沉降觀測基礎(chǔ)知識

1.變形觀測概述1.1變形觀測發(fā)展概況工程建設(shè)，已經(jīng)有數(shù)千年的歷史了。15世紀(jì)初，世界上首次變形觀測。19世紀(jì)初，人們開始對建筑物變形給以極大關(guān)切，一些國家開始對建筑物進(jìn)行沉陷和水平位移觀測，并成立了一些專業(yè)的研究機(jī)構(gòu)。我國目前也很重視對大型工程建筑物的變形觀測。目前國際、國內(nèi)變形觀測工作對象主要有：工程建筑物（包括高層建筑、工業(yè)與民用建筑、橋梁、隧道、水工建筑物、古建筑等）的變形；地殼變形等研究的主要課題有：變形觀測方案的優(yōu)化設(shè)計、對觀測值的評價和篩選、變形測量結(jié)果的幾何分析和變形原因的解釋等。下面簡單介紹一下我國變形觀測的發(fā)展情況。1）變形觀測的方法和手段目前國內(nèi)變形觀測的主要方法仍是常規(guī)的大地測量方法：即用經(jīng)緯儀測角、用測距儀或銦鋼尺測距、用精密水準(zhǔn)儀測高。二十世紀(jì)八十年代以來，新的觀測方法不斷出現(xiàn)：（1）利用地面攝影測量方法作變形觀測。（2）三維變形監(jiān)測網(wǎng)已用于大壩變形觀測。（3）非大地測量方法和一些專用儀器也越來越多地應(yīng)用在變形觀測中。（4）GPS技術(shù)在變形觀測中的應(yīng)用。2）變形觀測方案的優(yōu)化設(shè)計優(yōu)化設(shè)計的內(nèi)容包括：控制網(wǎng)的圖形、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、精度指標(biāo)、對已有網(wǎng)的改進(jìn)等。設(shè)計的目標(biāo)函數(shù)有精度、靈敏度、可靠性和經(jīng)濟(jì)四個指標(biāo)。優(yōu)化設(shè)計方法有兩種。一是計算機(jī)模擬法；二是計算機(jī)解析法。3）變形觀測的數(shù)據(jù)處理觀測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量大、種類多、關(guān)系復(fù)雜。需把這些數(shù)據(jù)全部存入計算機(jī)中，建立變形觀測數(shù)據(jù)庫。1.2變形觀測的一般問題1）工程建筑物變形觀測的意義和目的由于各種因素的影響工程建筑物以及其設(shè)備的運(yùn)營過程中，都會產(chǎn)生變形。這種變形如果超過了規(guī)定的限度，就會影響建筑物的正常使用，嚴(yán)重時還會危及建筑物的安全。因此，在工程建筑物的施工和運(yùn)營期間，必須對它們進(jìn)行變形觀測。一般來講，建筑物變形主要是由兩個方面的原因引起的。一是自然條件及其變化，即建筑物地基的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、土壤的物理性質(zhì)、大氣溫度等；另一種是與建筑物本身相聯(lián)系的原因，即建筑物本身的荷重、建筑物的結(jié)構(gòu)、型式及動荷載（如風(fēng)力、震動等）的作用。此外由于勘測、設(shè)計、施工以及運(yùn)營管理工作做得不合理，也會引起建筑物的變形。工程建筑物的變形按其類型來區(qū)分，可以分為相對靜態(tài)變形和實(shí)時動態(tài)變形。2）工程建筑物變形觀測的內(nèi)容變形觀測的任務(wù)是周期性地對觀測點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)觀測，求得其在兩個觀測周期間的變化量。如果要求得瞬時變形，則應(yīng)采用各種自動記錄儀器記錄其瞬時位置。變形觀測的內(nèi)容，應(yīng)根據(jù)建筑物的性質(zhì)與地基情況來定，要求有明確的針對性，既要有重點(diǎn)，又要作全面考慮，以便能夠正確反映建筑物的變化情況，達(dá)到監(jiān)視建筑物的安全運(yùn)營、了解其變形規(guī)律的目的。例如：（1）工業(yè)與民用建筑物：對于基礎(chǔ)而言，主要觀測內(nèi)容是不均勻沉陷。對于建筑物本身來說，則主要是傾斜與裂縫觀測。對于工業(yè)企業(yè)、科學(xué)試驗(yàn)設(shè)施與軍事設(shè)施中的各種工藝設(shè)備、導(dǎo)軌等，其主要觀測內(nèi)容是水平位移和垂直位移。對于高大的塔式建筑物和高層房屋，還應(yīng)觀測其瞬時變形、可逆變形和扭轉(zhuǎn)（即實(shí)時動態(tài)變形）。（2）土工建筑物：以土壩為例，其觀測項(xiàng)目主要有水平位移、垂直位移、滲透（浸潤線）以及裂縫觀測。（3）鋼筋混凝土建筑物：以混凝土重力壩為例，其主要觀測項(xiàng)目分為：外部變形觀測，有垂直位移（從而可以求得基礎(chǔ)與壩體的轉(zhuǎn)動）、水平位移（從而可以求得壩體的撓曲）以及伸縮縫的觀測。內(nèi)部變形觀測，它一般是利用電學(xué)儀器（或其它儀器）進(jìn)行定期觀測。（4）橋梁：其觀測項(xiàng)目主要有橋墩沉陷觀測、橋墩水平位移觀測、橋墩傾斜觀測、橋面沉陷觀測、大型公路橋梁撓度觀測以及橋體裂縫觀測等。（5）地表沉降：必須定期地進(jìn)行觀測，掌握其沉降與回升的規(guī)律，以便采取防護(hù)措施。為了更全面地了解影響工程建筑物變形的原因及其規(guī)律，以及有些特種工程建筑物的要求，有時在其勘測階段就要進(jìn)行地表變形觀測，以研究地層的穩(wěn)定性。3）變形觀測的方法至于工程建筑物變形觀測的方法，要根據(jù)建筑物的性質(zhì)、使用情況、觀測精度、周圍的環(huán)境以及對觀測的要求來選定。垂直位移：多采用精密水準(zhǔn)測量、液體靜力水準(zhǔn)測量、微水準(zhǔn)測量的方法進(jìn)行觀測。水平位移：①對于直線型建筑物，如直線型混凝土壩和土壩，常采用基準(zhǔn)線法觀測。②對于混凝土壩下游面上的觀測點(diǎn)，常采用前方交會法。③對于曲線型建筑物，如拱壩，可根據(jù)在廊道內(nèi)布設(shè)的觀測點(diǎn)，采用導(dǎo)線測量的方法。④對于拱壩頂部和下游面上的觀測點(diǎn)，也可采用前方交會的方法?；炷翂螕隙鹊挠^測，一般都是通過豎井以不銹鋼絲懸掛的重錘線（通常稱為正錘線），在一定的高程面上設(shè)置觀測點(diǎn)，用坐標(biāo)儀觀測鋼絲的位置，從而算得壩體的撓曲程度。壩體和基礎(chǔ)的傾斜或者轉(zhuǎn)動，可在橫向廊道內(nèi)用傾斜儀觀測，或采用液體靜力水準(zhǔn)測量，也可以用精密水準(zhǔn)測量的方法，測定高差后再計算其轉(zhuǎn)動角。裂縫（或伸縮縫）觀測則使用測縫計或根據(jù)其它的觀測結(jié)果進(jìn)行計算。對于工業(yè)與民用建筑物、地表變形觀測，也可采用地面攝影測量的方法測定其變形。4）變形分析概述通過變形觀測取得第一手的資料，可以監(jiān)視工程建筑物的狀態(tài)變化和工作情況，在發(fā)現(xiàn)不正?，F(xiàn)象時，應(yīng)及時分析原因，采取措施，防止事故發(fā)生；并改善運(yùn)營方式，以保證安全。所以說，變形觀測是工程管理工作的耳目。其次，通過在施工和運(yùn)營期間對工程建筑物原體進(jìn)行觀測，分析研究，可以驗(yàn)證地基與基礎(chǔ)的計算方法、工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法，對不同的地基與工程結(jié)構(gòu)規(guī)定合理的允許沉陷與變形數(shù)值，為工程建筑物的設(shè)計、施工、管理和科學(xué)研究工作提供資料。為了達(dá)到上述各項(xiàng)目的，從建筑物開始施工就進(jìn)行觀測，一直持續(xù)到變形終止。5）建筑物變形觀測的精度見表1-1～表1-3。表1-1建筑變形測量的等級及其精度要求變形測量等級沉降觀測位移觀測適用范圍觀測點(diǎn)測站高差中誤差觀測點(diǎn)坐標(biāo)中誤差特級±0.05mm±0.3mm特高精度要求的特特種精密工程程和重要科研研項(xiàng)目變形觀觀測一級±0.15mm±1.0mm高精度要求的大型型建筑物和科科研項(xiàng)目變形形觀測二級±0.50mm±3.0mm中等精度要求的建建筑物和科研研項(xiàng)目變形觀觀測；重要建建筑物主體傾傾斜觀測、場場地滑坡觀測測三級±1.50mm±10.0mm低精度要求的建筑筑物變形觀測測；一般建筑筑物主體傾斜斜觀測、場地地滑坡觀測注：①觀測點(diǎn)測站高差中誤差，系指幾何水準(zhǔn)測量測站高差中誤差或靜力水準(zhǔn)測量觀測相鄰觀測點(diǎn)相對高差中誤差；②觀測點(diǎn)坐標(biāo)中誤差，系指觀測點(diǎn)相對測站點(diǎn)（如工作基點(diǎn)等）的坐標(biāo)中誤差、坐標(biāo)差中誤差以及等價的觀測點(diǎn)相對基準(zhǔn)線的偏差值中誤差、建筑物（或構(gòu)件）相對底部定點(diǎn)的水平位移分量中誤差。表1-2最終沉降量之觀測中誤差的要求序號觀測項(xiàng)目或觀測目目的觀測中誤差的要求求1絕對沉降（如沉降降量、平均沉沉降量等）①對于一般精度要求求的工程，可可按低、中、高高壓縮性地基基土的類別，分分別選±0.5mmm、±1.0mmm、±2.5mmm；②對于特高精精度要求的工工程可按地基基條件，結(jié)合合經(jīng)驗(yàn)與分析析具體確定。2（1）相對沉降（如沉降降差、基礎(chǔ)傾傾斜、局部傾傾斜等）（2）局部地基沉降（如如基坑回彈、地地基土分層沉沉降）以及膨膨脹土地基變變形不應(yīng)超過其變形允允許值的1//20。3建筑物整體性變形形（如工程設(shè)設(shè)施的整體垂垂直撓曲等）不應(yīng)超過允許垂直直偏差的1//10。4結(jié)構(gòu)段變形（如平平置構(gòu)件撓度度等）不應(yīng)超過變形允許許值的1/66。5科研項(xiàng)目變形量的的觀測可視所需提高觀測測精度的程度度，將上列各各項(xiàng)觀測中誤誤差乘以1//5～1/2系數(shù)后后采用。表1-3最終位移量之觀測中誤差的要求序號觀測項(xiàng)目或觀測目目的觀測中誤差的要求求1絕對位移（如建筑筑物基礎(chǔ)水平平位移、滑坡坡位移等）通常難以給定位移移允許值，可可直接由表1-1選取精度等等級。2（1）相對位移（如基礎(chǔ)礎(chǔ)的位移差、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動撓曲等）（2）局部地基位移（如如受基礎(chǔ)施工工影響的位移移、擋土設(shè)施施位移等）不應(yīng)超過其變形允允許值分量的的1/20（分分量值按變形形允許值的11/采用，下下同）。3建筑物整體性變形形（如建筑物物的頂部水平平位移、全高高垂直度偏差差、工程設(shè)施施水平軸線偏偏差等）不應(yīng)超過其變形允允許值分量的的1/10。4結(jié)構(gòu)段變形（如高高層建筑層間間相對位移、豎豎直構(gòu)件的撓撓度、垂直偏偏差等）不應(yīng)超過其變形允允許值分量的的1/6。