建筑水平位移监测方法研究
房屋结构位移监测方案研究与应用
房屋结构位移监测方案研究与应用随着城市建设的不断推进，房屋结构安全逐渐成为人们关注的焦点。
房屋结构的位移是衡量房屋结构和地基是否稳定的重要指标之一。
因此，研究房屋结构位移监测方案并将其应用于实际工程中具有重要意义。
本文将探讨房屋结构位移监测的方法和技术，并分析其在工程实践中的应用。
一、房屋结构位移监测方法1.传统测量方法传统的房屋结构位移监测方法主要依靠基准点和测距仪进行手动测量。
这种方法的优点是成本相对较低，操作简便。
但是，由于需要人工测量，工作效率较低，且数据准确性受操作人员的经验和技能水平影响较大。
2.全站仪测量法全站仪是一种高精度的测量仪器，通过激光测距和角度测量实现对房屋结构位移的监测。
该方法具有测量精度高、操作方便等优点，适用于对小范围内的结构位移监测。
但是，全站仪价格昂贵，对操作人员的要求较高，不适用于大规模工程项目。
3.形变测量法形变传感器是一种通过测量结构变形情况来获取位移信息的装置。
常用的形变传感器有应变片、光纤光栅等。
形变测量法具有高精度、可连续监测等优点，适用于对房屋结构变形较为敏感的监测工作。
二、房屋结构位移监测技术1.高精度GPS技术全球定位系统（GPS）可以提供高精度的位置信息，通过在房屋结构上设置GPS接收器，可以实现对房屋位置的监测。
该技术具有定位精度高、无需人工干预等优点，适用于大范围的房屋结构位移监测。
2.基于激光雷达的三维扫描技术激光雷达技术可以通过对房屋结构进行三维扫描来获取结构位移信息。
该技术具有扫描快速、精度高等优点，适用于对大型房屋结构的位移监测。
3.无损检测技术超声波、电磁波等无损检测技术可以通过对房屋结构材料进行扫描，获取结构位移信息。
该技术具有非接触、无损伤等特点，适用于对复杂结构的位移监测。
三、房屋结构位移监测方案的应用房屋结构位移监测方案在工程实践中具有广泛的应用价值。
以下列举几个应用场景:1.建筑施工过程中的监测在房屋建设的过程中，通过结构位移监测可以及时发现并解决工程质量问题。
水平位移监测方案
水平位移监测方案一、监测目标和背景地质灾害和土地变形是城市建设过程中常见的问题，造成的损失经常是巨大的。
因此，为了及时发现和预防这些问题，监测土地的水平位移变化变得非常重要。
本监测方案旨在利用现代化的监测技术，对土地的水平位移进行监测和预警，为相关单位提供科学的决策依据。
二、监测原理水平位移监测是通过测量地表或建筑物的水平位移变化，来判断土地的稳定性。
常用的监测方法包括全站仪、GPS技术和遥感技术等。
全站仪可用于测量地表或建筑物的水平位移，GPS技术可以快速准确地获取多个采样点的坐标，而遥感技术则可通过对卫星影像的分析，来获取目标地区的水平位移信息。
三、监测方案（一）监测区域划定根据实际需要，选择合适的监测区域。
通常情况下，应优先考虑土质松散、坡度陡峭、植被覆盖不良等地段，因为这些地段容易出现土地滑坡等问题。
（二）监测点布设根据监测区域的特点和监测要求，决定监测点的布设数量和位置。
监测点的密度应根据实际需要进行调整，通常情况下，应在监测区域内均匀地布设监测点，以保证监测结果的准确性和可靠性。
（三）监测设备选择根据监测点的位置和监测要求，选择合适的监测设备。
如果监测点位于室内或条件较为良好的地方，可以选择全站仪作为监测设备；如果监测点位于户外或条件较为恶劣的地方，可以选择GPS技术或遥感技术作为监测设备。
（四）监测周期和频次根据实际需要，确定监测周期和频次。
监测周期一般为一个月或三个月，监测频次一般为每天或每周一次，具体周期和频次可根据实际情况进行调整。
（五）数据处理和分析对监测数据进行处理和分析，包括数据的收集、整理、存储和分析。
监测数据应按照一定的格式进行存储，以便于后续的分析和应用。
