工程變形測量

測量學(xué)基礎(chǔ)項目8工程變形測量8.18.28.38.4變形觀測概述變形觀測點及觀測網(wǎng)的布設(shè)變形觀測的方法垂直位移、水平位移和傾斜觀測8.5變形觀測資料的整編與分析學(xué)習(xí)目標(biāo)

【知識目標(biāo)】了解變形觀測的概念；掌握變形觀測的主要技術(shù)方法及變形觀測的精度要求。

【技能目標(biāo)】能夠用不同儀器和方法對工程變形進(jìn)行觀測。項目8工程變形測量8.1變形觀測概述變形觀測的概念及分類8.1.1變形觀測又稱為變形監(jiān)測或變形測量，是利用高精度的測量與專用儀器，采用專業(yè)的測量方法對被監(jiān)測的對象或物體（簡稱變形體）進(jìn)行測量，確定其空間位置及內(nèi)部形態(tài)隨時間變化的特征。變形體可以大到整個地球，小到一個工程建筑物的個體，它包括自然和人工的構(gòu)筑物。變形體的分類（1）全球性變形研究。如大陸板塊運動、地極移動、地球自轉(zhuǎn)速率變化等。（2）區(qū)域性變形研究。如地殼形變監(jiān)測、地下水水位觀測、城市地面沉降等。（3）工程和局部性變形研究。如監(jiān)測工程建筑物的沉降、大壩的沉降和位移、橋梁的變形、高層建筑物的撓度監(jiān)測等。8.1變形觀測概述外部變形檢測測量變形體在空間三維幾何形態(tài)上的變化，普遍使用的是常規(guī)測量儀器和攝影測量設(shè)備，手段技術(shù)成熟、通用性好、精度高，能提供變形體整體的變形信息，但野外工作量大，不容易實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測。內(nèi)部變形檢測采用各種專用儀器對變形體結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)變、應(yīng)力、溫度、滲壓、土壓力、孔隙壓力及伸縮縫開合等項目進(jìn)行觀測。精度較高，但只能提供局部的變形信息。8.1變形觀測概述變形觀測的特點8.1.2精度要求高1.

為了能夠準(zhǔn)確地反映出變形體的變形特征和變形量，變形觀測工作需要準(zhǔn)確測量變形體上特征點的空間位置，因此對變形觀測工作的精度有更精確的要求。在正常的工作過程中，變形觀測的精度要求為±1mm，但對用于研究性質(zhì)的變形觀測來說，其精度要求更高。8.1變形觀測概述重復(fù)觀測2.8.1變形觀測概述嚴(yán)密地進(jìn)行數(shù)據(jù)處理3.

變形體的變形一般都較小，有的與測量誤差有相同的數(shù)量級，故要采用一些辦法從含有觀測誤差的觀測值中分離出變形信息。在變形觀測數(shù)據(jù)處理的論著中，有許多關(guān)于變形觀測中含有粗差和系統(tǒng)差的鑒別、檢驗等方面的論述。8.1變形觀測概述責(zé)任重大4.

由于變形量都是微觀變化，因此更應(yīng)從帶有觀測誤差的觀測值中找出變形規(guī)律的蛛絲馬跡，及時、正確地預(yù)報危害變形，使人們避免災(zāi)害，減少損失。所以，變形觀測的責(zé)任重大，需要認(rèn)真工作才能圓滿完成觀測任務(wù)。8.1變形觀測概述變形觀測的內(nèi)容8.1.3工業(yè)與民用建筑1.對于建筑物本身的觀測主要是傾斜與裂縫觀測。對于基礎(chǔ)，其主要觀測內(nèi)容是均勻沉陷與不均勻沉陷，從而計算出絕對沉陷值、平均沉陷值、相對彎曲、相對傾斜和平均沉陷速度，以及繪制沉陷分布圖。對于工業(yè)企業(yè)、科學(xué)試驗設(shè)施及軍事設(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)（動態(tài)變形）。8.1變形觀測概述以土壩為例，其觀測項目主要為水平位移、垂直位移、滲透（浸潤線）和裂縫觀測。對于混凝土重力壩，其觀測項目主要有垂直位移、水平位移、伸縮縫和應(yīng)力觀測等。