水库大坝水平位移与垂直位移监测方法分析
【摘要】水库大坝的位移监测方法是当前一个重点研究的课题。从当前的整体研究来看，主要有水平位移与垂直位移监测的方法，通过在不同技术环境下的综合运用，尤其是采用GPS技术的综合运用，能收到更好的效果。本文将结合工程实例进行分析，将水库大坝的水平位移与垂直位移的监测方法更好的运用起来，形成良好的运用模式，研究提高GPS大地观测精度的方法.对GPS监测的高程数据进行平差处理，以便相邻两期监测所反映的垂直位移与实际变形情况相吻合，更好的发挥出水平位移与垂直位移监测的整体效能。
【关键词】水库大坝水平位移垂直位移监测方法
在水库大坝水平位移与垂直位移监测技术与方法的运用中，通过结合GPS 技术布网以及视准线测量相结合的方式，对水库大坝的水平位移进行监测，并采用全局控制欲局部控制相结合的方式，建立水库大坝垂直位移的监测网络，形成水库变形技术处理的有效方式，能起到更好的实际效果。
1 概述水库大坝水平位移与垂直位移监测的概念
1.1 水平位移监测
从传统的水库大坝监测方式来看，水平位移通常使用的是采用经纬仪三角测量或者视准测量的有效方法，尤其是在结合水库大坝变形量的整体因素，在监测精确度要求高的情况下，就会产生更新的检测方式。从传统方法向垂线、引张线的发展，更好的显示出自动化监测技术的不断发展，特别是步进电机式、光电式、感应式等自动遥感器的设备运用，更加促进了整个监测效果的精确度。
1.2 垂直位移监测
垂直监测在水库大坝中的运用，主要采用人工光学水准测量，尤其是在自动化遥感测量的发展基础上，并伴随着静力遥测技术的出现，在我国研制的差动变压器以及电容式静力水准装置的运用，更好的提升了垂直位移监测技术的整体运用，并得到了广泛的应用。
2 分析当前水库大坝变形监测的主要技术手段
2.1 土石坝安全监测技术运用
土石坝安全监测技术是一项综合性的管路方式，其中，对于整个大坝的变形监测包括有更多的内容，主要有表面变形、内部形状转变、裂缝的形成、渗水现象的出现、岸坡位移等现象，要从安全的角度出发，将大坝表面的变形监测形成竖向位移监测与水平位移监测。在竖向位移监测的技术使用上，主要采用精密水准的方法，或者采用静力水准的方法；在水平位移监测的使用中，可以从横向位
大坝安全监测系统 一、系统概述 近年来，随着工业的快速发展，自然环境遭到破坏，每年都有不少大坝事故爆发，造成无法预估的损失。我国共有3000多座水库垮坝。七十年代平均每年垮200多座，其中1973年高达554座。1975年的板桥水库垮坝事故，造成约万余人死亡。大坝的安全关系到百姓的生命财产，任重而道远，所以展开现代化的大坝安全监测是很有必要的。 为了实现无人值守的大坝实时监测自动化，我司推出大坝安全远程监测系统。该系统通过采集大坝沉降、倾斜、水压以及大坝形状特征。通过各种信息的获取、整理和分析，做出大坝安全评价，控制大坝安全运行校核计算参数的准确性、计算方法的实用性和反馈施工方法的正确性，帮助管理人员做出准确、快速灾情预警预报，保证百姓的生命财产安全。 二、系统解决方案（构成+拓扑图） 该系统由监测中心、通信网络、现场监测设备、现场采集设备组成，根据不同地区的通信、经济条件，设立大坝安全监测站点。采用有人看管，无人值守的管理模式，配置相应的传感器，以及遥测终端及通信终端设备，实现大坝安全信息的自动采集、传输。监测站采用定时自报、阀值加报和召测的工作模式；人工置数信息应有反馈确认的功能。
三、系统功能、特点 实时监测： 尾矿库在线监测系统可实现对尾矿库坝体浸润线及坝体内孔隙水压力、库内水位、降雨量、干滩指标（高程和长度）、坝体位移（内部水平位移和顶部垂直位移）的实时监测。 视频监控： 对坝体和溢水塔等重点部位的影像监控，从微观到宏观，构成一个立体监测网，确保尾矿坝运行安全。 及时报警：
