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第一章引论1、变形：变形体在各种荷载作用下，其形状、大小和位置在时间域和空间域中的变化。
2、变形监测：利用测量与专用仪器和方法对变形体的变形现象进行监视观测的工作。
3、变形监测的内容：①工业与民用建筑物——基础的沉陷观测：均匀沉陷、不均匀沉陷；建筑物本身的变形观测：倾斜与裂缝、动态变形（振动的幅值、频率和扭转）。
②水工建筑物——水平位移、垂直位移、渗透以及裂缝观测。
③城市或矿区——地面沉降。
4、变形监测所研究的理论和方法主要涉及的内容：变形信息的获取、变形信息的分析与解释以及变形预报。
5、变形监测工作的意义：①掌握各种建筑物和地质构造的稳定性，为安全性诊断提供必要的信息，以便及时发现问题并采取措施；②理解变形的机理，验证有关工程设计的理论和地壳运动的假说，进行反馈设计以及建立有效的变形预报模型。
6、地表变形监测的方法：①常规地面测量法（可进行一定范围内无人值守、全天候、全方位的自动监测；但受测程的限制，测站点一般都处在变形区域的范围之内）；②地面摄影测量（摄影距离不能过远，绝对精度较低）；③利用特殊和专用的监测仪器进行自动监测（应变测量、准直测量和倾斜测量）；④以GPS为代表的现代空间定位技术（周期性和连续性观测）。
7、变形物理解释的方法：统计分析法、确定函数法和混合模型法。
第三章变形监测技术1、变形监测技术：①地面监测方法与测量机器人；②地面摄影测量方法；③GPS变形监测及自动化系统；④三维激光扫描技术及应用。
2、地面监测方法的优点：①能提供变形体的变形状态，以有效地监测确定变形体的变形范围和绝对位移量；监控面积大，可②观测量通过组成网的形式可以进行测量结果的校核和精度的评定；③灵活性大，能适用于不同精度的要求、不同形式的变形体和不同的外界条件。
3、地面摄影测量的优点：①可以同时测定变形体上任意点的变形；②提供完全和瞬间的三维空间信息；③大量减少野外的测量工作量；④可以不需要接触被测物体；⑤有了摄影底片，可以观测到变形体以前的状态。
建筑沉降变形观测方案技术设计书三篇篇一：建筑沉降变形观测方案技术设计书一、工程概况：***大学***校区教三楼位于校道南侧，东临山丘，南临图书馆，西临教四楼，北面三栋广场，钢筋混凝土结构，地面高六层；场地地形较平坦，地基为粘性土地基。
由**建筑综合设计研究院设计，**公司第三分公司施工，*****公司监理，工程竣工日期为二0XX 年六月。
二、编制依据1、《建筑变形测量规程》（JGJ/T8-20XX ）2、《工程测量规范》（GB 50026--20XX ）3、《国家一、二等水准测量规范》（GB12987-91）4、****大学***校区教三栋1：500平面图5、教三楼结构情况及周边环境实况三、沉降观测方案（一）沉降观测精度、时间、次数：（1）、观测精度本次采用二级观测精度。
沉降基准网观测采用一级水准测量，往返高差较差或高差闭合差应n 3.0±≤mm ，(n 为测站数)，最大不超过n 5.0±≤mm ，沉降观测往返高差较差或高差闭合差应n 0.1±≤mm ，(n 为测站数)，最大不超过n 5.1≤mm 。
观测点测站高差中误差：≤0.5mm ；观测的视线长度：≤50m；前后视视距差：≤1.0m；视距累积差≤3.0m；观测成果在限差内按观测距离或测站数分配闭合差计算高程。
观测时一定要爱护观测标志，尺子放在观测点上应用力轻，立尺一定要直，每次把尺子立在观测标志之前，都要把观测标志点和尺子擦干净，以防止观测标或尺底粘泥土而影响观测精度。
（2）观测时间、次数观测周期每月一次，每期观测时间三个小时，总共进行6期观测。
首次观测时间为20XX年12月7日。
首次观测时，应观测多次取其平均值，以提高初始值的可靠性。
（二）基准点和工作点的布设1、观测点的设置：按照设计院的要求，并根据沉降观测的有关规定，布置沉降观测点依据以下原则布设：（1）参照设计图纸；（2）建筑物的各拐角极大转角处；（3）高低层建筑物、纵横墙的交接处两侧；（4）建筑物沉降缝两侧、基础埋深相差悬殊处。