土工建筑物2.8.1變形觀測概述以混凝土重力壩為例，其主要觀測項目為垂直位移（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）和伸縮縫的觀測。以上內(nèi)容通稱為外部變形觀測，即用測量的方法求出建筑物外形在空間位置方面的變化。此外，由于混凝土壩是一種大型水工建筑物，其安危對國家財產(chǎn)和人身安全影響很大，設(shè)計理論也比較復(fù)雜，因此除了觀測其外形的變化之外，還要了解其結(jié)構(gòu)內(nèi)部的情況，如混凝土應(yīng)力、鋼筋應(yīng)力、溫度等，這些內(nèi)容通稱為內(nèi)部變形觀測。外部變形觀測與內(nèi)部變形觀測之間有著密切的聯(lián)系，應(yīng)該同時進(jìn)行，以便在分析資料時可以互相補充，互相驗證。本項目所討論的內(nèi)容僅限于外部變形觀測。鋼筋混凝土建筑物3.8.1變形觀測概述對于建立在江河下游沖積層上的城市，由于工業(yè)用水需要大量地吸取地下水，從而影響地下土層的結(jié)構(gòu)，使地面產(chǎn)生沉降。例如，我國某城市地表沉降觀測的結(jié)果表明地表有時沉降，有時回升，這與季節(jié)性地吸取地下水有關(guān)。對于地下采礦地區(qū)，由于在地下大量地采掘，也會使地表發(fā)生沉降現(xiàn)象。在這種沉降現(xiàn)象嚴(yán)重的城市地區(qū)，暴雨以后將會發(fā)生大面積的積水，影響倉庫的使用與居民的生活；有時甚至?xí)斐傻叵鹿芫€的破壞，危及建筑物的安全。因此，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，以及某些特種工程建筑物的要求，需在其勘測階段進(jìn)行地表形變觀測，以研究地層的穩(wěn)定性。地表沉降4.8.1變形觀測概述變形觀測的精度及等級要求8.1.48.1變形觀測概述8.1變形觀測概述8.2變形觀測點及觀測網(wǎng)的布設(shè)變形觀測點的布設(shè)8.2.1進(jìn)行變形觀測時要設(shè)置變形觀測點（簡稱觀測點）和建立變形監(jiān)測網(wǎng)（簡稱監(jiān)測網(wǎng)）。觀測點設(shè)在被觀測的目標(biāo)上，為對觀測點實施觀測還需建立基準(zhǔn)點?；鶞?zhǔn)點分為穩(wěn)定的基準(zhǔn)點和工作基點。埋設(shè)在變形影響范圍以外或基巖上的穩(wěn)定不動的測量控制點為穩(wěn)定的基準(zhǔn)點。當(dāng)測區(qū)范圍較大時采用兩級控制，將設(shè)在離觀測點較近、對觀測點進(jìn)行觀測時所依據(jù)的基準(zhǔn)點稱為工作基點。（1）平面基準(zhǔn)點及工作基點要采用具有強制歸心裝置的觀測墩。水平位移觀測點要采用具有強制歸心裝置的覘牌。（2）高程基準(zhǔn)點應(yīng)埋設(shè)在變形區(qū)域以外的基巖或者堅硬土層上，基準(zhǔn)點和工作基點的標(biāo)石應(yīng)按相關(guān)要求埋設(shè)。（3）變形觀測點根據(jù)變形觀測的對象和現(xiàn)場條件，在變形體上埋設(shè)固定標(biāo)志代替埋石。（4）對于永久性變形觀測點，必須埋設(shè)金屬標(biāo)志。變形觀測點位應(yīng)該滿足以下要求8.2變形觀測點及觀測網(wǎng)的布設(shè)變形觀測網(wǎng)的布設(shè)8.2.2變形觀測網(wǎng)一般分為絕對網(wǎng)和相對網(wǎng)。絕對網(wǎng)指的是網(wǎng)的一部分點位位于變形體上（變形觀測點），而另外一部分點位位于變形體外（基準(zhǔn)點和工作基點）的監(jiān)測網(wǎng)；相對網(wǎng)指的是網(wǎng)的全部點位都位于變形體上的監(jiān)測網(wǎng)。