5科研項(xiàng)目變形量的的觀測可視所需提高觀測測精度的程度度，將上列各各項(xiàng)觀測中誤誤差乘以1//5～1/2系數(shù)后后采用。6）建筑沉降觀測的等級劃分及其精度要求1.建筑沉降觀測的等級劃分及其精度要求見表1-4表1-4建筑物沉降觀測的等級及其精度要求變形觀測等級觀測點(diǎn)測站高差中中誤差(mm)適用范圍特級±0.05特高精度要求的特特種精密工程程和重要科研研項(xiàng)目變形觀觀測一級±0.15高精度要求的大型型建筑物和科科研項(xiàng)目變形形觀測二級±0.50中等精度要求的建建筑物和科研研項(xiàng)目變形觀觀測；重要建建筑物主體傾傾斜觀測、場場地滑坡觀測測三級±1.50低精度要求的建筑筑物變形觀測測；一般建筑筑物主體傾斜斜觀測、場地地滑坡觀測注：=1\*GB3①觀測點(diǎn)測站高差中誤差，系指幾何水準(zhǔn)測量測站高差中誤差或靜力水準(zhǔn)測量相臨觀測點(diǎn)相對高差中誤差；=2\*GB3②沉降水準(zhǔn)測量閉合差要求：一級小于0.3mm，二級小于1.0mm（其中n為測站數(shù)）檢測依據(jù)《建筑變形測量規(guī)范》JGJ8-2007《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2002《建筑物沉降觀測方法》DGJ32/J18-2006《工程測量規(guī)范》GB50026-20072.變形測量的精度等級確定原則對一個實(shí)際工程，變形測量的精度等級應(yīng)先根據(jù)各類建（構(gòu)）筑物的變形允許值按表1-2和表1-3的規(guī)定進(jìn)行估算，然后按以下原則確定：（1）當(dāng)僅給定單一變形允許值時，應(yīng)按所估算的觀測點(diǎn)精度選擇相應(yīng)的精度等級；（2）當(dāng)給定多個同類型變形允許值時，應(yīng)分別估算觀測點(diǎn)精度，并應(yīng)根據(jù)其中最高精度選擇相應(yīng)的精度等級；（3）當(dāng)估算出的觀測點(diǎn)精度低于表1-1中三級精度的要求時，宜采用三級精度；（4）對于未規(guī)定或難以規(guī)定變形允許值的觀測項(xiàng)目，可根據(jù)設(shè)計、施工的原則要求，參考同類或類似項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)，對照表1-1的規(guī)定，選取適宜的精度等級。7）建筑物變形觀測的頻率在施工過程中，頻率應(yīng)大些，一般有三天、七天、半月三種周期，到了竣工投產(chǎn)以后，頻率可小一些，一般有一個月、兩個月、三個月、半年及一年等不同的周期。在施工期間也可以按荷載增加的過程進(jìn)行觀測，即從觀測點(diǎn)埋設(shè)穩(wěn)定后進(jìn)行第一次觀測，當(dāng)荷載增加到25％時觀測一次，以后每增加15％觀測一次?？⒐ず?，一般第一年觀測四次，第二年觀測兩次，以后每年一次。在掌握了一定的規(guī)律或者變形穩(wěn)定后，可減少觀測次數(shù)。這種根據(jù)日歷計劃（或荷載增加量）進(jìn)行的變形觀測稱為正常情況下的系統(tǒng)觀測。1.3沉降觀測中的幾個概念1）沉降觀測的幾個主要參數(shù)和基本概念：1.高程的概念絕對高程：地面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離，稱為該點(diǎn)的絕對高程，也稱“海拔”。相對高程：當(dāng)采用絕對高程有困難時，可采用假定的水準(zhǔn)面作為起算高程的基準(zhǔn)面，地面點(diǎn)到假定水準(zhǔn)面的鉛垂距離，稱為相對高程。設(shè)計高程：工程設(shè)計人員在施工圖中明確給出該單位工程的±0.000相當(dāng)于絕對高程值，這個確定的絕對高程值叫設(shè)計高程，也叫設(shè)計標(biāo)高。建筑標(biāo)高：在工程設(shè)計中，每一個獨(dú)立的單位工程都有它自身的高度起算面，一般取首層室內(nèi)地坪高度為±0.000，單位工程本身各部位的高度都是以±0.000為起算面算起的相對標(biāo)高，稱為建筑標(biāo)高。高差：兩個地面點(diǎn)之間的高程差稱為高差。2.水準(zhǔn)點(diǎn)（BM）：水準(zhǔn)點(diǎn)有永久性和臨時性兩種。由測繪部門按國家規(guī)范埋設(shè)和測定的已知高程的固定點(diǎn)，作為在其附近進(jìn)行水準(zhǔn)測量時的高程依據(jù)，叫永久水準(zhǔn)點(diǎn)。2）沉降觀測的幾個誤差的概念：系統(tǒng)誤差：相同觀測條件下對某一量進(jìn)行一系列觀測，若誤差的出現(xiàn)在符號和數(shù)值上均相同，或按一定規(guī)律變化，這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。偶然誤差：相同觀測條件下對某一量進(jìn)行一系列觀測，若誤差出現(xiàn)的符號和數(shù)值大小均不一致，表面上沒有規(guī)律，這種誤差稱為偶然誤差。中誤差（均方誤差）m：數(shù)理統(tǒng)計學(xué)中叫標(biāo)準(zhǔn)差，在一組觀測條件相同的觀測值中，各觀測值與真值之差叫做真誤差，以Δi表示，觀測次數(shù)為n，則表示該組觀測值的中誤差（均方誤差）m的計算式為：式中m值小即表示觀測精度較好，反之表示觀測精度差。允許誤差：又稱極限誤差或限差，是指在一定觀測條件下偶然誤差絕對值不應(yīng)超過的限值。是區(qū)分觀測成果是否合格的界限。在測量中常取2~3倍中誤差作為允許誤差。閉合差：由一個已知高程點(diǎn)起，按一個環(huán)線向施工現(xiàn)場各欲求高程點(diǎn)引測后，又閉合回到起始的已知高程點(diǎn)，各段高差的總和即為閉合差。平差：在水準(zhǔn)路線上有若干個待求高程點(diǎn)，如果測得誤差在允許范圍內(nèi)，則認(rèn)為各測站產(chǎn)生的誤差是相等的，對閉合差要按測站數(shù)成正比例反符號分配，即對高差進(jìn)行改正使閉合差等于零。該調(diào)整過程即為平差。圖1-1TC2003全站儀圖1-1TC2003全站儀1.4高精度的變形觀測儀器1）精密角度測量儀器－TC2003全站儀TC2003全站儀是瑞士徠卡（Leica）公司生產(chǎn)的，其外貌如圖1-1所示。整個儀器的結(jié)構(gòu)可分成三大部分，即測角系統(tǒng)、測距系統(tǒng)、測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。這三部分系統(tǒng)的功能的執(zhí)行和控制，由附設(shè)在儀器內(nèi)的電子控制主板、存儲卡板和馬達(dá)控制板來完成。為實(shí)現(xiàn)高精度的測量，TC2003全站儀采用了有別于其它全站儀的許多獨(dú)特先進(jìn)技術(shù)，這些技術(shù)在進(jìn)一步提高全站儀的性能和品質(zhì)方面，發(fā)揮了十分有效的作用。此外，發(fā)展了“開放的測量世界(OSW)”的新理念，即通過使用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)、接口和數(shù)據(jù)格式，把測量和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合起來，為儀器的互相兼容、數(shù)據(jù)的共享，創(chuàng)造了條件。TC2003全站儀在電子測角中，采用動態(tài)角度掃描系統(tǒng)，與其他測角系統(tǒng)相比，這是一個重大突破。這種動態(tài)角度掃描系統(tǒng)可徹底消除度盤的分劃誤差和偏心誤差，極大地提高了測角精度。另外，測量儀器的豎軸傾斜誤差，不能采用盤左、盤右取平均的方法加以消除，因此，TC2003附設(shè)有一些液體補(bǔ)償器，在儀器粗略整平后，可以精確測出距嚴(yán)格整平時的偏離值，按相應(yīng)計算公式對所測值進(jìn)行改正，從而獲得準(zhǔn)確的測值。TC2003全站儀的測距標(biāo)稱精度為（1mm＋1ppm×D），測角精度為0.5。它是目前世界上精度最高的全站儀之一，多用于精度要求很高的精密工程測量和變形測量。圖1-2徠卡自動變形監(jiān)測系統(tǒng)對九龍南線工程高速鐵路做連續(xù)沉降監(jiān)測2）精密長度測量儀器－ME3000測距儀在變形觀測中，對距離測量的精度要求較高，同時，待測距離有長短，依靠傳統(tǒng)的儀器和手段已有不足，下面介紹一種精密長度測量儀器－ME3000測距儀。ME3000是瑞士克恩廠生產(chǎn)的高精度光電測距儀，其測程為3km，標(biāo)稱精度為±（0.2mm＋1.0ppm×D），目前已廣泛用于大地變形和工程變形觀測以及其它高精度測距工作。由于這種儀器具有優(yōu)越的性能，因此幾乎取代了常規(guī)的銦瓦尺的基線丈量。圖1-3ME3000測距儀圖1-3ME3000測距儀ME3000采用氙氣放電管發(fā)射的光作為光源，放電管每秒產(chǎn)生100次持續(xù)1μs的閃光，其有效光譜長λ＝0.435μm，介乎可見光的綠藍(lán)光之間。測距調(diào)制脈沖信號由微波諧振器產(chǎn)生，脈沖寬度為40μs，其調(diào)制頻率高達(dá)500MHZ，相當(dāng)于精測尺長度U＝λ/α＝0.30m，由于采用了精密的可變光路移相系統(tǒng)，其分辨能力為0.06mm，儀器最后顯示距離到0.1mm。ME3000的儀器外形如圖1-3所示，主機(jī)通過支架與基座聯(lián)結(jié)，可架設(shè)在測點(diǎn)的腳架或觀測墩上，右側(cè)的小望遠(yuǎn)鏡用以照準(zhǔn)目標(biāo)。具體操作和注意事項(xiàng)請參閱ME3000使用說明書。圖1-4Ni002自動安平水準(zhǔn)儀3）精密高差測量儀器－Ni002自動安平水準(zhǔn)儀圖1-4Ni002自動安平水準(zhǔn)儀Ni002的外形如圖1-4所示，這種儀器的左右兩側(cè)都安置有調(diào)焦螺旋、測微螺旋和水平微動螺旋，但卻沒有水平方向的制動設(shè)備。其目鏡可以在儀器上沿水平方向旋轉(zhuǎn)，這樣，觀測員不必移動觀測位置，就可照準(zhǔn)不同方向上的水準(zhǔn)尺。這些特點(diǎn)，使得Ni002對作業(yè)環(huán)境具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力。Ni002的測微器，是使物鏡在與視線嚴(yán)格成垂直的直線導(dǎo)軌中移動，視線作平移而達(dá)到測微的目的。測微量測范圍為5mm，可配合分格為5mm的銦瓦水準(zhǔn)尺作業(yè)。當(dāng)儀器傾斜時，平面反射鏡可以自由擺動，最終靜止在垂直位置上。這樣可使來自水平方向的光線經(jīng)平面反射擺鏡的反射正確投射在十字絲分劃板上，也就是將水平視線在水準(zhǔn)標(biāo)尺上讀數(shù)的分劃數(shù)構(gòu)象在十字絲的分劃板上。