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简述建筑物变形测量方法1、高层建筑物变形测量的方法一般来说，变形测量可分成垂直（方向）沉降测量、水平（方向）位移测量、建筑物相邻影响及场地沉降测量、建筑场地及建筑物主体倾斜（垂直度）测量。
此外还有滑坡测量、裂缝观测、挠度观测、抗压观测、日照变形观测及风振观测等等。
1.1 垂直位移观测包括地面垂直位移和建筑物垂直位移。
地面垂直位移指地面的沉降或上升，其原因除了地壳本身的运动外，主要是人为造成的。
为了测定地面和建筑物的垂直位移，需要在远离变形区的稳固地点设置水准基点，并以它为依据来测定设置在变形区的监测点的垂直位移。
目前最常采用的是水准测量方法，观测的水准路线应形成闭合线路。
1.2 倾斜观测测定高层建筑物倾斜的方法有两类：一类是直接测定建筑物的倾斜;另一类是通过测量建筑物基础相对沉陷的方法来确定建筑物的倾斜。
1.3 挠度观测对于高层建筑物，由于它们相当高，故在较小的面积上有很多大的集中荷载，从而导致基础与建筑物的沉陷，其中不均匀的沉降将导致建筑物倾斜，局部构件产生弯曲和引起裂缝。
对于房屋类的高层建筑物，需要对建筑物进行动态观测——振动（摆动）观测。
1.4 裂缝观测当建筑物多处发生裂缝时，应先对裂缝进行编号，然后分别观测裂缝的位置、走向、长度、宽度等项目。
对于建筑物上裂缝的位置、走向以及长度的观测，是在裂缝的两端用油漆画线作标志，或在混凝土表面绘制方格坐标，用钢尺丈量。
观测的次數应视裂缝发展情况而定，一般在发生裂缝初期应每天一次，在裂缝有显著发展，暴雨过后必须加测一次;只有当裂缝发展缓慢后，才适当减少观测次数。
2、沉降产生的原因机制及观测精度的确定2.1 沉降产生的原因机制对于高层建筑而言，对地基土要求比较高，不只限于要求地基土有较高的承载力较少的沉降量，更重要的是要对地基土的性状应充分了解和通过勘探进行必要的研究，以便对地基土作出正确的评价，提出基础类型等。
确外界条件（如地下水位、地基土壤温度变化等）是产生建筑物沉降的另一个主要原因之一。
变形与沉陷工程学课程教学大纲课程名称：变形与沉陷工程学英文名称：Deformation monitoring and settlement engineering课程编号：x3071291学时数：32其中实践学时数：8课外学时数：0学分数：2.0适用专业：测绘工程一、课程简介《变形与沉陷工程学》是测绘工程专业一门重要的专业课。
课程内容包括变形控制网建立的基本原理与方法、变形测量控制网的平差计算、变形网的变形分析、工程建(构)筑物的变形测量、边坡工程监测、地下工程监测、水利工程变形监测、现代变形测量技术等通过《变形与沉陷工程学》课程的学习，使学生达到能够运用《变形与沉陷工程学》基本理论知识，解决生产实际中所遇到的有关问题，具备根据不同的变形体，建立变形观测控制网与变形监测的工作能力，为变形监测技术设计书的编写打下坚实基础。
二、课程目标与毕业要求关系表三、课程教学内容、基本要求、重点和难点（一）绪论了解变形测量的对象、目的，掌握变形测量的内容与方法重点：内容与方法（二）变形测量控制网的平差掌握变形测量控制网的平差理论与方法重点：经典平差难点：秩亏自由网的平差（三）变形网的变形分析要求学生至少掌握一种变形网的变形分析的方法。
重点和难点：平均间隙法（四）工程建(构)筑物的变形测量掌握工程建(构)筑物的变形测量理论与方法重点和难点：水平位移、沉陷测量与倾斜测量（五）边坡工程监测了解边坡地质灾害有关内容，掌握边坡移动监测的理论与方法重点：监测的方法与数据处理（六）地下工程监测了解地下工程相关基本知识，掌握地下工程监测的基本方法及测量数据的分析处理重点：地下工程监测的基本方法难点：测量数据的分析与处理（七）水利工程变形监测了解水利工程监测的基本内容，掌握水利工程变形监测的基本方法及测量数据的分析处理重点：水利工程变形监测的基本方法难点：测量数据的分析与处理（8）现代变形测量技术了解变形测量高精度测量机器人系统掌握卫星定位技术进行变形监测重点：卫星定位技术进行变形监测难点：高精度测量机器人系统四、教学方式及学时分配五、课程其他教学环节要求（一）实验：本课共设2个实验，学时为8学时。
