10. 4基本监测方法与技术要求
10. 4. 1变形监测的方法,应根据监测项目的特点、精度要求、变形速率以及监测体的安全性等指标,按表10. 4. 1选用。也可同时釆用多种方法进行监测。
表10 4.1 变形监测方法的选择
| 类别 | 监测方法 |
| 水平位移监测 | 三角形网、极坐标法、交会法、GPS测量、正倒垂线法、视准线法、引张线法、激光准直法、精密测(量)距、伸缩仪法、多点位移计、倾斜仪等 |
| 垂直位移监测 | 水准测量、液体静力水准测量、电磁波测距三角高程测量等 |
| 三维位移监测 |
全站仪自动跟踪测量法、卫星实时定位测量(GPS—RTK)法、 摄影测量法等 |
| 主体倾斜 |
经纬仪投点法,差异沉降法、激光准直法、垂线法、倾斜仪、电垂直梁等 |
| 挠度观测 | 垂线法、差异沉降法、位移计、挠度计等 |
| 监测体裂缝 | 精密测(量)距、伸缩计、测缝计、位移计、摄影测量等 |
| 应力、度变监测 | 应力计、应变计 |
10. 4. 3交会法、极坐标法的主要技术要求,应符合下列规定:
1用交会法进行水平位移监测时,宜釆用三点交会法;角交会法的交会角,应在60°〜120°之间,边交会法的交会角,宜在30°〜150°之间。
2用极坐标法进行水平位移监测时,宜釆用双测站极坐标法,其边长应釆用电磁波测距仪测定。
3测站点应釆用有强制对中装置的观测墩,变形观测点,可埋设安置反光镜或觇牌的强制对中装置或其他固定照准标志。
10. 4. 4视准线法的主要技术要求,应符合下列规定:
1视准线两端的延长线外,宜设立校核基准点。
2视准线应离开障碍物1m以上。
3各测点偏离视准线的距离,不应大于2cm;采用小角法时可适当放宽,小角角度不应超过30 "。
4视聲测量,可选用活动觇牌法或小角度法。当釆用活动觇牌法观测时,监测精度宜为视准线长度的1 / 100000;当采用小角度法观测时,监测精度应按(10. 4. 4)式估算:
ms=mβL/p mi)
式中ms——位移中误差(mm);
mβ——测角中误差("),
L——视准线长度(mm);
p——206265".
5基准点、校核基准点和变形观测点,均应采用有强制对中装置的观测墩。
6当釆用活动觇牌法观测时,观测前应对成牌的零位差进行测定。
10. 4. 5引张线法的主要技术要求,应符合下列规定:
1引张线长度大于200m时,宜釆用浮托式.
2引张线两端,可设置倒垂线作为校核基准点,也可将校核基准点设置在两端山体的平洞内.
3引瓶宜采用直径为φ0.8〜φ1.2mm的不锈钢丝.
4观测时,测回较差不应超过0.2mm。
10. 4. 6正、倒垂线法的主要技术要求,应符合下列规定:
1应根据垂线长度,合理确定重锤重量或浮子的浮力.
2垂线宜釆用直径为0. 8〜1.2mm的不锈钢丝或因瓦丝。
3单段垂线长度不宜大于50m。
4需要时,正倒垂可结合布设.
5测站应釆用有强制对中装置的观测墩。
6垂线观测可釆用光学垂线坐标仪,测回较差不应超过0.2m.
10. 4. 7激光测量的主要技术要求,应符合下列规定:
1激光器(包括激光经纬仪、激光导向仪、激光准直仪等)宜安置在变形区影响之外或受变形影响较小的区域.激光器应釆取防尘、防水措施.
