水平位移觀測法、垂直位移觀測法的種類

2024年3月4日發(作者：offer是什么)

水平位移觀測法、垂直位移觀測法的種類 ，特點和適用條件

水平位移監預9:對水工建筑物的順水流方向或順軸線方向的水平位移變化進展監 測常用觀測方法分兩大類。一類是基準線法，基準線法是通過一條固定的基準線來測 定監測點的位移，常見的有視準線法、引線法、激光準直法、垂線法。

另一類是測量方法，測量方法主要是以外部變形監測控制網點為基準，以測量方法測 定被監測點的坐標，進而計算被監測點的水平位移，常見的有交會法、精細導線法、一 角測量法、GPS觀測法等。

一、 視準線法：通過視準線或經緯儀建立一個平行或通過壩軸線的鉛直平面作為基 準面，定期觀測壩上測點與基準面之間偏離值的大小即為該點的水平位移。

適用于直線形混凝土閘壩頂部和土石壩壩面的水平位移觀測。當采用這一方法時， 主要的是要求它們的端點穩定，所以必須要作適當的布置，只能是定期地測定端點 的位移值，而將觀測值加以改正。視準線觀測方法特點是速度快，精度較高，原理 簡單、方法實用、實施簡便、投資較少的特點，在水平位移觀測中得到了廣泛應用' 缺乏是對較長的視準線而言，由于視線長，使照準誤差增大，甚至可能造成照困難 當即準線太長時，目標模糊，照準精度太差且后視點與測點距離相差太遠，望遠鏡 調焦誤差較大，無疑對觀測成果有較大影響。

小角法：是水平位移監測中常用的方法，該方法最早應用于水庫大壩的變形監測， 其根本原理是一通過大壩軸線的固定不變的鉛直平面為基準面，通過測定基準線方 向之間的微小角度從而計算觀測點相對予基準線的偏離值，根據偏離值在各觀測周 期中的變化確定位移量。由于所需測定的位移通常很細微，因此對位移的觀測精度 要求很高，需要采取各種提高觀測精度的措施，觀測過程中需要對各作業環節嚴格 把握，哪怕僅僅是一個小環節的失誤，都可能導致最終監測精度不能滿足要求。

二、 弓I線法：利用緊在兩工作基點之間的不銹鋼絲作為基準線，測量沿線測點和鋼 絲之間的相對位移，以確定該點的水平位移。

適用于大型直線形混凝土的廊道測點的水平位移觀測。主要用于測定混凝土建筑物 垂直于軸線方向的〔順水流方向〕水平位移。

活動覘牌法：主要用于短距離視準線觀測中，活動覘牌多用于水工建筑物、 橋梁、碼頭和滑坡等水平位移觀測，可滿足壩精細導線測量的近壩區水平位移監測 網等各種場合的測量需要，活動覘標是被安置在位移標點上，供經緯儀照準，從而 在覘標的游標尺上讀出位移標點的偏離值。主要特點傳動靈活、隙動差小，可準確 到 0.1mm

3精度估算及分析比較

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同理’川,求得1號疽和R號占N個測回平均值

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A3中點設站法的精度分析

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土s逐頁世站法的椅度分析

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三、激光準直法：利用激光束代替視線進展照準的準直方法，使用的儀器有激光準 直儀，波帶板激光準直系統和真空管道激光準直系統等。

適用丁大型直線形混凝土壩觀測。

對丁布設在直線型的土石壩或混凝土壩頂上觀測點的水平位移，主要是采用視 準線法和激光準直方法觀測。因為它們速度快，精度較高，計算工作也較簡單。當 采用這一方法時，主要的是要求它們的端點穩定，所以必須要作適當的布置，采用 適當的方法來檢核這一要否滿足。

四、垂線法:以壩體或壩基的鉛垂線作為基準線， 采用坐標儀測定沿線點位和鉛垂線 之間的相對水平■位移。

這種方法適用丁各種形式的混凝土壩。 垂線由不銹鋼絲制成，鋼絲下部吊重錘，懸掛 點在上部的稱為正垂線（見彩圖）；錨固點在基巖深處，依靠頂部浮筒的浮力將鋼絲緊 的稱為倒垂線。前者可測相對丁懸掛點的相對水平位移，后者可測相對丁錨固點的 絕對水平■位移， 五、

交會法：利用三角網或導線測定兩個或三個固定基點的坐標，通過基點測定閘 壩上位移標點的水平■位移。

適用丁長度超過500m的混凝土重力壩和土石壩的水平位移觀測，也可用丁混凝土 拱壩壩頂和下游面的水平■位移觀測。

對丁混凝土壩下游面上的觀測點以及對丁拱壩的觀測，常采用前方交會法。這 時系以壩下游地區的控制點為測站，對觀測點進展前方交會，從而求得其位移值。 用前方交會法那么可求得位移值的總量，這是該法的優點。

基點布置有較大靈活性。能同時觀測2個方向的位移。觀測耗時少。當測點較多，并 分布在多條直線上時，交會法的耗時較視準線等方法少。缺乏：前方交會法由丁受 測角誤差、測邊誤差、交會角及圖形構造、基線長度、外界條件的變化等因素影響， 精度較低。另外，其觀測工作量較大，計算過程較復雜，故不單獨使用，而是常作 為備用手段或配合其他方法使用。

