徕卡SPIDER中心化RTK在江阴大桥整体位移监测中的应用
时间:2010-05-16 09:52:52 来源:本站作者:吴星华我要投稿我要收藏投稿指南
徕卡最新SPIDER中心化RTK概念
在江阴大桥GPS整体位移监测中的应用
吴星华1吕振业1Joel VanCranenbroeck2
（1 瑞士徕卡测量系统有限公司大中华区，2 瑞士徕卡测量系统有限公司总部）
李向群
（欧亚公司南京分公司）
[摘要]：本文首先分析目前GPS技术应用于实时大桥监测中的应用现状和优势，接着详细介绍了徕卡公司推出的中心化RTK技术的概念和技术特点及其优势，同时也介绍了徕卡公司最新推出的GPS参考站网软件Spider性能特点以及徕卡中心化RTK技术在江阴大桥GPS三维动态位移健康结构监测升级改造项目中的应用情况、结果分析与输出接口等，最后就GPS大桥监测应用给出一些建议和展望。
[关键词]：中心化RTK 江阴大桥健康监测升级改造三维位移Spider
1引言
GPS测量技术用于生产作业，在过去十多年中其作业模式从静态测量，快速静态测量，后处理高精度动态测量，发展到动态初始化(OTF)厘米级实时RTK测量作业。目前厘米级实时RTK技术以其高效、可靠和适用性强等诸多优点已经被用户所接受，并广泛应用于各种测绘生产作业。RTK技术优势主要体现在以下几点：野外可实时获得最终坐标，野外质量控制，室内工作量少，野外生产效率高，精度高(1-2 cm)，适合多种用途，如：放样，公路施工，机械引导等。
大桥在施工期间，可采用GPS RTK技术进行施工放样测量工作，尤其是跨海大桥工程。大桥建成通车后在环境因素影响、运营荷载和特殊荷载（如台风、地震、特种运输等）作用下，其强度和刚度可能会降低，结构性能发生劣化，这将影响到行车安全和桥梁的使用寿命。十分有必要对大桥的结构特性和安全状况进行监测和评价，而传统的桥梁检查方法难以达到这个目的，因此，需要建立一个健康监控系统。但是，目前在悬索桥安全性能评价方面还缺乏完整和有效的理论工具，对应力、应变进行长期监测的设备可靠性方面也有所不足。在诸多监测项目中，桥线形是结构体系对荷载响应的宏观反映，因此线形监测尤为重要。GPS 技术以其实时性好，可全天侯工作，自动化程度高、高精度和观测点间无需通视等优势等诸多优点，目前已在多座大桥上用于大桥动态位移监测，GPS在结构健康状态和地面运动监测的高精度定位项目中起着越来越重要的作用。
徕卡公司率先于1999年承建了世界上第一个采用GPS技术用于大桥监测的项目－香港青马大桥。之后又在山东黄河大桥、江阴大桥采用徕卡公司的软硬件技术进行GPS大桥健康结构监测。
2005年初，徕卡公司基于独创的中心化RTK概念推出新一代GPS参考站软件系统－Spider，该系统已经在
世界各地经过广泛测试和应用，与传统实时RTK定位具有更多的优势，该技术只需要GPS接收机设备实时输出原始数据，而且大大简化数据通讯系统的结构，提高了监测的效率和可靠性。
本文首先回顾GPS RTK测量技术应用情况和徕卡公司在GPS大桥监测方面应用情况。第二节主要分析GPS 大桥监测技术应用现状；第三节详细介绍徕卡最新中心化RTK概念的参考站软件－Spider；第四、五节将介绍徕卡中心化RTK概念在江阴大桥中的应用和结果分析与接口。最后，就GPS大桥监测的应用给出一些结论和建议，并展望GPS技术在大桥健康结构监测的应用前景。
2GPS 实时大桥监测目的和应用现状
2.1建立GPS 实时大桥监测系统的目的
大桥主梁和索塔轴线的空间位置是衡量大桥是否处于正常营运状态的一个重要标志。经过多次实地测试验证和精度评估，证明GPS技术完全可用于大桥进行全自动、全天候、连续实时高精度的变形监测。相对于传统桥梁变形监测手段，GPS技术有如下优点：直接获取独立的三维绝对坐标，增强对桥梁结构健康监测的可靠度；实时计算并显示三维位移；全天候24小时连续观测；与已有系统的绝对位置独立检核。除此之外，系统提供风力效应监测、温度效应监测、公路负荷效应监测、铁路负荷效应监测，大桥钢索索力监测以及大桥主要构件应力监测。利用GPS监测系统实现对桥梁的自动检核和数据的实时获取。通讯网络系统负责传输GPS 数据和遥控GPS接收机，GPS监测系统在通讯方面的稳定性和可靠性。控制中心分析和管理系统可以实现对数据的实时分析，输出检测结果，并实现自动报警功能。系统通过对桥梁位移和变形的高精度实时监测和分析，为桥梁的管理和维护提供了科学的依据。
建立大桥三维动态位移GPS监控系统的目的是：
(1)对大桥三维动态位移（竖向、横向、纵向）和环境变化进行长期的实时性监测，实时获取大桥线形变化、结构体系动力特性信息以及环境参数；
(2)对监测信息进行实时处理和模型分析，进一步反演分析结构内力和刚度变化，从而对结构承载力进行评价；
(3)直观了解台风、地震、偏载、特种运输等特殊荷载下的结构响应，判断结构安全性和交通安全性；
(4)根据设定的安全参数建立多等级报警系统，以可视化的三维动态形式及时了解和掌握大桥在各种条件下的工作状况，实现动态的结构危险性分析、评价和预警。
2.2GPS大桥监测系统的应用现状
徕卡公司早在2000年已经成功地为香港青马大桥设计和安装了GPS监测系统，共采用27套徕卡GPS500接收机。系统运行稳定。2003－2005年徕卡公司又先后在山东黄河大桥和江苏江阴大桥设计和安装徕卡GPS500和GRX1200型以及最新Spider中心化RTK定位系统软件。徕卡公司积累了GPS桥梁监测解决方案的独特而又丰富的经验。其中江阴大桥和青马大桥均属于大跨度悬索桥。江阴长江大桥（主跨1385米），名列世界第四位；香港青马大桥（主跨1377米）名列世界第五位，（公铁两用桥名列第一位）。
香港青马交通管制区是香港通往新机场的交通干道，管制区内包括三座相毗邻的大型吊桥：青马大桥、汲水门大桥和汀九大桥。其中，青马大桥全长2200米，塔高205米，主跨度1377米，是公路／铁路两用悬索吊桥；汲水门大桥全长829米，塔高150米，主跨度430米，是公路／铁路两用斜拉吊桥；汀九大桥是世界上最长的斜
拉吊桥之一。
青马管制区原有桥梁监测传感器多达774个，包括风速计、气象传感器、动力称量系统、加速度计、位移传感器、应变标尺和水平仪等7大类，用以监测缆索、桥塔和桥面的结构位移、缆索受力、桥面应变／应力和桥面加速度等。但这些传统监测系统在桥梁振动位移监测方面存在诸多缺憾。2000年，香港特区政府路政署决定使用GPS技术对三座大桥进行全自动、全天候、连续实时高精度的变形监测。
青马GPS监测系统由三个子系统组成：GPS测量系统、通讯网络系统和控制中心分析与管理系统。
通讯网络系统负责传输GPS数据和遥控GPS接收机，由于香港青马管制区周围的电磁波环境较差，存在较多的干扰源（如机场、航道和交通管制用的雷达、电台以及桥上高压线产生的电磁场），香港青马监测系统的通讯网络采用了光纤通讯技术，以确保青马GPS监测系统在通讯方面的稳定性和可靠性。
控制中心分析和管理系统可以实现对数据的实时分析，输出检测结果，并实现自动报警功能。
香港青马GPS桥梁变形监测系统已于2001年1月正式建成并投入运行，它是全球规模最大、技术最先进的GPS 桥梁变形监测系统，建成以来，得到国际上的广泛关注和赞誉。该系统通过对桥梁位移和变形状礅的高精度实时监测和分析，为桥梁的管理和维护提供了科学的依据。
为了满足特殊用途的需要, 适当配置的GPS系统可以满足在绝对定位和相对位移的这种应用中大部分的静态和动态测量的需要。换言之，单双频（L1或L1/L2)GPS载波相位测量、数据采样率、GPS和控制单元间的通讯连接及数据处理方法等的适当配置可以达到所需要的精度。
