建筑物的變形觀測講訴0001

1、第十五章 建筑物的變形觀測第十五章 建筑物的變形觀測 1151 概述 115 2 變形觀測的精度和頻率 215 3 基準(zhǔn)點(diǎn)與變形點(diǎn)的構(gòu)造與布設(shè) 215 4 垂直位移觀測 415 5 水平位移觀測 5一、測角前方交會(huì) 6二、后方交會(huì) 6三、極坐標(biāo)法 7四、導(dǎo)線法 8五、視準(zhǔn)線法 8六、引張線法 815 6 傾斜觀測 9一、前方交會(huì)法 9二、垂準(zhǔn)線法 1015 7 撓度觀測 1015 8 變形觀測的成果處理 11一、列表 11二、作圖 1215 1 概述建筑物的變形觀測， 目前在我國已受到高度重視。 隨著社會(huì)主義建設(shè)的蓬勃發(fā)展， 各種 大型建筑物，如水壩、高層建筑、大型橋梁、隧道及各種大型設(shè)備的出

2、現(xiàn)，因變形而造成損 失的也越來越多。 這種變形總是由量變到質(zhì)變而造成事故的。 固而及時(shí)地對建筑物進(jìn)行變形 觀測， 隨時(shí)監(jiān)視變形的發(fā)展變化，在未造成損失以前，及時(shí)采取補(bǔ)救措施， 這就是變形觀測 的主要目的。它的另一個(gè)目的是檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性，為提高設(shè)計(jì)質(zhì)量提供科學(xué)的依據(jù)。建筑物產(chǎn)生變形的原因很多， 如地質(zhì)條件、 地震、 荷載及外力作用的變化等是其主要原 因。在建筑物的設(shè)計(jì)及施工中， 都應(yīng)全面地考慮這些因素。 如果設(shè)計(jì)不合理， 材料選擇不當(dāng)， 施工方法不當(dāng)或施工質(zhì)量低劣，就會(huì)使變形超出允許值而造成損失。建筑物產(chǎn)生變形時(shí)， 必然會(huì)引起內(nèi)部應(yīng)力的變化， 當(dāng)應(yīng)力變化到極限值時(shí)， 建筑物即遭 到破壞。所以對

3、有些建筑物，在測定形變的同時(shí)，應(yīng)輔以應(yīng)力測定。本章只涉及形變觀測。根據(jù)變形的性質(zhì)， 可分為靜態(tài)變形和動(dòng)態(tài)變形兩類。 靜態(tài)變形是時(shí)間的函數(shù)， 觀測結(jié)果 只表示在某一期間內(nèi)的變形； 動(dòng)態(tài)變形是指在外力作用下產(chǎn)生的變形， 它是以外力為函數(shù)表 示的，對于時(shí)間的變化，其觀測結(jié)果表示在某一時(shí)刻的瞬時(shí)變形。由于變形是隨時(shí)間發(fā)展變化的， 所以 對靜態(tài)變形要周期性地進(jìn)行重復(fù)觀測， 以求取兩 相鄰周期間的變化量； 而對動(dòng)態(tài)觀測， 則需用自動(dòng)記錄儀器記錄其瞬時(shí)位置。 本章主要說明 靜態(tài)變形的觀測方法。建筑物變形的表現(xiàn)形式， 主要為水平位移、 垂直位移和傾斜， 有的建筑物也可能產(chǎn)生撓 曲及扭轉(zhuǎn)。當(dāng)建筑物的整體性受到破

4、壞時(shí)，則可產(chǎn)生裂縫。所謂變形， 是指相對于穩(wěn)定點(diǎn)的空間位置的變化， 所以在進(jìn)行變形觀測時(shí)， 必須以穩(wěn)定 點(diǎn)為依據(jù)。這些穩(wěn)定點(diǎn)稱為基準(zhǔn)點(diǎn)或控制點(diǎn)。因而變形觀測也要遵循從控制到碎部的原則。根據(jù)觀測結(jié)果，應(yīng)對變形進(jìn)行分析，得出變形的規(guī)律及大小，以判定建筑物是逐步趨 于穩(wěn)定， 還是變形繼續(xù)擴(kuò)大。 如果變形繼續(xù)擴(kuò)大， 且變形速率加快， 則說明它有破壞的危險(xiǎn)， 應(yīng)及時(shí)發(fā)出警報(bào)，以便采取措施。即使沒有破壞， 但變形超出允許值時(shí)，則會(huì)妨礙建筑物的 正常使用。如果變形逐漸縮小，說明建筑物趨于穩(wěn)定，到達(dá)一定程度，即可終止觀測。15 2 變形觀測的精度和頻率建筑物變形觀測的精度，視變形觀測的目的及變形值的大小而異，