變形觀測網(wǎng)的分類8.2變形觀測點及觀測網(wǎng)的布設(shè)在建筑物的垂直位移觀測過程中，主要應(yīng)用了水準(zhǔn)測量的方法。對于建筑物較少的測區(qū)，水準(zhǔn)點連同觀測點按單一層次布設(shè)；對于建筑物較多且分散的大測區(qū)，宜按兩個層次布網(wǎng)，即由水準(zhǔn)點組成高程控制網(wǎng)、觀測點與所聯(lián)測的水準(zhǔn)點組成擴(kuò)展網(wǎng)。高程控制網(wǎng)應(yīng)布設(shè)為閉合環(huán)、結(jié)點網(wǎng)或附合高程路線，具體限差要求見表8-3～表8-9。8.2變形觀測點及觀測網(wǎng)的布設(shè)靜態(tài)觀測的方法8.3.1光電檢測技術(shù)1.光電監(jiān)測主要闖是指用常慣規(guī)測量儀兔器（經(jīng)緯獵儀、測距槍儀、水準(zhǔn)黨儀、全站處儀）通過怒測量角度秀、邊長和桃高程的變班化來測定雹變形量，克它們是目聾前變形觀呆測的主要斤手段。常滴用的地面魯監(jiān)測方法碼包括兩方冰向（或三游方向）的溝角度前方買交會法、慮雙邊距離箏交會法、族光學(xué)準(zhǔn)直搭法、小角傾法、測距科法、幾何繩水準(zhǔn)測量場法及精密朋三角高程脅測量法等凍。其中，鄉(xiāng)豐角度前方原交會法、管雙邊距離仿交會法等愛可用于監(jiān)相測變形體板的三維（絞x、y方向）位氣移；光學(xué)絹準(zhǔn)直法、粘小角法、裕測距法用督于觀測變爪形體的水顧平單向位備移；幾何所水準(zhǔn)測量慎法、精密穗三角高程哈測量法用用于觀測變偏形體的垂汗直位移。8.3變形觀測化的方法（1）角度前方交會法在變形觀測中，使用角度前方交會法能迅速且費用較少地得到大量待定點的坐標(biāo)及其平面位移，這些待定點往往分布在人難以到達(dá)的地方，如危險滑動巖面、壩面、煙囪等。實施角度交會法時應(yīng)滿足以下兩個要求。①兩測站點位置在觀測周期中不變。②在不同觀測周期內(nèi)網(wǎng)形保持不變。1）光學(xué)測量方法8.3變形觀測龜?shù)姆椒ǎ?）光學(xué)準(zhǔn)直法①幾何光學(xué)準(zhǔn)直。幾何光學(xué)準(zhǔn)直一般釆用活動覘標(biāo)法，其覘牌可在基座上沿水平方向左右移動，并可讀出移動量。在準(zhǔn)直線兩端A、B點分別安置經(jīng)緯儀和固定覘標(biāo)，在位移觀測點P安置活動覘標(biāo)。經(jīng)緯儀盤左照準(zhǔn)B點后，指揮P點的活動覘標(biāo)，使其覘牌從一側(cè)移動到望遠(yuǎn)鏡的十字絲上，讀取活動覘標(biāo)的分劃尺讀數(shù)。然后移動覘牌，再從另一側(cè)移到基準(zhǔn)線上，讀取覘標(biāo)分劃尺讀數(shù)?？梢苿右椗迫舾纱?，取若干次讀數(shù)的平均值，此即為一測回。再取經(jīng)緯儀盤右位置，重復(fù)上述操作。取各測回的平均值即得到觀測點偏離基準(zhǔn)線的偏離值。8.3變形觀卻測的方燈法②激光吳準(zhǔn)直。咽由于激鄙光具有杜方向性歌強、亮部度高、淹單色性糞和相干朝性好等地特點，卸因此目免前利用盼激光光昂束軸線慘研制出骨的基于欺不同物疤理學(xué)原處理制造任的基準(zhǔn)亡線定線港儀已經(jīng)德應(yīng)用于擠工程實砍踐中。朗它包括凍射線式泛基準(zhǔn)定結(jié)線儀、方衍射式憶定線儀訴、干涉拾式定線相儀等。8.3變形觀測舉的方法（3）幾何水準(zhǔn)測量垂直變形監(jiān)測所采用的水準(zhǔn)測量一般是按一、二等水準(zhǔn)測量等級實施的。變形測量時所用的光學(xué)水準(zhǔn)儀一般為DS0.5及DS1級水準(zhǔn)儀。8.3變形觀測燥的方法（4）精密三角高程測量法。三角高程測量法是指借助全站儀或相關(guān)設(shè)備，按幾何三角原理獲取測站與測點間高差的方法。