徕卡公司在上述方案的基础上基于GPS高精度定位技术为大桥结构监测又开发出了一套中心化RTK概念的创新解决方案，而且具有丰富的桥梁监测经验。监测系统设备可采用徕卡公司最新专业型GPS传感器－GRX1200Pro和远程遥控、数据管理与中心化RTK功能的软件－SPIDER 软件，徕卡公司承诺都可以为用户提供系统方案建议和咨询、交货、安装、培训、技术支持和维护等项服务。
3徕卡最新的中心化RTK GPS参考站软件－Spider
徕卡公司GPS产品拥有SmartTrack（智能跟踪）和SmartCheck（智能检核）最新技术，以其快速和可靠30Km 常规RTK作业能力，一直在GPS测量技术方面处于领先地位。徕卡最新的GPS参考站网软件包可用于参考站控制、数据管理、遥控各个台站所有设备的设定和运行，而且用户可通过软件进行自动的定时数据下载、检查、编制文件及发送到不同的FTP服务器。软件也可自动检查数据质量及系统硬件的工作情况而发出不同的报警，而且Spider 软件可以连接不同的TCP/IP 地址，系统管理员或用户可通过互联网查看各台站的运行情况，以确保系统连续运行的可靠性。由于徕卡Spider台站控制软件对数据通讯方式具有高度灵活性，具有远程遥控能力，徕卡公司的技术人员可以容易地通过互联网检查台站系统，以确保维持高质量的数据服务，提高系统维护的效率和便利性。
徕卡GPS Spider软件的设计为具有高度的灵活性，强大的功能，模块化的结构，系统绝对安全的参考站软件。该软件具备中心化RTK功能，可以以主动和被动方式支持多种GPS接收机。采用徕卡GPS SPIDER 软件将增加实时数据处理性能和结果的精度，并大大简化通讯系统，降低通讯设备成本。
GPS Spider是集成的单参考站或台站网中央控制和操作软件包。GPS Spider是模块化的和可以用于先进的长
距离高精度网络RTK (SpiderNET）、建筑物监测、中央数据分发、数据存取管理，并支持数据下载和服务等解决方案。由于有了GPS Spider 你将可以用最佳的解决方案提供专业的服务。
主要功能如下：
GPS传感器和数据流接收控制
徕卡500/1200GPS传感器系统监测
GPS 原始数据和RINEX数据管理
徕卡500/1200系统GPS 数据确认
所有输入的GPS数据流确认
记录和传送GPS数据的缺失通告
GPS 原始数据和其他文件产品FTP 分发
RTK - 以多种格式进行GPS 原始数据发送
利用GPS原始数据流进行实时定位
台站服务器和系统状态及事件记录
选择事件E-Mail 和网络信息进行分布
提供网络处理的原始数据流
徕卡GPSSPIDER Positioning 功能模块是GPS接收机中央管理和处理应用软件，可以以最高的速率（20Hz）和最高的精度对所有基线组合提供实时和后处理解。
结果通过串口、TCP/IP协议、文件或SQL DB 以多种格式（如著名的NMEA）与分析软件进行接口连接输出。
“Re-processing”选项允许项目操作员一步一步查看得到的结果。
RINEX 文件可以在运行中生成或定时下载，以供更好的了解多径影响和供其他研究使用。
下图为中心化RTK软件显示卫星状况、监测点实时定位结果以及系统状态等。
4 徕卡中心化RTK软件在江阴大桥GPS监测中的应用
4.1江阴大桥概况
江阴长江公路大桥是我国首座跨径超千米的特大型钢箱梁悬索桥梁。江阴长江公路大桥是２０世纪“中国第一、世界第四”大钢箱梁悬索桥，是国家主干道跨越长江的特大型公路桥梁。是长江上建设的第二座大桥。江阴长江公路大桥位于长江下游江苏省江阴和靖江之间，于1994年11月22日正式开工建设，1999年9月28日胜利建成通车，全长3071米，主跨1385米，南北塔高190米，并于2001年3月通过国家竣工验收。在大桥一端（靖江）大桥管理中心建有大桥监控中心，配有通信计算机系统、闭路电视系统、信息管理系统、情报板系统、紧急电话系统、广播系统等。
1999年8月20日大桥竣工时进行了荷载试验，当天正直大雨。桥梁位移测量邀请徕卡公司采用下列两种方案进行：
TCA2003 + APSWin：由于大雨无法进行测试；
SR530+MC1000：4套SR530和3套MC1000接收机，一台作为参考站，其他6台分别安置在最大应力点处；采样速率分别为5Hz和10Hz；时长4小时。测试精度达到1cm。
本次荷载试验也充分反映GPS用于大桥监测的优越性。该桥原“结构安全监测系统”是由英国SES公司采用TCA2003系统于1999年设计、建设的，由于系统结构等原因导致系统目前已无法正常运行。为此需要对原系统进行升级和改造。2004年江苏扬子大桥股份有限公司决定对江阴长江公路大桥上部结构健康监测系统进行升级改造工程，并选用了徕卡公司推荐的GPS监测系统方案，用于监测主梁线形和桥塔位移。
4.2大桥监测方案
GPS桥樑监测系统由GPS传感器、通讯链路、处理和管理软件、附件和分析软件等在内的一个完整的系统组成。
在设计阶段，必须注意环境情况。多路径是可能碰到的最大误差源。它将对结果的精度产生严重影响。多路径是由从附近金属物体、地面或水面的无关的反射信号到达天线引起的。多路径误差对每个测站都是不同的，因此不能用差分技术消除。在参考站，天线的位置应当仔细选择，以避开反射环境。徕卡GPS 天线AT504 可以减轻多径影响。
GPS监测系统的硬件设备采用9套徕卡最新参考站型双频GPS接收机GRX1200Classic，一个AT504扼流圈天线和8个轻便型准扼流圈天线AX1202天线；软件采用徕卡最新推出的中心化RTK功能的软件包Spider。
4.2.1GPS参考站布置
GPS参考站应建立在稳定的位置，参考站作为每一条基线的起算点，必须为参考站提供精确的位置和地方转换参数。本次升级改造仅采用一个基准站，设在大桥监控中心楼顶。
图江阴大桥GPS监测系统参考站
4.2.2GPS监测点布置
为了更好地反映大桥变形和振动特性，在两个桥塔处、主跨最大挠度、跨4分点处分别布置8个GPS监测点，
即在1/4、1/2和3/4跨处安置GPS接收机进行连续观测。详细布置图见图1。
4.2.3通讯与供电
采用徕卡最新方案，每一台GPS接收机只需要一条双向通讯线路（光纤）连接到徕卡PC GPS Spider 服务器。必须为每一台接收机提供安全和永久的供电，如UPS。
4.2.4附件
每一台GPS接收机必须安装在安全和有保护装置的位置。GPS天线必须安装在能避免由于电缆、障碍物、汽车等引起的多路径影响的位置。
通常设计的安装GPS天线的观测墩带有专用的适配器，以便于将天线安装和固定到观测墩顶部。
防雷设施也是要安装的部件。桥梁经常是雷击发生的多发位置。
右图为安装天线的适配器和避雷系统。
5结果分析与输出接口
徕卡公司将根据用户提供的转换参数提供在桥梁坐标系下的三维动态位移结果。可以提供最终观测数据的精度，同时能实时存储和显示数据处理结果。可以通过串口、TCP/IP为其他专用分析软件包的提供接口。徕卡GPS Spider 可以与大多数使用标准格式的分析软件进行接口连接。我们的建筑工程合作伙伴可以提供这类解决方案。
可采用徕卡GNSS QC工具进行结果显示：
也可以利用第三方分析软件以桥梁坐标进行实时变形曲线动态显示、存储、统计分析和报警等：
另外，可采用徕卡GNSS QC质量检查分析软件对数据进行质量分析研究。这是设计阶段和随后的数据及结果检查的有用工具。
专门为对GPS参考站网的RINEX数据进行自动质量检核设计的一般的GPS 数据分析工具
NMEA GGA 和GGQ实时和脱机绘图
6结论和建议
