第 章 水平位移监测

技 •由于导线的两个端点之间不通视，无法进行
术 方位角连测，故一般需设计倒垂线控制和校
核端点的位移。
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3
边角导线
第 节
精 密 导 线 测 量
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3
弦矢导线
第 节
精 密 导 线 测 量
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§4 全站仪空间交会
第 三 •原理：全站仪架设在已知点上，只要输入
水 •该方法具有观测方便、测量费用低、不需要
平 特殊仪器等优点，特别适用于人难以到达的变
位 移
监
形体的监测工作，如：滑坡体、悬崖、坝坡、 塔顶、烟囱等。
测 •该方法的主要缺点是测量的精度和可靠性较
技 术
低，高精度的变形监测一般不采用此方法。
•该方法主要包括测角交会、测边交会和后方
交会三种方法。
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其他观测点相对于该铅垂面的水平位移量的一种方
水 平 位
法。 •为保证基准线的稳定，必须在视准线的两端设置基
移 准点或工作基点。
监 •视准线法所用设备普通，操作简便，费用少，是一
测 种应用较广的观测方法。
技 术
•该方法同样受多种因素的影响，如：照准精度、大 气折光等，操作不当时，误差不容易控制，精度会
1
•为保证变形监测的准确可靠，每一测区的基 准点不应少于2个，每一测区的工作基点亦不 应少于2个。基准点、工作基点应根据实际情 况构成一定的网形，并按规范规定的精度定 期进行检测。
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1
控制点的型式及埋设要求
•对特级、一级及有需要的二级、三级位移观
第 测的控制点，应建造观测墩或埋设专门观测
•交会边长度a和b应力求相等，且一般不宜大于
600m
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2
后方交会法
xPxBxBP
第 节
yPyBkxBP
交
m pssi2m n()[b s(1 1)2(b s3 2)2]
会
法
观
测
在实际测量过程中，还应注意工作基点和
监测点不能在同一个圆周上（危险圆），
应至少离开危险圆周半径的20%。
15
注意事项
2
•在进行交会法观测时，首先应设置工作基点。工作
第 基点应尽量选在地质条件良好的基岩上，并尽可能离
节
开承压区，且不受人为的碰撞或震动。 •工作基点应定期与基准点联测，校核其是否发生变
交 动。工作基点上应设强制对中装置，以减小仪器对中
会 误差的影响。
法 •工作基点到位移监测点的边长不能相差太大，应大
水 因，将使建筑物本身产生平面位置的相对
平 位 移
移动。 •适时监测建筑物的水平位移量，能有效
监 地监控建筑物的安全状况，并可根据实际
测 技
情况采取适当的加固措施。
术
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测点布设（1）
1
第 •建筑物水平位移监测的测点宜按两个 节 层次布设，即由控制点组成首级网（控 概 制网）、由观测点及所联测的控制点组 述 成次级网（拓展网）；
测 •前苏联较早将其应用于大坝水平位移观
技 术
测，20世纪60年代该方法引入国内，并在 我国大坝安全监测领域得到了广泛的应用。
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章 测站点、后视点的坐标，瞄准后视点定向，
按下反算方位角键，则仪器自动将测站与后
水 平 位
视的方位角设置在该方向上。然后，瞄准待 测目标，按下测量键，仪器将很快地测量水
移 平角、垂直角、距离，并利用这些数据计算
监 待测点的三维坐标。 测
技
术
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坐标测量原理
4
第 节
全
X＝S sin Z cos Y S sin Z sin
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5
活动觇牌法观测的步骤
•视准线端点架设好经纬仪，在另一端点安置固定觇牌，
第
经纬仪严格照准固定觇牌中心，并固定仪器。 •观测点上架好活动觇牌，经纬仪盘左位置，由观测员指
节 挥点上操作员，旋动觇牌中心线严格与视准线重合，读
视 准 线
取测微器读数。操作员反方向导入活动觇牌，使其中心 线严格与视准线重合，读取测微器读数。以上是半测回 工作。转动经纬仪到盘右位置，重新严格照准B点觇牌，
li
1
2
DBi
m2 li
( DAi
m1i
)2
(1
mD )2
忽略mD，mli
Di
mi
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5
小角法测量 （2）
•若在待测点i上观测，则：
第
节
视 准 线 测
li (180 0)D D AAi iD D BBii
mli
m
DAi DBi DAi DBi
量
当DAi
DBi
Di时，mlmax
线 后者是安置在位移标点上，供经纬仪瞄准以
测 量
测定位移标点的偏离值用。
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5