5、很難有一個(gè)明確的 規(guī)定，國內(nèi)外對此有各種不同的看法。原則上，如果觀測的目的是為了監(jiān)視建筑物的安全， 精度要求稍低，只要滿足預(yù)警需要即可，在 1971 年的國際測量工作者聯(lián)合會(huì) (FIG) 上，建議 觀測的中誤差應(yīng)小于允許變形值的 1/10 1/20；如果目的是為了研究孿形的規(guī)律， 則精度應(yīng) 盡可能高些，因?yàn)榫鹊母叩蜁?huì)影響觀測成果的可靠性。 當(dāng)然，在確定精度時(shí)，還要考慮設(shè) 備條件的可能，在設(shè)備條件具備，且增加工作量不大的情況下，以盡可能高些為宜。觀測頻率的確定，隨載荷的變化及變形速率而異。例如，高層建筑在施工過程中的變 形觀測，通常樓層加高 1 廣 2 層即應(yīng)觀測一次；大壩的變形觀測， 則隨著

6、水位的高低， 而確 定觀測周期。對于已經(jīng)建成的建筑物，在建成初期，因?yàn)樽冃沃荡?，觀測的頻率宜高。如果 變形逐步趨于穩(wěn)定， 則周期逐漸加長，直至完全穩(wěn)定后， 即可停止觀測。對于頻臨破壞的建 筑物， 或者是即將產(chǎn)生滑坡、崩塌的地面，其變形速率會(huì)逐漸加快，觀測周期也要相應(yīng)的逐 漸縮短。 觀測的精度和頻率兩者是相關(guān)的， 只有在一個(gè)周期內(nèi)的變形值遠(yuǎn)大于觀測誤差， 其 所得結(jié)果才是可靠的。 153 基準(zhǔn)點(diǎn)與變形點(diǎn)的構(gòu)造與布設(shè)無論是水平位移的觀測還是垂直位移的觀測， 都要以穩(wěn)固的點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)， 以求得變 形點(diǎn)相對于基準(zhǔn)點(diǎn)的位置變化。 對于用作水平位移觀測的基準(zhǔn)點(diǎn)， 要構(gòu)成三角網(wǎng)、 導(dǎo)線網(wǎng)或 方向線等平面控制

7、網(wǎng)， 對于用作垂直位移觀測的基準(zhǔn)點(diǎn)， 則需構(gòu)成水準(zhǔn)網(wǎng)。 由于對基準(zhǔn)點(diǎn)的 要求主要是穩(wěn)固，所以都要選在變形區(qū)域以外，且地質(zhì)條件穩(wěn)定，附近沒有震動(dòng)源的地方。 對于一些特大工程， 如大型水壩等， 基準(zhǔn)點(diǎn)距變形點(diǎn)較遠(yuǎn)， 無法根據(jù)這些點(diǎn)直接對變形點(diǎn)進(jìn) 行觀測， 所以還要在變形點(diǎn)附近相對穩(wěn)定的地方， 設(shè)立一些可以利用來直接對變形點(diǎn)進(jìn)行觀 測的點(diǎn)作為過渡點(diǎn)，這些點(diǎn)稱為 工作基點(diǎn) 。工作基點(diǎn)由于離變形體較近， 可能也有變形， 因 而也要周期性地進(jìn)行觀測。作為變形觀測用的平面控制網(wǎng)， 與地形測量或施工測量的控制網(wǎng)相比較， 精度要求高， 一般邊長也較短。為了減少儀器對中誤差對觀測結(jié)果的影響，通常都埋設(shè)高 1.3m