徕卡公司推出的中心化RTK功能的GPSSpider大桥监测创新解决方案，与现有方案相比常规RTK方案更具有优势。中心化RTK概念大大简化的通讯设计；可以遥控和监控接收机设备，随时掌握系统的运行和工作状态；标准化的输出接口，方便第三方软件的接口；接收机采用20Hz高速率，为大桥实时监测分析提供了有力保证。将来高达100Hz的GPS接收机可用于分辩出大桥高频动态特性。
为了增强系统的可靠性，建议建立2个参考站。徕卡GPS Spider支持多个参考站，进行双重检核。如果一个参考站出现通讯故障，其他参考站可作为备份对任何基线组合进行同时处理。徕卡GPS Spider可以处理L1
单频GPS接收机和L1+L2双频接收机观测值。监测点间的每一条基线也可以进行处理。因此对于桥梁监测应用也可以采用单频接收机。
由于大桥上监测的点或许会受到遮挡、多路径等影响，可能造成卫星数不足或部分卫星数据受到干扰等影响，伪卫星(Pseudolites）系统可作为GPS 大桥监测一个增强系统。
利用GPS RTK技术，尤其是中心化RTK技术，可全天候长期在线实时监测大桥线形，直接测量出桥梁整体的三维位移，直接监测大桥主跨梁及索塔轴线的位移变化，获取反映桥梁健康状况的特征信息，配合结构分析模型来模拟桥身主要构件的内力状况，可增强桥梁结构健康监测和评估的可靠度，并侦察大桥结构有否潜在损坏的危机，提高养护维修工作的效率和效果，为大桥交通安全和结构安全的维护管理与决策提供量化技术依据，对大桥安全可靠性作出评价。随着GPS硬件技术的不断提高和改善，GPS监测软件的性能不断改善，GPS监测系统将会更广泛地应用于大桥等结构监测之中。同时江阴大桥结构健康监测系统将对推动和发展数字化与智能化桥梁工程发挥积极的作用。
致谢
我们非常感谢江苏省交通科学研究院与欧亚公司南京分公司和徕卡公司在该项目上的大力合作。另外，我们特别感谢Frank Pache、承宇、曹志宏先生等提供的大力支持。
参考文献
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水平位移监测方案 一、精度选择 按照设计要求，对照《工程测量规范》（GB 50026-2007），选用三等水平位移监测网进行检测，可以满足精度要求。 表1-2 水平角方向观测法的技术指标 （1）观测原理：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。沿监测点与基准点连线方向在一定远处（100~200m）选定一个控制
（2）精度分析： 由小角法的观测原理可知，距离D和水平角β是两个相互独立的观测值，所以由上式根据误差传播定律可得水平位移的观测误差： 水平位移观测中误差的公式，表明： ①距离观测误差对水平位移观测误差影响甚微，一般情况下此部分误 差可以忽略不计，采用钢尺等一般方法量取即可满足要求； ②影响水平位移观测精度的主要因素是水平角观测精度，应尽量使用 高精度仪器或适当增加测回数来提高观测度； ③经纬仪的选用应根据建筑物的观测精度等级确定，在满足观测精度 要求的前提下，可以使用精度较低的仪器，以降低观测成本。 优点：此方法简单易行，便于实地操作，精度较高。 不足：须场地较为开阔，基准点应该离开监测区域一定的距离之外，设在不受施工影响的地方。 由此可知，对仪器测角精度的要求，取决于监测点距离站点的远近。距离越远，则要求测角精度越高。根据现场踏勘布点，最远监测点距离站点不超过50m，对照《工程测量规范》，选用三等或四等水平位移监测网进行检测，可以满足精度要求。本次实习采用测小角法测量三等水平位移监测网进行检测。 二、作业流程 1.选点选取两个监测点P1，P2、一个测站点（工作基点）A、一个后视点B。 2.观测按照测回法水平角观测水平夹角。在A点安置全站仪，在B点和P1,P2点设置瞄准标志，按下列步骤进行测回法水平角观测。 （1）在全站仪盘左位置瞄准目标B，将度盘置零，读得水平度盘读数并记录。（2）瞄准目标P1，读得水平度盘读数并记录。盘左位置测得半测回水平角。（3）倒转望远镜成盘右位置，瞄准目标B，将度盘置零，读得水平度盘读数并记录。 （4）瞄准目标P1，读得水平度盘读数并记录。盘右位置测得半测回水平角。（5）用盘左、盘右两个位置观测水平角取平均值作为一测回水平角观测的结果。
深基坑水平位移监测 测量深基坑水平位移可采用视准线法、小角度法、投点法、前方交会法、自由设站法、极坐标法等。本节简要叙述常用的小角度法、极坐标法及前方交汇法。 监测控制值： 监测频率： 基准点及测点布置要求： 监测基准点应在基坑开挖影响范围之外设立强制对中观测墩，且尽量通视各测点，观测墩使用混凝土浇筑地下1.4M地面1.2M，顶面长宽20CM*20CM，顶部嵌入焊接中心螺旋的钢板，螺旋与钢板垂直且均做防腐处理。监测基准点观测按三级平面控制要求施测，且每个月与高等级控制网联测一次。为防止观测墩被破坏，顶部应加钢保护盖。埋设示意图如下：
当采用精密的光学对中装置时，对中误差不宜大于0.5mm，且尽量通视测点。 在混凝土支撑、连续墙顶等混凝土结构上安装水平位移桩，可直接在结构上用冲击钻成孔插入水平位移桩，垂直放置，缝隙使用锚固剂填充，容易受施工破坏的地方应加保护装置。在土体等松软结构埋设水平位移测点应采用混凝土桩顶插入水平位移桩的形式，混凝土桩采用直径10CM地下50CＭ地面10CM，中心用钢筋加固。如有需要应加保护装置，并设置醒目标志。实物图如下： 仪器架设： 到达测量现场后打开仪器箱一段时间，使仪器温度与周围环境温度相适应，消除由环境温度带来的误差。检查设备是否完整，配件是否齐全，电源电力是否充足等。仪器架设时应注意仪器安全，在光滑的地面上架设全站仪时须在脚架上套绳索，防止脚架滑落损坏仪器。全站仪脚架高度与观测者肩高齐平，拧紧脚架螺旋，将脚架均匀架设在基准点上。取出仪器一手提全站仪手提柄，一手拧紧中心螺旋，将全站仪平稳架设在脚架上。 对中整平： 在有强制对中装置的观测墩上架设全站仪时，应一手提全站仪手提柄，另一只手旋转基座使仪器牢固地固定在观测墩上。调节基座脚螺旋使圆水准气泡居中，旋转仪器使管水准平行于两脚螺旋的连线，调节脚螺旋使管水准气泡居中，再将仪器旋转90°调节脚螺旋使管
水平位移监测方案 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
水平位移监测方案 一、精度选择 按照设计要求，对照《工程测量规范》（GB 50026-2007），选用三等水平位移监测网进行检测，可以满足精度要求。 表1-1 水平位移基准网的主要技术指标 表1-2 水平角方向观测法的技术指标
（1）观测原理：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。沿监测点与基准点连线方向在一定远处（100~200m）选定一个控制点B，作为零方向。在B点安置觇牌，用测回法观测水平角BAP，测定一段时间内观测点与基准点连线与零方向间角度变化值，根据δ=△β*D/ρ（式中D为观测点P至工作基点A的距离，ρ=206265）计算水平位移。 （2）精度分析： 由小角法的观测原理可知，距离D和水平角β是两个相互独立的观测值，所以由上式根据误差传播定律可得水平位移的观测误差： 水平位移观测中误差的公式，表明： ①距离观测误差对水平位移观测误差影响甚微，一般情况下此部分误差可以忽 略不计，采用钢尺等一般方法量取即可满足要求； ②影响水平位移观测精度的主要因素是水平角观测精度，应尽量使用高精度仪 器或适当增加测回数来提高观测度； ③经纬仪的选用应根据建筑物的观测精度等级确定，在满足观测精度要求的前 提下，可以使用精度较低的仪器，以降低观测成本。 优点：此方法简单易行，便于实地操作，精度较高。 不足：须场地较为开阔，基准点应该离开监测区域一定的距离之外，设在不受施工影响的地方。 由此可知，对仪器测角精度的要求，取决于监测点距离站点的远近。距离越远，则要求测角精度越高。根据现场踏勘布点，最远监测点距离站点不超过50m，对照《工程测量规范》，选用三等或四等水平位移监测网进行检测，可以满足精度要求。本次实习采用测小角法测量三等水平位移监测网进行检测。