三角高程測量的優(yōu)點是可以測定那些在不同高度下人難以到達(dá)的沉陷點，如高層建筑物及通過障礙物進(jìn)行觀測的情況。進(jìn)行三角測量時必須知道測站至測點的高精度距離和高精度豎直角值，但受設(shè)備及環(huán)境等條件的限制，目前難以獲得這些測量精度指標(biāo)。因此，其高程測量的精度比幾何水準(zhǔn)和靜力水準(zhǔn)測量的精度要低，這樣就不可能在任何情況下滿足沉陷測量的精度要求。8.3變形觀測刺的方法2）電子測量方法（1）電子擊水準(zhǔn)儀紅改變了資傳統(tǒng)光殖學(xué)儀器匙的讀數(shù)惕方式，聰從主機(jī)慎本身來怠看，它鈔把觀測奔、記錄塞、檢查季和平差數(shù)計算合苗為一體備；從所刮使用的昂水準(zhǔn)尺風(fēng)來看，震它采用杜了印刷釘有摩爾頓條碼的嫌銦鋼尺撥或玻璃溜鋼尺，歐其不僅梳使用方但便，而架且精度伙很高，祖同時還挪兼有測漂距功能密。8.3變形觀其測的方碼法（2）測量機(jī)器人。測量機(jī)器人是一種能代替人進(jìn)行自動搜索、跟蹤、辨識和精確照準(zhǔn)目標(biāo)，并獲取角度、距離和三維坐標(biāo)記憶影像等信息的智能型全站儀。8.3變形觀測槳的方法（1）引張線這種方法是利用一根拉緊的鋼絲弦或尼龍線來建立基準(zhǔn)線。在各觀測點垂直于基準(zhǔn)線處埋設(shè)標(biāo)尺，在不同的觀測周期，鋼絲在標(biāo)尺上讀數(shù)的變化值即為該點的位移值。當(dāng)距離不大時，用測微目鏡作量測工具。兩端用機(jī)械法使弦線在標(biāo)點上固定。如果兩固定端距離較遠(yuǎn)，則可以按一定距離布設(shè)帶浮托的裝置以支撐弦線。1）機(jī)械準(zhǔn)直線機(jī)械變形法測量2.8.3變形觀弱測的方糖法（2）正垂線、倒垂線。大壩的撓度是指大壩垂直面內(nèi)不同高程處的點相對于底部的水平位移量，其觀測常采用在壩體的豎井中設(shè)置一根鉛垂準(zhǔn)直線，并用專用坐標(biāo)儀測出豎井不同高程處各觀測點與鉛垂準(zhǔn)直線間的水平距離，進(jìn)而推算出水平位移量。按垂線是上端固定還是下端固定，將垂線分為正垂線和倒垂線兩種形式。8.3變形觀膏測的方沫法2）靜力水準(zhǔn)測量靜力水準(zhǔn)示測量的危工作原屈理是利幫用液體捷通過連黃通管使造各個容攔器實現(xiàn)較液面平塌衡，分音別測定炒基準(zhǔn)點戰(zhàn)、觀測搖點到液稍面的垂墾直距離慎，這兩廊個垂直尺距離之未差就是摟兩點間距的高差拖。靜力侍水準(zhǔn)測屢量適用表于大壩菌的廊道蠢或建筑侮物的地豬下室等冬難以進(jìn)耗行幾何童水準(zhǔn)測嫂量的地則方。在妖變形測速量中使保用的靜假力水準(zhǔn)鐵測量裝嚷置通常錯有目視叮法靜力叔水準(zhǔn)測摔量裝置鞋、近測助接觸法驚組合式君靜力水綿準(zhǔn)測量胖裝置及仁遙測接今觸法組補合式靜兇力水準(zhǔn)昆測量裝緣瑞置。8.3變形觀愉測的方描法1）地球板塊運動測量高精度GPS變形法測量3.現(xiàn)代空間大演地測量攻技術(shù)包雙括甚長晝基線干冒涉測量（VLB敘I）、衛(wèi)星激竄光測距（SLR）、衛(wèi)星家定位系統(tǒng)GPS等。其勿中，GPS技術(shù)已墊發(fā)展成咽為人們五實測地母球板塊翻相對運纖動的最泡新技術(shù)羨。20世紀(jì)80年代初，GPS技術(shù)已皺用于高鑄精度大歡地測量遍試驗，告由于近史地空間放部分及統(tǒng)地面系罷統(tǒng)的不爬斷完善菜，GPS技術(shù)完全元有能力用苦于全球大演地測量，導(dǎo)且具有與VLBI或SLR基線相腥當(dāng)距離岡的相對槳測量精獄度。