1变形：所谓变形，是指工程建筑物由于某种原因而产生的位置、形状和大小的变化，被观测的工程建筑物称“变形体”。
而变形观测则是对变形体进行观测和分析的过程。
变形观测：定期对变形体的有关几何量进行测量，并从观测成果中整理、分析出变形规律的整个过程。
目的：获得变形体产生变形的空间状态和时间特性，确定变形值的大小及稳定程度，同时解释变形的原因。
9变形观测的必要精度取决于：允许变形值的大小和观测目的。
13布设基准点的方法：（1）远设（2）深埋14工作基点的布设要求：变形速度小，且与观测点之间的距离较近。
15测点观测：在实际工作中，可以用工作基点作为过渡性的基点来测定观测点相对于工作基点的位移，我们称为测点观测。
16基点观测：利用固定基点来测定工作基点相对于固定基点的位移，我们称为基点观测。
17变形监测网布网目的：测定网点的变形。
变形监测网图形复杂，多余观测条件多。
变形监测网边短，精度高。
变形监测网可以没有已知数据18垂直位移：是指工程建筑物及其基础在垂直方向的变形，因而又直观的称为沉陷或沉降。
由于沉降观测的方法一般为水准测量，所以其基准点也常称为水准基点。
水准基点的埋设位置应位于拟测建筑物范围外20到25米处。
水准测量的基点可埋设在基岩上或深埋于原状土内。
对于重要的电站和水利工程，水准基点应力求埋于基岩之上。
为了检查水准基点的稳定性，可将其成组的埋设，通常由间距约100M 的每三个点为一组。
由此可以经常观测三点间的高差，这样便可判断出水准基点的高程有无变动。
19观测点：是固定在房屋结构基础、柱、墙上的测量标志。
20沉降观测：是指定期测量观测点相对于水准基点的高差，从而求得观测点的高程，并将不同时期所得的高程加以比较，得出建筑物的沉降数据等资料。
21四固定：（1）固定观测员（2）固定仪器（3）固定施测线路（4）固定观测时间基点观测原则上按一等水准测量的要求实施，要求每千米水准测量高差中数的中误差不大于0.5mm。
变形观测的基本措施：
为了保证变形观测成果的精度，除按规定时间一次不漏的进行观测外，在观测中应采取“一稳定、四固定”的基本措施。
(1) 变形观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的变形观测点，其点位要稳定。
基准点是变形观测的基本依据，因此设三个稳固可靠的基准点，并每半年复测一次；变形观测点应设在被观测物上最能反映变形特征且便于观测的位置。
(2) 变形观测所用仪器、设备要固定；观测人员要固定；观测的条件、环境基本相同；观测的路线、镜位、程序和方法要固定。
第一章变形、变形（Deformation）是指物体在外来因素作用下产生的形状、大小或者位置的改变。
引起变形的外来因素主要包括外加力和温度。
变形监测，也称为变形测量或变形观测，是指对物体的变形进行监视测量。
变形监测是一项用各种测量仪器（传感器）对所监测物体在荷载和环境变化作用下产生的变形，进行数据采集、数据计算处理、变形分析与预报的测量工作。
变形观测方法一般分为四类：1、地面测量方法2、空间测量技术3、摄影测量和地面激光扫瞄4、专门测量手段变形观测数据分析内容1、几何分析——是分析变形体在空间中和时域中的变形特性；2、物理解释——是分析变形与变形原因之间的关系，用于预报变形，理解变形的机理。
变形的物理解释方法1、统计分析法（或称回归分析法）——回归分析法是通过分析所观测的变形和变形成因之间的相关性来建立2、确定函数法——确定函数模型法是利用荷载、变形体的几何性质和物理性质，以及应力第二章建筑物垂直位移观测应该在基坑开挖之前进行，并且贯穿于整个施工过程中，而且延续到建成后若干年，直至沉降现象基本停止为止。
垂直位移测量通常采用水准测量方法为了减少系统误差的影响，一般考虑采取以下措施：（1）固定观测路线——设置固定的安置仪器点和立尺点（2）固定观测仪器和人员——监测工作中使用固定仪器和水准标尺，有条件时最好固定人员进行观测。
三固定：路线、仪器、人员保证水准基点稳定的措施远离——深埋——成组埋设——如果布设的水准基点与沉陷观测点之间的距离较远，需要在水准基点和沉陷观测点之间布置联系点，称为工作基点，垂直位移观测包括：①基坑回弹观测——②地基土分层沉降观测——③建（构）筑物基础——④建（构）筑物本身的沉降观测——⑤地表沉降观测——目前垂直位移观测最常用的是精密水准测量方法，有的情况下也有应用液体静力水准测量方法观测。