徕卡新技术应用专栏 徕卡新一代Geo MoS自动监测系统在水库大坝外部变形监测系统中的应用 徕卡测量系统贸易(北京)有限公司结构监测业务经理尤相骏 近年来,随着我国经济建设的飞速发展和基础设施的不断完善,诸多大型结构建筑物的施工和运营监测也被越来越多地提到工程质量保障和运营安全的重要性上来。徕卡测量系统以其多年在大型结构建筑物变形监测方面领先的测量技术和丰富工程经验积累的基础上,综合运用了新一代测量技术、GPS参考站技术、多传感器技术、数据库技术、自动化控制和通讯技术,突破其前身APS W i n以往的技术局限,推出了新一代的全自动结构监测系统平台———Geo Mo S自动监测系统。 Geo Mo S监测系统已经在原有APS W i n客户系统上升级,并在一些新兴的国家大型重点工程,如黄河小浪底水利枢纽工程大坝、浙江青山水库大坝、新疆三屯河水库大坝等外部变形自动监测系统中发挥了重要作用,受到了用户们的广泛好评。 一、徕卡新一代G e o M oS自动监测 系统解决方案 徕卡新一代全自动监测系统Geo Mo S,通过十几年来对极坐标自动测量系统(APS W i n)在监测工程中经验的积累和在GPS最新R T K技术、GPS参考站技术、现代大型数据库技术、通讯技术和多种传感器技术等方面的扩展和升级,现已发展成为一个集GPS、TPS、倾斜传感器、各种气象和地质传感器等多种传感器于一体,可以实现计算机远程控制和配置,具备自动报警和消息发送功能,可以按照既定程序进行自动应急处理,和实时可视化、数字化分析结果的24小时不间断运行的现代化综合监测系统。其独到的测量区域气象网络模型和复杂测量流程的精确管理,更是徕卡测量多年来在各重大变形监测项目中经验积累的集中体现。徕卡Geo Mo S最新的V1.6版本更是将目前最前沿的中心化RT K概念基础上的GPS参考站技术有机地运用到整个监测系统中,实现了GPS、TPS监测站和GPS参考站协同作业和管理的新一代监测模式,并在我国一些大型的水利水电工程的应用中取得了显著的成效。 二、徕卡G eo M oS自动监测系统在 水库大坝外部变形监测系统中 的应用 1.项目介绍 位于浙江省杭州市境内的青山水库大坝在经过大坝加固后需要进行持续的大坝外部变形监测,为综合考量大坝加固的成效和安全性等分析提供可靠的外部变形监测数据。 青山水库大坝外部变形监测系统在使用传统方法测设基准点网的基础上,综合运用了Geo MoS分组观测和采用基准点数据建立测区气象网络模型等技术,解决了测区众多监测点按照运营要求快速、精确地自动化监测问题,为后续的变形数据分析提供了准确可靠的监测数据。 2.Geo MoS变形自动化监测系统 变形观测沿坝轴线布置6个表面变形观测横断面、4排观测标点。4排观测标点分别埋设于上游坝坡小平台、下游坝肩35.5m高程、24.16m高程平台及下游坝脚外5m处。另外,溢洪道变形监测共设6个变形观测标点。共计变形观测点数30个,如图 1 所示。 自动化全站仪监测站变形监测点溢洪道监测点 图1 76 2006年第12期测绘通报
深层水平位移观测 检测报告
xx-20xx-00xx
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 公司 二〇一三年 x 月
声明
ii
试验室名称：
委托/施工单位 工程名称
工程部位/用途 样品描述
主要仪器设备及编号
序号
深度 （m）
第 次位 移值
（mm）
深层水平位移试验检测报告
水平位移数据汇总表
第 次位 第 次位 第 次位
移值
移值
移值
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委托编号 样品编号 试验依据 判定依据
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备 注：
试验：
审核：
签发：
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目录
第 1 章 工程概况 ........................................................................................................................1 第 2 章 检测目的 ........................................................................................................................1 第 3 章 检测依据 ........................................................................................................................1 第 4 章 检测设备 ........................................................................................................................2
4.1 主要仪器设备 ...................................................................................................................... 2 4.2 主要仪器设备 ...................................................................................................................... 2 第 5 章 检测等级 ........................................................................................................................2 第 6 章 仪器工作原理及方法 ....................................................................................................3 6.1 仪器工作原理 ...................................................................................................................... 3 6.2 仪器使用方法 ...................................................................................................................... 4 第 7 章 检测数据处理 ................................................................................................................5 第 8 章 检测结论及建议 ..........................................................................................................11