在目鏡視場中可以讀取水準(zhǔn)尺和測微器分劃讀數(shù)，同時還可以看到圓水準(zhǔn)氣泡的影像。4）徠卡HDSHDS是HighDefinitionSurveying（高清晰測量）的縮寫，是瑞士徠卡測量系統(tǒng)對三維激光掃描技術(shù)的重新定義。徠卡HDS3000型三維激光掃描儀是HDS產(chǎn)品家族中的旗艦產(chǎn)品，應(yīng)用于工程掃描領(lǐng)域，可以高清晰高密度地獲得物體的外形數(shù)據(jù)。三維激光掃描技術(shù)是一項(xiàng)嶄新的測量技術(shù)，可以毫不夸張的講，它的應(yīng)用范圍只受工程師想象力的限制。徠卡HDS系統(tǒng)提交給用戶的最終產(chǎn)品有兩種：一是二維的平面成果。比如建筑物的平面圖、立面圖、船體的線形數(shù)據(jù)等；二是三維成果，比如飛機(jī)的三維模型、地面的三維表面模型等等。5）GPS技術(shù)徠卡公司率先于1999年承建了世界上第一個采用GPS技術(shù)用于大橋監(jiān)測的項(xiàng)目—香港青馬大橋。之后又在山東黃河大橋、江陰大橋等采用徠卡公司的軟硬技術(shù)進(jìn)行GPS大橋健康結(jié)構(gòu)監(jiān)測。圖1-6徠卡最新Spider中心化RTK概念在江陰長江大橋GPS三維位移監(jiān)測中的應(yīng)用6）精密水準(zhǔn)儀儀器精度要求：沉降觀測精度宜采用=2\*ROMANII級水準(zhǔn)測量的要求，應(yīng)使用DS05或DS1級精密水準(zhǔn)儀和銦鋼水準(zhǔn)尺進(jìn)行。水準(zhǔn)儀的i角不得大于15″、補(bǔ)償式自動安平水準(zhǔn)儀的補(bǔ)償誤差Δa絕對值不得大于0.2″。表4-21DS05、DS1級精密水準(zhǔn)儀的技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目水準(zhǔn)儀型號DS05DS1每千米往返平均高高差中誤差≤0.5mm/kmm≤1mm/km望遠(yuǎn)鏡放大倍率≥40倍≥40倍望遠(yuǎn)鏡有效孔徑（mm）≥60≥50管狀水準(zhǔn)器格值10″/2mm10″/2mm測微器有效量測范范圍（mm）55測微器最小分格值值（mm）0.050.05精密水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正：=1\*GB3①使用方法安平：安平方法與普通水準(zhǔn)儀大致相同。不過此儀器長水準(zhǔn)靈敏度極高，氣泡動蕩靜止較慢，應(yīng)注意將腳架安踏牢固，安平時先使圓水準(zhǔn)大致居中，為了盡量提高視線，減少地面折光影響，儀器架應(yīng)盡量架高。再瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺之后，用微傾螺旋做精確居中，此時只需稍微轉(zhuǎn)動一下即可。螺旋轉(zhuǎn)動的方向與氣泡像相對移動方向是一致的。讀尺：精密水準(zhǔn)儀配有銦鋼水準(zhǔn)尺，尺面分左右兩條刻劃的起點(diǎn)數(shù)值不同，測量時兩尺都要讀數(shù)，彼此校對。尺上每小格1cm，每兩格注一字，由尺上直接讀至cm，零碎讀數(shù)由光學(xué)測微計直讀至0.1mm，估讀至0.01mm，在瞄準(zhǔn)后，轉(zhuǎn)動測微計螺旋，尺像隨之上下移動，使橫線一端的鍥形夾線剛好夾住尺上記得劃線。如圖1-7右尺（或稱主尺）讀數(shù)為133cm，測微讀數(shù)為0.064cm，此主尺讀數(shù)為133.064cm。然后進(jìn)行左尺（或稱副尺）讀數(shù)，每一相同高度主副尺讀數(shù)總是相差301.550cm，由此可以核對讀數(shù)?！笞x數(shù)13343413413243601→小讀數(shù)064（a）基尺讀數(shù)：133064←大讀數(shù)43413043243443613213467→小讀數(shù)618（b）輔尺讀數(shù)：434618圖1-7DS1精密水準(zhǔn)儀的讀數(shù)方法=2\*GB3②校正圓氣泡的校正目的：使圓氣泡軸線垂直，以便安平。校正方法：用長水準(zhǔn)管使縱軸確切垂直，然后校正之，使圓氣泡居中，其步驟如下：撥轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡使之垂直于一對水平螺旋，用圓氣泡粗略安平，再用微傾螺旋使長水準(zhǔn)氣泡居中微傾螺旋之讀數(shù)，撥轉(zhuǎn)儀器180°，倘氣泡偏差，仍用微傾螺旋安平，又得一讀數(shù)，旋轉(zhuǎn)微傾螺旋至兩讀數(shù)之平均數(shù)。此時長水準(zhǔn)軸線已與縱軸垂直。接著再用水平螺旋安平長水準(zhǔn)管氣泡居中，則縱軸即垂直。轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡至任何位置氣泡像符合差不大于1mm。縱軸既已旋得過緊，以免損壞水準(zhǔn)盒。微傾螺旋上刻度指標(biāo)差的改正上述進(jìn)行使長水準(zhǔn)管與縱軸垂直的步驟中，曾得到微傾螺旋兩讀數(shù)之平均數(shù)，當(dāng)微傾螺旋對準(zhǔn)此數(shù)時，則長水準(zhǔn)管軸線應(yīng)與縱軸垂直，此數(shù)本應(yīng)為零，倘不對零線，則有指標(biāo)差，可將微傾螺旋外面周圍三個小螺旋各松開半轉(zhuǎn)，輕輕旋動螺旋頭至指標(biāo)恰指“0”線為止，然后重新旋緊小螺旋。在進(jìn)行此項(xiàng)工作時，長水準(zhǔn)管必須始終保持居中，即氣泡保持符合狀態(tài)。長水準(zhǔn)的校正目的：是使水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸（即無交叉誤差）。檢驗(yàn)：安平儀器后，在距儀器約50m處豎立一水準(zhǔn)尺。水準(zhǔn)儀三個腳螺旋的位置如圖9-6所示，其中兩腳螺旋的連線與儀器至水準(zhǔn)尺的連線相垂直。將儀器整平，使水準(zhǔn)管氣泡嚴(yán)格居中，用橫絲的中心部位在尺上讀數(shù)。然后將兩個腳螺旋相對的旋轉(zhuǎn)1～2整周，使水準(zhǔn)儀向另一側(cè)傾斜，此時橫絲所對尺上讀數(shù)必已變動，旋轉(zhuǎn)微傾螺旋，使十字絲交點(diǎn)處讀數(shù)保持不變，查看氣泡是否偏離中心，如有偏離，記住氣泡偏離中心的方向（如偏向目鏡端或物鏡端）。使腳螺旋恢復(fù)原來位置，并旋轉(zhuǎn)微傾螺旋使氣泡居中，此時橫絲所對尺上讀數(shù)仍為原來數(shù)值。然后再以前次相反的方向旋轉(zhuǎn)腳螺旋1～2整周。使水準(zhǔn)儀向另一側(cè)傾斜，同時旋轉(zhuǎn)微傾螺旋保持十字絲交點(diǎn)處讀數(shù)不變，再查看氣泡有無偏離中心現(xiàn)象，或偏離哪一端。如通過兩次檢查，氣泡始終居中或僅偏于同一端，說明水準(zhǔn)軸與視準(zhǔn)軸平行。若氣泡一次偏于目鏡端而另一次偏于物鏡端，則說明此項(xiàng)條件不滿足，即有交叉誤差的存在。校正：用水準(zhǔn)管上左右兩校正螺旋一松一緊使氣泡居中。此項(xiàng)檢驗(yàn)與校正要重復(fù)進(jìn)行，直至滿足條件。環(huán)境要求（1）應(yīng)在標(biāo)尺分劃線成像清晰和穩(wěn)定的條件下進(jìn)行觀測。不得在日出后或日落前約半小時、太陽中天前后、風(fēng)力大于四級、氣溫突變時以及標(biāo)尺分劃線的成像跳動而難以照準(zhǔn)時進(jìn)行觀測。晴天觀測時，應(yīng)用測傘為儀器遮蔽陽光。（2）觀測工作開始前15分鐘須將水準(zhǔn)儀安裝好置于露天陰影下，使儀器溫度與大氣溫度相同。2.沉降觀測2.1沉降觀測概述1）沉降觀測的目的監(jiān)測建筑物在垂直方向上的位移（沉降），以確保建筑物及其周圍環(huán)境的安全。建筑物沉降觀測應(yīng)測定建筑物地基的沉降量、沉降差及沉降速度并計算基礎(chǔ)傾斜、局部傾斜、相對彎曲及構(gòu)件傾斜。2）沉降產(chǎn)生的主要原因（1）自然條件及其變化，即建筑物地基的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、大氣溫度、土壤的物理性質(zhì)等；（2）與建筑物本身相聯(lián)系的原因，即建筑物本身的荷重、建筑物的結(jié)構(gòu)、型式及動荷載（如風(fēng)力、震動等）的作用。3）沉降觀測原理定期地測量觀測點(diǎn)相對于穩(wěn)定的水準(zhǔn)點(diǎn)的高差以計算觀測點(diǎn)的高程，并將不同時間所得同一觀測點(diǎn)的高程加以比較，從而得出觀測點(diǎn)在該時間段內(nèi)的沉降量：式中：i表示觀測點(diǎn)點(diǎn)號；j表示觀測期數(shù)。4）沉降觀測點(diǎn)的布置沉降觀測點(diǎn)的布置，應(yīng)以能全面反映建筑物地基變形特征并結(jié)合地質(zhì)情況及建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定。點(diǎn)位宜選設(shè)在下列位置：（1）建筑物的四角、大轉(zhuǎn)角處及沿外墻每10～15m處或每隔2～3根柱基上；（2）高低層建筑物、新舊建筑物、縱橫墻等交接處的兩側(cè)；（3）建筑物裂縫和沉降縫兩側(cè)、基礎(chǔ)埋深相差懸殊處、人工地基與天然地基接壤處、不同結(jié)構(gòu)的分界處及填挖方分界處；（4）寬度大于等于15m或小于15m而地質(zhì)復(fù)雜以及膨脹土地區(qū)的建筑物，在承重內(nèi)隔墻中部設(shè)內(nèi)墻點(diǎn)，在室內(nèi)地面中心及四周設(shè)地面點(diǎn)；（5）鄰近堆置重物處、受振動有顯著影響的部位及基礎(chǔ)下的暗浜（溝）處；（6）框架結(jié)構(gòu)建筑物的每個或部分柱基上或沿縱橫軸線設(shè)點(diǎn)；（7）片筏基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)底板或接近基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)部分之四角處及其中部位置；（8）重型設(shè)備基礎(chǔ)和和動力設(shè)備基基礎(chǔ)的四角、基基礎(chǔ)型式或埋埋深改變處以以及地質(zhì)條件件變化處兩側(cè)側(cè)；（9）電視塔、煙囪、水水塔、油罐、煉煉油塔、高爐爐等高聳建筑筑物，沿周邊邊在與基礎(chǔ)軸軸線相交的對對稱位置上布布點(diǎn)，點(diǎn)數(shù)不不少于4個。5）沉降觀測點(diǎn)的埋設(shè)設(shè)沉降觀測的標(biāo)志，可可根據(jù)不同的的建筑結(jié)構(gòu)類類型和建筑材材料，采用墻墻（柱）標(biāo)志志、基礎(chǔ)標(biāo)志志和隱蔽式標(biāo)標(biāo)志（用于賓賓館等高級建建筑物）等型型式。