（六）监测结果报告根据监测结果，编写监测结果报告。
报告应包括监测数据的分析结果、水平位移变化的趋势等内容，同时还可以提出相关的建议和预警信息。
四、监测保障措施（一）设立监测保障团队组建专业的监测保障团队，包括技术人员、仪器设备维护人员等，负责监测设备的维护和检修工作。
水平位移几种监测方法
水平位移几种监测方法本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March水平位移几种监测方法的分析和比较【摘要：】本文对常用的几种水平位移的观测方法进行了比较系统的分析和比较，列出了这几种方法的原理，精度分析，优点以及不足，他们适用的场合等内容，对于在生产实践中进行水平位移观测时进行方法的选取具有一定的指导价值。
【关键字：】水平位移，视准线法，测小角法，前方交会法，极坐标法，反演小角法当要观测某一特定方向（譬如垂直于基坑维护体方向）的位移时，经常采用视准线法、小角度法等观测方法。
但当变形体附近难以找到合适的工作基点或需同时观测变形体两个方向位移时，则一般采用前方交会法。
水平位移观测观测实践中利用较多的前方交会法主要有两种：测边前方交会法和测角前方交会法。
另外还有极坐标法以及一些困难条件下的水平位移观测方法。
视准线法：当需要测定变形体某一特定方向（譬如垂直于基坑维护体方向）的位移时，常使用视准线法或测小角法。
可知，当即准线太长时，目标模糊，读数照准精度太差；且后视点与测点距离相差太远，望远镜调焦误差较大，无疑对观测成果有较大影响。
另外此方法还受到大气折光等因素的影响。
优点：视准线观测方法因其原理简单、方法实用、实施简便、投资较少的特点, 在水平位移观测中得到了广泛应用，并且派生出了多种多样的观测方法，如分段视准线，终点设站视准线等。
不足：对较长的视准线而言, 由于视线长, 使照准误差增大, 甚至可能造成照准困难。
当即准线太长时，目标模糊，照准精度太差且后视点与测点距离相差太远，望远镜调焦误差较大，无疑对观测成果有较大影响。
精度低，不易实现自动观测，受外界条件影响较大，而且变形值（位移标点的位移量）不能超出该系统的最大偏距值，否则无法进行观测。
测小角法：当需要测定变形体某一特定方向（譬如垂直于基坑维护体方向）的位移时，常使用视准线法或小角度法原理：如下图所示，如需观测某方向上的水平位移PP′，在监测区域一定距离以外选定工作基点A，水平位移监测点的布设应尽量与工作基点在一条直线上。
高层建筑水平位移变形监测
高层建筑水平位移变形监测高层建筑在现代城市中占据着重要的地位，然而，由于种种原因，如自然地质条件、地震等，高层建筑在使用过程中的水平位移变形问题一直备受关注。
为了确保高层建筑的安全和稳定，相关部门需要进行水平位移变形监测。
本文将探讨高层建筑水平位移变形监测的重要性、监测方法及其在实践中的应用。
一、水平位移变形监测的重要性高层建筑的水平位移变形问题是导致建筑物结构破坏的主要原因之一。
当建筑物发生水平位移变形时，不仅会影响建筑的安全性，还会对周围环境和居民的生活造成威胁。
因此，对高层建筑的水平位移变形进行准确的监测是至关重要的。
二、水平位移变形监测的方法1. 全站仪监测法全站仪是一种精密的测量仪器，广泛应用于工程测量。
在高层建筑水平位移变形监测中，全站仪可以通过测量建筑物不同位置的横截面坐标，实时监测建筑物的水平位移变形。
这种方法可通过激光技术等精确测量手段实现高精度监测，准确度较高。
2. GPS监测法GPS（全球定位系统）技术已被广泛应用于地理定位与导航领域。
在高层建筑水平位移变形监测中，通过在建筑物上设置GPS接收装置，可以实时获取建筑物的位置信息，从而实现对水平位移变形的监测。
GPS监测法具有无需建立测量控制点、操作简单、实时性好等优点。
3. 基于传感器的监测法基于传感器的监测方法是一种常用的高层建筑水平位移变形监测手段。