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徕卡TCA三维变形监测系统安装与使用 2008年6月 机载程序/后处理软件/远程无线遥控安装使用
培训的主要内容： 机载应用程序 TCA三维变形监测机载应用程序的安装，使用 后处理软件 三维变形监测分析系统后处理软件的安装，使用 无线遥控模块 远程无线遥控模块功能介绍，使用
适用领域 ?大坝、桥梁、地铁等变形监测； ?楼宇等高耸建筑物的变形监测； ?各种滑坡体，如河流两岸，露天矿边坡、高速公路护坡等变形监测；?其他需要实时监测位移变化的监测项目；
2：机载程序主菜单 主菜单中有四个选项，分别为： 限差配置（1 Configuration ）， 自动测量（2 Auto Measure)， 学习测量( 3 Learn Measure ) ， 目标点列表( 4 View Target List) 在进行观测前，一定要先设置好各项限差，设置限差的目的是为了保证测量结果的精确可靠，在需求精度很高的变形监测项目中，此项工作尤为必要。 设置好限差后，需要对待观测目标进行学习测量，目的在于告诉仪器需要观测的目标的方向，便于仪器快速准备寻找到正确的目标进行测量。 学习测量完成后，将仪器照准第一个目标点，注意点号与实际照准点的匹配，按F1 START 仪器即自动开始观测，以上为大致流程，下面将就具体步骤详细说明 F1 F2 F3 F4 F5 F6
3：参数设置(configuration) 设置测站号(station Id)及仪器高(instrunment hight) 配置各种限差: 包括HZ.readsDiff（水平角读数差）、HZ.GL（归零差）、HZ.2C(2C互差)、HZ.setsDiff （水平角测回方向差）、V.readsDiff（垂直角读数差）、v.X（指标差）、V.setsDiff（垂直角测回方向差）、SD.readsDiff（斜距读数差）、SD.setDiff（斜距测回读数差） 测回数设置（set number）
第34 卷第6 期2011 年12 月 测绘与空间地理信息 GEOMATICS ＆SPATIAL INFORMATION TECHNOLOGY Vol．34，No．6 Dec．，2011 全站仪坐标法在深基坑水平位移监测中的 精度分析与应用 包民先1，2 （1．江苏省南京工程高等职业学校，江苏南京211135；2．江苏联合职业技术学院南京工程分院，江苏南京211135） 摘要：针对施工场地狭窄，无法运用传统方法进行变形观测的情况下，对深基坑的水平位移监测提出了全站仪 坐标法。对全站仪坐标法监测水平位移的精度进行分析，通过分析结果与工程实践，验证了对于不同等级要求 的基坑水平位移监测，只要选择适当的全站仪进行作业，即能保证精度符合要求，提高作业效率。 关键词：全站仪坐标法；极坐标法；自由设站法；水平位移监测；深基坑 中图分类号：TU198 文献标识码：B 文章编号：1672 －5867（2011）06 －0255 －03 Accuracy Analysis and Application of Total Station Coordinate Method in Horizontal Displacement Monitoring of Deep Foundation Pit BAO Min －xian1，2 （1．Nanjing Engineering Vocational College of Jiangsu Province，Nanjing 211135，China； 2．Nanjing Engineering Department of Jiangsu Union Technical Institute，Nanjing 211135，China） Abstract：It is proposed that the coordinate method should be used as the solution to the problems caused by narrower construction sites where the traditional methods are not applicable．An analysis is carried out on the accuracy of horizontal displacement monitoring by Total Station coordinate method．By engineering practice and results analysis，it verified the requirements for different levels of hori- zontal displacement of foundation pit．Only if the appropriate operating Total Station was selected，the method can meet the require- ments to ensure accuracy and improve operational efficiency． Key words：Total Station coordinate method；polar coordinate method；free station method；horizontal displacement monitoring；deep foundation pit 0 引言有建筑物或地下管线距离较近时，为保证这些已有建筑物和地下管线的正常使用，就必须对基坑的水平位移进 在高层建筑物的深基坑施工中，为了确保支护结构和相邻建筑物的安全，在施工过程中，要对深基坑变形情况进行随时监测，保障施工过程中深基坑支护结构及周围建筑物的稳定和安全。其中，深基坑围护结构墙顶的水平位移监测是非常重要的。可靠、及时、准确的观测数据对于施工过程的决策有着决定性影响。然而，实际施工现场往往场地非常狭窄，围挡外常有既有的道路和建筑物，围挡内有施工车辆等移动设备和临时堆积材料，基坑周边环境往往非常复杂。在施工场地范围及周围无法实施传统的监测方法进行水平位移观测，这一问题在目前深基坑的施工中广泛存在，具有普遍性。当基坑离原行定期监测，以便发现异常情况能及时采取处理措施，将水平位移限制在允许值之内。 基坑水平位移监测的常用方法主要有经纬仪视准线法、小角度法等，这些方法的特点是使用经纬仪即可进行观测，基于基坑附近有相对稳定的地面基准点为基础，并保证在监测点通视的条件下才能实施。但在观测基坑不 同边水平位移时需进行仪器搬站，观测所需时间较长。 常规的监测方法已不能适应城市深基坑施工的复杂环 境。目前，随着智能型全站仪的普及和应用，采用极坐标法或以极坐标法为基础的自由设站法（统称为全站仪坐标变化法，简称为全站仪坐标法），可直接测定任意方向 收稿日期：2010 －11 －25 作者简介：包民先（1977 －），男，山东海阳人，讲师，河海大学测绘工程专业硕士研究生，主要从事工程测量方面的教学与科研工作。