系统自动根据该预警数据发布不同级别的报警信息。系统登录提示、声光报警器、短信通知等多种方式传达至相关领导和责任人。 数据分析预判： 对大坝浸润线、库水位、实时雨量、大坝渗流量及坝体位移历史数据等相关数据进行综合比较分析，推算出各类坝体运行数据的时间和空间的相关性，综合判断坝体健康状况。 GIS模拟建模 在适用前提下将大坝安全管理过程中的新思想、新方法融入到系统开发，做到数据和图形相融合、GIS与数学模型相结合，把科学计算的结果通过三维情景表现和动态的形式直观表现。 操作便捷： 具备LCD液晶显示屏以及多功能输入键盘，用于现场参数设置、人工置数、安装调试、状态显示等功能，以及串口配置方式。 低功耗设计： 支持多种工作模式（包括自报式、查询式、兼容式等），最大限度降低功耗。 多种通信方式： 至少可向5个中心站分发数据和主备信道自动切换，GPRS/CDMA/3G/4G为主传输通道、短信为备份传输通道；可选北斗、卫星、PSTN、超短波、微波、ZigBee 等通信方式。 文章来源：四信物联网
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 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。
《建筑基坑沉降、位移监测的内容及方法》 一、深基坑监测的意义 随着城市建设的发展，基坑施工的开挖深度越来越深，从最初的5～7m发展到目前最深已达20m多。由于地下土体性质、荷载条件、施工环境的复杂性，对在施工过程中引发的土体性状、环境、邻近建筑物、地下设施变化的监测已成了工程建设必不可少的重要环节。 对于复杂的大中型工程或环境要求严格的项目，往往难从以往的经验中得到借鉴，也难以从理论上找到定量分析、预测的方法，这就必定要依赖于施工过程中的现场监测。首先，靠现场监测据来了解基坑的设计强度，为今后降低工程成本指标提供设计依据。第二，可及时了解施工环境——地下土层、地下管线、地下设施、地面建筑在施工过程中所受的影响及影响程度。第三，可及时发现和预报险情的发生及险情的发展程度，为及时采取安全补救措施充当耳目。 二、深基坑监测的内容及方法 深基坑施工，必须要有一定的围护结构用以挡土、挡水。围护设施必须安全有效。浅基坑的围护结构以前常用的是钢板桩或混凝土板桩；深基坑则大多采用现场浇灌的地下连续墙结构或排桩式灌注桩结构，并配以混凝土搅拌桩或树根桩止水。开挖时，坑内必须抽去地下水，7~15m深的基坑，中间必须配二到三道水平支撑，水平支撑采用钢管式结构或钢筋混凝土结构。围护结构必须安全可靠，并能确保施工环境稳定。从经济角度来讲，好的围护设计应把安全指标取在临界点附近，再靠现场监测提供的动态信息反馈来调整施工方案。 1、以下内容是基坑监测目前能够做到的也是应该做到的项目： （1）地下管线、地下设施、地面道路和建筑物的沉降、位移。 （2）围护桩地下桩体的侧向位移（桩体测斜）、围护桩顶的沉降和水平位移。 （3）围护桩、水平支撑的应力变化。 （4）基坑外侧的土体侧向位移（土体测斜）。 （5）坑外地下土层的分层沉降。 （6）基坑内、外的地下水位监测。 （7）地下土体中的土压力和孔隙水压力。 （8）基坑内坑底回弹监测。
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。
水库大坝水平位移与垂直位移监测方法分析 【摘要】水库大坝的位移监测方法是当前一个重点研究的课题。从当前的整体研究来看，主要有水平位移与垂直位移监测的方法，通过在不同技术环境下的综合运用，尤其是采用GPS技术的综合运用，能收到更好的效果。本文将结合工程实例进行分析，将水库大坝的水平位移与垂直位移的监测方法更好的运用起来，形成良好的运用模式，研究提高GPS大地观测精度的方法.对GPS监测的高程数据进行平差处理，以便相邻两期监测所反映的垂直位移与实际变形情况相吻合，更好的发挥出水平位移与垂直位移监测的整体效能。 【关键词】水库大坝水平位移垂直位移监测方法 在水库大坝水平位移与垂直位移监测技术与方法的运用中，通过结合GPS 技术布网以及视准线测量相结合的方式，对水库大坝的水平位移进行监测，并采用全局控制欲局部控制相结合的方式，建立水库大坝垂直位移的监测网络，形成水库变形技术处理的有效方式，能起到更好的实际效果。 1 概述水库大坝水平位移与垂直位移监测的概念 1.1 水平位移监测 从传统的水库大坝监测方式来看，水平位移通常使用的是采用经纬仪三角测量或者视准测量的有效方法，尤其是在结合水库大坝变形量的整体因素，在监测精确度要求高的情况下，就会产生更新的检测方式。从传统方法向垂线、引张线的发展，更好的显示出自动化监测技术的不断发展，特别是步进电机式、光电式、感应式等自动遥感器的设备运用，更加促进了整个监测效果的精确度。 