各類標(biāo)標(biāo)志的立尺部部位應(yīng)加工成成半球形或有有明顯的突出出點(diǎn)，并涂上上防腐劑。標(biāo)標(biāo)志的埋設(shè)位位置應(yīng)避開如如雨水管、窗窗臺線、暖氣氣片暖水管、電電氣開關(guān)等有有礙設(shè)標(biāo)與觀觀測的障礙物物，并應(yīng)視立立尺需要離開開墻（柱）面面和地面一定定距離。普通通觀測點(diǎn)的埋埋設(shè)圖2-1普通觀測點(diǎn)點(diǎn)的埋設(shè)見圖2-1，隱蔽式沉沉降觀測點(diǎn)標(biāo)標(biāo)志的型式見見圖2-2。（a）窨井式標(biāo)志（b）盒式標(biāo)志（c）螺栓式標(biāo)標(biāo)志圖2-2隱蔽式式沉降觀測點(diǎn)點(diǎn)標(biāo)志6）觀測精度要求（1）先根據(jù)表8-22，確定最終終沉降量觀測測中誤差；（2）再以最終沉降量量觀測中誤差差估算單位權(quán)權(quán)中誤差，估估算公式為：：（2-1）（2-2）式中ms為沉降量ss的觀測中誤誤差（mm）；m△s為沉降差△s的觀測中誤誤差（mm）；QH為網(wǎng)中最弱弱觀測點(diǎn)高程程（H）的權(quán)倒數(shù)數(shù)；Qh為網(wǎng)中待求求觀測點(diǎn)間高高差（h）的權(quán)倒數(shù)數(shù)。（3）求出觀測值測站站高差中誤差差后，根據(jù)表表8-1的規(guī)定選擇擇測量的精度度等級。7）觀測周期沉降觀測的周期和和觀測時間，可可按下列要求求并結(jié)合具體體情況確定：：（1）建筑物施工階段的的觀測，應(yīng)隨隨施工進(jìn)度及及時進(jìn)行。一一般建筑，可可在基礎(chǔ)完工工后或地下室室砌完后開始始觀測，大型型、高層建筑筑，可在基礎(chǔ)礎(chǔ)墊層或基礎(chǔ)礎(chǔ)底部完成后后開始觀測。觀觀測次數(shù)與間間隔時間應(yīng)視視地基與加載載情況而定。民民用建筑可每每加高1～2層觀測一次次；工業(yè)建筑筑可按不同施施工階段（如如回填基坑、安安裝柱子和屋屋架、砌筑墻墻體、設(shè)備安安裝等）分別別進(jìn)行觀測。如如建筑物均勻勻增高，應(yīng)至至少在增加荷荷載的25%%、50%、75%和100%時各各測一次。施施工過程中如如暫時停工，在在停工時及重重新開工時應(yīng)應(yīng)各觀測一次次。停工期間間，可每隔22～3個月觀測一一次。（2）建筑物使用階段的的觀測次數(shù)，應(yīng)應(yīng)視地基土類類型和沉降速速度大小而定定。除有特殊殊要求者外，一一般情況下，要要在第一年觀觀測3～4次，第二年年觀測2～3次，第三年年后每年1次，直至穩(wěn)穩(wěn)定為止。觀觀測期限一般般不少于如下下規(guī)定：砂土土地基2年，膨脹土土地基3年，粘土地地基5年，軟土地地基10年。（3）在觀測過程中，如如有基礎(chǔ)附近近地面荷載突突然增減、基基礎(chǔ)四周大量量積水、長時時間邊疆降雨雨等情況，均均應(yīng)及時增加加觀測次數(shù)。當(dāng)當(dāng)建筑物突然然發(fā)生大量沉沉降、不均勻勻沉降或嚴(yán)重重裂縫時，應(yīng)應(yīng)立即進(jìn)行幾幾天一次、或或逐日、或一一天幾次的連連續(xù)觀測。（4）沉降是否進(jìn)入穩(wěn)穩(wěn)定階段，有有幾種方法進(jìn)進(jìn)行判斷：①根據(jù)沉降量與時間間關(guān)系曲線來來判定；②對重點(diǎn)觀測和科研研觀測工程，若若最后三期觀觀測中，每期期沉降量均不不大于倍測量量中誤差，則則可認(rèn)為已進(jìn)進(jìn)入穩(wěn)定階段段；③對于一般觀測工程程，若沉降速速度小于0..01～0.04mmm/d，可認(rèn)為為已進(jìn)入穩(wěn)定定階段，具體體取值宜根據(jù)據(jù)各地區(qū)地基基土的壓縮性性確定。8）沉降觀測的工作作方式“分級觀測”方式。將將沉降觀測的的布點(diǎn)分為三三級：水準(zhǔn)基基點(diǎn)、工作基基點(diǎn)和沉降觀觀測點(diǎn)，圖2-3為大壩沉降降觀測的測點(diǎn)點(diǎn)布置圖。圖2-3大壩沉沉降觀測的測測點(diǎn)布置圖沉降觀測分兩級進(jìn)進(jìn)行：（1）水準(zhǔn)基點(diǎn)——工作基點(diǎn)；；（2）工作基點(diǎn)——沉降觀測點(diǎn)點(diǎn)。如果建筑物施工場場地不大，則則可不必分級級觀測，但水水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)至少少布設(shè)3個，并選擇擇其中最穩(wěn)定定的一個點(diǎn)作作為水準(zhǔn)基點(diǎn)點(diǎn)。水準(zhǔn)點(diǎn)的的穩(wěn)定性判斷斷見第13章第節(jié)。9）提交成果（1）沉降觀測成果表表；（2）沉降觀測點(diǎn)位分分布圖及各周周期沉降展開開圖；（3）u—t—s（沉降速度、時間間、沉降量）曲曲線圖；（4）p—t—s（荷載、時間、沉沉降量）曲線線圖（視需要要提交）；（5）建筑物等沉降曲曲線圖（如觀觀測點(diǎn)數(shù)量較較少可不提交交）；（6）沉降觀測分析報報告。2.2高程控控制測量1）高程控制的網(wǎng)點(diǎn)布布設(shè)要求（1）對于建筑物較少少的測區(qū)，宜宜將控制點(diǎn)連連同觀測點(diǎn)按按單一層次布布設(shè)；對于建建筑物較多且且分散的大測測區(qū)，宜按兩兩個層次布網(wǎng)網(wǎng)，即由控制制點(diǎn)組成控制制網(wǎng)、觀測點(diǎn)點(diǎn)與所聯(lián)測的的控制點(diǎn)組成成擴(kuò)展網(wǎng)。（2）控制網(wǎng)應(yīng)布設(shè)為為閉合環(huán)、結(jié)結(jié)點(diǎn)網(wǎng)或附合合高程路線。擴(kuò)擴(kuò)展網(wǎng)亦應(yīng)布布設(shè)為閉合或或附合高程路路線。（3）每一測區(qū)的水準(zhǔn)準(zhǔn)基點(diǎn)不應(yīng)少少于3個；對于小測測區(qū)，當(dāng)確認(rèn)認(rèn)點(diǎn)位穩(wěn)定可可靠時可少于于3個，但連同同工作基點(diǎn)不不得少于3個。水準(zhǔn)基基點(diǎn)的標(biāo)石，應(yīng)應(yīng)埋設(shè)在基巖巖層或原狀土土層中。在建建筑區(qū)內(nèi)，點(diǎn)點(diǎn)位與鄰近建建筑物的距離離應(yīng)大于建筑筑物基礎(chǔ)最大大寬度的2倍，其標(biāo)石石埋深應(yīng)大于于鄰近建筑物物基礎(chǔ)的深度度。在建筑物物內(nèi)部的點(diǎn)位位，其標(biāo)石埋埋深應(yīng)大于地地基土壓縮層層的深度。（4）工作基點(diǎn)與聯(lián)系系點(diǎn)布設(shè)的位位置應(yīng)視構(gòu)網(wǎng)網(wǎng)需要確定。作作為工作基點(diǎn)點(diǎn)的水準(zhǔn)點(diǎn)位位置與鄰近建建筑物的距離離不得小于建建筑物基礎(chǔ)深深度的1.5～2.0倍。工作基點(diǎn)點(diǎn)與聯(lián)系點(diǎn)也也可在穩(wěn)定的的永久性建筑筑物墻體或基基礎(chǔ)上設(shè)置。（5）各類水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)避避開交通干道道、地下管線線、倉庫堆棧棧、水源地、河河岸、松軟填填土、滑坡地地段、機(jī)器振振動區(qū)以及其其它能使標(biāo)石石、標(biāo)志易遭遭腐蝕和破壞壞的地點(diǎn)。2）高程測量精度等等級和方法的的確定（1）測量精度的確定定先根據(jù)表1-2，確確定最終沉降降量觀測中誤誤差；再根據(jù)據(jù)公式（2-1）或公式（2-2）估算單位位權(quán)中誤差；；最后根據(jù)與與表8-1的規(guī)定選擇擇高程測量的的精度等級。（2）測量方法的確定定高程控制測量宜采采用幾何水準(zhǔn)準(zhǔn)測量方法。當(dāng)當(dāng)測量點(diǎn)間的的高差較大且且精度要求較較低時，亦可可采用短視線線光電測距三三角高程測量量方法。3）幾何水準(zhǔn)測量的的技術(shù)要求（見見表2-1、表2-2和表2-3）表2-1儀器精精度要求和觀觀測方法變形測量等級儀器型號水準(zhǔn)尺觀測方法儀器i角要求特級DSZ05或DS05銦瓦合金標(biāo)尺光學(xué)測微法≤10一級DSZ05或DS05銦瓦合金標(biāo)尺光學(xué)測微法≤15二級DS05或DDS1銦瓦合金標(biāo)尺光學(xué)測微法≤15三級DS1銦瓦合金標(biāo)尺光學(xué)測微法≤20DS3木質(zhì)標(biāo)尺中絲讀數(shù)法注：光學(xué)測微法和和中絲讀數(shù)法法的每測站觀觀測順序和方方法，應(yīng)按現(xiàn)現(xiàn)行國家水準(zhǔn)準(zhǔn)測量規(guī)范的的有關(guān)規(guī)定執(zhí)執(zhí)行。表2-2水準(zhǔn)觀觀測的技術(shù)指指標(biāo)等級視線長度前后視距差前后視距累積差視線高度特級≤10m≤0.3m≤0.5m≥0.5m一級≤30m≤0.7m≤1.0m≥0.3m二級≤50m≤2.0m≤3.0m≥0.2m三級≤75m≤5.0m≤8.0m三絲能讀數(shù)表2-3水準(zhǔn)觀觀測的限差要要求（單位：：mm）等級基輔分劃(黑紅面面)讀數(shù)之差基輔分劃(黑紅面面)所測高差之差往返較差及附合或環(huán)線閉合差單程雙測站所測高差較差檢測已測測段高差差之差特級0.150.2≤≤0.07≤0.15一級0.30.5≤0.3≤0.2≤0.45二級0.50.7≤1.0≤0.7≤1.5三級光學(xué)測微法1.01.5≤3.0≤2.0≤4.5中絲讀數(shù)法2.03.0注：n為測站數(shù)。2.3基準(zhǔn)點(diǎn)觀觀測現(xiàn)以大壩變形觀測測為例，介紹紹沉降觀測分分級觀測的具具體實(shí)施過程程。首先介紹紹基準(zhǔn)點(diǎn)觀測測，其后介紹紹沉降點(diǎn)觀測測。1）觀測內(nèi)容采用精密幾何水準(zhǔn)準(zhǔn)測量方法測測量水準(zhǔn)基點(diǎn)點(diǎn)與工作基點(diǎn)點(diǎn)之間的高差差，水準(zhǔn)路線線宜構(gòu)成閉合合形式。2）觀測周期基準(zhǔn)點(diǎn)觀測的周期期一般為1年或半年，即即1年觀測1次或1年觀測2次。3）精度要求精度要求為：每公公里水準(zhǔn)測量量高差中數(shù)的的中誤差不大大于0.5mmm。即：式中：為各測段往往返測高差之之差值；為測段數(shù)；；為各測段的的權(quán)值；為各各測段水準(zhǔn)路路線長度，以以km為單位。