GPS技術(shù)的一榜大優(yōu)勢是構(gòu)基線相對蓬測量精度杰可以達(dá)到10-8數(shù)量級，因此取由GPS基線構(gòu)成雖的監(jiān)測網(wǎng)怎可以實施燈大范圍、扎遠(yuǎn)距離的型變形監(jiān)測指，成為地稱球動力學(xué)致研究、地院震監(jiān)測與怖預(yù)報等的懼有力工具壘。8.3變形觀滾測的方顛法2）工程建筑物的變形監(jiān)測采用GPS衛(wèi)星定單位系統(tǒng)愿進(jìn)行工聽程建筑錫物的變傾形監(jiān)測藝，已在搬超高層域大廈、鞠大壩、華橋梁等刷工程建傾筑物上播得到了蘇廣泛應(yīng)削用。GPS精密定位腔技術(shù)與經(jīng)胳典測量方衡法相比，陵不僅可以喜滿足大壩還變形監(jiān)測眠工作的精戀度要求（±1mm以內(nèi)）壞，而且漲有助于校實現(xiàn)監(jiān)跨測工作蚊的自動素化。8.3變形觀測團(tuán)的方法GPS技術(shù)用貌于建筑旬物監(jiān)測扁，不僅包可以不旱受氣候角條件的悲限制，蕉能在大啟霧、暴座風(fēng)雨中艦進(jìn)行全儀天候監(jiān)坊測，而梳且可以詳實現(xiàn)數(shù)總據(jù)采集們、傳輸死、管理折及變形非分析、祖預(yù)報的幼自動化俗，達(dá)到救遠(yuǎn)程在事線網(wǎng)絡(luò)恩實時監(jiān)沾控的目酷的。另撲外，GPS技術(shù)還您可以實挖施動態(tài)危變形監(jiān)誕測，最爬快可按10～20H扣z頻率輸出奸實時定位岸結(jié)果。GPS技術(shù)的幻玉定位精較度，在能平面上家可達(dá)10m何m，在高程置上可達(dá)20律mm。8.3變形觀屈測的方荷法1）傾斜儀特殊監(jiān)測手段4.地面或建筑澤物的傾島斜除了她用常規(guī)次的測量盜方法測無定兩點據(jù)間高差鄰的變化越外，也尊可以采瘋用傾斜嚷儀測量裂。目前竊，傾斜握儀的種阿類很多申，大體均上可以畏分為短余基線傾莖斜儀和席長基線終傾斜儀運。前者我一般用什垂直擺茂錘或水爬準(zhǔn)氣泡鐮作為參武考線，梳后者一日般根據(jù)背液體靜杯力水準(zhǔn)桌的原理芽制成。8.3變形觀測嫂的方法通過測量兩點間距離的變化來計算應(yīng)變機(jī)械法用銦鋼絲、石英棒等作為長度標(biāo)準(zhǔn)，長度的變化用機(jī)械電子傳感器測量，精度一般為幾十微米。激光干涉法可以測到幾百米，甚至幾千米，測量精度在10-7以上；在真空中，其測量精度可達(dá)4×10-10。直接用傳感器測量應(yīng)變所采用的應(yīng)變傳感器實質(zhì)上是一個導(dǎo)體（金屬條或很窄的箔條），其埋在變形體中，由于變形體的應(yīng)變使得導(dǎo)體伸長或縮短，從而改變了導(dǎo)體的電阻。導(dǎo)體電阻的變化用電橋測量，通過測量電橋的變化來計算應(yīng)變。2）應(yīng)變計8.3變形觀俱測的方晚法3）磁環(huán)式沉降儀磁環(huán)式沉降儀高借助磁學(xué)池原理，通桂過觀測埋揚設(shè)在回填似土或鉆孔享內(nèi)沉降環(huán)度（磁環(huán)）芹的位置變剛化反映土網(wǎng)體的變形奴量。沉降郊環(huán)的外殼腦一般注塑貝成型，內(nèi)改裝磁性材珠料。磁環(huán)式沉降插儀由探僅頭、覆奏膜鋼尺款、導(dǎo)向與管、基截準(zhǔn)環(huán)和哥沉降環(huán)沉等組成優(yōu)。在進(jìn)誤行沉降特觀測前盛，探頭位應(yīng)從導(dǎo)玻向管的究管口送航入；當(dāng)和其到達(dá)猴沉降環(huán)言中心時病，它的遞磁阻傳睬感器信穗號達(dá)到隊峰值，卵經(jīng)過鋼耗尺兩側(cè)昌的導(dǎo)線杠將信號男傳至卷伶筒內(nèi)的喜儀器放量大顯示豎，讀出寫鋼管上熊鋼尺的惹刻度即松為沉降便點的位紅置。通奶過比較或兩次讀弄數(shù)值，貪即可獲平得點位度的沉降普量。8.3變形觀測拿的方法動態(tài)觀測的方法8.3.2攝影測量方法1.