1.2 垂直位移监测 垂直监测在水库大坝中的运用，主要采用人工光学水准测量，尤其是在自动化遥感测量的发展基础上，并伴随着静力遥测技术的出现，在我国研制的差动变压器以及电容式静力水准装置的运用，更好的提升了垂直位移监测技术的整体运用，并得到了广泛的应用。 2 分析当前水库大坝变形监测的主要技术手段 2.1 土石坝安全监测技术运用 土石坝安全监测技术是一项综合性的管路方式，其中，对于整个大坝的变形监测包括有更多的内容，主要有表面变形、内部形状转变、裂缝的形成、渗水现象的出现、岸坡位移等现象，要从安全的角度出发，将大坝表面的变形监测形成竖向位移监测与水平位移监测。在竖向位移监测的技术使用上，主要采用精密水准的方法，或者采用静力水准的方法；在水平位移监测的使用中，可以从横向位
深层水平位移观测 检测报告 宜昌永祥建设工程质量检测有限公司 2017年1月 委托单位： 检测单位： 资质证书等级： 资质证书编号： 计算证书编号： 报告编写人： 报告审核人; 报告批准人： 主要检测人员： 声明 1.本检测报告为社会提供公证数据。 2.报告无“宜昌永祥建设工程质量检测有限公司检测专用章”，无效。 3.复印报告未重新加盖“宜昌永祥建设工程质量检测有限公司检测专用 章”，无效。 4.检测报告无编写人、审核人、批准人签字，无效。 5.涂改的报告、换页的报告、无骑缝章的报告，无效。 6.对报告若有异议或服务质量存在问题，应于收到报告之日起15日内向 公司提出。 7.报告所及内容和结果仅对检测项目负责。 检测单位：宜昌永祥建设工程质量检测有限公司 地址
联系人： 电话： 目录 工程概况 (2) 检测目的 (2) 检测依据 (3) 检测仪器设...................................... 错误！未定义书签。检测等级 (3) 仪器工作原理及方法 (4) 1．仪器工作原理 (4) 2．仪器使用方法 (5) 检测数据处理 (6) 检测结论及建议.................................. 错误！未定义书签。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。 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。
散粮码头水工工程监测 总 结 报 告 2016年5月
散粮码头水工工程 监测总结报告 编写： 审核： 审定： 2016年5月 地址：网址：电话：传真
目录 1工程概况 (1) 1.1简况 (1) 1.2周边环境 (1) 1.3地质概述 (1) 2监测目的及依据 (1) 2.1监测目的 (1) 2.2监测依据 (2) 2.3方案编制原则 (2) 3监测内容及项目 (2) 4基准点、监测点布设与保护 (3) 4.1基准点及监测控制网的布设 (3) 4.2监测点的布设 (3) 4.3监测点的保护 (4) 5监测方法 (4) 5.1垂直位移监测 (4) 5.2水平位移监测 (5) 6监测周期及频率 (5) 6.1监测周期 (5) 6.2监测频率 (5) 8监测仪器设备及检定要求 (5) 8.1监测仪器设备 (5) 主要采用仪器设备为GPS T5 +1台；其精度为：水平±15mm；竖直±20mm (5) 8.2仪器检定 (5) 9施工工况 (5) 10曲线图及分析 (6) 10.1轨道梁垂直位移累计变化一览表及曲线图 (6) 10.2胸墙垂直位移累计变化一览表及曲线图 (8) 11 结论 (10)
1工程概况 1.1简况 本工程位于辽东半岛、大连市渤海一侧海岸线的中段，瓦房店市境内北面，地理坐标39°59'55"N，121°46'25"E。本工程南距瓦房店市区50km，距长兴岛90km，距大连市区130km，北距鲅鱼圈45km，距沈阳240km。本工程包含1个12万吨级散粮泊位（泊位编号303#），2个7 万吨级散粮装船泊位（泊位编号301#及302#，水工结构预留10万吨级），码头岸线长度约832m。码头东西侧两个临时护岸，长度分别为129m、110m。不含港池、航道及配套工程。 按照规范要求我方在2015年11月5日完成对现场的E级GPS首级控制网的校核及加密工作。 1.2周边环境 本工程所属三个泊位为沉箱重力式码头，其三面环海，一面为陆域回填。前后两个方向均有施工作业，后沿方向是码头胸墙后方50米到100米之间回填区域的地基强夯处理；前沿方向是施工船队炸焦施工作业。 1.3地质概述 详见本工程《岩土工程勘察报告》。 2监测目的及依据 2.1监测目的 在胸墙施工期间，由于回填区域基础加固和航道清淤施工等，可能会对码头胸墙产生影响，为了保证胸墙的安全运营和正常使用，必须对码头胸墙及轨道梁的沉降进行周期性的观测，及时发现隐患，并根据监测结果对应地及时调整施工方案 本工程的监测目的主要有： 1)通过将监测数据与预测值比较，判断上步施工工艺和施工参数是否合理 或达到预期效果，同时实现对下步施工工艺和施工进度控制，从而切实