4）觀測方法采用國家一等水準(zhǔn)準(zhǔn)測量方法，或或參考表1-1，變形測量量等級取“特級”或“一級”。5）具體措施(1)觀測前，儀儀器、標(biāo)尺應(yīng)應(yīng)晾置30分鐘以上，以以使其與作業(yè)業(yè)環(huán)境相適應(yīng)應(yīng)；(2)各期觀測應(yīng)應(yīng)固定儀器、固固定標(biāo)尺和固固定觀測人員員；(3)各期觀測應(yīng)應(yīng)固定儀器位位置，即安置置水準(zhǔn)儀時要要對中；(4)讀數(shù)基輔差差互差0.115mm（特特級），或00.30mmm（一級）。2.4沉降點(diǎn)觀觀測1）觀測內(nèi)容采用精密幾何水準(zhǔn)準(zhǔn)測量方法測測量工作基點(diǎn)點(diǎn)與沉降觀測測點(diǎn)之間的高高差，水準(zhǔn)路路線多構(gòu)成閉閉合形式，或或在多個工作作基點(diǎn)之間構(gòu)構(gòu)成附合形式式。2）觀測周期不同建筑物沉降觀觀測的周期和和觀測時間，可可根據(jù)建筑物物本身的具體體要求并結(jié)合合具體情況確確定。大壩變變形觀測是長長期的，沉降降觀測的周期期一般為30天，即每月月觀測1次。3）精度要求大壩沉降觀測最弱弱點(diǎn)沉降量的的測量中誤差差應(yīng)滿足1mmm的精度要要求。即：4）觀測方法采用國家二等水準(zhǔn)準(zhǔn)測量方法，或或參考表8-1，變形測量量等級取“一級”或“二級”。5）具體措施大壩沉降觀測大部部分觀測是在在大壩廊道內(nèi)內(nèi)進(jìn)行的，有有的廊道凈空空高度偏小，作作業(yè)不便，有有的廊道（如如基礎(chǔ)廊道）高高低不平，坡坡度變化大，視視線長度受限限制，給精密密水準(zhǔn)測量帶帶來了很大困困難。為了保保證精度，除除執(zhí)行國家規(guī)規(guī)范的有關(guān)規(guī)規(guī)定外，還根根據(jù)生產(chǎn)單位位的作業(yè)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)，對沉降觀觀測補(bǔ)充如下下具體措施：：(1)每次觀測前前（包括進(jìn)出出廊道前后），儀儀器、標(biāo)尺應(yīng)應(yīng)晾置30分鐘以上；；(2)各期觀測要固定儀儀器、固定標(biāo)標(biāo)尺和固定觀觀測人員；(3)設(shè)置固定的架鏡點(diǎn)點(diǎn)和立尺點(diǎn)，使使每次往返測測量能在同一一線路上進(jìn)行行；(4)儀器至標(biāo)尺的距離離不宜超過440m，每站站的前后視距距差不宜大于于0.7m，前前后視距累積積差不宜大于于1.0m，基基輔差誤差不不得超過0..30mm（一一級），或00.50mmm（二級）；；(5)在廊道內(nèi)觀測時，要要用手電筒以以增強(qiáng)照明。2.5液體靜力力水準(zhǔn)測量1）測量原理如圖2-4所示，在兩兩個完全相同同的連通容器器中充滿液體體，當(dāng)液體完完全靜止后，兩兩個連通管容容器內(nèi)的液面面位于同一大大地水準(zhǔn)面上上。由圖2-4可知，容器器底部的C點(diǎn)和D點(diǎn)的高差為為：圖2-4液體靜靜力水準(zhǔn)測量量原理要直接精密地量測測出液面離容容器底部的高高度h1和h2之值是不容容易的。在實(shí)實(shí)際工作中利利用傳感器來來進(jìn)行此項(xiàng)測測量，工作極極為方便且精精度很高。假假定傳感器I和II的零位距離離容器底部分分別為a1和a2，傳感器測測得兩容器內(nèi)內(nèi)液面的高度度分別為b1和b2，則C點(diǎn)和D點(diǎn)之間的高高差就可以寫寫成：以上就是液體靜力力水準(zhǔn)測量的的原理。2）測量儀器圖2-5是用目視法法讀數(shù)的最簡簡單的儀器。觀觀測頭的玻璃璃管②固定在木夾夾板③上，兩玻璃璃管用軟管連連接起來。通通常用水作為為充填液體。在在觀測頭的下下部有龍頭⑤，它是要將將儀器搬運(yùn)至至下一站時截截斷液體用的的。在玻璃管管上刻有分劃劃，可直接根根據(jù)彎月形液液面進(jìn)行讀數(shù)數(shù)。玻璃管下下面有底座，可可放到觀測點(diǎn)點(diǎn)①上，并根據(jù)據(jù)圓水準(zhǔn)④安置到工作作位置。這種種類型的儀器器進(jìn)行水準(zhǔn)測測量的精度為為1mm，僅用用來作較低精精度的測量。現(xiàn)在大多采用自動動化的遙測儀儀器，這種儀儀器通過電傳傳感器來測定定液圖2-5液體靜靜力水準(zhǔn)儀面高度的變變化，其精度度可達(dá)0.001mm。3）測量注意事項(xiàng)：：（1）觀測前向連通管管內(nèi)充水時，不不得將空氣帶帶入，可采用用自然壓力排排氣充水法或或人工排氣充充水法進(jìn)行充充水；（2）連通管應(yīng)平放在在地面上，當(dāng)當(dāng)通過障礙物物時，應(yīng)防止止連通管在垂垂直方向出現(xiàn)現(xiàn)Ω形而形成滯滯氣“死角”；連通管任任何一段的高高度都應(yīng)低于于蓄水罐底部部，但最低不不宜低于200cm；（3）觀測時間應(yīng)選在在氣溫最穩(wěn)定定的時段，觀觀測讀數(shù)應(yīng)在在液體完全呈呈靜態(tài)下進(jìn)行行；（4）測站上安置儀器器的接觸面應(yīng)應(yīng)清潔、無灰灰塵雜物。儀儀器對中誤差差不應(yīng)大于22mm，傾斜斜面度不應(yīng)大大于10′；使用固定定式儀器時，應(yīng)應(yīng)有校驗(yàn)安裝裝面的裝置，校校驗(yàn)誤差不應(yīng)應(yīng)大于±0.05mmm；（5）宜采用兩臺儀器器對向觀測；；條件不具備備時，亦可采采用一臺儀器器往返觀測；；每次觀測，可可取2～3個讀數(shù)的中中數(shù)作為一次次觀測值；讀讀數(shù)較差限值值，視讀數(shù)設(shè)設(shè)備精度而定定，一般為00.02～0.04mmm。4）測量特點(diǎn)液體靜力水準(zhǔn)測量量的優(yōu)點(diǎn)是精精度高，可遙遙測實(shí)現(xiàn)自動動化，在危險險之處仍可測測量等；缺點(diǎn)點(diǎn)是儀器須固固定，操作不不靈活，作業(yè)業(yè)效率低。2.6沉降觀測測數(shù)據(jù)處理1）觀測資料的整理理（1）校核：校核各項(xiàng)項(xiàng)原始記錄，檢檢查各次變形形觀測值的計計算有否錯誤誤；（2）填表：對各種變變形值按時間間逐點(diǎn)填寫觀觀測數(shù)值表；；（3）繪圖：繪制各種種變形過程線線，建筑物變變形分布圖等等。2）觀測結(jié)果與結(jié)果果判定1.觀測工作結(jié)束后，應(yīng)應(yīng)提交下列成成果：（1）沉降觀測數(shù)據(jù)表表；（2）沉降觀測點(diǎn)位分分布圖及各周周期沉降展開開圖；（3）v-t-s（沉降降速度、時間間、沉降量）曲曲線圖；（4）p-t-s（荷載載、時間、沉沉降量）曲線線圖（視需要要提交）；（5）建筑物等沉降曲曲線圖（如觀觀測點(diǎn)數(shù)量較較少可不提交交）；（6）沉降觀測分析報報告。2.根據(jù)沉降量與時間間關(guān)系曲線判判定沉降是否否進(jìn)入穩(wěn)定階階段。對重點(diǎn)點(diǎn)觀測和科研研觀測工程，若若最后三個周周期觀測中每每周期沉降量量不大于倍測測量中誤差可可認(rèn)為已經(jīng)進(jìn)進(jìn)入穩(wěn)定階段段。一般觀測測工程，若沉沉降速度小于于0.01～0.04mmm/d，可認(rèn)為已已經(jīng)進(jìn)入穩(wěn)定定階段，具體體取值宜根據(jù)據(jù)各地區(qū)地基基土的壓縮性性確定。3）沉降觀測實(shí)例1.概況某住宅樓為三層結(jié)結(jié)構(gòu)，施工期期間需對該樓樓進(jìn)行六次沉沉降觀測，布布設(shè)沉降觀測測點(diǎn)共6個，具體點(diǎn)點(diǎn)位布置見下下圖：圖2-6某住宅樓沉沉降觀測點(diǎn)布布置施示意圖圖2.檢測儀器：DDS1精密水準(zhǔn)儀儀；2m精密銦鋼水準(zhǔn)尺（2根）。3.現(xiàn)場觀測此次沉降觀測采用用兩次儀器高高法進(jìn)行觀測測；現(xiàn)場觀測測時，整個觀觀測過程為一一閉合水準(zhǔn)路路線；受現(xiàn)場場條件限制時時，可使用適適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)點(diǎn)進(jìn)進(jìn)行觀測。4.原始記錄整理每次觀測結(jié)束后，應(yīng)應(yīng)及時計算出出每次觀測后后各個測點(diǎn)的的相對高程，同同時計算出各各個測點(diǎn)的本本次沉降量和和累計沉降量量。計算如下下：本次沉降＝本次高高程—上次高程累計沉降＝本次高高程—首次高程六次沉降觀測匯總總結(jié)果見表2-4表2-4沉降觀觀測數(shù)據(jù)表觀測點(diǎn)第1次第2次第3次第4次第5次第6次沉降量mm沉降量mm沉降量mm沉降量mm沉降量mm沉降量mm本次累計本次累計本次累計本次累計本次累計本次累計10.000.002.082.082.034.111.655.760.836.590.356.9420.000.001.571.570.514.081.475.550.696.240.226.4630.000.001.831.832.554.381.615.990.636.620.206.8240.000.001.361.362.764.122.126.240.756.990.317.3050.000.001.511.512.153.661.905.560.586.140.276.4160.000.001.701.701.913.611.825.430.606.030.166.195.觀測結(jié)果總結(jié)（1）沉降量－時間曲曲線圖（s-t）取1＃測點(diǎn)、2＃測點(diǎn)點(diǎn)、4＃測點(diǎn)、6＃測點(diǎn)為例例，沉降量－－時間曲線圖圖如下所示：：圖2-7沉降量－時時間曲線圖（2）沉降速率－時間間曲線圖（v-t）取1＃測點(diǎn)、2＃測點(diǎn)點(diǎn)、4＃測點(diǎn)、6＃測點(diǎn)為例例，沉降速率率－時間曲線線圖如下所示示：圖2-8沉降速率率－時間曲線線圖從沉降觀測成果中中可得，自22004年03月01日～2004年05月16日，該樓的平平均沉降量為為6.69mmm，最大沉沉降量為4＃測點(diǎn)7.330mm，最最小沉降量為為6＃測點(diǎn)6.119mm。最最近一次平均均沉降速率為為0.01668mm/d，其中最近近一次最大沉沉降速率為1＃測點(diǎn)，最最大值為0..0233mmm/d。4）沉降觀測中常遇遇到的問題及及其處理(1)曲線在首首次觀測后即即發(fā)生回升現(xiàn)現(xiàn)象在第二次次觀測時即發(fā)發(fā)現(xiàn)曲線上升升，至第三次次后，曲線又又逐漸下降。發(fā)發(fā)生此種現(xiàn)象象，一般都是是由于首次觀觀測成果存在在較大誤差所所引起的。