观测点布设有以下要求：（1）在基坑中央和距基坑底边缘约1/4坑底宽度处，以及其他变形特征位置设观测点。
变形观测方案变形观测方案2010-04-01 08：33变形观测方案盐河入海沟通工程-盐灌船闸土建工程项目主体沉降、位移观测方案1、工程概况盐灌船闸位于江苏省连云港市灌南县境内,处于盐河与灌河的交汇处，船闸纵轴线分别与盐河、灌河的航道中心线相交，两交点直线距离为2636m；船闸引航道与盐河及武障河的衔接采用弯曲段过渡，盐灌船闸中心线位于武障河节制闸中心以南约500m，与节制闸轴线交角16.76°。
盐灌船闸为Ⅲ级通航建筑物,船闸基本尺寸为23×230×4(m)(口门宽×闸室长×最小槛上水深)，船闸主体建筑物为钢筋砼坞式结构。
主要工作内容包括：上、下闸首、闸室(长230m)，上、下游导航墙(共计140m)，靠船墩(40个)，引航道，远调站两座(护岸长各1 00m)、停泊锚地两个(上、下游均为300m)，跨闸公路桥、闸区工作桥各一座等。
2、编制依据盐灌船闸工程《施工图设计说明》《建筑变形测量规程》(JGJ/T8-97)1998年修订版《工程测量规范》(GB50026-93)《水运工程测量规范》(JTJ203-2001)《水运工程水工建筑物原型观测技术规范》(JTJ218-2005)3、沉降、位移观测目的和内容沉降、位移观测是船闸建设不可忽视的工作之一，通过沉降、位移观测，可以监测建筑物的沉降变位情况，不但为今后的船闸底板内力计算提供数据，提高了准确性，而且能便于及时发现异常情况，采取措施，保证工程的安全运行，建筑物安全监测的基本出发点是掌握建筑物的实际状况,为水工建筑物安全运用提供科学依据。
由于盐灌船闸上、下闸首为整体坞式结构，船闸建设有关部门经过多年实践总结，目前普遍采用预留施工宽缝，将整块底板分成三块，待两侧边墩浇筑完成、回填土达到所要求的高程、地基沉降稳定后，再进行封铰，可有效地减小底板的内力或厚度；并能减少闸塘开挖后对地基的卸载及底板、闸墙边墩浇筑过程中因加载而产生的地基升降变化。
一、变形测量的常规方法变形观测的常规方法主要指经纬仪或全站仪平面位移测量和水准仪沉降观测。
平面位移经纬仪（全站仪）测量方法：1、小角法在测站上测量位移点的距离及固定方向与位移点方向间的夹角，以确定位移大小、位移方向的方法。
2、视准线法以两固定点间经纬仪的视线作为基准线，测量变形观测点到基准线间的距离，确定偏离值的方法。
3、极坐标法根据一个已知点的坐标和一个已知方向，在已知点上观测已知方向与待定方向的水平角和已知点到待定点之间的距离，确定待定点坐标的方法。
4、交会法根据两个以上已知点用方向或距离交会确定待定点坐标和高程的方法。
✓前方交会根据两个以上已知点的坐标及观测角值确定待定点坐标的方法。
✓后方交会在待定点上向三个以上已知点进行水平角观测然后根据三个已知点的坐标及两个水平角观测值确定待定点坐标的方法。
✓侧方交会根据两个已知点的坐标和一个已知点及待定点上观测的水平角确定待定点坐标的方法。
沉降观测水准测量法：用水准仪和水准尺，按照水准测量的方法，测定观测点两次高程之差，以确定观测点的沉降量。
二、变形测量的其他方法与仪器设备1、液体静力水准测量用装有联通管的贮液容器，根据其液面等高原理制成的装置进行高差测量的方法。
2、激光准直法以激光发射系统发出的激光束作为基准线，在需要准直的点上放置激光束的接收装置，确定偏离值的方法。
3、引张线法在两固定点间，以重锤和滑轮拉紧的金属丝作为基准线，测量变形观测点到基准线的距离，确定偏离值的方法。
4、经纬仪投点法用经纬仪在两个正交的方向将建筑物、构筑物顶部的观测点投影到底部观测点的水平面上，以测定位移大小、位移方向及倾斜度的方法。
5、正锤线法在固定点下，以金属丝悬挂重锤作为竖向基准线，测量建筑物、构筑物不同高度处的观测点与基准线的距离，确定偏离值的方法。
6、倒锤线法以下端固定在变形体下的基岩内，上端联接在油箱内的自由浮体上，拉紧的金属丝作为竖向基准线，测量建筑物构筑物不同高度处的观测点与基准线间的距离，确定偏离值的方法。