水平位移观测法、垂直位移观测法的种类,特点和适用条件 水平位移监测：对水工建筑物的顺水流方向或顺轴线方向的水平位移变化进行监测常用观测方法分两大类。一类是基准线法,基准线法是通过一条固定的基准线来测定监测点的位移,常见的有视准线法、引张线法、激光准直法、垂线法。 另一类是大地测量方法,大地测量方法主要是以外部变形监测控制网点为基准,以大地测量方法测定被监测点的大地坐标,进而计算被监测点的水平位移,常见的有交会法、精密导线法、三角测量法、GPS观测法等。 一、视准线法：通过视准线或经纬仪建立一个平行或通过坝轴线的铅直平面作为基准面，定期观测坝上测点与基准面之间偏离值的大小即为该点的水平位移。 适用于直线形混凝土闸坝顶部和土石坝坝面的水平位移观测。当采用这一方法时，主要的是要求它们的端点稳定，所以必须要作适当的布置，只能是定期地测定端点的位移值，而将观测值加以改正。视准线观测方法特点是速度快，精度较高，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。不足是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。 小角法：是水平位移监测中常用的方法，该方法最早应用于水库大坝的变形监测，其基本原理是一通过大坝轴线的固定不变的铅直平面为基准面，通过测定基准线方向之间的微小角度从而计算观测点相对予基准线的偏离值，根据偏离值在各观测周期中的变化确定位移量。由于所需测定的位移通常很细微，因此对位移的观测精度要求很高，需要采取各种提高观测精度的措施，观测过程中需要对各作业环节严格把握，哪怕仅仅是一个小环节的失误，都可能导致最终监测精度不能满足要求。 二、引张线法：利用张紧在两工作基点之间的不锈钢丝作为基准线，测量沿线测点和钢丝之间的相对位移，以确定该点的水平位移。 适用于大型直线形混凝土的廊道内测点的水平位移观测。主要用于测定混凝土建筑物垂直于轴线方向的（顺水流方向）水平位移。 活动觇牌法: 主要用于短距离视准线观测中，活动觇牌多用于水工建筑物、桥梁、码头和滑坡等水平位移观测，可满足坝内精密导线测量的近坝区水平位移监测网等各种场合的测量需要，活动觇标是被安置在位移标点上，供经纬仪照准，从而在觇标的游标尺上读出位移标点的偏离值。主要特点传动灵活、隙动差小，可精确到0.1mm .
§2-1概述 ?对监测点高程变化量的测量工作 ?有时用“+”表示下沉，用“-”时表示上升。 沉降产生的原因 ?与地基的土力学性质和地基的处理方式有关； ?与建筑物基础的设计有关； ?与建筑物的上部结构有关，即与建筑物基础的荷载有关； ?施工中地下水的升降对建筑物沉降也有较大的影响。 §2-2精密水准测量 ?精密水准测量精度高，方法简便，是垂直位移监测最常用的方法。 ?垂直位移监测的测量点分为水准基点、工作基点和监测点三种。 ?水准基点是垂直位移监测的基准点，一般3~4个点构成一组，形成近似正三角形或正方形，为保证其坚固与稳定，应选埋在变形区以外的岩石上或深埋于原状土上，也可以选埋在稳固的建构筑物上。 水准基点 ?普通混凝土标 ?地面岩石标 ?浅埋钢管标 ?井式混凝土标 ?深埋钢管标 ?深埋双金属标 工作基点 ?工作基点是用于直接测定监测点的起点或终点。 ?工作基点应布置在变形区附近相对稳定的地方，其高程尽可能接近监测点的高程。 ?工作基点一般采用地表岩石标，当建筑物附近的覆盖层较深时，可采用浅埋标志，当新建建筑物附近有基础稳定的建筑物时，也可设置在该建筑物上。 ?因工作基点位于测区附近，应经常与水准基点进行联测，通过联测结果判断其稳定状况，保证监测成果的正确可靠。 监测点 ?