通过在建筑物的关键部位安装压力传感器、位移传感器等仪器，可以实时采集建筑物的位移、变形等数据，并通过监测系统进行分析和处理。
这种方法操作简单，监测精度较高。
三、水平位移变形监测的实践应用高层建筑水平位移变形监测在实践中得到了广泛的应用，并取得了显著的效果。
首先，水平位移变形监测可以为高层建筑的设计和施工提供重要的参考数据。
通过对建筑物水平位移变形进行长期监测，可以获取实际数据，并结合结构设计理论进行分析和验证，从而提高建筑物的结构安全性。
其次，水平位移变形监测可以及时发现建筑物水平位移变形情况，对于预测建筑物的失稳、滑移等问题具有重要意义。
水平位移监测方法
水平位移监测方法1.全站仪监测法全站仪是一种精密的光学测量仪器，具有高精度和远距离测量能力。
它可以通过测量目标物体上的三个参考点来计算目标物体在水平方向上的位移。
全站仪监测法适用于测量较大的建筑物或工程结构的水平位移。
该方法具有精度高、测量范围大、操作简单等优点，但需要专业人员进行操作和数据处理。
2.遥感监测法遥感技术利用卫星、航空器或无人机等遥感平台获取目标物体的图像或数据，通过对比不同时间点的图像或数据来测量水平位移变化。
遥感监测法适用于大范围、连续的水平位移监测，可以实现对较大区域的位移变化进行快速检测和分析。
该方法具有覆盖面广、操作灵活等优点，但受到天气、光照等因素的限制。
3.GPS监测法全球定位系统（GPS）是一种通过卫星信号定位的导航系统，具有高精度和实时性的特点。
GPS监测法通过将多个GPS接收器安装在目标物体上，测量接收器之间的距离变化来计算目标物体的水平位移。
GPS监测法适用于需要实时监测和高精度定位的水平位移监测。
该方法具有精度高、实时性好等优点，但需要开放区域接收卫星信号。
4.激光测距仪监测法激光测距仪是一种利用激光束测量目标物体距离的仪器。
激光测距仪监测法通过将多个激光测距仪放置在目标物体的不同位置，测量目标物体上的多个点之间的距离变化来计算目标物体的水平位移。
激光测距仪监测法适用于对局部区域进行高精度位移监测。
该方法具有精度高、测量范围大等优点，但需要设备配合和专业人员进行操作。
5.弹性测量法弹性测量法利用测力计、应变计等传感器测量目标物体受力后产生的变形量，通过解析力学原理来计算目标物体的位移变化。
弹性测量法适用于对局部区域进行小范围位移监测。
该方法具有测量精度高、适应性强等优点，但需要事先安装传感器并进行定期校准。
以上介绍的水平位移监测方法各有其适用范围和特点，具体选择时可根据监测对象的大小、形状、精度要求等因素进行综合考虑。
在实际应用中，可以采用多种方法结合进行水平位移监测，以提高测量精度和可靠性。
水平位移监测方法
水平位移监测方法
水平位移监测方法是一种用于测量和监测土体、岩体或结构物在水平方向上的位移变化的方法。
常见的水平位移监测方法包括：
1. 全站仪测量：全站仪是一种高精度的仪器，可以通过测量目标点的三维坐标来计算出其水平位移。
该方法适用于较小区域内的监测，如建筑物或桥梁的位移监测。
2. GPS测量：全球定位系统（GPS）可以通过接收卫星信号来确定目标点的空间位置，其中包括水平位移。
该方法适用于较大范围的水平位移监测，如地壳运动监测或地震研究。
3. 激光扫描测量：激光扫描仪可以通过扫描目标物体来获取其三维形状和位置信息，从而计算出水平位移。
该方法适用于需要高精度和快速测量的场合，如地铁隧道的位移监测。
4. 高精度测距仪测量：利用高精度测距仪可以测量目标点之间的水平距离变化，从而推算出位移变化。
该方法适用于需要长期稳定监测的场合，如地质灾害监测或土体稳定性评估。
这些方法可以单独使用或结合使用，根据监测需要和具体情况选择合适的方法来进行水平位移监测。
变形测量—水平位移观测(工程测量)
水平位移观测
