文档介绍：第二章变形观测技术

1 监测内容
2 监测方法、仪器和监测精度的确定
3 变形部位和测点布置的确定
4 变形监测频率的确定
一般地,变形监测方案制定的主要内容有:
方案设计的原则
,充分考虑地形、地质条件及监测环境,选择相适应的监测方法,人工直接监测和自动监测相结合。
,不要片面追求高、精、尖、多、全。监测仪器一般应满足精度、可靠度、牢固可靠三项要求,统筹考虑安排。
,但要保证观测质量。一般情况下,主要测点的布设应能控制结构的最大应力(应变)和最大挠度(或位移)。
,需要进行方案的比较和验证工作,使监测工作做到技术上有保证,经济上可行,实施时安全,数据上可靠,特别要强调的是应避免“唯武器论”,单方面追求高精度、自动化、多参数,脱离工程实际需要的监测方案。

监测内容的确定主要主要根据监测工程的性质和要求,在收集和阅读工程地质勘察报告、施工组织计划的基础上,根据施工周围的环境确定变形监测的内容。
如:建筑物的变形监测就可能包含建筑物的沉降监测、水平位移监测、倾斜监测、裂缝监测以及挠度监测等。对于危岩滑坡的成灾条件,变形监测则主要包括:危岩、滑坡地表及地下变形的二维(X、Y方向)或三维(X、Y、Z方向)位移、倾斜变化的监测;有关物理参数――应力应变、地声变化的监测;环境因素――地震、降雨量、气温、地表(下)水等的监测。
监测方法和仪器的选择
变形监测方法和仪器的选择主要取决于工程地质条件以及工程周围的环境条件,根据监测内容的不同可以选择不同的方法和仪器。
比如对于局部性的外部变形监测,高精度水准测量,高精度三角、三边、边角以及测量机器人监测系统是工程建筑物外部变形监测的良好手段和方法。而钻孔倾斜仪、多点位移仪则非常适合于工程建筑物内部的变形观测。
静态监测与动态监测的关系
,静态监测一般应避开阳光太强或暴风雨的恶劣天气,而这时候才是变形体变形和振动幅度最明显的时候;动态监测是全天候的,可以监测任何时候的变形。
,而动态监测特别是GPS只能监测变形较大的位移等。
;而动态监测则是在建筑物正常运营的状态下进行的实时监控,体现了在各种荷载(特别是动荷载)情况下的瞬时状态。
,故静态监测与动态监测可以相辅相成,全面监测建筑物的运营状态,以达到共同监测建筑物安全的目的。
常用监测仪器比较
方法
仪器
精度
适用性评价
常规大地
测量方法
全站仪、水准仪、经纬仪、测距仪
可满足不同的精度要求。
灵活性大,能适用于不同结构形式的建筑物。缺点是受地形通视和气候条件影响,难以实现自动化监测。
特殊测量
手段
机械位移计
,
精度较高,测量过程简单,容易实现连续监测和自动化观测,能够提供局部的观测信息。但不如常规测量仪器灵活。
位移传感器

测角仪
精度与距离有关,最高可达1mm
可以测量建筑物的挠度、高层建筑物的倾斜、基础的沉降。
准直测量
一般精度10-5~10-6
可以测量建筑物的横向位移。精度较高,且易实现自动化,但不如常规测量仪器灵活。
摄影测量
方法
摄影经纬仪
精度可达毫米级
观测精度低,有时不能满足要求,各监测点不同步,精度与建筑物的形状、大小有关,受自然地理条件限制。
数码像机
TCA测量机器人
1mm+1ppm
能够观测建筑物的沉降、位移、倾斜量等,易于实现自动化。但测点不同步,且受气候条件影响,不能全天候监测。
GPS RTK方式
平面精度10+1ppm,垂直精度可达20+1ppm
全天侯监测、操作简单、自动化程度高、定位速度快;缺点是平面精度高、高程精度低。
选择仪器时一般要注意
,选用的仪器应能满足监测精度的要求。
,既要注意环境条件,又要避免盲目追求精度。
,一般要满足监测的要求。
,电测仪器的适应性不如机械仪器仪表,而机械仪器仪表的适应性又不如光学仪器。

-6
(例如高能加速器,大型天线),
~50mm之间。
制定变形观测的精度取决于变形的大小、速率、仪器和方法所能达到的实际精度,以及观测的目的等。国际测绘工作者联合会(FIG)第13届会议