监测点是垂直位移监测点的简称，布设在被监测建（构）筑物上。 ?布设时，要使其位于建（构）筑物的特征点上，能充分反映建（构）筑物的沉降变形情况，点位应当避开障碍物，便于观测和长期保护，标志应稳固，不影响建构筑物的美观和使用，还要考虑建筑物基础地质、建筑结构、应力分布等，对重要和薄弱部位应该适当增加监测点的数目。 监测仪器 ?针对具体的监测工程，应当使用满足精度要求的水准仪，采用正确的测量方法； ?对特级、一级垂直位移监测，应使用DS05型水准仪配和因瓦合金标尺； ?对二级垂直位移监测，应使用DS1或DS05型水准仪和因瓦合金标尺； ?对三级垂直位移监测，应使用DS3水准仪和区格式木质标尺或DS1型水准仪和因瓦合金标尺。 仪器的检验 ?无论使用何种仪器，开始工作前，应该按照测量规范要求对仪器进行检验； ?水准仪的i角误差是最重要的检验项目。
复习指南 1.水工建筑物的安全条件是什么？ 答：建筑物能实现其自身应有的设计预期功能。 2.水工建筑物的安全监控意义是什么？ ①有助于认识各种观测量的变化规律和成因机理，以确保水工建筑物的安全；②反馈水工建筑物设计、指导施工和运行，推动坝工理论的发展；③提高水工建筑物的运行综合效益。 3.大坝安全检测中的“大坝”仅指挡水建筑物吗？ 答：否，大坝包括永久性挡水建筑物以及与其配合运用的泄洪、输水发电和过船等附属建筑物。 4.大坝安全设计的基本要求是什么？ 答：①明确针对性和实用性；②充分的可靠性和完整性；③先进的监测方法和设施；④必要的经济性和合理性。 5.大坝安全检测的项目有哪些？ ①现场检查，包括巡视检查和现场检测两项工作，现场检查分类⑴日常检查⑵年度检查⑶特别检查； ②仪器监测，包括仪器观测和资料分析。仪器监测分期为⑴施工期⑵蓄水期⑶运行期。监测变形、渗流、应力、水文气象和水力学 6.大坝安全监测如何分期？蓄水期指什么？ 答：分为施工期、蓄水期、运行期；
蓄水期指从首次开始蓄水至库水位达到或接近正常高水位共3年的时间内或水库放空后再次蓄水。 7.混凝土坝和土石坝的水平位移可以分别如何进行监测？（方法） 混凝土坝：引张线、视准线、激光准直法 土石坝：视准线法、大气激光、交会法 拱坝：视准线、导线、交会法 8.水平位移的三类观测点：位移标点工作基点和校核基点的作用分 别是什么?分别如何布置？ 答：位移标点，为观测点所在地的点（测点）；工作基点，观测标点的空间参考点；校准基点，校核工作基点(1)土石坝，在每个横断面和纵断面交点等处布设位移标点，一般每个横断面不少于3个。工作基点布设在两岸每一纵排标点的延长线上，两岸各布设1个。校核基点布设在两岸同排工作基点连线的延长线上,两岸各布设1 ~2个。(2)混凝土坝，在观测纵断面上的每个坝段、每个垛墙或每个闸墩布设1个位移标点,对于重要工程也可在伸缩缝两侧各布设1个观测标点。校核基点可布设在两岸灌浆廊道内，也可采用倒垂线作为校核基点，此时校核基点与倒垂线的观测墩宜合二为一。 9.比较几种水平位移观测方法的优缺点和适用范围。
1工程概况 参考本大坝监测设计资料 2编写依据 (1) 《工程测量规》GB50026-2007 (2) 《全球定位系统(GPS)测量规》GB/T 18314-2009 (3) 《精密工程测量规》GB/T 153-94 (4) 《国家三角测量规》GB/T 17942-2000 (5) 《测绘技术总结编写规定》CH/T 1001-2005 (6) 《本大坝安全监测设计方案》 (7) 《混凝土大坝安全监测技术规》SDJ336-89
3传统表面变形监测方案及精度估算 3.1传统表面变形监测方案 目前大坝常规的监测方法是将水平位移和垂直位移分开观测 3.1.1水平位移监测 水平位移监测有如下几种方法：引线法，视准线法，激光准直法，正/倒垂线法，前方交会法和精密导线法等。 引线法 该法采用一条不锈钢钢丝（直径0.6~1.2mm）在两端点处施加力，使其在水平面的投影为直线从而测出被测点相对于该直线的偏距。引线法的特点是：受外界影响小，应用普遍。其测量精度主要取决于读数精度，人工读数精度为±0. 2mm~±0.3mm，自动读数精度优于±0.1mm。但引线的两端一般要设有正倒垂线，以提供测量的基准，客观上增加了系统的成本。 视准线法 视准线法用于测量直线型大坝的水平位移，对于非直线型大坝，可采用分段视准线的方法施测。 视准线法又可分为活动砚牌法和测小角法。测小角法精度优于活动砚牌法。视准线法的特点是：工程造价低，精度低，不易实现全自动观测，受外界条件的影响比较大，而且变形值不能超出系统的最大偏距值。 激光准直法