2安置激光器后,应同时在激光器附近的激光光路上,设立固定的光路检核标志。
3整个光路上应无障碍物,光路附近应设立安全警示标志。
4目标板(或感应器),应稳固设立在变形比较敏感的部位并与光路垂直;目标板的刻划,应均匀、合理。观测时应将接收到的激光光斑,调至*小、*清晰。
10. 4. 8当釆用水准测量方法进行垂直位移监测时,应符合下列规定,
1垂直位移监测网的主要技术要求,应符合表10. 4. 8的规定. 表10.4.8垂直位移监测网的主要技术要求
| 等级 | 变形观测点的高程 中误差(mm) | 每站高差中误差 (mm) |
往返较差、附合或环线 闭合差(mm) |
检测已测高差 较差(mm) |
| 一等 | 0.3 | 0.07 | 0. 15 | 0.2 |
| 二等 | 0.5 | 0.15 | 0. 30 | 0. 4 |
| 三等 | 1.0 | 0. 30 | 0. 60 | 0.8 |
| 四等 | 2.0 | 0. 70 | 1.40 | 2.0 |
2水准观测的主要技术要求,应符合本规范10. 3. 4条的规定。
10. 4. 9静力水准测量,应满足下列要求:
1静力水准观测的主要技术要求,应符合表10. 4. 9的规定。 表10.4.9静力水准观测的主要技术要求
| 等级 | 仪器类型 | 读数方式 | 两次观测高差较差(mm) |
环线及附合路线 闭合差(mm) |
| 一等 | 封闭式 | 接触式 | 0.15 | 0. 15 |
| 二等 | 封闭式、敞口式 | 接触式 | 0. 30 | 0. 30 |
| 三等 | 敞口式 | 接触式 | 0. 60 | 0. 60 |
| 四等 | 敞口式 | 目视式 | 1.40 | 1.40 |
2观测前,应对观测头的零点差进行检验。
3应保持连通管路无压折,管内液体无气泡。
4观测头的圆气泡应居中。
5两端测站的环境温度不宜相差过大。
6仪器对中误差不应大于2mm,倾斜度不应大于10'.
7宜釆用两台仪器对向观测,也可釆用一台仪器往返观测。液面稳定后,方能开始测量;每观测一次,应读数3次,取其平均值作为观测值。
10. 4. 10电磁波测距三角高程测量,宜釆用中点单觇法,也可釆用直返觇法。其主要技术要求应符合下列规定:
1垂直角宜釆用1 "级仪器巾丝法对向观测各6测回,测回间垂直角较差不应大于6 "。
2测距长度宜小于500m,测距中误差不应超过3mm。
3觇标高(仪器高),应精确量至0. 1mm。
4必要时,测站观测前后各测量一次气温、气压,计算时加入相应改正。
10. 4. 11主体倾斜和挠度观测,应符合下列规定:
1可釆用监测体顶部及其相应底部变形观测点的相对水平位移值计算主体倾斜。
2可釆用基础差异沉降推算主体倾斜值和基础的挠度。
3重要的直立监测体的挠度观测,可采用正倒垂线法、电垂直梁法。
4监测体的主体倾斜率和按差异沉降推算主体倾斜值,按本规范附录F的公式计算;
按差异沉降推算基础相对倾斜值和基础挠度,按本规范附录G的公式计算。
10. 4. 12当监测体出现裂缝时,应根据需要进行裂缝观测并满足下列要求:
1裂缝观测点,应根据裂缝的走向和长度,分别布设在裂缝的*宽处和裂缝的末端。
2裂缝观测标志,应跨裂缝牢固安装。标志可选用镶嵌式金属标志、粘贴式金属片标志、钢尺条、坐标格网板或专用量测标志等。
3标志安装完成后,应拍摄裂缝观测初期的照片。
4裂缝的量测,可采用比例尺、小钢尺、游标卡尺或坐标格网板等工具进行;量测应精确至0. 1mm。
