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变形测量

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    建(构)筑物变形观测的方法,要根据建(构)筑物的性质、变形情况、观测精度、周围的环境以及对观测的要求来选定。变形测量方法与测量仪器的发展密切相关,常用的有以下几种方法。

(1)常规测量方法。包括精密水准测量三角高程测量、三角(边)测量、导线测量、交会法等。测量仪器主要有经纬仪(光学、电子)、水准仪(光学、电子)、电磁波测距仪全站仪等。这类方法的测量精度高,应用灵活,适用于不同变形体和不同的工作环境。

(2)摄影测量。该方法不需要接触被监测的建筑物,摄影影像的信息量大,利用率高,外业工作量小,观测时间短,可获取快速变形过程,可同时确定工程上任意点的变形。数字摄影测量实时摄影测量为该技术在变形观测中的应用开拓了更好的前景。

(3)特殊测量方法。包括各种准直测量法(如激光准直仪)、挠度曲线测量法(测斜仪观测)、液体静力水准测量法和微距离精密测量法(如铟瓦线尺测距仪)等。这些方法可实现连续自动监测和遥感,且相对精度高,但测量范围不大,仅能提供局部变形信息。

(4)空间测量技术。包括甚长基线干涉测量VLBI)、卫星测高、全球定位系统(GPS)等。空间测量技术先进,可以提供大范围的变形信息,是研究地球板块运动和地壳形变等全球性变形的主要手段。GPS定位技术已经在区域变形观测和大型工程变形监测中应用,具有全天候、高精度、实时、连续、自动监测的优点,并且能够与远程数据传输相结合,实现监测与决策智能化。

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指标

1.变形观测的精度

    建(构)筑物变形观测的精度要求,取决于允许变形的大小和观测目的。观测目的通常分为施工检查、建(构)筑物安全监测和研究工程变形过程三种情况。一般来讲,施工检查对变形观测精度要求较低,建(构)筑物安全监测精度要求较高,研究工程变形过程要求精度最高。

    变形测量的级别划分与其精密要求应符合图1的规定。其中,观测点测站高差中误差,是指几何水准测量测站高差中误差或静力水准测量、电磁波测距三角高程测量中相邻观测点相应测段间等价的相对高差中误差;观测点坐标中误差,是指观测点相对测站点(如工作基点等)的坐标中误差、坐标差中误差以及等价的观测点相对基准线的偏差中误差、建筑(或构件)相对底部固定点的水平位移分量中误差。观测点点位中误差为观测点坐标中误差的√2倍。

    测量工作开始前,应根据变形类型、测量目的、任务要求以及测区条件进行施测方案设计。重大工程或具有重要科研价值的项目,还应进行监测网的优化设计。施测方案应经实地勘选、多方案精度估算和技术经济分析比较后择优选取。

2.变形观测的周期

    建筑变形测量应按确定的观测周期与总次数进行观测。变形观测周期的确定应以能系统地反映所测建筑变形的变化过程且不遗漏其变化时刻为原则,并综合考虑单位时间内变形量的大小、变形特征、观测精度要求及外界因素影响确定。

(1)对于单一层次布网,观测点与控制点应按变形观测周期进行观测,对于两个层次布网,观测点及联测的控制点应按变形观测周期进行观测,控制网部分可按复测周期进行观测。

(2)控制网复测周期应根据测量目的和点位的稳定情况而定,一般宜每半年复测一次。在建筑施工过程中应适当缩短观测时间间隔,点位稳定后可适当延长观测时间间隔。当复测成果或检测成果出现异常,或测区受到如地震、海啸、洪水、台风、爆破等外界因素影响时,应及时进行复测。

(3)变形测量的首次(零周期)观测应适当增加观测量,以提高初始值的可靠性。

(4)不同周期观测时,宜采用相同的观测网形和观测方法,并使用相同类型的测量仪器。

(5)当建筑变形观测过程中发生下列情况之一时,必须立即报告委托方,同时应及时增加观测次数或调整变形观测方案:

①变形量或变形速率出现异常变化;

②变形量达到或超出预警值;

③周边或开挖面出现塌陷、滑坡;

④建筑本身、周边建筑及地表出现异常;

⑤由于地震、暴雨、冻融等自然灾害引起的其他变形异常情况。

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