变形监测与沉降技术设计书一、工程概况为了掌握XX 学四舍在施工期间的工作状态，通过对科技大学四舍的定期观测，揭示出井点降水、荷载、时效对科技大学四舍的影响及其规律，校核原设计的各种基本假定和计算结果的正确性，及时发现问题以便采取措施，保证施工能安全稳定地运行。
为此，对该科技大学四舍进行了垂直沉降变形观测。
二、采用的技术规1、《国家水准测量规》2、《建筑变形测量规程》3、《工程测量规》三、变形监测控制网（一）观测的精度要求根据建筑物的特点及规要求：为了能准确反映科技大学四舍的变形情况，达到监视科技大学四舍安全的目的，本工程使用SDL30型电子水准仪，对科技大学四舍进行二级沉降观测。
（二）使用的仪器设备1、对二级沉降观测，可使用SDL30型电子水准仪，采用变换仪器高法进行监测2、仪器精度论证沉降点按四等水准测量的要求观测，测站高差中误差主要有置平误差m平，瞄准误差m瞄，读数误差m读，对仪器进行检校。
三、点位设计（一）变形点布置1、为了能够反映出建构筑物的准确沉降情况，沉降观测点要埋设在最能反映沉降特征且便于观测的位置。
一般要求建筑物上设置的沉降观测点纵横向要对称，且相邻点之间间距以15—30米为宜，均匀地分布在建筑物的四周。
通常情况下，建筑物设计图纸上有专门的沉降观测点布置图。
2、再就是，埋设的沉降观测点要符合各施工阶段的观测要求，非凡要考虑到装修装饰阶段因墙或柱饰面施工而破坏或掩盖住观测点，不能连续观测而失去观测意义。
3、具体图见附图测区概况：科技大学四舍位于校东区，北方为纳米科技公司，西近科技大学二舍，交通便利。
基准点和监测点设计图：基准点共选四个，分别标号A B、CD监基准点是变形观测的基础，必须保证坚固和稳定，因此点位应选在变形区以外，地质条件好，又能够永久保存的地方。
为检核基准点的稳定，垂直位移监测的基准点均设置成基准点组。
对于埋设在基础上的观测点，在埋设之后就开始第一次观测，往后随着荷重的逐步增加（例如砌筑墙壁或安装设备后，机器开始工作之前等），重复进行观测。
变形观测课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解变形观测的基本概念，掌握变形观测的原理与方法。
2. 使学生掌握变形观测数据的处理与分析技巧，能够运用相关公式进行计算。
3. 让学生了解变形观测在工程测量、地壳监测等领域的应用。
技能目标：1. 培养学生运用水准仪、全站仪等测量设备进行变形观测的能力。
2. 培养学生熟练操作数据处理软件，对变形观测数据进行处理、分析，并绘制相关图表。
3. 提高学生解决实际问题时，运用变形观测知识的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对待科学研究的严谨态度，注重实践操作与理论学习的结合。
2. 增强学生的团队合作意识，培养在团队中沟通、协作的能力。
3. 激发学生对测量学、地理信息科学等领域的兴趣，提高学生的专业认同感。
本课程针对高年级学生，结合学科特点和学生实际情况，注重理论知识与实践操作的相结合。
在教学过程中，充分调动学生的主观能动性，引导学生通过小组合作、实践探究等方式，达到课程目标。
课程目标的设定旨在使学生在掌握变形观测基本知识和技能的同时，培养其科学研究精神和实际应用能力。
二、教学内容1. 变形观测的基本概念与原理- 变形现象的描述与分析- 变形观测的目的与意义- 变形观测的原理及方法分类2. 变形观测设备与操作- 水准仪、全站仪等测量设备的使用方法- 变形观测中设备的安装与调试- 数据采集与处理的基本技巧3. 变形观测数据处理与分析- 数据预处理与质量控制- 变形观测数据的计算与分析方法- 变形趋势预测与成果表达4. 变形观测在实际应用中的案例分析- 工程测量中的变形观测案例- 地壳监测与地质灾害预警中的应用- 其他领域变形观测的应用案例5. 实践教学与操作训练- 变形观测设备的实际操作训练- 变形观测数据处理的实际操作- 案例分析与讨论教学内容按照课程目标进行选择和组织，保证科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容安排和进度，结合教材相关章节，确保学生在掌握基本理论的基础上，提高实践操作能力。