此此時，如周期期較短，可將將第一次觀測測成果作廢，而而采用第二次次觀測成果作作為首測成果果。因此，為為避免發(fā)生此此類現(xiàn)象，編編者建議首次次觀測應(yīng)適當(dāng)當(dāng)提高測量精精度，認(rèn)真施施測，或進(jìn)行行兩次觀測，以以資比較，確確保首次觀測測成果可靠。(2)曲線在中中間某點(diǎn)突然然回升發(fā)生此種現(xiàn)象的原原因，多半是是因?yàn)樗疁?zhǔn)基基點(diǎn)或沉降觀觀測點(diǎn)被碰所所致，如水準(zhǔn)準(zhǔn)基點(diǎn)被壓低低，或沉降觀觀測點(diǎn)被撬高高，此時，應(yīng)應(yīng)仔細(xì)檢查水水準(zhǔn)基點(diǎn)和沉沉降觀測點(diǎn)的的外形有無損損傷。如果眾眾多沉降觀測測點(diǎn)出現(xiàn)此種種現(xiàn)象，則水水準(zhǔn)基點(diǎn)被壓壓低的可能性性很大，此時時可改用其它它水準(zhǔn)點(diǎn)作為為水準(zhǔn)基點(diǎn)來來繼續(xù)觀測，并并再埋設(shè)新水水準(zhǔn)點(diǎn)，以保保證水準(zhǔn)點(diǎn)個個數(shù)不少于三三個；如果只只有一個沉降降觀測點(diǎn)出現(xiàn)現(xiàn)此種現(xiàn)象，則則多半是該點(diǎn)點(diǎn)被撬高（如如果采用隱蔽蔽式沉降觀測測點(diǎn)，則不會會發(fā)生此現(xiàn)象象），如觀測測點(diǎn)被撬后已已活動，則需需另行埋設(shè)新新點(diǎn)，若點(diǎn)位位尚牢固，則則可繼續(xù)使用用，對于該點(diǎn)點(diǎn)的沉降量計計算，則應(yīng)進(jìn)進(jìn)行合理處理理。(3)曲線自某某點(diǎn)起漸漸回回升產(chǎn)生此種現(xiàn)象一般般是由于水準(zhǔn)準(zhǔn)基點(diǎn)下沉所所致。此時，應(yīng)應(yīng)根據(jù)水準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)之間的高差差來判斷出最最穩(wěn)定的水準(zhǔn)準(zhǔn)點(diǎn)，以此作作為新水準(zhǔn)基基點(diǎn)，將原來來下沉的水準(zhǔn)準(zhǔn)基點(diǎn)廢除。另另外，埋在裙裙樓上的沉降降觀測點(diǎn)，由由于受主樓的的影響，有可可能會出現(xiàn)屬屬于正常的漸漸漸回升現(xiàn)象象。(4)曲線的波波浪起伏現(xiàn)象象曲線在后后期呈現(xiàn)微小小波浪起伏現(xiàn)現(xiàn)象，其原因因一般是測量誤誤差所造成的的。曲線在前前期波浪起伏伏所以不突出出，是因下沉沉量大于測量量誤差之故；；但到后期，由由于建筑物下下沉極微或已已接近穩(wěn)定，因因此在曲線上上就出現(xiàn)測量量誤差比較突突出的現(xiàn)象。此此時，可將波波浪曲線改成成為水平線。后后期測量宜提提高測量精度度等級，并適適當(dāng)?shù)匮娱L觀觀測的間隔時時間。3.傾斜觀測3.1傾斜觀觀測概述1）產(chǎn)生傾斜的原因建筑物產(chǎn)生傾斜的的原因主要有有：地基承載載力不均勻；；建筑物體型型復(fù)雜(有部分高重重、部分低輕輕)，形成不同同荷載；施工工未達(dá)到設(shè)計計要求，承載載力不夠；受受外力作用結(jié)結(jié)果，例如風(fēng)風(fēng)荷、地下水水抽取、地震震等。一般用水準(zhǔn)儀儀、經(jīng)緯儀或或其它專用儀儀器來測量建建筑物的傾斜斜度。2）傾斜觀測的內(nèi)容容建筑物主體傾斜觀觀測，應(yīng)測定定建筑物頂部部相對于底部部或各層間上上層相對于下下層的水平位位移與高差，分分別計算整體體或分層的傾傾斜面度、傾傾斜方向以及及傾斜速度。對具有剛性建筑物物的整體傾斜斜，亦可通過過測量頂面或或基礎(chǔ)的相對對沉降間接測測定。3）傾斜觀測點(diǎn)的布布設(shè)（1）主體傾斜觀測點(diǎn)點(diǎn)位的布置①觀測點(diǎn)應(yīng)沿對應(yīng)測測站點(diǎn)的某主主體豎直線，對對整體傾斜按按頂部、底部部，對分層傾傾斜按分層部部位、底部上上下對應(yīng)布設(shè)設(shè)；②當(dāng)從建筑物外部觀觀測時，測站站點(diǎn)或工作基基點(diǎn)的點(diǎn)位應(yīng)應(yīng)選在與照準(zhǔn)準(zhǔn)目標(biāo)中心連連線呈接近正正交或呈等分分角的方向線線上，距照準(zhǔn)準(zhǔn)目標(biāo)1.55～2.0倍目標(biāo)標(biāo)高度的固定定位置處；當(dāng)當(dāng)利用建筑物物內(nèi)豎向通道道觀測時，可可將通道底部部中心點(diǎn)作為為測站點(diǎn)；③按縱橫軸線或前方方交會布設(shè)的的測站點(diǎn)，每每點(diǎn)應(yīng)選設(shè)11～2個定向點(diǎn)；；基線端點(diǎn)的的選設(shè)應(yīng)顧及及其測距或丈丈量的要求。（2）主體傾斜觀測點(diǎn)點(diǎn)位的標(biāo)志設(shè)設(shè)置①建筑物頂部和墻體體上的觀測點(diǎn)點(diǎn)標(biāo)志，可采采用埋入式照照準(zhǔn)標(biāo)志型式式；有特殊要要求時，應(yīng)專專門設(shè)計；②不便埋設(shè)標(biāo)志的塔塔形、圓形建建筑物以及豎豎直構(gòu)件，可可以照準(zhǔn)視線線所切同高邊邊緣認(rèn)定的位位置或用高度度角控制的位位置作為觀測測點(diǎn)位；③位于地面的測站點(diǎn)點(diǎn)和定向點(diǎn)，可可根據(jù)不同的的觀測要求，采采用帶有強(qiáng)制制對中設(shè)備的的觀測墩或混混凝土標(biāo)石；；④對于一次性傾斜觀觀測項(xiàng)目，觀觀測點(diǎn)標(biāo)志可可采用標(biāo)記形形式或直接利利用符合位置置與照準(zhǔn)要求求的建筑物特特征部位；測測站點(diǎn)可采用用小標(biāo)石或臨臨時性標(biāo)志。4）精度要求（1）如果是通過測量量建筑物頂點(diǎn)點(diǎn)相對于底點(diǎn)點(diǎn)的水平位移移來確定建筑筑物的主體傾傾斜，則可根根據(jù)給定的傾傾斜量容許值值，結(jié)合表8-3，確定最終終位移量觀測測中誤差；再再根據(jù)公式（10-1）或公式（10-2）估算單位位權(quán)中誤差；；最后根據(jù)表表8-1的規(guī)定選擇擇位移測量的的精度等級。（2）如果是通過測量量建筑物基礎(chǔ)礎(chǔ)相對沉降來來測量建筑物物的傾斜，則則先根據(jù)表11-2，確定最終終沉降量觀測測中誤差；再再根據(jù)公式（2-1）或公式（2-2）估算單位權(quán)中誤差；最后根據(jù)表1-1的規(guī)定選擇高程測量的精度等級。5）觀測方法與觀測測要求1.主體傾斜斜觀測的方法法：測定建筑物傾斜的的方法有兩類類：一、直接接測定法；二二、間接推定法（通過過測量建筑物物基礎(chǔ)相對沉沉降的方法來來確定建筑物物的傾斜）。（1）直接測定法=1\*GB3①投影法。觀測時，應(yīng)應(yīng)在底部觀測測點(diǎn)位置安置置量測設(shè)施（如如水平讀數(shù)尺尺等）。在每每測站安置經(jīng)經(jīng)緯儀投影時時，應(yīng)按正倒倒鏡法以所測測每對上下觀觀測點(diǎn)標(biāo)志間間的水平位移移分量，按矢矢量相加法求求得水平位移移值（傾斜量量）和位移方方向（傾斜方方向）。對需要觀測的建筑筑物，通常對對建筑物的四四個陽角進(jìn)行行傾斜觀測，綜綜合分析整棟棟建筑物的傾傾斜情況。經(jīng)緯儀的位置如圖圖3-1所示，其中中要求經(jīng)緯儀儀應(yīng)設(shè)置在離離建筑物較遠(yuǎn)遠(yuǎn)的地方（距距離最好大于于1.5倍建筑物的的高度），以以減少儀器縱縱軸不垂直的的影響。觀測時瞄準(zhǔn)墻頂一一點(diǎn)M，向下投影影得到一點(diǎn)N，投影時經(jīng)經(jīng)緯儀在固定定測站很好地地對中嚴(yán)格整整平，用盤左左、盤右兩個個度盤位置向向下投影，分分別量取水平平距離，取其其平均值即為為NN1間的水平距距離a，如圖3-2所示。圖3-1建筑物物傾斜觀測（圖中實(shí)線為原建建筑物，虛線為傾斜后建筑筑物）圖3-2測量方法另外，以M點(diǎn)為基基準(zhǔn)，采用經(jīng)經(jīng)緯儀測出角角度，H和H1也可以用鋼尺尺直接量取，或或用手持式激激光測距儀測測定。根據(jù)垂直角可按下下式算出高度度α：則建筑物的傾斜度度為：建筑物該陽角的傾傾斜量β為：最后，綜合分析四四個陽角的傾傾斜量，即可可描述整棟建建筑物的傾斜斜情況。=2\*GB3②測水平角法。對塔塔形、圓形建建筑物或構(gòu)件件，每測站的的觀測，應(yīng)以以定向點(diǎn)作為為零方向，以以所測各觀測測點(diǎn)的方向值值和至底部中中心的距離，計計算頂部中心心相對底部中中心的水平位位移分量。以煙囪為例，為精精確測定中心心傾斜進(jìn)而確確定其整體傾傾斜情況，可可在離煙囪高高1.5～2倍遠(yuǎn)、且能能觀測到煙囪囪勒角部分處處、互相垂直直的兩個方向向上選定兩個個測站，并做做好標(biāo)志。在在煙囪上標(biāo)出出作為觀測用用的標(biāo)志點(diǎn)1、2、3、4（或觀測特特征點(diǎn)），再再選定一個遠(yuǎn)遠(yuǎn)方的不動點(diǎn)點(diǎn)為零方向。如如圖3-3所示。圖3-3測水平平角法測定傾傾斜測站A以M為零方向，依次測測出各標(biāo)志點(diǎn)點(diǎn)的方向值，并并計算上部中中心的方向a＝（a1+a2）/2和煙囪勒角部分分中心的方向向b＝（a1+a4）/2。再通過過測量測站A點(diǎn)到煙囪中中心的水平距距離L1，即可計算算出傾斜分量量a1＝L1（b—a）。如圖3-4所示。圖3-4煙囪傾傾斜幾何尺寸寸示意圖然后移站到測站BB，以N為零方向，依依次觀測各標(biāo)標(biāo)志點(diǎn)的方向向值，計算另另一個方向煙煙囪上部中心心的方向a′＝（a6+a7）/2和煙囪勒角角部分中心的的方向b′＝（a5+a8）/2。再通過測測量測站B點(diǎn)到煙囪中中心的水平距距離L2，計算出傾傾斜分量a2＝L2（a′—b′）。如圖3-4所示。用矢矢量相加的方方法，可求得得煙囪上部相相對于勒角部部分的傾斜值值和傾斜方向向。進(jìn)而計算算出煙囪的傾傾斜度。對于于煙囪等高聳聳構(gòu)筑物，往往往在測定其其傾斜的同時時，在其下部部還均勻布設(shè)設(shè)不少于4點(diǎn)的沉降觀觀測點(diǎn)，觀測測其沉降情況況，同傾斜情情況一起進(jìn)行行研究分析。③前方交會法。所選選基線應(yīng)與觀觀測點(diǎn)組成最最佳構(gòu)形，交交會角宜在60°～120°之間。水平平位移計算，可可采用直接由由兩周期觀測測方向值之差差解算坐標(biāo)變變化量的方向向差交會法，亦亦可采用按每每周期計算觀觀測點(diǎn)坐標(biāo)值值，再以坐標(biāo)標(biāo)差計算水平平位移的方法法。④吊垂球法。