激光准直法利用激光的单色性好和方向性强的特点，建立起一条物理的视准线作为测量基准，根据测量原理的不同可分为直接准直和衍射法准直，后者精度高于前者。对于衍射法准直，根据其传播介质不同，主要有2种方式：大气激光准直和真空激光准直。 a大气激光准直 大气激光准直让激光直接在大气中传播，应用对象是坝长小于300m`坝高较低的大坝，如泉水双曲薄拱坝（坝长109m），测量相对精度为10`5—10`6。大气激光准直由于受大气折射及喘流的影响而引起光束的抖动，测量精度低且不易实现自动化观测。最新发展是采用CCD技术，消除了光斑随机抖动的难题，实现了自动化监测，测量精度达+/-0.1mm，在南桠河闸坝顶及城电厂等工程中有着成功的应用。 b真空激光准直 真空激光准直将波带板激光准直系统置于一个真空管道中，减少了光束的折射和抖动的误差，综合精度高达1*10`7—2*10`7。与引线法相当，主要用于长坝`高坝的变形观测，已成功应用于太平哨`丰满`龚且`云峰`桓仁`宝珠寺等工程。激光准直法的发展方向是双向位移观测（垂直位移和上下游水平位移），在两端点处安装倒垂线作为水平位移的基准点，安装双金属标作为顺治位移的基准以实现双向位移观测。 正倒垂线法 正倒垂线既可以实现水平位移监测，又可以实现土坝的挠度观测。正垂线是一端固定于坝顶附近，另一端悬挂重锤，以便观测坝体各点间及坝体相对于坝基
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
基准数日期：2014年7月12日 工程名称汇雄时代一标段工程仪器型号 全站仪:南方 编号：S67381 水平位移 观测点 水平位移观测点 见附图 位置钢板桩顶水平位移观测点 观测点初始数据 （m） 本期数据 （m） △水平 位移（m） 累积水平 位移（m） 观测 点 初始数据 （m） 本期数据 （m） △水平 位移（m） 累积水平 位移（m） GB01 0 0 0 0 GB02 0 0 0 0 GB03 0 0 0 0 GB04 0 0 0 0 GB05 0 0 0 0 GB06 0 0 0 0 GB07 0 0 0 0 GB08 0 0 0 0 GB09 0 0 0 0 GB10 0 0 0 0 GB11 0 0 0 0 GB12 0 0 0 0 XF01 0 0.015 0 0.015 XF02 0 0 0 0 XF03 0 0.012 0 0.012 XF04 0 0 0 0 观测 负责人 观测人
基准数日期：2014年7月13日 工程名称汇雄时代一标段工程仪器型号 全站仪:南方 编号：S67381 水平位移 观测点 水平位移观测点 见附图 位置钢板桩顶水平位移观测点 观测点初始数据 （m） 本期数据 （m） △水平 位移（m） 累积水平 位移（m） 观测 点 初始数据 （m） 本期数据 （m） △水平 位移（m） 累积水平 位移（m） GB01 0 0 0 0 GB02 0 0 0 0 GB03 0 0 0 0 GB04 0 0 0 0 GB05 0 0 0 0 GB06 0 0 0 0 GB07 0 0 0 0 GB08 0 0 0 0 GB09 0 0 0 0 GB10 0 0 0 0 GB11 0 0 0 0 GB12 0 0 0 0 XF01 0 0.016 0.001 0.016 XF02 0 0 0 0 XF03 0 0.012 0 0.012 XF04 0 0 0 0 观测 负责人 观测人
黄壁庄水库大坝位移监测网设计 1 工程概况 黄壁庄水库大坝位于河北省鹿泉市黄壁庄镇，距石家庄市30km，是滹沱河中下游重要的、控制性的大（I）型水利枢纽工程，总库容12.1亿m3。水库建于1958年，1968年达到现状规模，其任务是以防洪为主，兼顾城市供水、灌溉、发电和养殖。水库枢纽建筑物主要由主坝、副坝、重力坝、正常溢洪道、非常溢洪道、新增非常溢洪道、灵正渠涵管及电站组成。主坝坝顶长1843m，坝顶高程为128.7m，最大坝高30.7m。副坝坝顶长6907.3m，坝顶高程为129.2m。最大坝高19.2m。混凝土重力坝位于副坝左侧，共8个坝块，全长136.5m，最大坝高28.0m。 自大坝建成后，变形观测系统一直没有完善，部分建筑物只间断性地进行了垂直位移观测。由于这些数据不连续，经历洪水时，无法正确判定大坝的运行状况，给决策和调度带来盲目性，随着大坝除险加固工程的开展，坝体上已有监测点将全部报废。因此建立完善的大坝变形监测系统，对各建筑物重点部位进行变形监测，准确掌握大坝的运行规律，科学地对水库进行调度非常必要。 2 点位设计 2．1 变形点布置 2．1．1 主坝
