變形監(jiān)測方案

1第四章變形監(jiān)測方案設(shè)計(jì)變形監(jiān)測方案設(shè)計(jì)概述變形測量的精度、周期與可靠性監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)變形監(jiān)測網(wǎng)設(shè)計(jì)變形監(jiān)測工程的組織與實(shí)施2023/6/3024.1變形監(jiān)測方案設(shè)計(jì)概述

建筑物變形測量工作開始前，應(yīng)根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的等級和要求、變形類型、測量目的、任務(wù)要求以及測區(qū)條件進(jìn)行施測方案設(shè)計(jì)，確定變形測量的內(nèi)容、精度級別、基準(zhǔn)點(diǎn)與變形點(diǎn)布設(shè)方案、觀測周期、儀器設(shè)備及檢定要求、觀測與數(shù)據(jù)處理方法、提交成果內(nèi)容等，編寫技術(shù)設(shè)計(jì)書或施測方案?！督ㄖ镒冃螠y量規(guī)范》3.0.32023/6/3034.1.1變形監(jiān)測方案設(shè)計(jì)工作的內(nèi)容變形監(jiān)測方案直接影響到觀測成本、成果精度和可靠性，一般制定變形監(jiān)測方案的工作內(nèi)容有：相關(guān)工程資料的收集監(jiān)測內(nèi)容的確定監(jiān)測方法與儀器的確定施測部位和測點(diǎn)布置的確定監(jiān)測精度與周期（頻率）的確定監(jiān)測工程組織與實(shí)施4.1.2變形監(jiān)測方案的設(shè)計(jì)的依據(jù)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖或樁位布置圖；工程地質(zhì)堪察報告；降水、挖土方案或打樁流程圖；工程建設(shè)場區(qū)的各種比例尺地形圖；場區(qū)周邊管線平面布置圖；周邊受影響區(qū)域內(nèi)的擬保護(hù)對象的建筑結(jié)構(gòu)圖；2023/6/3044.1.2變形監(jiān)測方案的設(shè)計(jì)的依據(jù)地下主體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和主體結(jié)構(gòu)施工方案；最新監(jiān)測元件和設(shè)備樣本；國家現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)定、規(guī)范、合同協(xié)議等；結(jié)構(gòu)類型相似或相近工程的經(jīng)驗(yàn)資料等5要盡量多的收集相關(guān)資料4.1.3變形監(jiān)測方案的設(shè)計(jì)的原則以安全監(jiān)測為目的，針對監(jiān)測對象安全穩(wěn)定的主要指標(biāo)進(jìn)行；測點(diǎn)的布置應(yīng)能夠比較全面地反映出監(jiān)測對象的工作狀態(tài)。按照國家現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)定與規(guī)范進(jìn)行。應(yīng)盡量采用先進(jìn)的測試技術(shù)，積極選用效率高、可靠性強(qiáng)的先進(jìn)儀器和設(shè)備。各監(jiān)測項(xiàng)目應(yīng)能夠相互校驗(yàn)，以利于進(jìn)行變形分析。在滿足監(jiān)測性能和精度要求前提下，力求減少費(fèi)用。方案中臨時監(jiān)測項(xiàng)目和永久監(jiān)測項(xiàng)目應(yīng)相互銜接。應(yīng)盡量減少與工程施工的交叉影響。2023/6/3064.1.4編制變形監(jiān)測方案的步驟接受委托、明確監(jiān)測對象和監(jiān)測目的；收集編制監(jiān)測方案所需要的基礎(chǔ)資料；現(xiàn)場踏勘，了解周圍環(huán)境；編制監(jiān)測方案初稿，并提交委托單位審閱；會同有關(guān)部門商定各類監(jiān)測項(xiàng)目警戒值（即監(jiān)測應(yīng)達(dá)到的精度），并對監(jiān)測方案初稿進(jìn)行商討，以形成修改文件；根據(jù)修改文件來完善監(jiān)測方案，并形成正式的監(jiān)測方案。2023/6/3074.1.5變形監(jiān)測方案設(shè)計(jì)書的內(nèi)容監(jiān)測目的；工程概況；監(jiān)測內(nèi)容和測點(diǎn)數(shù)量；各類測點(diǎn)布置平面圖；各類測點(diǎn)布置剖面圖；監(jiān)測周期、頻率與精度的確定；監(jiān)測儀器設(shè)備的選用；2023/6/3084.1.5變形監(jiān)測方案設(shè)計(jì)書的內(nèi)容-2觀測與數(shù)據(jù)處理方法；各類警戒值的確定；監(jiān)測人員的配備；監(jiān)測報告送達(dá)對象和時限；監(jiān)測注意事項(xiàng)；監(jiān)測費(fèi)用預(yù)算。2023/6/309組織與實(shí)施4.2變形監(jiān)測的精度、周期及可靠性4.2.1變形監(jiān)測精度的確定4.2.2變形監(jiān)測周期的確定4.2.3變形監(jiān)測可靠性2023/6/30104.2.1變形測量的精度規(guī)范、設(shè)計(jì)允許變形值的大小、觀測目的（FIG）第13屆會議（1971年）：確保建筑物的安全，則其觀測的中誤差應(yīng)小于允許變形值的1/10~1/20。1981年，F(xiàn)IG第16屆會議認(rèn)為：為實(shí)用的目的，觀測的中誤差應(yīng)不超過允許變形值的1/10~1/20，或1~2mm，為科研的目的，觀測的中誤差應(yīng)分別小于允許變形值的1/20~1/100，或0.02mm。2023/6/30112023/6/3012建筑物變形測量等級其精度要求等級垂直位移監(jiān)測觀測點(diǎn)測站高差中誤差水平位移監(jiān)測觀測點(diǎn)坐標(biāo)中誤差主要適用范圍特級±0.05±0.3特高精度要求的特種精密工程的變形測量