8、 左右的觀 測墩，在墩頂安設(shè)強(qiáng)制對中器，以保證每次對中于同一位置上。強(qiáng)制對中器的構(gòu)造如圖 15 1 所示，中間有一螺孔，可用連接螺栓來固定儀器，也可將儀器的三個(gè)腳螺栓放置在互成 120的槽內(nèi)，以使儀器中心與三條槽的交會(huì)點(diǎn)對準(zhǔn)。觀測墩的基礎(chǔ)，宜建在基巖或其他穩(wěn) 固的地層上。高程基準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)目不應(yīng)少于三個(gè)，因?yàn)樯儆谌齻€(gè)時(shí)，如果有一點(diǎn)發(fā)生變化，就難于判 定哪一點(diǎn)發(fā)生了變化。根據(jù)地質(zhì)條件的不同，高程基準(zhǔn)點(diǎn)（包括工作基點(diǎn) ）可采用深埋式或淺埋式水準(zhǔn)點(diǎn)。 深埋式是通過鉆孔埋設(shè)在基巖上， 淺埋式的基礎(chǔ)與一般水準(zhǔn)點(diǎn)相同。 點(diǎn)的頂部 均設(shè)有半球狀的不銹鋼或銅質(zhì)標(biāo)志。在變形觀測時(shí)， 不可能對建筑物的每一點(diǎn)都進(jìn)行觀測

9、， 而是只觀測一些有代表性的點(diǎn)， 這些點(diǎn)稱為變形點(diǎn)或觀測點(diǎn)。變形點(diǎn)要與建筑物固連在一起，以保證它與建筑物一起變化。 為使點(diǎn)位明顯、 肯定，以保證每次所觀測的點(diǎn)位相同，也要設(shè)置觀測標(biāo)志。 變形點(diǎn)的數(shù)量和 位置， 要能夠全面反映建筑物變形的情況， 并要顧及到觀測的方便。 例如對工業(yè)與民用建筑 進(jìn)行垂直位移觀測時(shí)， 其位置宜布設(shè)在建筑物的四角及荷載變化、 樓層數(shù)變化以及地質(zhì)條件 變化處。對于大的建筑物，要求沿周邊每隔 10 20m 處布設(shè)一點(diǎn)，如圖 15 2 所示。如果 垂直位移是用水準(zhǔn)測量的方法觀測，在施工時(shí)，就在墻體底部離地面 0.8m 左右處，按上述 要求埋設(shè)凸出墻面的金屬觀測標(biāo)志， 以便于觀

10、測， 如圖 153 所示。這些標(biāo)志要與墻體內(nèi)的 鋼筋焊在一起， 以保證它們的整體性。 對于橋墩的垂直位移觀測， 則變形點(diǎn)宜布設(shè)在墩頂?shù)?四角，或垂直平分線的兩端，以便于根據(jù)不均勻的垂直位移，推求橋墩的傾斜程度。水平位移變形點(diǎn)的布設(shè)， 則視建筑物的結(jié)構(gòu)、 觀測方法及變形方向而異。 產(chǎn)生水平位移 的原因很多，主要有地震；巖體滑動(dòng)、側(cè)向的土壓力和水壓力、水流的沖擊等。其中有些對 位移方向的影響是已知的， 例如， 水壩受側(cè)向水壓而產(chǎn)生的位移， 橋墩受水流沖擊而產(chǎn)生的 位移等， 即屬這種情況。 但有些對方向的影響是不知道的， 如受地震影響而使建筑物產(chǎn)生的 位移即是。 對于不同的情況， 宜采用不同的觀測方

11、法， 相應(yīng)的對變形點(diǎn)的布設(shè)要求也不一樣。但不管以什么方式布設(shè)， 變形點(diǎn)的位置必須具有變形的代表性， 必須與建筑物固連， 而且要 與基準(zhǔn)點(diǎn)或工作基點(diǎn)通視。在變形點(diǎn)上，如果可以安置覘標(biāo)或儀器，則應(yīng)設(shè)置強(qiáng)制對中器、 以強(qiáng)制對中，減小對中誤差，如果不能安置覘標(biāo)， 則應(yīng)設(shè)置清晰而易于照準(zhǔn)的目標(biāo)，其顏色 和圖案的選擇，應(yīng)有利于提高照準(zhǔn)的精度。15 4 垂直位移觀測建筑物受地下水位升降、荷載的作用及地震等的影響，會(huì)使其產(chǎn)生位移。一般說來， 在沒有其它外力作用時(shí)， 多數(shù)逞下沉現(xiàn)象， 對它的觀測稱 沉降觀測 。在建筑物施工開挖基槽 以后，深部地層由于荷載減輕而升高，這種現(xiàn)象稱為回彈，對它的觀測稱為回彈觀測。垂直