活动觇牌
第 节 视 准 线 测 量
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活动觇牌法测量
5
• 活动觇牌法观测时，在A点设置经纬仪，瞄准B
第 点后固定照准部不动。
节
• 在欲测点上放置活动觇牌，由A点观测人员指 挥，B点操作员旋动活动觇牌，使觇牌标志中心
节 标石，并应根据使用仪器和照准标志的类型，
顾及观测精度要求，配备强制对中装置。
概 述
•用于位移监测的基准点（控制点）应稳定可 靠，能够长期保存，且建立在便于观测的稳
妥的地方。
•位移监测点（观测点）应与变形体密切结合，
且能代表该部位变形体的变形特征。
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强制对中装置P131
第 节 概 述
第三 章 水平位移监测技术
变 形 监 测 与 变 形 分 析
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主要内容
第 三
•概述
章 •交会法观测
水 •精密导线测量
平 位
•视准线测量(活动觇牌法和小角度观测法）
移 •引张线测量
监 测
•垂线测量
技 •激光准直测量
术
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§1 概述
第
三 •大型工程建筑物由于本身的自重、混凝 章 土的收缩、土料的沉陷及温度的变化等原
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观测墩浇筑P130
第 节 概 述
1
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观测墩形式
第 节 概 述
1
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9
水平位移监测基准点
第 节 概 述
1
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照准觇牌
第 节 概 述
1
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1
常用方法（1）
•大地测量法
第
主要包括：三角网测量法、精密导线测
节 量法、交会法等。该方法通常需人工观测，
测 再重复盘左操作步骤，完成一测回的观测工作。
量 •第二测回开始，仪器应重新整平。根据需要，每个观测
点需测量2～4个测回。
•一般说来，当用DJ1型经纬仪观测，测距在300m以内时，
可测2～3测回，其测回差不得大于3mm，否则应重测。
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小角法测量 （1）
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第 节
视
准
线
测 量
li
1
1DAi
m
2
Di
这种布置形式对提高测定偏离值的精度更为有利。
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§6 引张线测量
第 三
•所谓引张线，就是在两个工作基点间拉 紧一根不锈钢丝而建立的一条基准线。以
章 此基准线对设置在建筑上的变形监测点进
水 行偏离量的监测，从而可求得各测点水平
平 位移。
位 移
监
•引张线法是精密基准线测量的主要方法 之一，广泛应用于各种工程测量。
•对于单个建筑物上部或构件的位移监 测，可将控制点连同观测点按单一层次 布设。
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测点布设（2）
•控制网可采用测角网、测边网、边角网和导
第 线网等形式，扩展网和单一层次布网有角度
节 交会、边长交会、边角交会、基准线和附合
导线等形式。各种布网均应考虑网形强度，
概 述
长短边不宜悬殊过大。
劳动强度高，速度慢，特别是交会法受图形
概 述
强度、观测条件等影响明显，精度较低。
•基准线法 该方法特别适用于直线形建筑物的水平
位移监测，其类型主要包括：视准线法、引 张线法、激光准直法和垂线法等。
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控制网
第 节 概 述
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1
常用方法（2）
•专用测量法
第
即采用专门的仪器和方法测量两点之间
y Py A ct c g y B tc g c t g tx g B x A
交 会
m psm i2( n D ) si2 nsi2n
法 观
•采用测角交会法时，交会角最好接近90°，若
测 条件限制，也可设计在60°~120°之间。
•工作基点到测点的距离，一般不宜大于300m，
当采用三方向交会时，可适当放宽要求。
受到明显的影响。
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视准线观测原理及观测点的布设
第 节 视 准 线 测 量
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视准线的布置（1）
5
•视准线一般分三级布点，即基准点、工作基 第 点和观测点，当条件允许时，也可将基准点