六、導線法：在混凝土拱壩廊道布置折線形導線，以導線端點的倒垂線作基準，用 以測量壩導線點的水平位移

只適用丁大型混凝土厚拱壩或曲線形重力壩。

如重力拱壩、曲線型橋梁以及一些高層建筑物的位移觀測就不如導線測量法、 前方交會法以及地面攝影〔見第十四章〕等方法有利；這些方法可以同時測定建筑 物上某觀測點在兩個方向的位移〔即在水平■面的位移〕。

與一般測量工作相比，由丁變形觀測是通過重復觀測，由不同周期觀測成果的 比擬中確定觀測點的位移；因此這種導線在布設、觀測以及計算諸方面都具有其自 身的特點。

六、GP啾U量：GP列展水平位移監測應用GP%球衛星定位技術

GP列展變形監測有以下特點：測站問無需通視、可同時提供測點三維位移信 息、可以全天候監測、操作簡便。

、垂直位移觀測!： 對水工建筑物垂直方向的位移變化進展監測，用以了解水工 建筑各種監測部位的垂直位移變化，從各監測點垂直位移變化情況了解有無不均勻

垂直位移變化出現。垂直位移觀測也是閘壩平■安監測的重要工程。常用的方法有

何水準測量方法、三角高程測量法、液體靜力水準法等

i,精空水準在沉降觀測中的測量將線

(1)夜路基中的觀測路綢 繃圖8

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⑵在橋一梁中的觀刪路線.如圖？

(3)在隧道中的觀測路經，如圖10

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2.楮密水準在沉降觀測色的刑員方法

覿測時，按二等水排濯鼠規范進行『在觀測區段進行往、返觀測.如圖It所』3并技以F順序班行十

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圖11

(])往刪：奇數站為后一1而一前一后

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偶數站為后一前一前一后

3測星過程中點號編輯規則如下IB所示

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、幾何水準測量法：是利用水準儀和水準尺從水準基點開場測量各點位高程的方

法，通過各點位高程變化求得其垂直位移，適用丁混凝土閘壩和土石壩垂直位移觀 測。

目前沉陷觀測中最常采用的是水準測量方法〔有時采用液體靜力水準測量的方

法。參見§2-4〕。對丁中、小型廠房和土工建筑物沉陷觀測可采用普通水準測量；

觀測的中誤差大丁 1mm,因而，就得采用精細水準測量的方法。

二、三角高程測量：三角高程測量往往在一些進展水準測量比擬困難，監測精度相

對較低的外部變形監測工程中使用。準確量取棱鏡高、測站一起高。控制最大視線

長度。氣象條件觀測。必須進展地球曲率和大氣折光差改正。

、液體靜力水準法：利用連通管原理測量各點位容器液面高差以測定各點垂直位 移的觀測方法。 適用于混凝土閘壩根底廊道和土石壩外表垂直位移觀測。

由于用液體靜力水準儀作業時，一定要在液面平衡后才進展讀數，因而作業效率就 比擬低。應用液體靜力水準測量，兩點不需要通視，精度高，對于解決所提出的任 務，不僅能對設備位置進展遙測，而且還能實現自動調整。為保證對建筑物上觀測 點位置的長期觀測，應用固定設置的液體靜力水準儀是適宜的。

三、建筑物傾斜觀測：

建筑物產生傾斜的原因主要是地基承載力的不均勻、建筑物體型復雜形成不同載荷 及受外力風荷、地震等影響引起建筑物根底的不均勻沉降。測定建筑物傾斜度隨時 間而變化的工作叫傾斜觀測。傾斜觀測一般是用水準儀、經緯儀、垂球或其他專用 儀器來測量建筑物的傾斜度。

1.水準儀觀測法

建筑物的傾斜觀測可采用精細水準儀進展觀測，其原理是通過測量建筑物根底的 沉降量來確定建筑物的傾斜度，是一種簡潔測量建筑物傾斜的方法。

如圖8-8所示，定期測出根底兩端點的沉降量，并計算出沉降量的差，并根據

兩點間的距離L,即可計算出建筑物根底的傾斜度，假設知道建筑物的高度 H,同時

而

對丁高大重要的混凝土建筑物，例如大型工業廠房、高層建筑物以及混凝土壩，要 求其沉陷

可計算出建筑物頂部的傾斜位移值。

2..經緯儀觀測法

利用經緯儀可以直接測出建筑物的傾斜度，其原理是用經緯儀測出建筑物頂部的 傾斜位移值，即可計算出建筑物根底的傾斜度。該方法是一種直接測量建筑物傾斜 度的方法。

3.懸:掛垂球法

此方法是直接測量建筑物傾斜度的最簡單的方法，適用于部有垂直通道的建筑物。 從建筑物的上部懸掛垂球，根據上下應在同一位置上得點，直接量出建筑物的傾斜 位移值，最后計算出傾斜度。