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三 各种测量方法及其误差
1 摄影测量方法 a 在一个平面内的物体的单张相片摄影，像片与物体平面 平行 b 在一个平面内的物体的单张相片重复摄影测量之变形观 测 c 空间物体的平行摄影测量像片 d 空间物体的会聚像对 2 大地常规测量方法 三角高程测量、因瓦尺测量、精密水准测量、准直测量、 三边测量、精密导线测量等 3 专门仪器测量方法 电伸长计、测斜仪、电压力计、电温度计、无线电测距仪、 偏转仪等
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§2.2 变形观测的精度
工业与民用建筑物允许误差: 工业与民用建筑物允许误差:因主要内容是基础沉 陷和建筑物本身的倾斜，其观测精度应根据建筑 陷和建筑物本身的倾斜， 基础的允许沉陷值、允许倾斜度、 物 基础的允许沉陷值 、 允许倾斜度 、 允许相对弯 等来决定，同时也应考虑其沉陷速度。 矩 等来决定 ， 同时也应考虑其沉陷速度 。 如 《 建 筑地基基础设计规范》规定对于箱形基础60 60m 筑地基基础设计规范》规定对于箱形基础60m高的 建 筑 ， 允 许 倾 斜 度 为 2‰ ， 即 顶 点 偏 移 限 值 为 120mm 若以1 20作为观测中误差 mm， 作为观测中误差， m=± mm。 120mm，若以1/20作为观测中误差，则m=±6mm。 混凝土坝：测定变形值的精度一般为± 混凝土坝：测定变形值的精度一般为±1mm 土工建筑物：测定其变形值的精度不低于± 土工建筑物：测定其变形值的精度不低于±2mm
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§2.5 基准点及工作基点的布设
2.5.1 基点的布设 例子： 点高程HA 35.00米 HA＝ 点高程待定， 例子：A点高程HA＝35.00米，B点高程待定， 一月份测点Hab=5.374 Hab=5.374米 二月份测点Hab=5.363 Hab=5.363米 一月份测点Hab=5.374米,二月份测点Hab=5.363米， 点沉陷是多少？ 则B点沉陷是多少？
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§2.4
（1）有足够的点数
变形观测点的布置
观测点布设必须遵循的基本原则： 2.4.1 观测点布设必须遵循的基本原则：
（2）应考虑特征点，即能控制整个建筑物变化的点和关键 应考虑特征点， 部位上的点 （3）应与变形体紧密结合在一起 布设时需要和具体的建筑物联系在一起， 布设时需要和具体的建筑物联系在一起，具体情况具体 分析。 分析。
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按允许值计算高大建筑的倾斜观测精度 建筑 类型 多层 高层 超高 高耸
层数 宽度B 高度A
倾斜允许值
B α＝ 100 H
观测精度
mp =
∆ =α •H
αH
20
5－8 8－20 20以上
10米左 右 15米左 右 20米左 右
15－30 30－60 60－120
3.3‰ 2.5‰ 1.7‰ 1.5‰
§2.4
变形观测点的布置
4. 布设依据 观测点应布设在建筑物沉降变化较显著的地方， （1）观测点应布设在建筑物沉降变化较显著的地方，并考 虑到施工期间和投产后能顺利进行测量； 虑到施工期间和投产后能顺利进行测量； （2）建筑四角、中心点及内部承重墙上均需埋设观测点， 建筑四角、中心点及内部承重墙上均需埋设观测点， 并应沿房屋周长每隔10 20米设置一个观测点 10到 米设置一个观测点， 并应沿房屋周长每隔10到20米设置一个观测点，工业厂 房的每个柱子都需设点； 房的每个柱子都需设点； （3）由于相邻建筑物会产生相互影响，因此高层和底层建 由于相邻建筑物会产生相互影响， 筑、新老建筑物的连接处以及在相接处的两边都应布设 观测点； 观测点； （4）在人工加固地基与天然地基交界处和基础彻深相差悬 殊的地方，以及相接处的两边都应布设； 殊的地方，以及相接处的两边都应布设；
第二章 变形观测的布设
西南石油大学测绘教研室
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§2.1 基本概念
变形监测的测量点,一般分为基准点、 变形监测的测量点,一般分为基准点、工作点和观测点三类 基准点:一定数量的位置固定或变化甚小的点,又叫基点。 基准点:一定数量的位置固定或变化甚小的点,又叫基点。 埋设在比较稳定的基岩上或在变形以外，尽可能长 埋设在比较稳定的基岩上或在变形以外， 期的保存和稳固。 期的保存和稳固。 工作点： 工作点：实际工作中存在利用基点困难或基点布设不合理 的时候，埋设点介于基点和观测点之间的过渡点。 的时候，埋设点介于基点和观测点之间的过渡点。 埋设在被观测对象附近，观测周期内保持稳定。 埋设在被观测对象附近，观测周期内保持稳定。 观测点：位于变形体上的具有代表性的点。 观测点：位于变形体上的具有代表性的点。 变形观测系统：由基准点、 变形观测系统：由基准点、工作点和观测点组成的观测系 统。
栀杆的自振周期 微波塔在风荷载作用下的变形 栀杆的顶部位移 工业与民用建筑物相邻柱基的 差异沉降（1）框架结构 （2）当基础不均匀沉降时不产 生附加压力的结构 高耸建筑物基础的倾斜 h ≦20m 20 ≦h ≦50m时 50 ≦h ≦100m时 砖石承重结构基础的局部倾斜
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≦0.003 ≦0.006 ≦0.005 砂土和中低压缩性粘土 0.002L h 相对地面的建筑物高度
99毫米 150 204
5.0毫米 7.5 10.2