水平位移监测作业指导书 1 目的和适用范围及标准 测定建筑主体倾斜、水平位移、挠度和基坑壁侧向位移，并对建筑场地滑坡进行监测。操作方法执行标准《工程测量规范》(GB50026-2007)、《建筑变形测量规范》(JGJ 8-2007)、《国家一、二等水准测量规范》（GB/T 12897-2006）、《国家三、四等水准测量规范》（GB12898—2009）、《精密工程测量规范》（GB/T 15314-94）。 2 仪器设备 全站仪 3 平面控制点布设 平面基准点、工作基点的布设应符合下列规定： 1）各级别位移观测的基准点(含方位定向点)不应少于3个，工作基点可根据需要设置； 2）基准点、工作基点应便于检核校验。 平面基准点、工作基点标志的形式及埋设应符合下列规定： 1）对特级、一级位移观测的平面基准点、工作基点，应建造具有强制对中装置的观测墩或埋设专门观测标石，强制对中装置的对中误差不应超过土0．1mm； 2）照准标志应具有明显的几何中心或轴线，并应符合图像反差大、图案对称、相位差小和本身不变形等要求。根据点位不同情况，可选用重力平衡球式标、旋人式杆状标、直插式觇牌、屋顶标和墙上标等形式的标志。观测墩及重力平衡球式照准标志的形式，可按《建
筑变形测量规范》(JGJ 8-2007)附录B的规定执行； 3）对用作平面基准点的深埋式标志、兼作高程基准的标石和标志以及特殊土地区或有特殊要求的标石、标志及其埋设应另行设计。沉降监测点的布设应位于建（构）筑物体上。高程基准点和工作基点标石、标志的选型及埋设应符合有关规范规定。 4 水平位移观测 沉降观测分为：定期对平面控制网进行复测以确定控制网的稳定性，同时对变形监测点进行观测。 基准点应设置在变形区域以外、位置稳定、易于长期保存的地方，并应定期复测。复测周期应视基准点所在位置的稳定情况确定，在建筑施工过程中宜1～2月复测一次，点位稳定后宜每季度或每半年复测一次。当观测点变形测量成果出现异常，或当测区受到地震、洪水、爆破等外界因素影响时，应及时进行复测，并按《建筑变形测量规范JGJ 8-2007》规定对其稳定性进行分析。 有工作基点时，每期变形观测时均应将其与基准点进行联测，然后再对观测点进行观测。 变形监测点的精度、观测仪器、观测方式均应达到相应等级的水准测量规范要求。 5 观测周期 按照《工程测量规范GB50026-2007》、《建筑变形测量规范JGJ 8-2007》中的技术要求，确定相应等级的观测周期。 6 水平位移观测数据计算
Tca1800/2003全站仪简明操作 ON/OFF 开机/关机 屏幕显示——主菜单（应用程序） 功能键： F1 EXTRA 外部工具 ● 1 GeoCOM On-Line mode 打开GeoCOM通信 ● 2 Format memory card 格式化PC卡 ● 3 Remote control mode on/off 遥控控制开关，没有遥控装置设为OFF F2 CAL 仪器检校 ●F1 l t 补偿器纵横向误差检校 ●F2 I 指标差检校 ●F3 c，a 照准差，横轴倾斜误差检校 ●F4 i，c，a指标差，照准差，横轴倾斜误差检校 ●F5 ATR A TR自动目标识别检校 F3 CONF 仪器配置 ● 1 System date and time 设置系统日期和时间 ● 2 define fumctionality 定义功能项（最好全部选择YES） ● 3 GSI communication parm. GSI通信参数（波特率，校验，数据位等） ● 4 FeoCOM communication parm.GeoCOM通信参数（同GSI通信参数） ● 5 instrument identification 仪器名称 ● 6 autoexec-application 开机自动启动的程序 ●7 system protection 系统密码设置 ●8 user template 用户模板（单位，显示和存贮格式，模板选择等）F4 DATA 数据的输入和浏览 ●F1 INPUT 输入数据 ●F5 SEARC 搜索数据
Shift+F5 DEL 删除数据 F5 SETUP 测站设置 F4 QSET 用后视已知点设置测站 F5 SIN 水平角Hz0（方位角）设置测站 F6 LIST 列表选择 F6 MEAS 测量 F1 ALL 测量并记录 F2 DIST 测量 F3 REC 记录 F4 TARGT 目标点信息（大气及曲率改正/偏心测量/棱镜选择） F5 Hz0 设置水平角 固定功能键 .aF…功能键快速调整常用功能 https://www.doczj.com/doc/1712792065.html,er template & files 选择用户模板和文件 ------user templ.: 用户模板选择 ------rec.device：记录装置选择memory card （PC卡）和RS232接口 ------meas.file ：选择测量文件名 ------data file ：选择数据文件名 2.EDM measuring program 距离测量方式设置（标准/精测/快速/跟踪/平均数） F1 STAND 标准测距1+1ppm 3s F2 PRECT 精测距离1+1ppm 3s F3 FAST 快速测距3+2ppm 1.5s F4 TRK 跟踪测距5+2ppm 0.3s F5 AVERG 平均测距3s https://www.doczj.com/doc/1712792065.html,pensator/Hz-corrections 补偿器开关/水平角改正（全设为ON） Instr.setup 选择No check或stability check No check补偿器在工作范围内不作任何检查 stability check稳定性检查，检查补偿器是否工作，并且达到仪器规定的精度才允许记录测量值 Compensator on/off 补偿器开关 Hz-corr 水平角改正开关 4.EDM test
深层水平位移监测 广州市盛洲地基基础工程有限公司 技术研究院
1概述 深层水平位移主要用于大地运动，如可能产生在不稳固的边坡（滑坡）或挖土工程周围的测向运动等，也可以用来监测软土地基处理，堤坝，芯墙稳定性，钻孔设置的偏差,打桩引起的土体位移,以及回填筑堤和地下工程的土体沉陷,也可用于沿海、江边重力存放物场的土层变化等。 2 仪器设备 测斜仪（一般测斜仪由探头、电缆、数据采集仪(读数仪)组成。探头的传感器型式有伺服加速度计式、电阻应变片式、钢弦式、差动电阻式等多种型式，目前使用最多的是伺服加速度式。国内有航天部33 所生产的CX 系列，国外有美国SINCO 公司的数字测斜仪，瑞士的PRIVEC 等） 内壁有导槽的测斜管（测斜管道由以下几部分组成：测斜管、连接管、管座、管盖。测斜管是用聚氯乙烯、ABS 塑料、铝合金等材料制成，管内有互成90 度四个导向槽，国产塑料测斜管尺寸多为：内径Φ58mm，径Φ70mm、长度分2m，3m，4m 三种。塑料连接管多采用市场上出售的聚氯乙烯塑料管制成，还可用软的万能接头相连。连接管的尺寸为内径Φ70mm，外径Φ82mm，长度分300，400mm两种。在管壁的两端铣制有滑动槽各4 条或仅一端铣制滑动槽4 条，各槽相隔90 度。管座位于测斜管底端，与管外径匹配，防止泥砂从管底端进入管内的一个安全护盖。管盖用于保护测斜管管口，防止杂物从管口掉入管内影响正常观测工作也由聚氯乙烯制成，其外形尺寸同管座。） 3监测仪器工作原理 测斜仪的工作原理是测量测斜管轴线与铅垂线之间的夹角变化量,从而计算出土层各点的水平位移大小。通常在坝内埋设一垂直并互成90°四个导槽的管子,当管子受力发生变形时,将测斜仪探头放入测斜管导槽内,逐段(一般50cm 一个测点) 量测变形后管子的轴线与垂直线之间的夹角θi ,并按测点的分段长度,分别求出不同高程处的水平位移增量Δdi ,即Δdi = Lsinθi (1)由测斜管底部测点开始逐段累加,可得任一高程处的实际位移,即bi = ΣΔdi