在主坝上设有6个变形观测断面，桩号分别为0+300、0+455、 0+710、0+855、1+000、1+050，在每个断面上各布设4个变形点，共24个。其中上游坝坡上、坝顶下游坝肩、下游坝坡马道上及坝下路 上游侧各一个测点，各测点均为综合标点，即同一测点兼作垂直和水平位移测点。 2．1．2 副坝 在副坝上设有10个变形观测断面，桩号分别为A0+520、A1+755、A2+380、A2+826、A3+860、A4+062、A4+129、A4+462、A5+353。在每个断面上各布设3个变形点，共30个即在观测断面上游坝坡125.3m 高程（原坝顶）、坝顶下游坝肩、下游坝坡120m高程的马道上各设一个侧点。各测点均为综合标点。 2．1．3 正常溢洪道 在正常溢洪道闸墩下少先队则墩顶上设有一排水平位移测点，在公路桥下游侧与立墙之间的墩顶上设有一排垂直位移测点。 2．1．4 原非常溢洪道 在原非常溢洪道闸墩上游侧的墩顶上设有一排水平位移测点，由右至左每双号墩上设1个测点，共计5个测点。在闸墩上下游侧的墩顶上各设有一排垂直位移测点，每个墩上一个，共22个。 2．1．5 新增非常溢洪道 在新增非常溢洪道闸墩下游侧墩顶上设有一排水平位移测点，在公路桥上游侧的墩顶上设有一排垂直位移测点，每个墩上各1个测点。共12个。
建筑基坑水平和竖向位移 检测细则文件编号HX-ZY-BX-04 版号2014版第0次修订实施日期2014.10.18 页数第1页共7页 1. 总则 本细则适用于一般土及软土建筑基坑工程水平位移及竖直位移监测。目的是为了掌握基坑施工对临近建筑物造成的影响，及时起到预警预报的作用，为了深基坑施工提供科学的决策依据，确保施工安全，减少对周边环境的不利影响。 2. 仪具与材料 全站仪，水准仪。 其它：脚架，棱镜，三脚架，因瓦尺等。 3. 监测原理和方法 为保证所有监测工作的统一，提高监测数据的精度，使监测工作有效的指导整个工程施工，监测工作采用整体布设，分级布网的原则。即首先布置统一的监测控制网，再在此基础上布设监测点。 3.1监测点垂直位移测量：根据国家二等水准测量规范要求，历次垂直位移监测是通过工作基点间联测一条二等水准闭合或附合路线，由线路的工作点来测量各监测点的高程，各监测点高程初始值在监测工程前期两次测定（两次取平均），某监测点本次高程减前次高程的差值为本次垂直位移，本次高程减初始高程的差值为累计垂直位移。 3.2监测点水平位移测量：采用轴线投影法。在某条测线的两端远处各选定一个稳固基准点A、B，经纬仪或全站仪架设于A点，定向B点，则A、B连成一条基准线。观测时，在仪器上读取各监测点至AB基准线垂距E值，某监测点本次E值和初始E值即为该点累计水平位移，各变形监测点初始E值均为取两次平均的值。 4、监测点的布置原则及测点的设置 4.1、布置原则 4.1.1、符合有关规范及设计技术要求 4.1.2、《建筑变形测量规范》JGJ 8-2007 4.1.3、《工程测量规范》GB50026－2007
《大坝监测》——论大坝表面位移监测方案及其分析 学校：河北工程大学水电学院 班级：10水利水电建筑工程2班姓名： 学号：
【摘要：】水工建筑物及其地基在荷载作用下将产生水平位移和竖直位移，建筑物的位移是其工作条件的反映，因此，根据建筑物位移的大小及其变化规律，可以判断建筑物在运用期间的工作状况是否正常和安全，分析建筑物是否有产生裂缝、滑动和倾覆的可能性。目前大坝常规的监测方法是将水平位移和垂直位移分开观测。 本文对常用的几种水平位移观测法、垂直位移观测法进行了比较系统的分析，列出了这几种方法的原理、种类、特点、适用条件和优点以及不足等内容，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，引张线法，激光准直法，垂线法，前方交会法，导线法，GPS测量法，垂直位移，几何水准测量法，几何水准测量法，液体静力水准法 一、水平位移监测 对水工建筑物的顺水流方向或顺轴线方向的水平位移变化进行，监测常用观测方法分两大类。一类是基准线法,基准线法是通过一条固定的基准线来测定监测点的位移,常见的有视准线法、引张线法、激光准直法、垂线法。 另一类是大地测量方法,大地测量方法主要是以外部变形监测控制网点为基准,以大地测量方法测定被监测点的大地坐标,进而计算被监测点的水平位移,常见的有交会法、精密导线法、三角测量法、GPS观测法等。