➢基准线法 基准线法的原理是在与水平位移垂直的方向上建立一个固定不变的铅垂面， 测定各观测点相对该铅垂面的距离变化，从而求得水平位移量。
水平位移观测
➢基准线法 例如在深基坑监测中，主要是对锁口梁的水平位移（一般偏向基坑内侧） 进行监测。如图所示，在锁口梁轴线两端基坑的外侧分别设立两个稳固的 工作基点A和B，两工作基点的连线即为基准线方向。锁口梁上的观测点应 埋设在基准线的铅垂面上，偏离的距离不大于2 cm。
➢基准线法 随着激光技术的发展，出现了由激光光束建立基准面的基准线法，根据其 测量偏离值的方法不同，该法有激光经纬仪垂直法和波带板激光准直法两 种。 由于建筑物的位移一般来说都很小，因此，对位移值的观测精度要求很高， 因而在各种测定偏离值的方法中都要采取一些高精度的措施。
水平位移观测
➢小角法
用小角法测量水平位移的方法如图所示。将经纬仪安置于工作基点A，用测
工程测量课件
水平位移观测
水平位移观测
建筑物水平位移观测包括：位于特殊性土地区的建筑物地基基础水平位移 观测、受高层建筑施工影响的建筑物及工程设施水平位移观测，以及挡土 墙、大面积堆载等工程中所需的地基土深层侧向位移观测等，应测定在规 定平面位置上随时间变化的位移量和位移速度。 根据场地条件，可采用基准线法、小角法、导线法和前方交会法等测量水 平位移。
回法测出∠BAP，设第一次观测角值为β1，后一次为β2，根据两次角度的变 化量△β = β2-β1，即可算出P的水平位移量δ。
即：
D
式中： ρ —— 206 265″； D —— A至P点距离。
水平位移观测
➢导线法和前方交会法测水平位移 首先在场地上建立水平位移监测控制网，然后用精密导线或前方交会的方 法测出各观测点的坐标，将每次测出的坐标值与前一次测出的坐标值进行 比较，即可得到水平位移在x轴和y轴方向的位移量（Δx，Δy），则水平 测点标志可埋设直径16～18 mm的钢筋头，顶部锉平后，做出“十” 字标志，一般每8～10 m设置一点。 观测时，将经纬仪安置于一端工作基点A上。瞄准另一端工作基点B（称后 视点），此视线方向即为基准线方向，通过测量观测点P偏离视线的距离 变化，即可得到水平位移值。
水平位移几种监测方法
水平位移几种监测方法 The manuscript was revised on the evening of 2021水平位移几种监测方法的分析和比较【摘要：】本文对常用的几种水平位移的观测方法进行了比较系统的分析和比较，列出了这几种方法的原理，精度分析，优点以及不足，他们适用的场合等内容，对于在生产实践中进行水平位移观测时进行方法的选取具有一定的指导价值。
【关键字：】水平位移，视准线法，测小角法，前方交会法，极坐标法，反演小角法当要观测某一特定方向（譬如垂直于基坑维护体方向）的位移时，经常采用视准线法、小角度法等观测方法。
但当变形体附近难以找到合适的工作基点或需同时观测变形体两个方向位移时，则一般采用前方交会法。
水平位移观测观测实践中利用较多的前方交会法主要有两种：测边前方交会法和测角前方交会法。
另外还有极坐标法以及一些困难条件下的水平位移观测方法。
视准线法：当需要测定变形体某一特定方向（譬如垂直于基坑维护体方向）的位移时，常使用视准线法或测小角法。
原理：如下图所示，点A、B是视准线的两个基准点（端点），1、2、3为水平位移观测点。
观测时将经纬仪置于A点，将仪器照准B点，将水平制动装置制动。
竖直转动经纬仪，分别转至1、2、3 三个点附近，用钢尺等工具测得水准观测点至A—B这条视准线的距离。
根据前后两次的测量距离，得出这段时间内水平位移量。
精度分析：由基准线的设置过程可知，观测误差主要包括仪器测站点仪器对中误差，视准线照准误差，读数照准误差，其中，影响最大的无疑是读数照准误差。
可知，当即准线太长时，目标模糊，读数照准精度太差；且后视点与测点距离相差太远，望远镜调焦误差较大，无疑对观测成果有较大影响。
