝土坝
1
压缩土上的混凝土坝
3.2 监测方法和仪器的选择
静态监测与动态监测的关系
1.由于观测条件的影响，静态监测一般应避开阳光太强或暴风雨的恶 劣天气，而这时候才是变形体变形和振动幅度最明显的时候；动态监测 是全天候的，可以监测任何时候的变形。
2.静态监测可以不同精度监测建筑物的不同部位，而动态监测特别是 GPS只能监测变形较大的位移等。
3.3变形监测精度的确定
制定变形观测的精度取决于变形的大小、速率、仪器和方法所能 达到的实际精度，以及观测的目的等。国际测绘工作者联合会（FIG） 第13届会议（1971年）指出为确保建筑物的安全，则其观测的误差 应小于允许变形值的1／10-1／20；如果是为了研究变形的过程， 则其误差应比上面这个数值小得多，甚至应采用目前测量手段和仪 器所能达到的最高精度。
3.3变形监测精度的确定
［例1］某建筑物为框架结构，基础土层为高压缩性土，相邻两沉降观测 点(埋设在柱基上)的距离=8m，建筑物的倾斜不允许超过3‰求任一 观测点高程中误差。
解：由于建筑物地基上两点差异沉降量允许值为
0.003l 0.0038 24(mm)
而一般观测误差为变形量的1/10，
如：建筑物的变形监测就可能包含建筑物的沉降监测、 水平位移监测、倾斜监测、裂缝监测以及挠度监测等。 对于危岩滑坡的成灾条件，变形监测则主要包括：危岩、 滑坡地表及地下变形的二维（X、Y方向）或三维（X、 Y、Z方向）位移、倾斜变化的监测；有关物理参数――应 力应变、地声变化的监测；环境因素――地震、降雨量、 气温、地表（下）水等的监测。
b．在监测仪器选择方面，不要片面追求高、精、尖、多、全。监测仪器一 般应满足精度、可靠度、牢固可靠三项要求，统筹考虑安排。
c．测点的布设不宜过多，但要保证观测质量。一般情况下，主要测点的布 设应能控制结构的最大应力（应变）和最大挠度（或位移）。
d．各个不同的监测方案，需要进行方案的比较和验证工作，使监测工作做 到技术上有保证，经济上可行，实施时安全，数据上可靠，特别要强调 的是应避免“唯武器论”，单方面追求高精度、自动化、多参数，脱离 工程实际需要的监测方案。
地基基础设计为甲、乙级的建筑的变 形测量；场地滑坡测量；重要管线的 变形观测；地下工程施工及运营中变 形测量；大型市政桥梁变形测量等
地基基础设计为乙、丙级的变形测量； 地表、道路及一般管线的变形测量； 中小型市政桥梁变形测量等
河南城建学院测绘与城市空间信息系
河南城建学院测绘与城市空间信息系
河南城建学院测绘与城市空间信息系
3.静态监测体现的是相对于建筑物竣工状态的变化情况；而动态监测 则是在建筑物正常运营的状态下进行的实时监控，体现了在各种荷载 （特别是动荷载）情况下的瞬时状态。
4.由于两者以上不同的特点，故静态监测与动态监测可以相辅相成， 全面监测建筑物的运营状态，以达到共同监测建筑物安全的目的。
河南城建学院测绘与城市空间信息系
河南城建学院测绘与城市空间信息系
变形监测五固定原则
• 基准点、工作基点和监测点要固定； • 采用固定的观测路线和观测方法； • 使用固定的监测仪器和设备； • 固定观测人员； • 在基本固定的环境和条件下工作。
河南城建学院测绘与城市空间信息系
3.1监测内容
监测内容的确定主要主要根据监测工程的性质和要求， 在收集和阅读工程地质勘察报告、施工组织计划的基础 上，根据施工周围的环境确定变形监测的内容。
故m差=2.4mm
因差异量为两点高差之差Δ=h1-h2
8m
而hi=HB-HA 为两次高程之差
故： m 2mh mh 2mH
所以 mH=mΔ/2=1.2m m 河南城建学院测绘与城市空间信息系
3.4 监测部位和测点布置的确定
一、变形监测的测量点分类
变形监测的测量点，一般分为基准点、工作基点和变形观测点3类。 • 1. 基准点 • 基准点是测定工作基点和变形点的依据。 • 基准点的通常埋设在稳固的基岩上或变形区域以外，长期保存稳定不动。 • 一般应建立至少3个基准点，以便相互检校，确保坐标系统的统一。 • 应采用带有强制归心装置的观测墩，垂直位移基准点宜采用双金属标或钢管标。 • 变形监测中设置的基准点应定期复测，并对其稳定性进行分析。
第三章 变形监测方案设计
本章主要内容
1、监测内容的确定； 2、监测方法、仪器和监测精度的确定； 3、基准点和变形观测点布置的确定； 4、监测周期（频率）的确定。 5、仪器设备及检定要求的确定。 6、观测与数据处理方法的确定 7、提交成果内容的确定。
方案设计的原则
a．在确定监测方法方面，充分考虑地形、地质条件及监测环境，选择相适 应的监测方法，人工直接监测和自动监测相结合。
河南城建学院测绘与城市空间信息系
3.2 监测方法和仪器的选择
变形监测方法和仪器的选择主要取决于工程地质条件以及工程周围 的环境条件，根据监测内容的不同可以选择不同的方法和仪器。
选择仪器时一般要注意
1.选择观测仪器必须从监测实际情况出发，选用的仪器应能满足 监测精度的要求。
2.在选用仪器时，既要注意环境条件，又要避免盲目追求精度。 3.仪器应该有足够的量程，一般要满足监测的要求。 4.一般说来，电测仪器的适应性不如机械仪器仪表，而机械仪器 仪表的适应性又不如光学仪器。 5.静态观测与动态观测的选择。
2
土坝的施工期间
10
土坝的运营期间
5
水平位移/mm 1 2
5～10 3～5
类型
岩质滑坡 土质滑坡
滑坡监测的精度要求
水平位移监测 垂直位移监测 地表裂缝的观
的点位中误差 的高程中误差 测中误差
（mm）
（mm）
（mm）
6.0
3.0
0.5
12
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
10
5
河南城建学院测绘与城市空间信息系
3.3变形监测精度的确定
建筑变形测量的级别、精度指标及适用范围
变形测 量等级 特级 一级
二级
三级
沉降观测 观测点测站高差中
误差（mm） ±0.05 ±0.15
±0.50
±1.50
位移观测 观测点坐标中 误差（mm） ±0.30 ±1.0
±3.0
±10.0
主要适用范围
特高精度要求的特种精密工程的变形 测量
地基基础设计为甲级的建筑的变形测 量；重要的古建筑和特大型市政桥梁 等变形测量等
1.典型精度是lmm或相对精度为10-6。 2.特种工程设备(例如高能加速器，大型天线)，要求变形观测
的精度高达0.1mm。 3.滑坡变形测定精度一般在10～50mm之间。
河南城建学院测绘与城市空间信息系
3.3变形监测精度的确定
大坝变形观测典型精度
观测内容
沉降量/mm
基岩上的混凝土坝
1
压缩土上的混凝土坝