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。 （一）视准线法：通过视准线或经纬仪建立一个平行或通过坝轴线的铅直平面作为基准面，定期观测坝上测点与基准面之间偏离值的大小即为该点的水平位移。 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。 适用于直线形混凝土闸坝顶部和土石坝坝面的水平位移观测。当采用这一方法时，主要的是要求它们的端点稳定，所以必须要作适当的布置，只能是定期地测定端点的位移值，而将观测值加以改正。视准线观测方法特点是速度快，精度较高，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。 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
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
基坑监测水平和竖向位移 1.总则 本细则适用于一般土及软土建筑基坑工程水平位移及竖直位移监测。 目的是为了掌握基坑施工对临近建筑物造成的影响，及时起到预警预报的作用，为了深基坑施工提供科学的决策依据，确保施工安全，减少对周边环境的不利影响。 2.仪具与材料 全站仪，水准仪。 其它：脚架，棱镜，三脚架，因瓦尺等。 3.监测原理和方法 为保证所有监测工作的统一，提高监测数据的精度，使监测工作有效的指导整个工程施工，监测工作采用整体布设，分级布网的原则。即首先布置统一的监测控制网，再在此基础上布设监测点。 3.1监测点垂直位移测量：根据国家二等水准测量规范要求，历次垂直位移监测是通 过工作基点间联测一条二等水准闭合或附合路线，由线路的工作点来测量各监测点的高程，各监测点高程初始值在监测工程前期两次测定（两次取平均），某监测点本次高程
减前次高程的差值为本次垂直位移，本次高程减初始高程的差值为累计垂直位移。 3.2监测点水平位移测量：采用轴线投影法。在某条测线的两端远处各选定 一个稳固基准点A、B，经纬仪或全站仪架设于A点，定向B点，则A、B连成一条基准线。观测时，在仪器上读取各监测点至AB基准线垂距E值，某监测点本次E值和初始E 值即为该点累计水平位移，各变形监测点初始E值均为取两次平均的值。 4.监测点的布置原则及测点的设置 4.1、布置原则 4.1.1、符合有关规范及设计技术要求 4.1.2、《建筑变形测量规范》JGJ 8-2007 4.1.3、《工程测量规范》GB50026- 2007 4.1.4、《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497- 2009 4.2、基准点的设置 位移观测为基坑施工过程中的位移测量。精度要求高，观测时间长。根据 《建筑变形测量规范》JGJ 8-2007和《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497- 2009中要求，为减少测量误差，位移基准点应布设在观测建筑物的沉降区域之外。监测点间距不宜大于20m，每边监测点数目不应少于3个。监测基准点具有稳定性高、保存时间长的特点，本次监测拟位移观测基准点设置8个。基准 点设置在不易受沉降及施工影响的地区，为保证基准点能够长期使用，采用① 18钢筋埋入地下，埋深不少于1.0米，四周采用混凝土固定，并砌筑保护井，钢筋裸露出 1-2公分，在裸露的顶部设置十字标识。 4.3、位移点的布设 4.3.1、基坑垂直、水平位移监测： —8,测点间距在基坑周圈围护顶面上布置垂直位移及水平位移监测点号 1 20内米。