另外此方法还受到大气折光等因素的影响。
优点：视准线观测方法因其原理简单、方法实用、实施简便、投资较少的特点, 在水平位移观测中得到了广泛应用，并且派生出了多种多样的观测方法，如分段视准线，终点设站视准线等。
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建筑水平位移监测方法研究
摘要:利用CORS系统进行变形监测可有效的降低工程费用,缩短工期,提高数据质量。
本文以CORS系统在天津某建筑水平位移监测中的应用为研究对象,分析了CORS系统法与前方交会法在建筑水平位移监测中施测方案,证明了CORS系统法满足建筑物水平位移监测的需求,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。
关键词:CORS 水平位移监测前方交会精度
近年来在局域差分GPS基础上发展起来的CORS系统,应用了许多现代科技成果,VRS和主辅站技术就是其中主要技术之一。
CORS 系统是现代测量技术的标志,具有全天候、全自动、实时导航定位功能。
可满足覆盖区域内各种地面、空中和水上交通工具的导航、调度、自动识别和安全监控等功能,还可以服务于高精度中短期天气状况的数值预报、变形监测、科学研究等。
CORS技术在城市规划、国土管理、城乡建设和基础测绘方面已经得到了广泛应用,建筑物变形监测中也越来越需要这种自动化程度高、精度高的技术。
利用CORS系统进行变形监测可有效的降低工程费用,缩短工期,提高数据质量。
但由于应用CORS系统进行变形监测有别于常规的监测技术,它本身的数据以及变形监测数据都需要进行有效的处理,才能满足变形监测的需要。
下面结合具体的工程案例探
讨该技术在建筑物变形监测中的应用思路。
监测主体是一栋综合商住搂,占地面积为1000m2,高11层,高度37m,建筑物重要性等级为二级,抗震设防烈度为4°,场地等级二级。
该建筑物为框架－剪力墙结构,基础采用人工挖孔灌注桩,桩基嵌入中风化长石石英砂者(抗压强度标准值7.65MPa),地质层理为填土—粘性土—粉质粘土—强风化长石石英砂岩—中风化长石石英砂岩。
为了考察应用CORS系统监测该大楼水平变形情况,在大楼顶层的框架结构梁柱上安装固定GPS基座,进行GPS变形监测,通过与常规的前方交会法进行比较,证明了CORS系统法可以满足建筑物水平位移监测的需求。
1 CORS系统法监测水平位移
根据实验分析结果,在满足变形监测要求的前提下,采用离变形监测点较近的三个参考站作为变形基准网,三个参考站为JZOl、JZ02、JZ03,变形监测点在三个参考站组成的三角形内。
网图见图1。
由于各参考站都是24小时采集数据,因此截取每天所需时间段的观测数据行解算,分析每天解算结果的异同,连续几天的变化趋势。
2007年9月2日至4日开展外业数据采集,采用l台Trimble5800双频GPS接收机,仪器标称精度为5mm+lppm,共观测3天,每天观测的
时间段为9:00～21:00,观测时的参数设置如下:接收机作业模式为静态观测,测量等级为B级,卫星高度截止角为10°,有效卫星数大于6颗,采样间隔30秒。
整个外业观测过程无异常,未重测或补测,采集的GPS 数据为dat格式,用TG01.62的ConverttoRINEX功能转换为标准RINEX格式。
进行数据处理时,首先使用TEQC软件对每天观测数据进行预处理,查看所有观测卫星的多路径效应和信噪比图,剔除一些多路径效应、信噪比影响较大的卫星,为GAMIT准备相对较好的数据。
通过对每一个观测数据的分析可知,各接收机接收GPS信号质量比较好,符合本设计的要求。
本例选用3个CORS参考站的数据,采样率为30秒,截取12小时的观测数据,结合精密星历并利用GAMIT软件进行高精度解算。