一級±0.15±1.0地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為甲級的建筑的變形測量；重要的古建筑和特大型橋梁等變形測量等二級±0.50±3.0地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為甲、乙級的建筑的變形測量；場地滑坡測量；重要管線的變形測量；地下工程施工及運(yùn)營中變形測量；大型市政橋梁變形測量等三級±1.5±10.0地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為乙、丙級的建筑的變形測量；地表、道路及一般管線的變形測量；中小型市政橋梁變形測量等

4.2.2變形測量的周期定義：變形監(jiān)測的時間間隔稱為監(jiān)測周期如何確定？變形測量周期以能系統(tǒng)反映所測變化過程而又不遺漏其變化時刻為原則；根據(jù)變形速度與外界因素的影響來確定；當(dāng)觀測中發(fā)現(xiàn)變形異常時應(yīng)加強(qiáng)觀測次數(shù)；工程進(jìn)度和規(guī)范。2023/6/3013觀測一次所需的時間

要盡量的短；土石壩監(jiān)測規(guī)范規(guī)定的監(jiān)測周期2023/6/3014基坑監(jiān)測規(guī)范要求的監(jiān)測周期2023/6/3015滑坡監(jiān)測精度與周期確定2023/6/3016滑坡監(jiān)測精度與復(fù)測周期和位移速度之間存在一定的相互制約的關(guān)系。胡友健,梁新美,唐輝明.關(guān)于滑坡監(jiān)測精度及復(fù)測周期的合理確定,地質(zhì)科技情報,2002,21(2):91-93滑坡監(jiān)測精度與周期確定2023/6/3017(1)在斜坡緩慢變形和變形發(fā)展階段，首先分析確定能達(dá)到的最高監(jiān)測精度進(jìn)行監(jiān)測。然后以此和位移速度確定復(fù)測周期。(2)在變形加劇和急劇變形階段，先根據(jù)有關(guān)影響因素確定復(fù)測周期，再根據(jù)所確定的復(fù)測周期和位移速度確定相應(yīng)的監(jiān)測精度?？紤]因素：監(jiān)測精度的需要與現(xiàn)實(shí)可能性、位移量的大小、變形發(fā)展趨勢、季節(jié)變化以及斜坡變形的特點(diǎn)4.2.3變形測量的可靠性多余觀測外部數(shù)據(jù)檢核檢定儀器參考點(diǎn)的穩(wěn)定性嚴(yán)密的數(shù)據(jù)處理方法2023/6/30182023/6/30194.3監(jiān)測點(diǎn)的設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)分類:基準(zhǔn)點(diǎn)：基本控制點(diǎn)，盡可能長期保存、穩(wěn)定不動，一般每個工程要3個以上工作點(diǎn)：又稱工作基點(diǎn)，是基準(zhǔn)點(diǎn)與變形觀測點(diǎn)間聯(lián)系作用的點(diǎn)，在變形體附近，在觀測期間點(diǎn)位穩(wěn)定，點(diǎn)位由基準(zhǔn)點(diǎn)定期觀測變形觀測點(diǎn)：直接埋設(shè)在變形體上，能反映變形體變形特征的測量點(diǎn)，可根據(jù)它們的位移來判斷變形體的位移4.3.1監(jiān)測點(diǎn)設(shè)置一般原則要能夠反映變形監(jiān)測對象整體及關(guān)鍵部位的位移；便于現(xiàn)場觀測；便于保存，并不易受損。不同監(jiān)測對象類型的相應(yīng)規(guī)范要求。2023/6/30201）建筑物的主要墻角和柱基上以及建筑沉降縫的頂部和底部；2）當(dāng)有建筑裂縫時，還應(yīng)布設(shè)在裂縫的兩邊；3）大型構(gòu)筑物的頂部、中部和下部；2023/6/30214.3.2工業(yè)與民用建構(gòu)筑物變形監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)水平位移變形觀測點(diǎn)沉降觀測點(diǎn)布設(shè)1）建筑構(gòu)物的主要墻角或沿外墻每10～15m處或每隔2～3根柱基上；

