变形监测设计书

工程建筑物的变形监测设计书1、 变形监测的内容变形监测是对监视对象或物体（简称变形体）进行测量以确定其空间位置随时间的变化特征。变形监测又称变形测量或变形观测，它包括全球性的变形监测、区域性变形监测和工程的变形监测。变形一般分为两类：变形体自身的形变和变形体的刚体位移。变形体自身的形变包括：伸缩、错动、弯曲、和扭转四种变形，而刚体位移则含整体平移、整体转动、整体转动、整体升降和整体倾斜四种变形。变形监测主要包括水平位移、垂直位移监测，偏距、倾斜、扰度、弯曲、扭转、震动、裂缝等的测量，主要是对描述变形体自身形变和刚体位移的几何量的监测。2、 工程概况安徽建筑工业学院理化实验楼总建筑面积为6800E，主体结构为5层框架结构，高度约28m，设计使用年限50年。测区位于安徽合肥经济开发区内，测区位属城市郊区，测区地势平坦，建筑错落有致，建筑密度较小，通视条件较好，便于开展变形监测作业。路况一般多为水泥路。该测区4月平均气温20°C，属多雨天气。3、 测区已有资料和依据测量规范1、 测区内4个二等水准控制点；2、 测区1：1000核心要素地形图；测量规范：《工程测量规范》《建筑物变形测量规范》4、 控制点及监测点的布置方案原理：在实验楼的外围布设一条闭合水准环形的路线，再由水准环的固定点测定各测点的高程，这样每隔一定周期进行一次精密水准测量，用严密的平差的方法对测量的外业成果进行严密平差，求出各水准点和沉降监测点的高程最或然值。由于实验楼周围没有己知的水准点，在进行变形观测时，在离建筑物60m-90m的地方埋设了4个基准点，与实验楼的监测点构成独立的水准网。监测点布设时从整体到局部，先设计后实施，监测点应该选择在建筑物的四周及建筑物外墙每10-20米处。5、 测量的方法及仪器设备使用水准仪和水准尺，根据水平视线确定两点之间的高差，从而由已知点的高程推求各水准点和沉降监测点的高程。使用的仪器：NI005精密水准仪和观测水准尺在所选择的闭合回路上选取3个普通水准标石作为固定点，将整个闭合回路分为6个测段，每个测段中设置偶数个测站，站与站之间距离应适中。仪器的使用a、安置水准仪打开三角架并使高度适中，目测使架头大致水平，检查脚架腿是否安置稳固，脚架伸缩螺旋是否拧紧，然后打开仪器箱取出水准仪，置于三角架头上用连接螺旋将仪器牢固的固定在三脚架头上。B、 粗略整平粗平时借助圆水准器的气泡居中，使视准轴粗略水平。在整平的过程中，气泡的移动方向与左手大拇指的方向一致。C、 瞄准水准尺首先进行目镜对光，即把望远镜对着明亮的背景，转动目镜对光螺旋，使十字丝清晰。再松开制动螺旋，转动望远镜，用望远镜筒上的照门和准星瞄准水准尺，拧紧制动螺旋。然后从望远镜中观察；转动物镜对光螺旋进行对光，再转动微动螺旋，使竖丝对准水准尺。D、 观测读数水准测量采用中丝读数法，进行往返观测，每站观测顺序为后一后一前一前，黑一红一黑一红。由往测转向返测时，两根标尺应互换位置，并应重新整置仪器。外业观测结束后，应对手簿进行全面检查。合格后，利用平差软件进行平差计算求得各点高程。6、控制网的优化变形网初步设计后，应根据应用的目的和观测条件等，进行变形网的优化工作。（1） 可区分性：当变形模型已知时，采用网的灵敏度和精度。（2） 可靠性：分网的内可靠和外可靠两种。其中内可靠是指变形网能发现最小粗差的能力；外可靠是指没有发现的粗差对变形网待估参数的影响。（3） 成本：即建网所需的费用。有两种原则：最大原则（费用一定，网的质量最好）；最小原则（网的质量满足要求，费用最低变形网进行优化设计时，主要进行一类优化（图形优化）设计，并考虑可靠性研究。7、测量的必要精度论证施测过程按二等水准进行测量，确定使用德国蔡司公司生产NI005电子水准仪，该仪器性能稳定，测量精度:每公里往返测量误差0.4mm,测量数据自动记录，自动存储，前后视距差限制，同方向两次测量数据自检，超过限差自动提示重测。在每次观测前，应对水准仪进行i角检查朴基准点稳定性检查，成果合格才可进行观测点的测量每次观测采用相同的观测路线和观测方法;使用同一仪器和设备;固定观测人员;在基本相同的环境和条件下作业。每站前后视距差不超过0.4m，每站同方向观测值之差不超过0.4mm，全程采用闭合水准路线测量方法施测。水准仪在进行变形监测测量中，影响其每站高差中误差主要有m置平，m照准与m读数，由于三者相互独立，故每站高差中误差为：“ 1■■~r 号r河站=¥%学+叫胴切1瞄8、 成果的整理方法在建筑物沉降观测过程中应随时收集有关资料，主要内容包括水准点布置图及高程、位置和编号，变形观测点布置图，为沉降情况分析或和交工时提交资料做好准备。根据外业观测的数据，基于最小二乘最小范数原则下进行平差，在建筑物沉降观测结束后，可以根据实际需要，提供沉降观测成果表、观测点平面分布及沉降展开图、荷载-时间-沉降曲线图。9、 方案实施时