解算结果见表1。
利用GLOBK软件与三个参考站已知坐标对监测点LQ进行约束平差,然后进行坐标转换,得到监测点平差坐标。
各点坐标及其位移量如表2所示。
表中dx为模拟监测点X方向位移量,dy为点位Y方向位移量,取LQ点几天的算术平均值为真值,△dx、△dy点位X,Y方向位移量与真值的较差,即外符合精度(将参考值作为真值来计算观测值的中误差),可以理解为真误差,即,dx,dy为位移量,△dx、△dy为真误差。
2 前方交会法监测水平位移
跟据《工程测量规范》中对变形监测的要求,并且为增强图形强度和检核条件,本监测网布设四个基准点,采用边角网的方式布设,均布设在地基稳固的低层平房上或坚固的岩石上。
如图2中,D1、D2、D3、D4为基准点,各基准点视野开阔、便于观测、不受干扰、易于长期保存,并且各点间通视条件良好。
LQ点为变形监测点,制作成强制对中装置,布设在建筑物楼顶框架结构梁柱上,与各个
基准点可以形成较好的观测图形结构。
基准网测量采用1″级全站仪,测距精度为±(1mm+l×10－6D),采用二等三角测量进行施测,水平角按全圆法观测,每站测6个测回,垂直角测4个测回;测距每条边读数4次,其互差不大于2mm。
基准点要定期进行重复测量,计算每次的坐标值,用统计检验的方法来判断基准点的稳定性。
监测控制网平差方法选择经典自由网平差模式。
变形监测网按二等三角网观测,取观测方向中误差。
(经验值),再依以及计算出每个观测方向及每条观测边的权。
监测网的第二次观测及以后所有的观测,都要进行点位稳定性检验采用经典严密平差法时,复测前后两次平差值的较差应符合下式的要求:
在水平位移监测网设计完成后,对观测数据使用清华山维NASEW测绘平差软件进行精度估计,控制网中最大误差情况:最大点
位误差=2.25mm,最大点间误差=l.5lmm,最大边长比例误差=1／138889。
由以上分析可得,最大点位误差为2．25mm,满足规范3.0mm 的要求;最大边长比例误差1／138889,满足规范1／120000的要求。
观测点水平位移测量用前方交会法,分别在D1、D2、D3、D4上设站观测监测点LQ如图2),采用的仪器为1″级全站仪,测距精度为±(1mm+l×10－6D),观测方法和等级为三等三角测量,具体施测工序:水平角每站测4个测回、测距2个测回。
为削弱照准误差,观测点觇牌按以下五个要求制作:(1)反差大;(2)没有相位差;(3)图案对称;(4)图案两边留有适当的参考面积;(5)便于安置。
首选白底黑图案双线条为宜的觇牌。
本次变形测量采用的前方交会法,可以将测站点的位移看作仪器的偏心,利用改正后的数值来计算位移量。
本实例观测未出现基点的位移。
以第一天观测的数据为基准,计算之后两天水平位移的变化值,用清华山维NASEW对观测数据进行平差后X、Y的位移变化和中误差见表3。
3 两种方法的比较分析
对比两种方法的数据处理结果,对两个方向中误差取绝对值进行平均,前方交会法X方向和Y方向平均中误差分别为 1.06、1.16,CORS系统法则分别为1.6、1.46,两种方法结果基本吻合。
4 结语
通过上面的分析可知,监测点LQ水平位移量X、Y方向上基本在3mm以内,较规范要求值4.2mm略低。
说明大楼运行非常稳定。
同时对比了利用常规前方交会的方法,结果基本吻合。
因此,我们可以得到,运用CORS系统对一般高层建筑物进行水平监测所得到的结果满足《工程测量规范》(GB50026-93)变形监测三等精度要求,完全可以替代常规边角测量的方法。
参考文献
[1]魏瑞娟,李学军,任维成,等.单基站CORS的建设与应用研究[J].测绘通报,2010,(6):53～56.
[2]唐力明,李成钢,张建国,等.GPS/CORS精密区域地表位移动态监测技术研究[J].测绘通报,2010,(5):21～22.。