應(yīng)在頂頂部或需要的的高度處觀測測點(diǎn)位置上，直直接或支出一一點(diǎn)懸掛適當(dāng)當(dāng)重量的垂球球，在垂線下下的底部固定定讀數(shù)設(shè)備（如如毫米格網(wǎng)讀讀數(shù)板），直直接讀取或量量出上部觀測測點(diǎn)相對底部部觀測點(diǎn)的水水平位移量和和位移方向。⑤激光鉛直儀觀測法法。應(yīng)在頂部部適當(dāng)位置安安置接收靶，在在其垂線下的的地面或地板板上安置激光光鉛直儀或激激光經(jīng)緯儀，按按一定周期觀觀測，在接收收靶上直接讀讀取或量出頂頂部點(diǎn)的水平平位移量和位位移方向。作作業(yè)中儀器應(yīng)應(yīng)嚴(yán)格置平、對對中。⑥激光位移計自動測測計法。位移移計宜安置在在建筑物底層層或地下室地地板上，接收收裝置可設(shè)在在頂層或需要要觀測的樓層層，激光通道道可利用樓梯梯間梯井，測測試室宜選在在靠近頂部的的樓層內(nèi)。當(dāng)當(dāng)位移計發(fā)射射激光時，從從測試室的光光波示波器上上可直接獲取取位移圖像及及有關(guān)參數(shù)，并并自動記錄成成果。⑦正錘線法。錘線宜宜選用直徑06～1.2mm的不不銹鋼絲，上上端可錨固在在通道頂部或或需要高度處處所設(shè)的支點(diǎn)點(diǎn)上。穩(wěn)定重重錘的油箱中中應(yīng)裝有粘性性小、不冰凍凍的液體。觀觀測時，由底底部觀測墩上上安置的量測測設(shè)備（如坐坐標(biāo)儀、光學(xué)學(xué)垂線儀、電電感式垂線儀儀），按一定定周期測出各各測點(diǎn)的水平平位移量。⑧攝影測量法。當(dāng)建建筑物立面上上觀測點(diǎn)數(shù)量量較多或傾斜斜變形比較明明顯時，也可可采用近景攝攝影測量法。（2）間接推定法按相對沉降間接確確定建筑物整整體傾斜時，所測建筑物應(yīng)具有足夠的整體結(jié)構(gòu)剛度?？蛇x用下列方法：=1\*GB3①傾斜儀測計法。采用的傾斜儀（如水管式傾斜儀、水平擺傾斜儀、氣泡傾斜儀或電子傾斜儀）應(yīng)具有連續(xù)讀數(shù)、自動記錄和數(shù)字傳輸?shù)墓δ堋１O(jiān)測建筑物上部層面傾斜時，儀器可安置在建筑物基礎(chǔ)面上，以所測樓層或基礎(chǔ)面的水平角變化值反映和分析建筑物傾斜的變化程度；=2\*GB3②測定基礎(chǔ)沉降量法。可在基礎(chǔ)上選設(shè)觀測點(diǎn)，采用水準(zhǔn)測量方法，以所測各周期的基礎(chǔ)沉降差換算求得建筑物整體傾斜度及傾斜方向。6）觀測周期（1）主體傾斜觀測的周周期，可視傾傾斜速度每11～3個月觀測一一次。如遇基基礎(chǔ)附近因大大量堆載或卸卸載、場地降降雨長期積水水等而導(dǎo)致傾傾斜速度加快快時，應(yīng)及時時增加觀測次次數(shù)。（2）施工期間的觀測周周期，應(yīng)隨施施工進(jìn)度及時時進(jìn)行。一般般建筑，可在在基礎(chǔ)完工后后或地下室砌砌完后開始觀觀測，大型、高高層建筑，可可在基礎(chǔ)墊層層或基礎(chǔ)底部部完成后開始始觀測。觀測測次數(shù)與間隔隔時間應(yīng)視地地基與加荷情情況而定。民民用建筑可每每加高1～5層觀測一次次；工業(yè)建筑可可按不同施工工階段（如回回填基坑、安安裝柱子荷屋屋架、砌筑墻墻體、設(shè)備安安裝等）分別別進(jìn)行觀測。如如建筑物均勻勻增高，應(yīng)至至少在增加荷荷載25％、50％、75％和100％時各測一一次。施工過過程中如暫時時停工，在停停工時及重新新開工時應(yīng)各各觀測一次。停停工期間，可可每隔2～3個月觀測一一次。7）提交成果（1）傾斜觀測點(diǎn)位布布置圖；（2）觀測成果表、成成果圖；（3）主體傾斜曲線圖圖；（4）觀測成果分析資資料。圖3-5基礎(chǔ)傾斜觀測3.2水準(zhǔn)圖3-5基礎(chǔ)傾斜觀測建筑物的傾斜觀測測可采用精密密水準(zhǔn)測量的的方法，如圖圖3-5，定期測出出基礎(chǔ)兩端點(diǎn)點(diǎn)的不均勻沉沉降量（差異異沉降量）ΔΔh，再根據(jù)兩兩點(diǎn)間的距離離L，即可算出出基礎(chǔ)的傾斜斜度：（弧度）（度）（3-1）如果知道建筑物的的高度H，則可推算算出建筑物頂頂部的傾斜位位移值Δ：（3-2）【例3-1】某混凝土土重力壩在基基礎(chǔ)廊道上布布置了兩個沉沉降觀測點(diǎn)C205、C206，兩點(diǎn)相距距20.6mm，現(xiàn)采用精精密水準(zhǔn)儀按按國家二等水水準(zhǔn)測量要求求施測，兩期期觀測高程成成果見表3-1，試計算在在這一段時間間內(nèi)該大壩壩壩體產(chǎn)生的傾傾斜角。表3-1沉降觀觀測點(diǎn)高程成成果表點(diǎn)號C205C206第一期高程觀測值值15.8728mm15.8761mm第二期高程觀測值值15.8713mm15.8758mm解：經(jīng)計算，在這這一段時間內(nèi)內(nèi)，C205點(diǎn)的沉降量量為1.5mmm，C206點(diǎn)的沉降量量為0.3mmm，兩點(diǎn)的差差異沉降量為為Δh＝1.2mmm，已知L＝20.6mm，代入公式式（3-1）得：＝123.3經(jīng)緯儀觀觀測利用經(jīng)緯儀測量出出建筑物頂部部的傾斜位移移值Δ，再根據(jù)（3-2）式可計算算出建筑物的的傾斜度：（弧度）（度）（3-3）1）角度前方交會法對于建筑物頂部的的傾斜位移值值Δ，可用角度度前方交會法法測量，如圖圖3-2，在煙囪附附近布設(shè)基線線AB，分別安置置經(jīng)緯儀于A、B兩點(diǎn)，測定定頂部P兩側(cè)切線與與基線的夾角角，取其平均圖3-2前方交會法法觀測傾斜圖圖3-3經(jīng)緯儀投點(diǎn)法觀測傾斜斜值，即可得圖中之之1、β1，利用前方方交會公式（10－4）可計算出P的坐標(biāo)，同法可得P點(diǎn)的坐標(biāo)，則P與P兩點(diǎn)間的平距可由坐標(biāo)反算公式求得，實(shí)際上即為傾斜位移值Δ。2）經(jīng)緯儀投點(diǎn)法利用經(jīng)緯儀在兩個個互相垂直的的方向上進(jìn)行行交會投點(diǎn)，將將建筑物向外外傾斜的一個個上部角點(diǎn)投投影至平地，直接量取其與下部角點(diǎn)的傾斜位移值分量、，則傾斜位移值，如圖3-3所示。3）懸掛垂球法此法是測量建筑物物上部傾斜的的最簡單方法法，適合于內(nèi)內(nèi)部有垂直通通道的建筑物物。從上部掛掛下垂球，根根據(jù)上、下應(yīng)應(yīng)在同一位置置上的點(diǎn)，直直接測定傾斜斜位移值Δ。再根據(jù)公公式（3-3）計算傾斜斜度。4）激光鉛直儀觀測測法在頂部適當(dāng)位置安安置接收靶，在在其垂線下的的地面或地板板上安置激光光鉛直儀或激激光經(jīng)緯儀，按按一定周期觀觀測，在接收收靶上直接讀讀取或量出頂頂部的水平位位移量和位移移方向，再根根據(jù)公式（3-3）計算傾斜斜度。作業(yè)中，儀儀器應(yīng)嚴(yán)格置置平、對中。3.4氣泡傾斜斜儀觀測氣泡傾斜儀由一個個高靈敏度的的氣泡水準(zhǔn)管管e（見圖3-4）和一套精精密的測微器器組成。測微微器中包括測測微桿g，讀數(shù)盤h和指標(biāo)k。氣泡水準(zhǔn)準(zhǔn)管e固定在支架a上，a可繞c點(diǎn)轉(zhuǎn)動，a下裝一彈簧簧片d，在底板b下有置放裝裝置m。將傾斜儀儀安置在需要要的位置上以以后，轉(zhuǎn)動讀讀數(shù)盤，使測測微桿向上或或向下移動，直直至水準(zhǔn)管氣氣泡居中為止止。此時，在在讀數(shù)盤上讀讀數(shù)，即可得得出該處的傾傾斜度。我國制造的氣泡傾傾斜儀，靈敏敏度為2，總的觀測測范圍為1。氣泡傾斜斜儀適用于觀觀測較大的傾傾斜角或量測測局部區(qū)域的的變形，例如如測定設(shè)備基基礎(chǔ)和平臺的的傾斜。圖3-4氣氣泡傾斜儀為了實(shí)現(xiàn)傾斜觀測測的自動化，可可采用電子水水準(zhǔn)器，它是是在普通的玻玻璃管水準(zhǔn)器器（內(nèi)裝酒精精和乙醚的混混合液，并留留有空氣氣泡泡）的上、下下面裝上三個個電極形成差差動電容器的的一種裝置。這這種電子水準(zhǔn)準(zhǔn)器可固定地地安置在建筑筑物（如大壩壩、橋梁）或或設(shè)備的適當(dāng)當(dāng)位置上，能能自動地進(jìn)行行傾斜觀測，因因而特別適用用于作動態(tài)觀觀測。當(dāng)測量量范圍在200以內(nèi)時時，測定傾斜斜值的中誤差差在0.2以下。3.5觀測結(jié)果果與結(jié)果判定定1.觀測結(jié)果傾斜觀測工作結(jié)束束后，應(yīng)提交交下列成果：：傾斜觀測點(diǎn)點(diǎn)位布置圖、觀測數(shù)據(jù)表、成果圖、主體傾斜曲線圖、觀測結(jié)果分析資料。2.結(jié)果判定建筑物主體傾斜觀觀測結(jié)果須小小于傾斜容許許值。建筑物物主體傾斜的的容許值見表表3-2。表3-2建筑物物主體傾斜的的容許值多層和高層建筑的的整體傾斜高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的傾傾斜建筑物高度傾斜允許值建筑物高度傾斜允許值Hg≤2240.004Hg≤2200.00824＜Hg≤600.00320＜Hg≤500.00660＜Hg≤1000.002550＜Hg≤1000.005100＜Hg0.002100＜Hg≤11500.004150＜Hg≤22000.003200＜Hg≤22500.002檢測依據(jù)《建筑物變形測量量規(guī)范》JGJJ/T8-997《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計規(guī)范》GB550007--2002儀器設(shè)備及環(huán)境經(jīng)緯儀、激光鉛直直儀激光位移移計、傾斜儀儀（如水管式式傾斜儀、水水平擺傾斜儀儀、氣泡傾斜斜儀或電子傾傾斜儀）。傾斜觀測應(yīng)該避開開強(qiáng)日照和風(fēng)風(fēng)荷載影響大大的時間段。3.6傾斜觀測測實(shí)例1.概況某六層住宅樓，對對該住宅樓的的東、南、西西、北四個樓樓角位置進(jìn)行行了傾斜觀測測。2.檢測儀器采用拓普康GPTT-60022LP全站儀3.測量結(jié)果（1）傾斜測量成果說說明：①所有點(diǎn)位的的偏移量均為為該樓最上面面點(diǎn)相對于最最下面點(diǎn)（勒勒腳處）沿南南北向或東西西向的偏移量量。②該樓樓角編編號及樓角高高度見下圖所所示。圖3-5住宅樓樓樓角編號及及樓角高度（2）傾斜測量成果表3-3傾斜量量成果表點(diǎn)號傾斜方向偏移方向偏移量（mm）傾斜率（‰）1＃南北向南9.40.5東西向東6.40.42#南北向南11.20.6東西向西3.20.23#南北向南6.40.3東西向西15.60.84#南北向北7.60.4東西向西17.91.04水平位移觀測4.1水平位移移觀測概述1）水平位移觀測的的內(nèi)容建筑物水平位移觀觀測包括位于于特殊性土地地區(qū)的建筑物物地基基礎(chǔ)水水平位移觀測測、受高層建建筑基礎(chǔ)施工工影響的建筑筑物及工程設(shè)設(shè)施水平位移移觀測以及擋擋土墻、大面面積堆載等工工程中所需的的地基土深層層側(cè)向位移觀觀測等，應(yīng)測測定在規(guī)定平平面位置上隨隨時間變化的的位移量和位位移速度。