2）沉降縫、伸縮縫、新舊建筑物或高低建筑物接壤處的兩側(cè)；3）人工地基和天然地基接壤處、建筑物不同結(jié)構(gòu)分界處的兩側(cè)；4）煙囪、水塔和大型儲藏罐等高聳構(gòu)筑物基礎(chǔ)軸線的對稱部位，且每一構(gòu)筑物不得少于4個點(diǎn)；5）基礎(chǔ)底板的四角和中部；6）當(dāng)建構(gòu)筑物出現(xiàn)裂縫時，布設(shè)在裂縫兩側(cè)。2023/6/30222023/6/30232023/6/3024墻角沉降監(jiān)測點(diǎn)伸縮縫沉降監(jiān)測點(diǎn)4.3.3滑坡變形監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)一般按斷面或剖面布置；大滑坡可分主次布設(shè)多個斷面；主斷面布置的項(xiàng)目和儀器要更多、更自動化；多種儀器盡量同時布置，以便相互驗(yàn)證。不同監(jiān)測方法應(yīng)有相應(yīng)的布設(shè)方式。2023/6/3025布置原則：2023/6/3026滑坡的主滑方向和滑坡范圍比較容易掌握時用十字形放射形不易掌握其主滑方向和滑坡范圍時用4.4變形監(jiān)測網(wǎng)的設(shè)計(jì)

1.變形監(jiān)測平面控制（1）平面控制網(wǎng)布設(shè)原則a.分級布網(wǎng)、逐級控制b.要有足夠的精度c.要有足夠的密度（2）平面控制網(wǎng)的布設(shè)：

a.變形監(jiān)測控制點(diǎn)使用的周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于施工期。

b.變形監(jiān)測點(diǎn)使用時間長，在使用期要不間斷進(jìn)行復(fù)測

。2.變形監(jiān)測高程控制網(wǎng)的布設(shè)（1）高程控制網(wǎng)布設(shè)原則：

a.分級布網(wǎng)，逐級控制

b.要有足夠的精度變形監(jiān)測控制網(wǎng)布設(shè)在方案確定后與工程測量控制網(wǎng)相同。4.4變形監(jiān)測控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)靈敏度是反映變形控制網(wǎng)發(fā)現(xiàn)變形、區(qū)分變形的能力，它不適用于其它類型的控制網(wǎng)。4.4.1精度指標(biāo)整體精度A標(biāo)準(zhǔn)D標(biāo)準(zhǔn)E標(biāo)準(zhǔn)S標(biāo)準(zhǔn)C標(biāo)準(zhǔn)2023/6/3030反映最大點(diǎn)位誤差反映整體精度反映點(diǎn)位精度均勻A標(biāo)準(zhǔn)是最常用的標(biāo)準(zhǔn)，對交會測量，若按此標(biāo)準(zhǔn)則交會角取109°28′。按D標(biāo)準(zhǔn)，交會角取120°。按E和S標(biāo)準(zhǔn)，交會角取90°。4.4.1精度指標(biāo)局部精度（誤差橢圓）2023/6/30314.4.2可靠性指標(biāo)控制網(wǎng)抵抗粗差的能力（內(nèi)部可靠性、外部可靠性、平均可靠性）2023/6/3032由誤差傳播定律可靠性矩陣可以證明：多余觀測分量4.4.3靈敏度指標(biāo)2023/6/3033若兩期的方案相同原假設(shè)：統(tǒng)計(jì)量：給定顯著水平a，計(jì)算d，即能發(fā)現(xiàn)的最小變形4.4.4經(jīng)濟(jì)指標(biāo)費(fèi)用與許多因素有關(guān)，難以用數(shù)學(xué)公式概括表達(dá)在優(yōu)化設(shè)計(jì)中通常以觀測值的數(shù)目多少來計(jì)算成本2023/6/30344.4.5變形監(jiān)測網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)分類零階段設(shè)計(jì)