12、位移觀測的高程依據(jù)是水準(zhǔn)基點(diǎn)，即在水準(zhǔn)基點(diǎn)高程不變的前提下，定期地測出 變形點(diǎn)相對于水準(zhǔn)基點(diǎn)的高差， 并求出其高程， 將不同周期的高程加以比較， 即可得出變形 點(diǎn)高程變化的大小及規(guī)律。由水準(zhǔn)基點(diǎn)組成的水準(zhǔn)網(wǎng)稱為垂直位移監(jiān)測網(wǎng)，它可布設(shè)成閉合環(huán)、結(jié)點(diǎn)或附合水準(zhǔn) 路線等形式。其精度等級及主要技術(shù)要求見表15 1。表 15 1 垂直位移監(jiān)測網(wǎng)的主要技術(shù)要求等級相鄰基準(zhǔn) 點(diǎn)高差中 誤差 (mm)每站高差 中誤差 (mm)往返較差、 附 合或環(huán)線閉 合差 (mm)檢測已測 高差較差(mm)使用儀器、觀測方法及要求一等0.30.070.15 n0.2 nDS0.5 型儀器，視線長度 15m，前后視距差 0

13、.3m， 視距累計(jì)差 1.5m，宜按國家一等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求施測二等0.50.130.30 n0.5 nDS0.5型儀器，宜按國家一等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求施測三等1.00.300.60 n0.8 nDS0.5或 DS 1型儀器，宜按國家二等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求施測四等2.00.701.40 n2.0 nDS0.5或 DS 1型儀器，宜按國家三等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求施測注：n 為測段的測站數(shù)如果設(shè)置有工作基點(diǎn)，則每年應(yīng)進(jìn)行一至兩次與水準(zhǔn)基點(diǎn)的聯(lián)測，以檢查工作基點(diǎn)是 否發(fā)生變動(dòng)。 聯(lián)測工作應(yīng)盡可能選擇固定的月份， 即保證外界條件基本相同， 以減少外界條 件變化對成果的影響。變形點(diǎn)垂直位移觀測的方法有多

14、種，但暴常用的是水準(zhǔn)測量。觀測的精度等級和主要 技術(shù)要求見表 15 2。表 15 2 變形點(diǎn)垂直位移觀測的精度要求和觀測方法等級高程中誤差(mm)相鄰點(diǎn)高差 中誤差 (mm)觀測方法往返較差、附 合或環(huán)線閉 合差 (mm)一等0.30.15除按國家一等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求施測外，尚需設(shè)雙轉(zhuǎn)點(diǎn)，視線 15m，前后視距差 0.3m，視距累計(jì)差 1.5m 0.15 n二等0.5030按國家一等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求施測 0.30 n三等1.00.50按國家二等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求施測 0.60 n四等2.01.00按國家三等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求施測 1.40 n注： n 為測站數(shù)由于變形觀測是多周期的重復(fù)觀測

15、， 且精度要求較高， 為了避免誤差的影響， 尚需注意 以下各點(diǎn)：1設(shè)置固定的測站與轉(zhuǎn)點(diǎn)，使每次觀測在固定的位置上進(jìn)行。2人員固定，以減少人差的影響。3使用固定的儀器和水準(zhǔn)尺，以減少儀器誤差的影響。 155 水平位移觀測水平位移觀測的平面位置是依據(jù)水平位移監(jiān)測網(wǎng)， 或稱平面控制網(wǎng)。 根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu) 形式、已有設(shè)備和具體條件，可采用三角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)、邊角網(wǎng)、三邊網(wǎng)和視準(zhǔn)線等形式。在 采用視準(zhǔn)線時(shí)，為能發(fā)現(xiàn)端點(diǎn)是否產(chǎn)生位移，還應(yīng)在兩端分別建立檢核點(diǎn)。為了方便，水平位移監(jiān)測網(wǎng)通常都采用獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)。例如大壩、橋梁等往往以它的 軸線方向作為 x 軸，而y 坐標(biāo)的變化，即是它的側(cè)向位移。為使各控制點(diǎn)的精度