2）觀測點(diǎn)的布設(shè)（1）水平位移觀測點(diǎn)點(diǎn)位的選設(shè)觀測點(diǎn)的位置，對對建筑物應(yīng)選選在墻角、柱柱基及裂縫兩兩邊等處；地地下管線應(yīng)選選在端點(diǎn)、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角點(diǎn)及必要要的中間部位位；護(hù)坡工程程應(yīng)按待測坡坡面成排布點(diǎn)點(diǎn)；測定深層層側(cè)向位移的的點(diǎn)位與數(shù)量量，應(yīng)按工程程需要確定?？乜刂泣c(diǎn)的點(diǎn)位位應(yīng)根據(jù)觀測測點(diǎn)的分布情情況來確定。（2）水平位移觀測點(diǎn)點(diǎn)的標(biāo)志和標(biāo)標(biāo)石設(shè)置建筑物上的觀測點(diǎn)點(diǎn)，可采用墻墻上或基礎(chǔ)標(biāo)標(biāo)志；土體上上的觀測點(diǎn)，可可采用混凝土土標(biāo)志；地下下管線的觀測測點(diǎn)，應(yīng)采用用窨井式標(biāo)志志。各種標(biāo)志志的型式及埋埋設(shè)，應(yīng)根據(jù)據(jù)點(diǎn)位條件和和觀測要求設(shè)設(shè)計確定?？刂泣c(diǎn)的標(biāo)石、標(biāo)標(biāo)志，應(yīng)按《建建筑變形測量量規(guī)程》中的的規(guī)定采用。對對于如膨脹土土等特殊性土土地區(qū)的固定定基點(diǎn)，亦可可采用深埋鉆鉆孔樁標(biāo)石，但但須用套管樁樁與周圍土體體隔開。3）精度要求（1）先根據(jù)表1-33，確定最終終位移量觀測測中誤差；（2）再以最終位移量量觀測中誤差差估算單位權(quán)權(quán)中誤差，估估算公式為：：（4-1）（4-2）式中ms為位移分量量s的觀測中誤誤差（mm）；m△s為位移分量量差△s的觀測中誤誤差（mm）；QX為網(wǎng)中最弱弱觀測點(diǎn)坐標(biāo)標(biāo)的權(quán)倒數(shù)；；Q△X為網(wǎng)中待求求觀測點(diǎn)間坐坐標(biāo)差△X的權(quán)倒數(shù)。（3）求出觀測值測站站高差中誤差差后，根據(jù)表表1-1的規(guī)定選擇擇位移測量的的精度等級。4）觀測措施（1）儀器：盡可能采采用先進(jìn)的精精密儀器。（2）采用強(qiáng)制對中：設(shè)設(shè)置強(qiáng)制對中中固定觀測墩墩（見圖4-1），使儀器器強(qiáng)制對中，即即對中誤差為為零。目前一一般采用鋼筋筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)的觀測墩。觀觀測墩各部分分有關(guān)尺寸可可參考圖4-1，觀測墩底底座部分要求求直接澆筑在在基巖上，以以確保其穩(wěn)定定性。并在觀觀測墩頂面常常埋設(shè)固定的的強(qiáng)制對中裝裝置，該裝置置能使儀器及及覘牌的偏心心誤差小于0.1mm。圖4-1觀測墩墩滿足這一精度要求求的強(qiáng)制對中中裝置式樣很很多，有采用用圓錐、圓球球插入式的，有有采用埋設(shè)中中心螺桿的，也也有采用置中中圓盤的（見見圖4-2）。置中圓圓盤的優(yōu)點(diǎn)是是適用于多種種儀器，對儀儀器沒有損傷傷，但加工精精度要求較高高。（3）照準(zhǔn)覘牌：目標(biāo)標(biāo)點(diǎn)應(yīng)設(shè)置成成（平面形狀狀的）覘牌，覘牌圖案應(yīng)自自行設(shè)計。視視準(zhǔn)線法的主主要誤差來源源是照準(zhǔn)誤差差，研究覘牌牌形狀、尺寸寸及顏色對于于提高視準(zhǔn)線線法的觀測精精度具有重要要意義。圖4-2強(qiáng)制對中中裝置一般地說，覘牌設(shè)設(shè)計應(yīng)考慮以以下五個方面面。①反差大：用不同顏顏色的覘牌所所進(jìn)行的試驗(yàn)驗(yàn)表明，以白白色作底色，以以黑色作圖案案的覘牌效果果最好。白色色與紅色配合合，雖然能獲獲得較好的反反差，但是它它相對于前者者而言容易使使觀測者產(chǎn)生生疲勞。②沒有相位差：采用用平面覘牌可可以消除相位位差，在視準(zhǔn)準(zhǔn)線法觀測中中一般采用平平面覘牌。③圖案應(yīng)對稱。④應(yīng)有適當(dāng)?shù)膮⒖济婷娣e：為了精精確照準(zhǔn)，應(yīng)應(yīng)使十字絲兩兩邊有足夠的的比較面積，圖案間隔應(yīng)根據(jù)觀測點(diǎn)與目標(biāo)點(diǎn)之間的距離來確定。同心圓環(huán)圖案對精確照準(zhǔn)是不利的。⑤便于安置：所設(shè)計計的覘牌希望望能隨意安置置，即當(dāng)覘牌牌有一定傾斜斜時仍能保證證精確照準(zhǔn)。圖4-3為一個覘牌設(shè)計圖圖案；觀測時時，覘牌也應(yīng)該強(qiáng)強(qiáng)制對中。圖4-3照準(zhǔn)覘覘牌5）觀測方法水平位移觀測的主主要方法有：：前方交會法法、精密導(dǎo)線線測量法、基基準(zhǔn)線法等，而而基準(zhǔn)線法又又包括：視準(zhǔn)準(zhǔn)線法（測小小角法和活動動覘牌法）、激激光準(zhǔn)直法、引引張線法等。水平位移的觀測方法可根據(jù)需要與現(xiàn)場條件選用，見表10-1。表4-1水平位移移觀測方法的的選用序號具體情況或要求方法選用1測量地面觀測點(diǎn)在在特定方向的的位移基準(zhǔn)線法（包括視視準(zhǔn)線法、激激光準(zhǔn)直法、引引張線法等）2測量觀測點(diǎn)任意方方向位移可視觀測點(diǎn)的分布布情況，采用用前方交會法法或方向差交交會法、精密密導(dǎo)線測量法法或近景攝影影測量等方法法3對于觀測內(nèi)容較多多的大測區(qū)或或觀測點(diǎn)遠(yuǎn)離離穩(wěn)定地區(qū)的的測區(qū)宜采用三角、三邊邊、邊角測量量與基準(zhǔn)線法法相結(jié)合的綜綜合測量方法法4測量土體內(nèi)部側(cè)向向位移可采用測斜儀觀測測方法6）觀測周期水平位移觀測的周周期，對于不不良地基土地地區(qū)的觀測，可可與一并進(jìn)行行的沉降觀測測協(xié)調(diào)考慮確確定；對于受受基礎(chǔ)施工影影響的位移觀觀測，應(yīng)按施施工進(jìn)度的需需要確定，可可逐日或隔數(shù)數(shù)日觀測一次次，直至施工工結(jié)束；對于于土體內(nèi)部側(cè)側(cè)向位移觀測測，應(yīng)視變形形情況和工程程進(jìn)展而定。7）提交成果（1）水平位移觀測點(diǎn)點(diǎn)位布置圖；；（2）觀測成果表；（3）水平位移曲線圖圖；（4）地基土深層側(cè)向向位移圖（視視需要提交）；；（5）當(dāng)基礎(chǔ)的水平位位移與沉降同同時觀測時，可可選擇典型剖剖面，繪制兩兩者的關(guān)系曲曲線；（6）觀測成果分析資資料。4.2平面控制測測量1）平面控制的網(wǎng)點(diǎn)點(diǎn)布設(shè)要求（1）對于建筑物地基基基礎(chǔ)及場地地的位移觀測測，宜按兩個個層次布設(shè)，即即由控制點(diǎn)組組成控制網(wǎng)、由由觀測點(diǎn)及所所聯(lián)測的控制制點(diǎn)組成擴(kuò)展展網(wǎng)；對于單單個建筑物上上部或構(gòu)件的的位移觀測，可可將控制點(diǎn)連連同觀測點(diǎn)按按單一層次布布設(shè)。（2）控制網(wǎng)可采用測測角網(wǎng)、測邊邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)網(wǎng)或?qū)Ь€網(wǎng)或或GPS網(wǎng)，擴(kuò)展網(wǎng)和單單一層次布網(wǎng)網(wǎng)可采用測角角交會、測邊邊交會、邊角角交會、基準(zhǔn)準(zhǔn)線或附合導(dǎo)導(dǎo)線等形式。各各種布網(wǎng)均應(yīng)應(yīng)考慮網(wǎng)形強(qiáng)強(qiáng)度，長短邊邊不宜懸殊過過大。（3）基準(zhǔn)點(diǎn)（包括控控制網(wǎng)的基線線端點(diǎn)、單獨(dú)獨(dú)設(shè)置的基準(zhǔn)準(zhǔn)點(diǎn)）、工作作基點(diǎn)（包括括控制網(wǎng)中的的工作基點(diǎn)、基基準(zhǔn)線端點(diǎn)、導(dǎo)導(dǎo)線端點(diǎn)、交交會法的測站站點(diǎn)等）以及及聯(lián)系點(diǎn)、檢檢核點(diǎn)和定向向點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)據(jù)不同布網(wǎng)方方式與構(gòu)形，按按《建筑變形形測量規(guī)程》中中的有關(guān)規(guī)定定進(jìn)行選設(shè)。每每一測區(qū)的基基準(zhǔn)點(diǎn)不應(yīng)少少于2個，每一測測區(qū)的工作基基點(diǎn)亦不應(yīng)少少于2個。（4）對特級、一級、二二級及有需要要的三級位移移觀測的控制制點(diǎn)，應(yīng)建造造觀測墩或埋埋設(shè)專門觀測測標(biāo)石，并應(yīng)應(yīng)根據(jù)使用儀儀器和照準(zhǔn)標(biāo)標(biāo)志的類型，顧顧及觀測精度度要求，配備備強(qiáng)制對中裝裝置。強(qiáng)制對對中裝置的對對中誤差最大大不應(yīng)超過00.1mm。（5）照準(zhǔn)標(biāo)志應(yīng)具有有明顯的幾何何中心或軸線線，并應(yīng)符合合圖像反差大大、圖案對稱稱、相位差小小和本身不變變形等要求。根根據(jù)點(diǎn)位不同同情況可選用用重力平衡球球式標(biāo)、旋入入式桿狀標(biāo)、直直插式覘牌、屋屋頂標(biāo)和墻上上標(biāo)等型式的的標(biāo)志。（6）對用作基準(zhǔn)點(diǎn)的的深埋式標(biāo)志志、兼作高程程控制的標(biāo)石石和標(biāo)志以及及特殊土地區(qū)區(qū)或有特殊要要求的標(biāo)石、標(biāo)標(biāo)志及其埋設(shè)設(shè)應(yīng)另行設(shè)計計。2）平面控制測量精精度等級的確確定先根據(jù)表1-3，確確定最終位移移量觀測中誤誤差；再根據(jù)據(jù)公式（4-1）或公式（44-2）估算單位位權(quán)中誤差；；最后根據(jù)與與表8-1的規(guī)定選擇擇位移測量的的精度等級。3）平面控制網(wǎng)的技技術(shù)要求測角控制網(wǎng)的技術(shù)術(shù)要求見表44-2，測邊控制制網(wǎng)技