辽宁科技大学设计题目：辽宁科技大学图书馆沉降监测技术设计学院：土木工程学院专业班级：测绘2011-2班学生姓名：刘九阳学号：任课教师：宁殿民成绩：目录一、图书馆的地理概况 (3)图书馆的坐落 (3)图书馆的文化 (3)二、监测的目的与意义 (3)监测的目的 (3)监测的意义 (3)三、监测的方案 (3)监测的内容与方法 (3)监测的确定 (4)监测方案规范依据 (4)监测测区资料 (4)控制资料 (4)高程基准 (4)方案概括 (4)四、基准点与观测点 (5)基准点 (5)基准点的埋设要求 (5)基准点的选择 (5)基准点的埋设 (5)观测点 (6)观测点的埋设要求 (6)观测点的选择 (6)观测点的埋设 (6)五、根据允许变形量确定观测精度 (6)变形量的等级与精度要求 (6)六、观测等级与观测仪器的确定 (7)图书馆监测的等级与观测仪器的确定 (7)七、外业实测方法与要求 (7)外业实测的方法 (7)外业实测的要求 (7)观测的时间和气象条件 (7)设置测站 (7)间歇与检测 (8)八、观测周期的确定 (8)观测周期规定 (8)观测周期的选择 (8)九、变形网平差计算方法 (8)变形网平差原理 (8)变形网平差计算方法 (8)准基点的平差计算 (8)沉降观测点的平差计算 (9)权的确定 (9)误差方程及法方程 (9)十、变形量的计算 (9)变形量的计算与比较 (9)十一、沉降与倾斜曲线 (10)沉降曲线的绘制 (10)十二、上交材料 (11)上交的内容与分析 (11)一、图书馆的地理概况图书馆的坐落图书馆坐落于千山北麓，毗邻鞍山市高新区，风光秀丽，景色宜人。
建筑面积万平方米，占地面积5千平方米，是一座大型的现代化、多功能、综合性的图书馆，历经数十载的发展，逐步形成了以理工科为主，兼顾社科、管理等学科文献的多类型、多语种、多载体的馆藏体系。
目前馆内现藏书刊总量123万余册，电子图书25万余种、电子期刊万余种、图1.科大图书馆各种光盘万余张，以上资源几乎涵盖了学校目前所开设的全部专业，基本上能够满足读者的需要。
辽宁科技大学图书馆为读者提供24小时网络服务。
图书馆的文化自从有了人类社会以来，便产生了文字，用来记录这些文字的载体—图书也就应运而生。
它记载了从古至今人类历史的发展和演变。
图书馆的功能之一，就是要收集、加工、整理、科学管理这些珍贵的文献资源，以便广大的读者借阅使用。
图书馆是作为保存各民族文化财富的机构而存在的，它担负的保存人类文化典籍任务是图书馆最古老的职能。
二、监测的目的与意义监测的目的（1）分析和评价图书馆的安全状态，了解图书馆变形状况；（2）验证图书馆设计参数；（3）反馈设计图书馆施工的质量；（4）研究正常图书馆的变形规律和预报变形的方法。
监测的意义在于获得图书馆变形观测过程中有关变形大小的一切资料，分析研究这些资料，可以监视图书馆地表变形和图书馆的运营状况。
以便及时了解图书馆的变形，保证科大学子放心读书。
三、监测的方案监测的内容与方法对于图书馆，监测主要内容为沉降监测。
地基的下沉量、楼体的下沉量。
沉降的主要监测方法有：几何水准测量、液态静力水准测量、电磁波测距三角高程测量。
(1)几何水准测量：是用水准仪和水准尺测定地面上两点间高差的方法。
在地面两点间安置水准仪，观测竖立在两点上的水准标尺，按尺上读数推算两点间的高差。
通常由水准原点或任一已知高程点出发，沿选定的水准图2.几何水准原理图路线逐站测定各点的高程。
由于不同高程的水准面不平行，沿不同路线测得的两点间高差将有差异，所以在整理国家水准测量成果时，须按所采用的正常高系统加以必要的改正，以求得正确的高程。