16、一致， 都采 用一次布網(wǎng)。監(jiān)測網(wǎng)的精度，應(yīng)能滿足變形點(diǎn)觀測精度的要求。在設(shè)計(jì)監(jiān)測網(wǎng)時(shí)，要根據(jù)變形點(diǎn)的 觀測精度， 預(yù)估對監(jiān)測網(wǎng)的精度要求， 并選擇適宜的觀測等級和方法。 水平位移監(jiān)測網(wǎng)的等 級和主要技術(shù)要求見表 15 3。表 15 3 水平位移監(jiān)測網(wǎng)的主要技術(shù)要求等級相鄰基準(zhǔn)點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差 (mm)平均邊長 (m)測角中誤差()最弱邊相對中誤差作業(yè)要求一等1.53000.7 1/250 000按國家一等三角要求施測1501.0 1/120 000按國家二等三角要求施測二等3.03001.0 1/120 000按國家二等三角要求施測1501.81/70 000按國家三等三角要求施測三等6.035

17、01.81/70 000按國家三等三角要求施測2002.51/40 000按國家四等三角要求施測四等12.04002.51/40 000按國家四等三角要求施測變形點(diǎn)的水平位移觀測有多種方法，最常用的有測角前方交會(huì)、后方交會(huì)、極坐標(biāo)法、導(dǎo)線法、視準(zhǔn)線法、引張線法等，宜根據(jù)條件，選用適當(dāng)?shù)姆椒?。、測角前方交會(huì)15 4所示， A、B為平面基準(zhǔn)A、B 的坐標(biāo)為已知，在觀測了水平角、后，即可依下式求算在變形點(diǎn)上不便于架設(shè)儀器時(shí)，多采用這種方法。如圖 點(diǎn)，p 為變形點(diǎn)，由于 點(diǎn)的坐標(biāo)。xpxA cotxB cotyA yBcot cotypyA cotyB cot xA xBcot cot（151）點(diǎn)位中

18、誤差mp的估算公式為：m D sin2sin 2mpsin2（15 2）式中 m測角中誤差； 兩已知點(diǎn)間的距離； 206 265。采用這種方法時(shí)，交會(huì)角宜在 60至 120之間，以保證交會(huì)精度。、后方交會(huì)如果變形點(diǎn)上可以架設(shè)儀器，且與三個(gè)平面基準(zhǔn)點(diǎn)通視時(shí)，可采用這種方法。如圖 155 所示， A 、B、C 為平面基準(zhǔn)點(diǎn)， p 為變形點(diǎn)，當(dāng)觀測了水平角、后，即可依公式15 3計(jì)算 p 點(diǎn)坐標(biāo)。a KbxpypxByBxBp xB yBp yB1 K 2 K xBp3)式中a(xAxB)(yAyB)cotb(yAyB)(xAxB )cotc(xCxB)(yCyB)cotd(yCyB)(xCxB )

19、cotk誤差的ac點(diǎn)位中bd 估算公式為mmDA2BDc2DB2CDa2pDc sinDa sinDb sin()2式中m測角中誤差采用這種方法時(shí)，需注意p 點(diǎn)不能與A 、 B 、C 在同一圓周，否則無定解。(15(154)、極坐標(biāo)法在光電測距儀出現(xiàn)以后， 這種方法用得比較廣泛， 只要在變形點(diǎn)上可以安置反光鏡， 且 與基準(zhǔn)點(diǎn)通視即可。如圖 15 6所示， A、B 為基準(zhǔn)點(diǎn)，其坐標(biāo)已知， p為變形點(diǎn)，當(dāng)測出及 d 以后，即可據(jù)以求出 p 點(diǎn)的坐標(biāo)，由于計(jì)算方法簡單，不再進(jìn)行說明。點(diǎn)位中誤差的估算公式為：mp2m( D)(155)四、導(dǎo)線法當(dāng)相鄰的變形點(diǎn)間可以通視， 且在變形點(diǎn)上可以安置儀器進(jìn)行測