用攝影測量方法測定工程建筑物等的變形，就是在變形體周圍選擇穩(wěn)定的點，在這些點上安置照相機(jī)或攝像機(jī)，并對變形體進(jìn)行攝影，然后通過內(nèi)業(yè)量測和數(shù)據(jù)處理得到監(jiān)測點和二維（或三維）坐標(biāo)，比較不同時刻監(jiān)測點的坐標(biāo)就能得到它們的位移變化。用地面攝影測量方法進(jìn)行變形觀測時，主要使用測量型照相機(jī)，并采用以下兩種基本攝影方式。8.3變形觀測妄的方法1）固定攝站的時間基線法（或稱為視差法）時間基線法是把兩個不同時刻所拍的相片作為立體像對，量測同一目標(biāo)像點的左右位移和上下位移。這種方法僅能測定變形體的二維變形，不能獲得目標(biāo)點沿攝影機(jī)主光軸方向的位移。8.3變形觀測造的方法2）立體攝影測量法立體攝影測量是指用兩個以上的相機(jī)在不同位置，按不同方式獲取同一目標(biāo)（監(jiān)測體）的影像。根據(jù)光軸與攝影基線相對位置的不同，立體攝影測量法分為正直攝影、交向攝影、等傾攝影等形式。8.3變形觀緣瑞測的方錄法1）3D激光掃描3D掃描技術(shù)2.通過高速激光團(tuán)掃描測量餓的方法，鳴大面積、絡(luò)高分辨率噸地快速獲痰取被測對鍋象表面的違三維坐標(biāo)戲數(shù)據(jù)，可蔑以快速、葡大量地采鹿集空間點腐位信息，齡為快速建測立物體的捉三維動態(tài)霞影像模型肅提供一種旁全新的技礦術(shù)手段。3D激光掃發(fā)描儀的己工作原都理是集豈成在掃術(shù)描單元創(chuàng)上的一肚個可快害速工作虜?shù)膫鞲醒跗鳎⊕呱颐鑳x的傻發(fā)射器檢）通過噸二極管可向物體鉆發(fā)射近陶紅外波圾長的激巨光束，師激光經(jīng)濱過目標(biāo)近物體發(fā)雨生漫反幟射，部讓分反射考信號被墨接收?？蛲ㄟ^測倦量激光學(xué)在儀器爸和目標(biāo)橫物體表荒面的往踏返時間予，計算盈儀器和傷點間的鍋距離，石一般數(shù)祝分鐘就符可以完扇成一次餅測量過算程或一壯次完整幻玉的360壺°旋轉(zhuǎn)掃育描，并獲得100萬個以上的掃立描點。8.3變形觀測梅的方法3D光學(xué)掃描聲系統(tǒng)是將狂光柵條紋框投影到物籮體表面，語并由數(shù)字妥相機(jī)攝取真條紋和色縫彩圖像，豬通過先進(jìn)恭、獨特的傻三維圖像斜處理軟件掉對條紋圖穩(wěn)像進(jìn)行高徑速、精密照的處理，蒸計算出各乞像素對應(yīng)捎點的空間構(gòu)坐標(biāo)和色縮慧彩數(shù)據(jù)，圓生成三維坡彩色數(shù)字郵圖像。3D光學(xué)三客維掃描姓成果的題另一個圾特點是繡無須采貌用附加誓內(nèi)貼圖喬的方法睬就可同紫時得到24碑bit的三維彩丑色數(shù)據(jù)，路每個數(shù)據(jù)雹點不僅具姓備幾何空攻間信息，敗而且還具窗備色彩信擱息，真實襯地再現(xiàn)了中現(xiàn)實世界稻中的物體脾及其變化禮。2）3D光學(xué)掃描8.3變形觀抹測的方那法實時動態(tài)GPS法3.利用GPS技術(shù)，碎英國學(xué)轟者對英扣國亨伯敞（Humb屋er）橋在重輪型荷載作帖用下的變連形進(jìn)行了面測試，并任將測試結(jié)透果與有限膜元計算結(jié)卷果進(jìn)行了襲對比，確銹認(rèn)GPS的測量精狗度很高，漿不僅可用鏈于大跨度神懸索橋的烤位移測試敘，而且可禮用于剛度浸較大的橋皺梁結(jié)構(gòu)。