徕卡TM30精密监测机器人 眼界高远，细致入微 数十年来，徕卡测量系统在精密监测领域积累了无可匹敌的宝贵经验，徕卡TM30全站仪正是基于这种专业经验而研发的全新一代精密监测机器人，全面替代已经“光荣退休”的TCA1800、TCA2003，综合性能并超越其50%，适用于现在及未来的各种监测项目。 徕卡TM30以高精度、高速度，全自动化设计，确保全天候无间断工作，即使是被监测物发生最细微的结构变化，也能被及时发现； TM30综合了长距离的自动精确照准、小视场、数字影像采集等先进技术，使得TM30全站仪监测半径大大增加，满足各种监测技术要求； TM30所具备的坚实、可靠、低维护成本和低能耗的特点，完全胜任全年365天、每天24小时的不间断自动化监测，且确保所采集数据的高质量和高可靠性，即使在无人值守的恶劣环境，也无所畏惧。
徕卡TS30高速旋转—— 180°/ 秒 ?测角精度0.5”，测距精度0.6mm+1ppm 0.5”的测角精度满足最高精度的测量要求，凭借徕卡PinPoint EDM技术，有棱镜测距精度 0.6mm+1ppm，1000米的无棱镜测距精度，也可达到2mm+2ppm。 ?自动照准（ATR）范围可达3000米，比原来1000米提高了3倍 运用徕卡独创的ATR技术，TM30更适用于远距离、全天候的自动化监测。长距离自动精确照准（目标识别）在搜索和测量棱镜时测程可到达市场无与论比的3000米且精度可达到毫米级，最大限度的提高了监测半径及大大降低对仪器设站间隔的要求，避开危险站点，确保仪器安全，尤其在大型项目中显著降低了投入和使用成本。 ?小视场技术 小视场技术有效提高了ATR对棱镜的识别分辨力，在测量过程中，当小视场内存在多个棱镜时，仪器可自动缩小目标可视范围，能够快速准确识别到正确的目标棱镜，1000米棱镜分辩率间隙为1.5米。 ?目标可视功能，数字影像采集功能 在测量点时，数字影像采集功能可以拍摄监测点的影像信息并保存及传输，在远程控制的同时，实时了解监测区域的通视情况和潜在风险。 ?优异的自动跟踪性能，最高驱动速度180?/秒，最大加速度360?/秒2 徕卡将压电陶瓷驱动技术与异型抛物镜面传输技术运用于TM30全站仪，以市场无与伦比的速度（180度/秒）来搜索目标，智能识别系统确保即使在高速旋转状态下，仍能够保证测量达到最佳精度，从而保证高效，可靠。测量数据实时显示并保存，也可同时通过数据电缆，电台，移动电话以及因特网进行数据传输。 ?低噪声、更长免维护期，更低维护成本，更低能耗
徕卡三维变形监测与分析系统 功能特点 完全符合中国规范的机载“多测回自动观测”前端软件 支持海量数据存取的SQL Server后台数据库和可遥控前端 软件的控制中心软件 独特的三维网平差模型，支持任意网型的数据平差 方便直观的数据图形界面，灵活多变的数据报表输出 适用于各种自动变形监测领域，内外业一体化操作适用范围 大坝、桥梁、地铁等变形监测 楼宇等大型建筑物的变形监测 各种滑坡体，如河流两岸，露天矿边坡、高速公路护坡 等变形监测 其他需要实时监测位移变化的监测项目
CDMA/GPRS 具有多测回自动观测功CDMA/GPRS 具有多测回自动观测功CDMA/GPRS 温度气压传感器 CDMA/GPRS 温度气压传感器 徕卡测量系统贸易（北京）有限公司 北京市朝阳区朝外大街16号中国人寿大厦2002-2005室（100020）电话：+86 10 8569 1818传真：+86 10 8525 1836 电子信箱：beijing@https://www.doczj.com/doc/1712792065.html, 徕卡客户呼叫中心：400 670 0058 徕卡技术交流论坛：https://www.doczj.com/doc/1712792065.html,/bbs 公司网址：https://www.doczj.com/doc/1712792065.html, 徕卡测量系统（上海）技术中心 上海市郭守敬路498号浦东软件园10号楼402-404室（201203）电话：+86 21 6106 1088传真：+86 21 6106 1008 电子信箱：shanghai@https://www.doczj.com/doc/1712792065.html, ? Leica Geosystems AG 版权所有 所有的说明描述及技术数据，如有变动恕不另行通知。5030809 - BV2 - 2000 - 2008.09
基坑深层水平位移监测方案 1概述 深层水平位移主要用于运动，如可能产生在不稳固的边坡（滑坡）或挖土工程周围的测向运动等，也可以用来监测软土地基处理，堤坝，芯墙稳定性，钻孔设置的偏差,打桩引起的土体位移,以及回填筑堤和地下工程的土体沉陷,也 可用于沿海、江边重力存放物场的土层变化等。 2 仪器设备 测斜仪（一般测斜仪由探头、电缆、数据采集仪(读数仪)组成。探头的传感器型式有伺服加速度计式、电阻应变片式、钢弦式、差动电阻式等多种型式，目前使用最多的是伺服加速度式。国有航天部33 所生产的CX 系列，国外有美国SINCO 公司的数字测斜仪，瑞士的PRIVEC 等） 壁有导槽的测斜管（测斜管道由以下几部分组成：测斜管、连接管、管座、管盖。测斜管是用聚氯乙烯、ABS 塑料、铝合金等材料制成，管有互成90 度四个导向槽，国产塑料测斜管尺寸多为：径Φ58mm，径Φ70mm、长度分2m，3m，4m 三种。塑料连接管多采用市场上出售的聚氯乙烯塑料管制成，还可用软的万能接头相连。连接管的尺寸为径Φ70mm，外径Φ82mm，长度分300，400mm 两种。在管壁的两端铣制有滑动槽各4 条或仅一端铣制滑动槽4 条，各槽相隔90 度。管座位于测斜管底端，与管外径匹配，防止泥砂从管底端进入管的一个安全护盖。管盖用于保护测斜管管口，防止杂物从管口掉入管影响正常观测工作也由聚氯乙烯制成，其外形尺寸同管座。） 3监测仪器工作原理 测斜仪的工作原理是测量测斜管轴线与铅垂线之间的夹角变化量,从而计算出土层各点的水平位移大小。通常在坝埋设一垂直并互成90°四个导槽的管子,当管子受力发生变形时,将测斜仪探头放入测斜管导槽,逐段(一般50cm 一个测
深层水平位移观测 检测报告 xx-20xx-00xx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx公司二〇一三年x月
声明
第页共页深层水平位移试验检测报告 iii
目录 第1章工程概况 (1) 第2章检测目的 (1) 第3章检测依据 (1) 第4章检测设备 (2) 4.1主要仪器设备 (2) 4.2主要仪器设备 (2) 第5章检测等级 (2) 第6章仪器工作原理及方法 (3) 6.1仪器工作原理 (3) 6.2仪器使用方法 (4) 第7章检测数据处理 (5) 第8章检测结论及建议 (11)