20、角、 測距時(shí)， 可采用這 種方法。 通過各次觀測所得的坐標(biāo)值進(jìn)行比較， 便可得出點(diǎn)位位移的大小和方向。 這種方法 多用于非直線型建筑物的水平位移觀測，如對弧形拱壩和曲線橋的水平位移觀測。五、視準(zhǔn)線法這種方法適用于變形方向?yàn)橐阎木€形建（構(gòu) ）筑物，是水壩、橋梁等常用的方法。如圖15 7所示，視準(zhǔn)線的兩個(gè)端點(diǎn) A、B 為基準(zhǔn)點(diǎn)，變形點(diǎn) 1、2、3等布設(shè)在 AB 的連線上， 其偏差不宜超過 2cm。變形點(diǎn)相對于視準(zhǔn)線偏移量的變化，即是建（構(gòu) ）筑物在垂直于視準(zhǔn)點(diǎn)方向上的位移。 量測偏移量的設(shè)備為活動(dòng)覘牌， 其構(gòu)造如圖 158 所示。覘牌圖案可以左右 移動(dòng)， 移動(dòng)量可在刻劃上讀出。 當(dāng)圖案中心與豎軸

21、中心重合時(shí)，其讀數(shù)應(yīng)為零，這一位置稱 為零位。觀測時(shí)在視準(zhǔn)線的一端架設(shè)經(jīng)緯儀，照準(zhǔn)另端的觀測標(biāo)志，這時(shí)的視線稱為視準(zhǔn)線。 將活動(dòng)覘牌安置在變形點(diǎn)上， 左右移動(dòng)覘牌的圖案， 直至圖案中心位于視準(zhǔn)線上， 這時(shí)的讀 數(shù)即為變形點(diǎn)相對視準(zhǔn)線的偏移量。 不同周期所得偏移量的變化， 即為其變形值。 與此法類 似的還有激光準(zhǔn)直法，就是用激光光束代替經(jīng)緯儀的視準(zhǔn)線。六、引張線法引張線法的工作原理與視準(zhǔn)線法類似， 但要求在無風(fēng)及沒有干擾的條件下工作， 所以在 大壩廊道里進(jìn)行水平位移觀測采用較多。 所不同的， 是在兩個(gè)端點(diǎn)間引張一根直徑為 0.8mm 至 lmm 的鋼絲，以代替視準(zhǔn)線。采用這種方法的兩個(gè)端點(diǎn)應(yīng)基本

22、等高，上面要安置控制引 張線位置的 V 形槽及施加拉力的設(shè)備。中間各變形點(diǎn)與端點(diǎn)基本等高，在上面與引張線垂 直的方向上水平安置刻劃尺； 以讀出引張線在刻劃尺上的讀數(shù)。 不同周期觀測時(shí)尺上讀數(shù)的 變化，即為變形點(diǎn)與引張線垂直方向上的位移值。 156 傾斜觀測一些高聳建 （構(gòu)） 筑物，如電視塔、煙囪、高橋墩、高層樓房等，往往會(huì)發(fā)生傾斜。傾斜 度用頂部的水平位移值 K 與高度 h 之比表示，即Kih（ 156）一般傾斜度用測定的 K 及 h 求算，如果確信建筑物是剛性的，也可以通過測定基礎(chǔ)不 同部位的高程變化來間接求算。高度 h 可用懸吊鋼尺測出，也可用三角高程法測出。頂部點(diǎn)的水平位移值，可用前方交

23、會(huì)及建立垂準(zhǔn)線的方法測出。、前方交會(huì)法采用前方交會(huì)法時(shí)，例如對高層樓房的墻角觀測，則高處觀測點(diǎn)與其理論位置的坐標(biāo)差 x、 y，即為在 x,y 方向上的位移值，其最大位移方向上的位移值為22K x y（ 157）像煙囪等圓錐形中空構(gòu)筑物，應(yīng)測定其幾何中心的水平位移，這種情況可采用圖15 9所示的方法進(jìn)行。 A、B 為兩觀測站，離煙囪的距離應(yīng)不小于煙囪高度的兩倍，并使Ap 、Bp 方向大致垂直。 經(jīng)緯儀先在 A 點(diǎn)觀測煙囪底部和頂部相切兩方向的值， 取平均值得 a、a即為通過煙囪底部和頂部中心的方向值。 同樣再在 B 點(diǎn)觀測，得 b、b。若 a a，b b， 則表示煙囪的上下中心不在同一鉛垂線上，