建筑物的变形观测建筑物变形观测的主要内容有建筑物沉降观测、建筑物倾斜观测、建筑物裂缝观测和位移观测等。
一、建筑物的沉降观测建筑物沉降观测是用水准测量的方法，周期性地观测建筑物上的沉降观测点和水准基点之间的高差变化值。
（一）水准基点的布设水准基点是沉降观测的基准，因此水准基点的布设应满足以下要求：1 要有足够的稳定性水准基点必须设置在沉降影响范围以外，冰冻地区水准基点应埋设在冰冻线以下0.5m。
2 要具备检核条件为了保证水准基点高程的正确性，水准基点最少应布设三个，以便相互检核。
3 要满足一定的观测精度水准基点和观测点之间的距离应适中，相距太远会影响观测精度，一般应在100m范围内。
（二）沉降观测点的布设进行沉降观测的建筑物，应埋设沉降观测点，沉降观测点的布设应满足以下要求：1 沉降观测点的位置沉降观测点应布设在能全面反映建筑物沉降情况的部位，如建筑物四角，沉降缝两侧，荷载有变化的部位，大型设备基础，柱子基础和地质条件变化处。
2 沉降观测点的数量一般沉降观测点是均匀布置的，它们之间的距离一般为10～20m。
3 沉降观测点的设置形式。
（三）沉降观测1 观测周期观测的时间和次数，应根据工程的性质、施工进度、地基地质情况及基础荷载的变化情况而定。
（1）当埋设的沉降观测点稳固后，在建筑物主体开工前，进行第一次观测。
（2）在建（构）筑物主体施工过程中，一般每盖1～2层观测一次。
如中途停工时间较长，应在停工时和复工时进行观测。
（3）当发生大量沉降或严重裂缝时，应立即或几天一次连续观测。
（4）建筑物封顶或竣工后，一般每月观测一次，如果沉降速度减缓，可改为2～3个月观测一次，直至沉降稳定为止。
2 观测方法观测时先后视水准基点，接着依次前视各沉降观测点，最后再次后视该水准基点，两次后视读数之差不应超过±1mm。
另外，沉降观测的水准路线（从一个水准基点到另一个水准基点）应为闭合水准路线。
3 精度要求沉降观测的精度应根据建筑物的性质而定。
沉降观测、垂直偏差检测《建筑变形测量规范 JGJ8-2007》讲义一、变形观测概述：1、变形观测的方法和手段目前国内变形观测的主要方法仍是常规的大地测量方法：即用经纬仪测角、用测距仪测距、用精密水准仪测高。
2、工程建筑物变形观测的意义和目的由于各种因素的影响工程建筑物以及其设备的运营过程中，都会产生变形。
这种变形如果超过了规定的限度，就会影响建筑物的正常使用，严重时还会危急建筑物的安全。
因此，在工程建筑物的施工和运营期间，必须对它们进行变形观测。
一般来讲，建筑物变形主要是两个方面的原因引起的。
一是自然条件及其变化，即建筑物地基的工程地质、水文地质、土壤的物理性质、大气温度等；另一种是与建筑物本身相联系的原因，即建筑物本身的荷重、建筑物的结构、型式及动荷载（如风力、震动等）的作用。
此外由于勘测、设计、施工以及运营管理工作做得不合理，也会引起建筑物的变形。
3、工程建筑物变形观测的内容变形观测的任务是周期性地对观测点进行重复观测，求得其在两个观测周期间的变化量。
如果要求得瞬时变形，则应采用各种自动自动记录仪器记录其瞬时位置。
4、变形观测的方法：水平位移（采用基准线法观测、坐标法）、垂直位移（采用水准仪观测）5、变形分析概述通过变形观测取得第一手的资料，可以监视工程建筑物的状态变化和工作情况，在发现不正常现象时，应及时分析原因、采取措施，防止事故发生，并改善运营方式，以保证安全。
所以变形观测是工程管理工作的耳目。
其次，通过在施工和运营期间对工程建筑物原体进行观测，分析研究，可以验证地基与基础的计算方法、工程结构的设计方法，对不同的地基与工程结构规定合理的允许沉陷与变形数值，为工程建筑物的设计、施工、管理和科学研究工作提供资料。
二、测量误差概述：1、测量误差的来源测量工作是观测者使用测量仪器和工具，按照一定的观测方法，在一定的外界条件下完成的。