橋梁動態(tài)監(jiān)族測系統(tǒng)屋一般包虎括GPS接收器萬和相關(guān)石設(shè)備，血如光纖勾數(shù)據(jù)傳墨輸網(wǎng)絡(luò)著，數(shù)據(jù)事傳感采謝集和分散類設(shè)備膊，計算趨機(jī)數(shù)據(jù)獎?wù){(diào)控、聲分析和復(fù)存儲設(shè)脫備等。傭該系統(tǒng)萄的主要斜特點是險全方位籍實時地棗顯示橋結(jié)梁結(jié)構(gòu)務(wù)。當(dāng)車緊輛通過詞橋梁時騎，監(jiān)測侍系統(tǒng)可瞎以獲得座漸近的搶主跨垂余直傾斜幕度、橋使面撓度竹、橋梁添側(cè)面移毀位和塔帳頂（斜方拉橋和轎懸索橋魔）的偏扶移。過盆去檢測縱時只有脊相對或蓬局部的博位移能蒙從點測漏量加速射器數(shù)據(jù)繩中獲取詢，而GPS的應(yīng)用就使直接蒼測量橋訴梁結(jié)構(gòu)熄的二維烏位移成茅為現(xiàn)實績。8.3變形觀蜘測的方獅法8.4垂直位移摸、水平位終移和傾斜挎觀測垂直位移觀測8.4.1垂直位移觀測賢是建筑物類變形監(jiān)測耐的一項重肚要的監(jiān)測腦內(nèi)容，《工程測量屠規(guī)范》（GB爺500時26—斷200泊7）和《混凝土壩醫(yī)安全監(jiān)測摔技術(shù)規(guī)范》（SL篩601優(yōu)—20賠13）等使產(chǎn)用的是揀“垂直畜位移觀養(yǎng)測”，劍而《建筑變鹿形測量光規(guī)范》（JGJ箭8—烏200沈7）中使鞏用的是到“沉降啄觀測”禮。沉降梳觀測，午就是定揪期測量膏觀測點僻相對于滅水準(zhǔn)點文的高差塌以求得渠觀測點鎖的高程膨，并將齡不同時鹽期所得征的高程連加以比炎較，得燥出建筑末物垂直供位移情質(zhì)況的資殼料。從挪實際情種況來看冶，在各角種不同愚的條件械下和不郊同的監(jiān)爺測時期填，變形孤體在垂怨直方向喇上的高晴程變化翻情況可舌能不同臟。目前普，沉降者觀測中走最常采靜用的是陽水準(zhǔn)測竊量方法窗、液體汽靜力水蠶準(zhǔn)測量邊方法和固精密三帽角高程衛(wèi)測量方松法。8.4垂直位膀移、水鉆平位移酬和傾斜唐觀測建筑物的沉降恩與建筑烏物基礎(chǔ)閘的荷載籠有直接拳的關(guān)系走，建筑源物在施暫工過程設(shè)中，由辨于其質(zhì)庫量在不墊斷增加微，荷載辭也在不盼斷增加莖，對基縣礎(chǔ)下的犧土層不湯斷壓縮喉，基礎(chǔ)修的垂直浙位移也歐越發(fā)明他顯。但匙是基礎(chǔ)抽的荷載剪對基礎(chǔ)嫁下土層堵的壓縮忙是逐步臭完成的瓦，故而膝荷載的赤快速增大加并不篩意味著旱沉降量隱的短期蹈迅速變斯化，而租荷載停澆止增加叉時也不活見得沉餐降就會渠立即停汪止。通其過研究鞋可知，匹建筑在貍沙土類即土層上舌的建筑困物，其扮沉降在櫻荷載基懸本穩(wěn)定純后已大丸部分完坡成，沉是降趨于覆穩(wěn)定；尼而建筑與在黏土昂類土層噸上的建螞筑物，陶其沉降置在施工漲期間僅斥完成了哪一部分息，在隨波后的一講段時間膝內(nèi)仍會貍有一定剩程度的絲式沉降變囑化。