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2.按允许观测实测数据的统计分析确定观测精度
原则：从实际经验出发并顾及当前的测量技术水平而定。 原则：从实际经验出发并顾及当前的测量技术水平而定。 （1）特殊精密工程 （2）科学研究为目的的变形观测 （3）大型工程建筑物 （4）水利工程建筑物 （5）土木工程 （6）滑坡变形观测精度
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§2.4
变形观测点的布置
2.4.2 工业与民用建筑物变形观测 1. 观测的内容 基础沉陷观测和建筑物本身的变形观测 建筑物本身的变形观测， 基础沉陷观测和建筑物本身的变形观测，一般建 筑物主要是基础的沉陷观测， 筑物主要是基础的沉陷观测，对于高层建筑辅以倾 斜观测和风振观测， 斜观测和风振观测，大型设备和建筑必须要做水平 和位移观测。 和位移观测。 2. 方案设定过程 通常有设计部门提出要求， 通常有设计部门提出要求，设计人员和现场测量 人员共同研究后确定。 人员共同研究后确定。 3. 注意点 第一：要有足够的密度， 第一：要有足够的密度，反映出整个基础的沉 陷情况，点位尽量对于轴线对称， 陷情况，点位尽量对于轴线对称，以利于变形分析 第二：做到不浪费人、 第二：做到不浪费人、财、物力 14 第三： 第三：注意观察点和建筑物的结合情况
多媒体课件ຫໍສະໝຸດ 20重点坝段多媒体课件
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§2.4
2.4.4 混凝土重力坝
变形观测点布置
1.变形观测的内容：垂直位移观测和水平位移观测； 1.变形观测的内容：垂直位移观测和水平位移观测； 变形观测的内容 2.测点布设原则： 2.测点布设原则： 测点布设原则 应该具有代表性且能控制坝体的主要变性情况。 应该具有代表性且能控制坝体的主要变性情况。 3.观测点位置 3.观测点位置 （1）观测点一般都设在坝面上：最大坝高处、合拢口、泄 观测点一般都设在坝面上：最大坝高处、合拢口、 水底口、闸门处、坝底地形变化较大处、地质不良处。 水底口、闸门处、坝底地形变化较大处、地质不良处。 （2）坝轴线方向的横断面及两端，断面间距40至80米，沿 坝轴线方向的横断面及两端，断面间距40至80米 40 不同的高程布设4 不同的高程布设4至5条断面图
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§2.4 变形观测点的布置
例：高533米的电视塔 的点位布设
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§2.4
2.4.3 混凝土重力坝
1.垂直位移观测点的布置
变形观测点布置
坝体垂直位移包括基础沉陷和混凝土坝体本身在垂直方向的伸 缩。其中主要是基础沉陷。 其中主要是基础沉陷。 2.水平位移观测点的布置 在同一高程面上不同点在垂直于坝的纵向轴线方向的水平位移 （例如用引张线法与视准线法测量的位移） 例如用引张线法与视准线法测量的位移） 同一铅垂线的不同高程面上的水平位移（ 同一铅垂线的不同高程面上的水平位移 （ 如用正锤线以坐标仪测 量的水平位移） 量的水平位移）。 及任意点在任意方向的水平位移(如前交法测得的水平位移） 及任意点在任意方向的水平位移(如前交法测得的水平位移）。
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§2.3 变形观测的频率
取决于工程建筑物观测的内容、荷载的变化、 取决于工程建筑物观测的内容、荷载的变化、地基的土质 性质、建筑物的结构性质、诸多外界条件的变化等。 性质、建筑物的结构性质、诸多外界条件的变化等。 1、一般在施工期间：每次增加荷载前、后应分别观测一次 一般在施工期间：每次增加荷载前、 ，有时在期间还要加测一至两次，如遇特殊情况（大暴雨 有时在期间还要加测一至两次，如遇特殊情况（ 、洪水）也要加测；工程建筑物在竣工前、后应分别观测 洪水）也要加测；工程建筑物在竣工前、 一至两次等。 一至两次等。 例子一： 例子一：
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§2.2 变形观测的精度
一 精度原则
工程建筑物的变形观测能否达到预期的目的， 工程建筑物的变形观测能否达到预期的目的，最基本的因 素是观测点的布置、观测的精度和频率， 素是观测点的布置、观测的精度和频率，以及每次观测所 进行的时间。 进行的时间。 变形观测的精度要求： 变形观测的精度要求：取决于该工程建筑物预计的允 许变形值的大小和进行观测的目的。 许变形值的大小和进行观测的目的。 观测的中误差: 观测的中误差:一般要求观测的中误差应小于允许变形 值的1 10- 20（FIG第十三届会议 第十三届会议） 值的 1/10-1/20 （ FIG 第十三届会议 ） ； 如果观测的目的是 为了研究其变形的过程，则其中误差应比这个数值小得多。 为了研究其变形的过程 ， 则其中误差应比这个数值小得多 。
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高压缩性粘土 0.003L
L 相邻柱基之中心间距
二 分析变形观测的必要精度 1 按允许变形值来确定观测精度
M= ∆容 10－20
例子1：某核电厂变坡的允许变形（滑坡）值为20mm，根据 以上原则可确定变形观测的必要精度为±1mm. 例子2：某综合勘察院在观测一栋30米的大楼变形时，根据 设计人员提出的允许倾斜度为千分之四，求得允许的偏移 值为120mm,进一步求得观测中误差为±6mm. 例子3：为了监测桥梁安全而进行的变形观测，根据相关规 定，钢结构桥梁线路与桥跨中心线的偏差允许值为50毫米， 按上诉原则，算算变形精度是多少？