归纳起来，产生误差的原因主要有：（1）仪器、工具制造或检校不完善的影响；（测量的仪器有关）（2）人为因素在安置仪器、照准目标或读数方面的影响；（测量的人有关）（3）外界条件变化或不适宜的观测条件的影响。
一、名词解释1、变形：变形是指变形体在各种载荷的作用下，其形状大小及位置在时空域中的变化2、倾斜观测：测定工业与民用建筑物倾斜度随时间变化的工作3、挠度：建筑物在应力的作用下产生弯曲和扭曲，弯曲变形时横截面形心沿与轴线垂直方向的线位移4、水平位移：建筑物的水平位移是指建筑物整体平面移动5、液体静力水准：利用相互连通的且静力平衡时的液面进行高程传递的测量方法6、测量机器人：由电动马达驱动和程序控制的TPS系统结合激光，通信及CCD技术组合而成的7、奇异值：与前面变形规律不同，但不一定是错误的观测值，所以接受8、回归分析：从数理统计的理论出发，对建筑物的变形量与各种作用因素的关系，在进行了大量的实验和观测后，仍然有可能寻找出它们之间的一定的规律性，这种处理变形监测资料的方法即叫回归分析二、简答题（6分×6＝36分）1、工程建筑物产生变形的主要原因，及变形的分类？由于工程地质，外界条件等因素的影响，建筑物及其设备在施工和运营过程中都会产生一定的变形通常情况下可以分为静态变形和动态变形，根据变形特征可分为变形体自身的形变和变形体的刚体位移。
按变形速度分类：长周期，短周期，瞬时形变。
按变形特点分类：弹性变形和塑性变形原因：(1) 自然条件及其变化：建筑物地基的工程地质、水文地质、大气温度的变化，以及相邻建筑物的影响等。
(2) 与建筑物本身相联系的原因：如建筑物本身的荷重、建筑物的结构、形式以及动荷载的作用、工艺设备的重量等。
(3) 由于勘测、设计、施工以及运营管理方面的工作缺陷，还会引起建筑物产生额外变形。
分类：(1)按变形性质可以分为周期性变形和瞬时变形(2)按变形状态则可分为静态变形和动态变形2、水平位移监测有哪些主要方法？大地测量法，基准线法，专用测量法，GPS测量法3、变形监测方案编制的步骤和主要内容。
1变形监测内容的确定2监测方法，仪器和精度的确定3监测部位和测点布置的确定4 监测频率的确定监测方案编制的步骤（1）收集监测工作所需的基础技术资料；（2）现场踏勘，了解掌握周围环境；（3）编制监测方案初稿；（4）会同有关部门（包括甲方、施工方、监理方等）确定各类监测项目和数据的控制基准；（5）监测方案上报审查、修改完善、报批执行。
辽宁科技大学课程设计说明书设计题目：辽宁科技大学体育场西锅炉房烟囱倾斜监测技术设计书学院、系：资源与土木工程学院专业班级：测绘工程2008-2学生姓名：张贺指导教师：宁殿民成绩：2011年12 月18 日目录一、作业目的及任务............................................................................ - 1 -二、测区概况........................................................................................ - 1 -三、测量依据、原则............................................................................ - 2 -四、技术指标........................................................................................ - 2 -五、技术设计内容步骤........................................................................ - 4 -六、上交资料........................................................................................ - 5 -七、参考文献........................................................................................ - 6 -八、附表................................................................................................ - 7 -一、作业目的及任务为满足辽宁科技大学后勤管理部关于体育场西锅炉房院内烟囱变形监测的需要，受辽宁科技大学后勤管理部（甲方）委托，辽宁科技大学资源与土木工程学院测绘工程08级学生（乙方）承揽该烟囱倾斜变形监测任务。
现我单位首先需完成对该烟囱及其所在位置的基本条件进行调查。
为统一技术要求，以保证成果质量，特编写本技术设计书。
1、范围：辽宁科技大学体育场西侧锅炉房院内烟囱。
2、收集该烟囱及其周围平面设计总图与地质勘探资料，并遵照国家颁布的《烟囱工程施工及验收规范》（GB50078-2008）对该烟囱进行倾斜变形监测。
3、以上成果要求提供各个周期的监测数据原始文件及变形监测分析报告。
包括烟囱的变形量以及绘制的变形曲线等。
本次测绘作业主要包括以下几项：1、变形体监测基点的布设；2、变形点的选取；3、变形体的定期变形监测及编制变形监测分析报告；任务：以上成果要求提供各个周期的监测数据原始文件及变形监测分析报告。
二、测区概况辽宁科技大学体育场西侧锅炉房院内烟囱高60m，位于该锅炉房正西侧，如图1所示。
经过对测区现场的勘察得知该烟囱四周环绕建筑物或构筑物，观测条件不好，应该采取适当的方法进行观测。
该烟囱在使用过程中，由于不均匀沉降产生了明显的倾斜，受该单位后勤管理部门的委托，对其进行倾斜变形测量，为后续整治处理提供准确数据。
图1 测区鸟瞰图三、测量依据、原则1、《烟囱工程施工及验收规范》（GB50078-2008）；2、《工程测量规范》（GB50026-2007）；3、通过审批的本工程《技术设计书》。
四、技术指标注：1.筒壁中心线垂直度允许偏差值系指一座烟囱在不同标高的允许偏差 2.中间值用插入法计算注：1、全站仪、电子经纬仪水平角观测不受光学测微器两次重合读数之差指标的限制2、当观测方向的垂直角超过3''±的范围时，该方向2C 互差可按相邻测回方向进行比较，其值应满足一测回内2C 互差的限制4、变形监测基点选点一般原则与应注意的问题（1）选点前应收集与工程相关的各项资料：变形体及周围平面设计总图；地质勘探资料等。
（2）为了提高测角瞄准精度，观测基点的选取不应距变形体太近，基点与变形体之间的距离一般不要小于1.5倍的变形体高度。
（3）观测点本身应牢固稳定，确保点位安全，能长期保存。
（4）要保证测站点与观测变形点之间良好的通视条件。
（5）由于变形测量观测的点位是动态的，与地形测量、工程控制测量等有较大的区别，因而，除严格按等级标准观测、严格按规范操作仪器、严格按规范执行测量方法外，每期观测都必须保证外业观测数据是可靠与准确的，且对于设备、人员的观测条件是相同的；每期观测除应及时地检查测站各项限差外，还必须及时地计算附、闭合路线的高差闭合差，概算测站中误差，若超限，属于外业问题，必须立即返工，尤其是在工程施工阶段，因受施工环境的影响，观测条件一般较差，观测更应按等级标准执行，更应注意对观测成果的检查。
（6) 《烟囱工程施工及验收规范》（GB50078-2008）规定的其他要求。
5、测量限差（1）烟囱允许倾斜变形量根据相关规定与烟囱实际条件，本次变形监测的烟囱底端中心与顶端中心最大允许变形量不得超过65mm 。
（2）观测角度限差 由于观测的中误差应不超过允许变形值的1/20。
因此本次测量的观测中误差为3.25mm 。
所以测角中误差为：6''。
故采用一级三角网测量规定。
测角中误差为5''，采用6''全站仪进行四测回观测，可以达到要求。
（见3、三角形网测量的主要技术指标）（3）距离测量限差由于测距精度对本次测量的影响较小，在此忽略不计。