第1章工程概况 受xxxxxxxxxxxxxxx的委托，xxxxxxxxxx承担了深层水平位移参数的检测任务。由于深层水平位移属于长期观测项目，在征得xxxx的情况下，采用现场模拟的方式进行。2013年9月5日选择公司xxxx旁一处空地来模拟滑坡体的深层水平位移，该滑坡体命名为A 滑坡体，在A滑坡进行深层水平位移检测。 第2章检测目的 1、使试验检测人员了解地表沉降的测试过程。 2、通过地表沉降观测参数检测，评定公司检测人员是否具备检测深层水平位移的数的检测能力。 第3章检测依据 1、《工程测量规范》（GB 50026-2007）； 2、《建筑变形测量规范》（JGJ 8-2007）； 3、《大坝观测仪器测斜仪》（SL 362-2006）。
第4章检测设备 4.1主要仪器设备 本次观测采用的仪器设备见表4.1， 表4.1 检测主要仪器、设备表 4.2主要仪器设备 桥梁检测时气温：xxxxxxxxxx，天气：晴。在整个外业工作期间，检测设备均在检定有效期内，运行正常。 第5章检测等级 由于本次模拟的A滑坡体模拟为普通滑坡体，根据《工程测量规范》（GB50026-2007）第10.1.3之规定，本项目为四等变形监测等级进行观测。四等变形监测的等级划分及精度指标和其适用范围见表5.1。 表5.1 四级变形测量的级别、精度指标及其适用范围
第一章深层水平位移监测 概述 土体和围护结构的深层水平位移通常采用钻孔测斜仪测定，当被测土体变形时，测斜管轴线产生挠度，用测斜仪测量测斜管轴线与铅垂线之间夹角的变化量，从而获取土体内部各点的水平位移。 一、实验目的 深层水平位移监测可以连续地、逐段测出产生位移后的测斜管轴线与铅垂线或水平线的夹角，再分段求出水平位移（测斜管垂直埋设）或垂 直位移（测斜管水平埋设时），累计得出总的位移量及沿管轴线整个孔位 的变化情况，可以在总体上检测测斜管埋设处的岩体或土体的位移情况， 为工程提供可靠地参数。 二、实验地点 试验场地位于防灾科技学院北校区地下结构与工程地质试验 场深层水平位移监测孔。 三、实验设备 NJX2型系列数字式活动测斜仪（南京南瑞集团）、NDA151俊送器信号指示仪（南京南瑞集团）、NCXG-A测斜管。 四、实验步骤 1、测量前准备工作 首先检查测斜仪的导轮是否转动灵活、扭簧是否有力、密封圈是否完好。将测杆上航空插座与电缆航空插头插好，并用扳手拧紧连接螺 母，确保测杆和电缆连接头的连接密封性。将电缆从电缆绕线盘上放出 穿过整个测斜管所需要的长度，再将指示仪的测量线拧在电缆绕盘上放出 穿过整个测斜管所需要的长度，再将指示仪的测量线拧在电缆绕线盘的插
座上。打开指示仪，进入主菜单界面按“测 量”键，打开指示仪，选用-2.500~2.500V档进行测量。NJX2-V型 活动测斜仪探头专用于垂直测空的测量。 2、将测斜仪测头大致保持垂直，检查指示仪指示是否 稳定，示值应“ +”向增大。当测斜仪后导轮相对前导轮右偏时, 示值应“一一”向增大 3、在墩台上设置有测绘标的测斜管口处作为基点开始 进行测量。按照以下步骤完成: （1）将测头导轮卡在侧斜管的导槽内，轻轻将测头放入测斜管内，慢慢放松电缆，使测头下到孔底。快到孔底时， 为避免与测头造成大的冲击，应减慢放电缆的速度。使测头在 孔底停止5分钟以上，以便传感器及电缆温度稳定。 （2）将测头拉起至设定的测量深度为测读起点，每 0.5米测量一个数据。一直测读到测量管顶位置。测读时注意 对好电缆标记，以防测头定位不准确。 （3）将测头调转180度，重新放入测斜管中，重复上述步骤。 4、NDA151变送器信号指示仪的使用步骤 （1）按下电源开关之后，显示开机界面，约2秒钟后，自动进入测斜指示仪表的主菜单操作界面。 （2）参数设置：首次使用测斜仪时，根据测斜仪标定检验数据记录表设置传感器转换系数a0，a1,a2,a3 以后可以 忽略本步骤； （3）选择“管孔设置”功能进入管孔设置。包括新建、删除、编辑管孔。可以对管孔名称，测量深度，测量间距 依次进行设置。
变形监测+数据整理+数据编制+科傻平差 概述：（一）全站仪可以测斜距、平距、角度，普通工作在要求不高时，我们可以直接用平距，但是一旦涉及导线等精密测量时，“平距”必须通过别的渠道进行改正得 到（斜距改平或边长改正） （二）当测量任务涉及到变形监测、导线网、多测回测角等精密测量时，不少测工受制于仪器、或者相关后处理软件的制约（如建策Dam6.0 徕卡三维变形软件）、 其“数据整理归纳”和“斜距改平”的工作难以推进，困惑不前。 （三）本文主要交流探讨： ①徕卡tca2003、tcr1201、tm30、tm50、ts15/16、ts60等徕卡测量机器人的非 官方软件多测回测角测量的外业采集及数据后处理平差替代方法。 ②普通1″仪器（特指：无马达、无自动照准、无多测回测角）的外业测量-原 始数据—整理—编制—科傻平差的流程作业。 （四）本文是关于：徕卡测量机器人和普通仪器对精密测量外业数据作用于后期数据平差的探讨和交流，交流指正（如测距仪的气象改正系数K1、K2） （五）仪器架设为控制点上（不用设站）采用全圆观测方法, (非极坐标方法)进行数据采集（仪器架设A点以B为0方向，观测其余待监测点C1/C2/C3.再以B测站 点以A为0方向，观测其余待监测点C1/C2/C3）外业上不带入任何坐标，只采 集边角数据。内业用A/B的已知坐标，加入气象等条件后，通过软件解算得出 C1/C2/C3坐标，可先做A/B/D为高等级控制网、再测量时候把D也测进去，用 于复核（网形图片参考附件五） 关键：全圆观测、变形监测、导线、网平差、边坡监测、三角高程平差 难点：多测回测角、斜距化平、边长改正 要点：（一）精密测量都是mm级别范畴、需要严谨的态度对待（注意：仪器对中精度、量取精度、温度、干湿、气压、成像条件等） （二）对变形监测、导线网、三角高程的外业数据采集步骤要有大致了解 （三）明白“多测回测角”对于工作的重要性 （四）关于“斜距化平”的突破 （五）常用到的参数（大气折光系数K、地球曲率R、仪器加（乘）常数、温度℃、气压Pa 等） ①仪器加（乘）常数通过该台仪器的检定证书查看如（常数主要是对测距改正）
珑湖湾二期边坡坡体深层水平位移监测技术要求 1概述 深层水平位移主要用于大地运动，如可能产生在不稳固的边坡（滑坡）或挖土工程周围的测向运动等，也可以用来监测软土地基处理，堤坝，芯墙稳定性，钻孔设置的偏差,打桩引起的土体位移,以及回填筑堤和地下工程的土体沉陷,也可用于沿海、江边重力存放物场的土层变化等。 2 仪器设备 测斜仪（一般测斜仪由探头、电缆、数据采集仪(读数仪)组成。探头的传感器型式有伺服加速度计式、电阻应变片式、钢弦式、差动电阻式等多种型式，目前使用最多的是伺服加速度式。国内有航天部33 所生产的CX 系列，国外有美国SINCO 公司的数字测斜仪，瑞士的PRIVEC 等） 内壁有导槽的测斜管（测斜管道由以下几部分组成：测斜管、连接管、管座、管盖。测斜管是用聚氯乙烯、ABS 塑料、铝合金等材料制成，管内有互成90 度四个导向槽，国产塑料测斜管尺寸多为：内径Φ58mm，径Φ70mm、长度分2m，3m，4m 三种。塑料连接管多采用市场上出售的聚氯乙烯塑料管制成，还可用软的万能接头相连。连接管的尺寸为内径Φ70mm，外径Φ82mm，长度分300，400mm两种。在管壁的两端铣制有滑动槽各4 条或仅一端铣制滑动槽4 条，各槽相隔90 度。管座位于测斜管底端，与管外径匹配，防止泥砂从管底端进入管内的一个安全护盖。管盖用于保护测斜管管口，防止杂物从管口掉入管内影响正常观测工作也由聚氯乙烯制成，其外形尺寸同管座。） 3监测仪器工作原理 测斜仪的工作原理是测量测斜管轴线与铅垂线之间的夹角变化量,从而计算出土层各点的水平位移大小。通常在坝内埋设一垂直并互成90°四个导槽的管子,当管子受力发生变形时,将测斜仪探头放入测斜管导槽内,逐段(一般50cm 一个测点) 量测变形后管子的轴线与