我国国家水准测量依精度不同分为一、二、三、四等。
一、二等水准测量称为“精密水准测量”，是国家高程控制的全面基础，可为研究地壳形变等提供数据。
三、四等水准测量直接为地形测图和各种工程建设提供所必需的高程控制。
(2)液态静力水准：静力水准仪利用连通液的原理，多支通过连通管连接在一起的储液罐的液面总是在同一水平面，通过测量不通储液罐的液面高度，经过计算可以得出各个静力水准仪的相对差异沉降。
假设共有1…n个观测点。
各个观测点之间已用连通管连通。
安装完毕后初始图 3.液态静力水准部分图状态时各测点的安装高程分别为Y01…Y0i…Y0j…Y0n，各测点的液面高度分别为h01…h0i…h0j…h0n。
(3)电磁波测距三角高程原理：是通过观测测站点至照准点的竖直角，再用电磁波测距仪测取此两点间的距离，根据平面三角公式计算此两点间的高差，进而推求待定点高程的方法。
它特别适于高差较大而不便用水准测量时传递高程，以及进行跨越山谷、河流的高程测量和实现陆地与岛屿或岛屿与岛屿之间的高程连测。
当测距和测角的精度达到必要的精度，图4.电磁波测距三角高程原理并采用必要的观测措施时，此法已可达到四等、甚至三等水准测量的精度要求。
监测的确定根据图书馆的设计要求，采用几何水准测量比较好，精度高，适用于图书馆监测地形，因为地形起伏不大，监测方案很好设计。
监测方案规范依据(1)工程建设标准《建筑物沉降观测方法》（DGJ32/J18-2006）；(2)《住宅工程质量通病控制标准》DGJ32/J16-2005；(3)中华人民共和国行业标准《建筑变形测量规程》（JGJ8-2007）；(4)中华人民共和国国家标准《工程测量规范》GB50026-2007；(5)《国家一、二等水准测量规范》GB12897—1991。
监测测区资料控制资料建立独立高程系统，也可以联测国家高等级水准点与国家高程接轨。
提供1985国家高程基准成果。
高程基准高程基准采用1985年国家高程系或独立高程系统。
方案概括根据《工程测量规范》要求，在施工影响范围外布设水准基点，在图书馆主体承重墙或者承重柱上布设沉降观测点。
观测仪器采用精密水准仪按照二等水准观测要求进行观测。
根据对沉降观测点观测的需要及《建筑变形测量规程》（以下简称“规程”）的规定，结合现场实际情况，监控网拟布设成由3个基准点组成的一个环形的二等水准网，编号为BM1～BM3高程测量采用国家高程系统。
基准点将设在变形影响范围以外便于长期保存的位置，基准点采用图书馆外固定地址上水准基点。
观测水准基点埋设在沉降稳定的图书馆筑物上。
其具体位置根据现场情况及“规程”的有关要求进行布点，均布于图书馆建筑物上。
四、基准点与观测点基准点基准点的埋设要求基准点可分为两级：固定基准和工作基准。
固定基准点一般选择3个以上，如图5所示。
距建筑物一定的距离（一般不少于倍建筑物高）当有3个点时，除某两点的连线与主要轴线平行外，另一点应跨过建(构) 筑物且对其长边基本构成等腰或三个基点基本构成直角三角形；当点数多于3个时，除应满，图5.基准点的埋设足以上条件外其余的点应较均匀地分布在建(构)筑物的四周，距离可偏远一些。
工作基点选择在地势相对稳定便于观测的位置。
一般在离建筑物30m 以外150m 以内地势稳定的地方选择和埋设水准点。
基准点的选择基准点是变形监测的基础，基准点一般要求绝对稳定，在位置选择时要注意以下几方面：（1）位置要选在变形范围以外；（2）地势稳定；（3）深埋；基准点的埋设(1)尽量利用城建部门建立的水准点和各级平面控制点，作为沉降观测的起算点。