6、仪器设备的选择技术要求倾斜变形观测采用日本索佳公司生产的set630R 型全站仪。
仪器标称精度为：226ppm +''测距精度：测角精度：五、技术设计内容步骤1、变形体监测基点的埋设根据收集的资料与烟囱的基本资料，本次变形体监测基点埋设在距烟囱大约120米且与烟囱通视的电信楼东侧草坪中，由于该位置看不到烟囱底部，故在烟囱的20米处设置观测标志，并且在计算偏移量时，要按比例算出整体的偏移量。
然后，在烟囱的西侧篮球场距其大约120米的地方埋设一个监测点，用来检核。
2、外业实测方法与要求 用方向法测定水平角。
一测回操作程序： （1）在A 点架设一起，照准烟囱20米处标志，以盘左位置照准烟囱边缘N 点（即：照准零方向标的），按观测度盘表配置度盘。
（2）按顺时针方向旋转照准部1～2周后，精确照准零方向标的，读取水平度盘。
（3）顺时针方向旋转照准部，精确照准Q 方向标的，按（2）款方法进行读数，继续按顺时针方向旋转照准部，依次精确照准P 、M 方向标的并读数，最后闭合至零方向。
（4）纵转望远镜，按逆时针方向旋转照准部1~2周后，依次精确照准N ，M ，P ，Q 方向标的，并按（2）款读数方法进行读数。
（5）计算MAN ∠与PAQ ∠并计算其平分角MAO ∠、NAO '∠（6）再在A 点照准N 点，并将全站仪水平度盘置零，顺时针转动照准部，使水平角等于MAO ∠，制动照准部。
利用全站仪无棱镜测量模式测出A 点到烟囱外壁的距离AG 。
用同样的方法得到AH 的距离。
（7）用同样的方法在B 点进行观测。
注：如上、下半测回角值之差没有超限（本工程定位为±6″），则取其平均值作为一测回的角度观测值，也就是这两个方向之间的水平角。
3、数据处理方法（1）烟囱在水平方向的倾斜量计算：根据相关规定，我们要得到的数据就是OO '的距离e 。
根据三角形余弦定理有2221212cos 2S S OO S S α'+-=从而得出OO '的距离e 。
（12S AG S AH =+=+烟囱底部半径,烟囱顶部半径）。
但由于α很小，故e S αρ=⋅（e 为偏移量）。
这里得到的OO '是烟囱20米处的倾斜偏移量，然后再根据烟囱的高以及烟囱20米处的直径和顶部直径，按比例得出烟囱顶部中心与底部中心的偏移量。
再根据各个时间段观测的数据，绘制变形曲线，根据具体情况采取措施来保护烟囱，防止意外发生。
图2 烟囱倾斜变形观测原理图4、观测周期的确定根据《烟囱工程施工及验收规范》（GB50078-2008）的相关规定，以及本工程的实际，确定下面规定的观测周期：1）、连续三个月平均倾斜偏移量小于1mm时，每季度观测一次，否则每月观测一次；2）、连续季度平均倾斜偏移量小于2mm时，半年观测一次；3）、交工时应进行一次倾斜观测。
六、上交资料1、本工程的技术设计书和技术总结书各一份；2、各个周期的监测数据原始文件与倾斜监测成果资料；3、绘制的变形曲线。
七、参考文献1、《烟囱工程施工及验收规范》（GB50078-2008）.2、《工程测量规范》（GB50026-2007）.3、吕忠刚.小角法倾斜测量的原理及精度分析.[J].长春工程学院学报( 自然科学版)2006 年第7 卷第2 期.11-13.4、闵志鹏,吕寿金.大型烟囱倾斜观测的一种新方法.南方冶金学院学报.2000年6月第2l卷第3期．160-163.5、夏立福,李井春,胡友健,孙华.免棱镜全站仪测距性能的测试及精度分析.地理空间信息.2008年4月第6卷第2期.133-135.6、范百合,夏治国.全站仪无棱镜测距及精度分析.北京测绘.2004年第一期.28-31.7、彭伟平.烟囱倾斜变形观测的新方法及其应用.测绘通报.2004年第十期.38-41.8、彭伟平.烟囱倾斜变形观测优化设计研究及其应用.中国矿业工程.2004年6月第33卷第3期.46-49.9、付宏平,常颖.厂区烟囱倾斜变形测量.测绘通报.2001年增刊.29-31.八、附表方向法观测记录表日期：天气：仪器型号：观测者：记录：复核：。