24、即煙囪有傾斜。計(jì)算出a= a -a， b= b-b，并從 A、B 分別沿 Ap、Bp 方向量出到煙囪外皮的距離 DA、 DB，則可按下式計(jì)算出垂直于Ap 、Bp 方向的偏移量 eA 、eB：aeA(D A R)beB(D B R)8）式中 R 為煙囪底部的半徑，可量出底部的周長后求得。煙囪總的偏移量22 eeA eB根據(jù) a、 b的正負(fù)號(hào)，還可以按下式計(jì)算出偏移的方向：（15e 為：（159）arctaneAeB1510）為以 Ap 為 0按順時(shí)針方向計(jì)量的方位角。、垂準(zhǔn)線法垂準(zhǔn)線的建立，可以利用懸吊垂球，也可以利用鉛垂儀（或稱垂準(zhǔn)儀 ）。利用垂球時(shí)，是在高處的某點(diǎn)， 如墻角、 建筑物的幾何中

25、心處懸掛垂球，垂球線的長度 應(yīng)使垂球尖端剛剛不與底部接觸， 用尺子量出垂球尖至高處該點(diǎn)在底部的理論投影位置的距 離，即為高處該點(diǎn)的水平位移值。鉛垂儀的構(gòu)造如圖 1510 所示，當(dāng)儀器整平后，即形成一條鉛垂視線。如果在目鏡處加裝一個(gè)激光器， 則形成一條鉛垂的可見光束， 稱為激光鉛垂線。 觀測時(shí)， 在低部安置儀器，而在頂部量取相應(yīng)點(diǎn)的偏移距離。15 7 撓度觀測所謂撓度， 是指建 （構(gòu) ）筑物或其構(gòu)件在水平方向或豎直方向上的彎曲值。例如橋的梁部在中間會(huì)產(chǎn)生向下彎曲，高聳建筑物會(huì)產(chǎn)生側(cè)向彎曲。圖 15 一 11 是對梁進(jìn)行撓度觀測的例子。 在梁的兩端及中部設(shè)置三個(gè)變形觀測點(diǎn)A 、B及 C ，定期對這

26、三個(gè)點(diǎn)進(jìn)行沉降觀測，即可依下式計(jì)算各期相對于首期的撓度值：LALA LB(sCsA)Fe (sB sA )(1511)式中 LA、LB 觀測點(diǎn)間的距離；sA、 sB、sC 觀測點(diǎn)的沉降量。沉降觀測的方法可用水準(zhǔn)測量， 如果由于結(jié)構(gòu)或其他原因， 無法采用水準(zhǔn)測量時(shí)， 也可 采用三角高程的方法。橋梁在動(dòng)荷載 （如列車行駛在橋上 ）作用下會(huì)產(chǎn)生彈性撓度，即列車通過后，立即恢復(fù)原 狀，這就要求在撓度最大時(shí)測定其變形值。為能測得其瞬時(shí)值，可在地面架設(shè)測距儀， 用三 角高程法觀測，也可利用近景攝影測量法測定。對高聳建 （構(gòu) ）筑物豎直方向的撓度觀測， 是測定在不同高度上的幾何中心或棱邊等特殊 點(diǎn)相對于底部幾何中心或相應(yīng)點(diǎn)的水平位移， 并將這些點(diǎn)在其扭曲方向的鉛垂面上的投影繪 成曲線， 就是撓度曲線。 水平位移的觀測方法， 可采用測角前方交會(huì)法、 極坐標(biāo)法或垂線法。15 8 變形觀測的成果處理變形觀測的外業(yè)工作結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)對觀測手簿進(jìn)行整理和檢查。如有錯(cuò)誤或誤差超 限，須找出原因，及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)測。由于觀測變形點(diǎn)的依據(jù)是監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn)，首要的是監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn)必須穩(wěn)定可靠。為能判定其是 否穩(wěn)定， 也要定期進(jìn)行復(fù)測。 如果各個(gè)點(diǎn)每次結(jié)果的平差值的較差在要求的范圍內(nèi)， 則認(rèn)為 它是穩(wěn)定的，如果某點(diǎn)的較差超限， 則說明該點(diǎn)產(chǎn)生了變形。 根據(jù)該點(diǎn)觀測的變形點(diǎn)， 其結(jié) 果應(yīng)考慮該點(diǎn)變形的影響。變形量的計(jì)