变形观测总结变形观测总结变形观测：是对监测对象变形体进行测量，以确定其空间位置随时间变化的特征的工作。
基准点：变形观察过程中稳定可靠的点。
变形体：变形监测的研究对象，大到整个地球，小到一个工程建筑物的块体，包括自然和人工的构筑物。
变形观测网：一般分为相对网和绝对网，绝对网是指有部分点位于变形体外的监测网，相对网是指网的全部点都在变形体上的监测网。
平面监测网：对于用作水平位移观测的基准点，需构成三角网、导线网或方向线等平面控制网，这些平面控制网叫平面监测网。
高程监测网：对于用作垂直位移的基准点，需构成水准网，这些水准网叫高程监测网。
变形监测网的灵敏度：用于描述监测网发现变形体在某一特定方向上的变形的能力。
水准基点：沉陷观测的基准点。
垂直位移分量：地表面的沉降或上升。
水平位移分量：地表面在水平方向上的移动。
倾斜测量：测定变形体倾斜程度，可分为相对于水平面和相对于垂直面两类。
前类主要是检测地面倾斜和建筑物基础倾斜，后者主要监测高层建筑物倾斜。
挠度：建筑物在水平面内各个不同高程点相对于底点的水平位移。
深埋双金属标：由膨胀系数不同的两根金属管组成，根据两根管顶部的读数设备得出温度变化所引起的长度变化差数计算出金属管本身长度变化的装置。
基准线法（3种）：通过建筑物轴线或平行于建筑物轴线的固定不动的铅直平面为基准面，根据它来测定建筑物的水平位移。
视准线法：由经纬仪的视准面形成基准面的基准线法，我们称之为视准线法。
包括活动站牌法和小角度法。
活动站牌法：一种精密的附有读数设备的活动站牌直接测定观测点相对于基准面的偏离值。
小角度法：利用精密经纬仪精确的测出基准线方向与站点到观测点的视线方向之间所夹小角，从而计算观测点相对于基准线的偏离值。
引张线法：柔性弦线两端加以水平拉力引张后自由悬挂，则它在竖直面呈悬链线形状，水平面上的投影应是一条直线，利用此直线作为基准线可以测定附近观测点的横向偏离值。
激光准直法：在基准点A安置激光器;在基准点B安置探测器；在待定点i安置一特定带板，sAB正垂线法：由一根悬挂点处于上部的垂线和一个安装在建筑物上处于垂线下部的测读站组当激光照满波带板是，在B点探测器上测得i，从而偏离值isAii成。
第二章第二章 变形监测技术及实施原则第一节静态变形监测的方法一、光电监测技术光电监测主要是指用常规测量仪器(经纬仪、测距仪、水准仪、全站仪)通过测量角度、边长和高程的变化来测定变形量，它们是目前变形监测的主要手段。
常用的地面监测方法包括两方向（或三方向）的角度前方交会法、双边距离交会法、极坐标法、自由设站法、视准线法、小角法及几何水准测量法，以及精密三角高程测量法等。
角度交会、距离交会等可用于监测变形体的二维（X、Y方向）位移；视准线法、小角法、测距法则是用于观测变形体的水平单向位移；几何水准测量法、精密三角高程测量法观测变形体的垂直位移。
（一）光学测量方法1.角度交会变形观测中，使用角度前方交会能迅速且费用较少地得到大量待定点坐标及其平面位移，这些待定点分布在难于到达的地方如危险滑动岩面、坝面、烟囱等，交会法实施有两个特点及要求：囱等，交会法实施有两个特点及要求：1)1)1)两测站点两测站点位置在观测周期中不变；位置在观测周期中不变；2)2)2)不同观测周期网形保持不同观测周期网形保持不变。
我们知道前方交会求水平位移的误差主要与测角误差m 、交会角、交会角γγ、两个测站观测角、两个测站观测角αα、β及测站基线D 有关。
因此变形观测使用的经纬仪，测角精度越高越好，一般应在±1″以上，如以上，如J1J1J1、、T3T3等精密等等精密等经纬仪，观测前要注意交会角大小的控制，一般当m 、D 一定时，当交会角一定时，当交会角γγ=90°时，位移值误差最小，而当小，而当γγ>150°或γ<30°时，位移值误差迅速增大。
2.光学准直法1）几何光学准直：一般采用活动觇标法。
活动觇标如图2-1所示，其觇牌可在基座上沿水平方向左右移动，并可读出移动量。
在准直线两端A、B点分别安置经纬仪和固定觇标，在位移观测点P安置活动觇标。
经纬仪盘左照准B点后，指挥P的活动觇标，使其觇牌从一侧移动到望远镜的十字丝上，读取活动觇标的分划尺读数。