準(zhǔn)確、定期地對變形體進(jìn)行垂直位移觀測，通過研究變形體上觀測點的累積沉降量、位移速度和位移量，對觀測點的垂直位移進(jìn)行分析和預(yù)報；通過對變形體上多個觀測點的沉降進(jìn)行研究和分析，以獲取整個變形體的垂直位移趨勢和垂直位移速度。8.4垂直位移腫、水平位杠移和傾斜包觀測8.4垂直位移壤、水平位辣移和傾斜信觀測水平位移觀測8.4.2水平位移觀測指的是建筑物平面位置隨時間而發(fā)生的移動，水平位移產(chǎn)生的原因主要是建筑物及其基礎(chǔ)受到水平方向作用力的影響。水平位移觀測可采用三角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)、邊角網(wǎng)、三邊網(wǎng)和視準(zhǔn)線等形式。為了方便，水平位移監(jiān)測網(wǎng)通常都采用獨立坐標(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。為了使各控制點的精度一致，一般都采用一次布網(wǎng)的方式。監(jiān)測網(wǎng)的精度應(yīng)能滿足變形點觀測精度的要求。在設(shè)計監(jiān)測網(wǎng)時，要根據(jù)變形點的觀測精度預(yù)估監(jiān)測網(wǎng)的精度要求，并選擇適宜的觀測等級和方法。8.4垂直位移典、水平位和移和傾斜糾觀測水平位移觀測通常征有基準(zhǔn)線貴法、導(dǎo)線啄法、前方冬交會法、懸后方交會綢法和極坐凱標(biāo)法。其逆中，導(dǎo)線章法是在建煌筑物的適椒當(dāng)位置（虹如建筑物奧的水平廊脈道內(nèi)）布蓮設(shè)兩段不途測定向角集的導(dǎo)線，盒其邊長根諒據(jù)現(xiàn)場的摘實際情況往確定，導(dǎo)宅線端點的創(chuàng)位移可通血過與其他召基準(zhǔn)點聯(lián)油測來確定喜，并應(yīng)定波期進(jìn)行觀思測以驗證妙其穩(wěn)定性育；當(dāng)變形螞點上不方考便架設(shè)儀柿器，或者少變形點有罩危險時，賓多采用前飛方交會法古進(jìn)行觀測粘；如果變續(xù)形點上可擴(kuò)以架設(shè)儀匹器，且與睛三個平面腫基準(zhǔn)點通殿視時，可穩(wěn)采用后方漂交會法；芬極坐標(biāo)法話產(chǎn)生于光狼電測距儀上出現(xiàn)以后禿，這種方醒法應(yīng)用得探比較廣泛守，只要在努變形點上竊可以安置鞠反光鏡，即且與基準(zhǔn)鐮點通視即橡可使用該氏方法。8.4垂直位移爪、水平位數(shù)移和傾斜坡觀測8.4垂直位擊移、水耐平位移曲和傾斜蝦觀測傾斜觀測8.4.3測量建筑物和構(gòu)筑物的傾斜率隨時間變化的工作稱為傾斜觀測。一般在建筑物立面上設(shè)置上、下兩個觀測標(biāo)志，上標(biāo)志通常為建筑物和構(gòu)筑物的中心線或其墻、柱等的頂部點，下標(biāo)志為與上標(biāo)志相應(yīng)的底部點，它們的高差為h，測出上標(biāo)志與下標(biāo)志間的水平距離ΔD，則兩標(biāo)志的傾斜率i為式中，i為兩標(biāo)志的傾斜率；h為上標(biāo)志與下標(biāo)志的高差（m）；ΔD為上標(biāo)志與下標(biāo)志間的水平距離（m）。測定建筑物傾斜度的方法通過測定建筑物基礎(chǔ)的相對沉降確定其傾斜度直接測定法8