5裂缝的观测周期,应根据裂缝变化速度确定。裂缝初期可每半个月观测一次,基本稳定后宜每月观测一次,当发现裂缝加大时应及时増加观测次数,必要时应持续观测。
10. 4. 13全站仪自动跟踪测量的主要技术要求,应符合下列规定:
1测站应设立在基准点或工作基点上,并釆用有强制对中装置的观测台或观测墩;测站视野应开阔无遮挡,周围应设立安全警示标志;应同时具有防水、防尘设施。
2监测体上的变形观测点宜采用观测棱镜,距离较短时也可釆用反射片。
3数据通信电级宜釆用光箱或专用数据电缆,并应安全敷设,连接处应釆取绝缘和防水措施。
4作业前应将自动观测成果与人工测量成果进行比对,确保自动观测成果无误后,方能进行自动监测。
5测站和数据终端设备应备有不间断电源。
6数据处理软件,应具有观测数据自动检核、超限数据自动处理、不合格数据自动重测,观测目标被遮挡时,可自动延时观测处理和变形数据自动处理、分析、预报和预警等功能。
10. 4. 14当釆用摄影测量方法时,应满足下列要求:
1应根据监测体的变形特点、监测规模和精度要求,合理选用作业方法,可釆用时间基线视差法、立体摄影测量方法或实时数字摄影测量方法等。
2监测点标志,可釆用十字形或同心圆形,标志的颜色应使影像与标志背景色调有明显的反差,可釆用黑、白、黄色或两色相间。
3像控点应布设在监测体的四周;当监测体的景深较大时,应在景深范围内均匀布设。像控点的点位精度不宜低于监测体监测精度的1 / 3。
当釆用直接线性变换法解算待定点时,一个像对的控制点宜布设6〜9个;当釆用时间基线视差法时,一个像对宜布设4个以上控制点。
4对于规模较大、监测精度要求较高的监测项目,可釆用多标志、多摄站、多相片及多量测的方法进行。
5摄影站,应设置在带有强制归心装置的观测墩上。对于长方形的监测体,摄影站宜布设在与物体长轴相平行的一条直线上,并使摄影主光轴垂直于被摄物体的主立面;对于圆柱形监测体,摄影站可均匀布设在与物体中轴线等距的周围。
6多像对摄影时,应布设像对间起连接作用的标志点。
7变形摄影测量的其他技术要求,应满足现行国家标准《工程摄影测量规范》GB 50167的有关规定。
10. 4. 15当釆用卫星实时定位测量(GPS-RTK)方法时,其主要技术要求应符合下列规定:
1应设立*性固定参考站作为变形监测的基准点,并建立实时监控中心。
2参考站,应设立在变形区之外或受变形影响较小的地势较高区域,上部天空应开阔,无高度角超过10°的障碍物,且周围无GPS信号反射物(大面积水域、大型建构物),及无高压线、电视台、无线电发射站、微波站等干扰源。
3流动站的接收天线,应*设置在监测体的变形观测点上,并釆取保护措施。接收天线的周围无高度角超过10°的障碍物。变形观测点的数日应依具体的监测项目和监测体的结构灵活布设。接收卫星数量不应少于5颗,并釆用固定解成果。
4数据通信,对于长期的变形监测项目宜釆用光缆或专用数据电缆通信,对于短期的监测项目也可采用无线电数据链通信。
10. 4. 16应力、应变监测的主要技术要求,应符合下列规定:
1监测点,应根据设计要求和工程需要合理布设。
2传感器应具有足够的强度、抗腐蚀性和耐久性,并具有抗震和抗冲击性能;传感器的量程宜为设计*大压力的1. 2倍,其精度应满足工程监控的要求;连接电缆应采用耐酸碱、防水、绝缘的专用电缆。
3传感器埋设前,应进行密封性检验、力学性能检验和温度性能检验,满足要求后方能使用。
4传感器应密实埋设,其承压面应与受力方向垂直;连接电缆应进行编号。
5传感器预埋稳定后,方能测定静态初始值。
6应力、应变监测周期,宜与变形监测周期同步。