(2)在该区域内有修建年代较长、基础稳定的建筑物时，则可在该建筑物上设置墙上水准点。
在墙上凿一个长约200mm 的洞，将直径为20mm、长约250mm 的圆钢嵌进洞内约200mm，露出墙外约50mm。
向上弯的标头呈圆形用水泥将洞填满，洞口抹齐与墙面平。
(3)建立浅埋水准点。
该点应选在较隐蔽而且通视良好保证安全的地方。
首先挖长1150mm、宽110mm左右的小浅井，地面整实。
用直径20mm、长约117mm 的螺纹钢上部凿成半圆形，下部焊成十字。
将焊成的十字型螺纹钢放入井内，直接灌注混凝土，露出地面约60mm 左右，顶部要砌筑保护盖。
图6.基准点的埋设观测点观测点的埋设要求确定沉降观测点的位置是非常重要的，必须数量足够、点位适当。
沉降观测点的数目和位置又与建筑物的大小、荷载、基础类型和地质条件有关，并且要能够全面反映建筑物的沉降情况。
沉降观测点的选择还应便于建筑物基础沉降的现场观测，易于保存，并不受损坏。
观测点的选择图7.观测点的埋设(1)通常在建筑物的四角点、中点、转角处等能反映变形特征和变形明显的部位布设沉降观测点，点间距一般为10m ～ 20m；(2)对于设有后浇带及施工缝的建筑物，应在其两侧布设沉降观测点；(3)对于新建与原有建筑物的连接处，应在其两侧的承重墙或支柱上布设沉降观测点；(4)对于一些大型工业厂房，除按上述原则布设沉降观测点外，还应在大型设备四周的承重墙或支柱上布设沉降观测点。
观测点的埋设(1)观测点本身应牢固稳定，确保点位安全，能长期保存；(2)观测点的上部必须为突出的半球形状或有明显的突出之处，与柱身或墙身保持一定的距离；(3)要保证能在点上垂直置尺和良好的通视条件。
五、根据允许变形量确定观测精度变形量的等级与精度要求表1.变形测量等级及精度要求表2.水准测量的主要技术（1）4122030表3. 水准观测的主要技术要求（2）辅分划或黑、六、观测等级与观测仪器的确定图书馆监测的等级与观测仪器的确定虽然外业观测采用的是国家二等水准测量方法,但是外业观测技术指标不能完全采用与其相同的技术指标。
根据工程的精度、使用的仪器及沉降观测的具体要求制定出适合本工程的技术指标标尺采用条式因瓦水准尺；仪器采用DS05精密水准仪和国家二等技术指标。
七、外业实测方法与要求外业实测的方法对水准基点及沉降观测点均采用二等水准测量方法.(1)往测: 奇数测站采用后—前—前—后; 偶数测站采用前—后—后—前观测顺序；(2)返测: 奇数测站采用前—后—后—前; 偶数测站采用后—前—前—后观测顺序；(3)对沉降点的观测时尽量采用测站固定、人员固定和一个后视几个前视的方法。
外业实测的要求观测的时间和气象条件水准观测应在标尺分划线成像清晰而稳定时进行。
下列情况下，不应进行观测：(1)日出后与日落前30分钟内；(2)太阳中天前后各约2h内（可根据地区、季节和气象情况，适当增减中午间歇时间）；(3)标尺分划线的影像跳动而难于照准时；(4)气温突变时；(5)风力过大而使标尺与仪器不能稳定时。
设置测站二等水准观测，须根据路线土质选用尺桩或尺台（尺台重量不轻于5kg）作转点尺承，所用尺桩或尺台数，应不少于4个。
特殊地段可采用大帽钉。
测站视线长度（仪器至标尺距离）、前后视距差、视线高度按表4规定执行。
表4二等水准要求注：下丝为近地面的视距丝。
间歇与检测观测间歇时，最好在水准点上结束。
否则，应在最后一站选择两个坚稳可靠、光滑突出、便于放置标尺的固定点，作为间歇点。