第3章+水平位移監(jiān)測

變形監(jiān)測與變形分析第三章水平位移監(jiān)測技術(shù)2024/3/21主要內(nèi)容第三章水平位移監(jiān)測技術(shù)概述交會法觀測精密導(dǎo)線測量視準(zhǔn)線測量(活動覘牌法和小角度觀測法）引張線測量垂線測量激光準(zhǔn)直測量2024/3/22§1概述第三章水平位移監(jiān)測技術(shù)大型工程建筑物由于本身的自重、混凝土的收縮、土料的沉陷及溫度的變化等原因，將使建筑物本身產(chǎn)生平面位置的相對移動。適時監(jiān)測建筑物的水平位移量，能有效地監(jiān)控建筑物的安全狀況，并可根據(jù)實(shí)際情況采取適當(dāng)?shù)募庸檀胧?024/3/23測點(diǎn)布設(shè)（1）第1節(jié)概述建筑物水平位移監(jiān)測的測點(diǎn)宜按兩個層次布設(shè)，即由控制點(diǎn)組成首級網(wǎng)（控制網(wǎng)）、由觀測點(diǎn)及所聯(lián)測的控制點(diǎn)組成次級網(wǎng)（拓展網(wǎng)）；對于單個建筑物上部或構(gòu)件的位移監(jiān)測，可將控制點(diǎn)連同觀測點(diǎn)按單一層次布設(shè)。2024/3/24測點(diǎn)布設(shè)（2）第1節(jié)概述控制網(wǎng)可采用測角網(wǎng)、測邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)和導(dǎo)線網(wǎng)等形式，擴(kuò)展網(wǎng)和單一層次布網(wǎng)有角度交會、邊長交會、邊角交會、基準(zhǔn)線和附合導(dǎo)線等形式。各種布網(wǎng)均應(yīng)考慮網(wǎng)形強(qiáng)度，長短邊不宜懸殊過大。為保證變形監(jiān)測的準(zhǔn)確可靠，每一測區(qū)的基準(zhǔn)點(diǎn)不應(yīng)少于2個，每一測區(qū)的工作基點(diǎn)亦不應(yīng)少于2個。基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況構(gòu)成一定的網(wǎng)形，并按規(guī)范規(guī)定的精度定期進(jìn)行檢測。2024/3/25控制點(diǎn)的型式及埋設(shè)要求

第1節(jié)概述對特級、一級及有需要的二級、三級位移觀測的控制點(diǎn)，應(yīng)建造觀測墩或埋設(shè)專門觀測標(biāo)石，并應(yīng)根據(jù)使用儀器和照準(zhǔn)標(biāo)志的類型，顧及觀測精度要求，配備強(qiáng)制對中裝置。用于位移監(jiān)測的基準(zhǔn)點(diǎn)（控制點(diǎn)）應(yīng)穩(wěn)定可靠，能夠長期保存，且建立在便于觀測的穩(wěn)妥的地方。位移監(jiān)測點(diǎn)（觀測點(diǎn)）應(yīng)與變形體密切結(jié)合，且能代表該部位變形體的變形特征。2024/3/26第1節(jié)概述強(qiáng)制對中裝置P1312024/3/27觀測墩澆筑P130第1節(jié)概述2024/3/28觀測墩形式第1節(jié)概述2024/3/29第1節(jié)概述水平位移監(jiān)測基準(zhǔn)點(diǎn)2024/3/210第1節(jié)概述照準(zhǔn)覘牌2024/3/211常用方法（1）第1節(jié)概述大地測量法主要包括：三角網(wǎng)測量法、精密導(dǎo)線測量法、交會法等。該方法通常需人工觀測，勞動強(qiáng)度高，速度慢，特別是交會法受圖形強(qiáng)度、觀測條件等影響明顯，精度較低。基準(zhǔn)線法該方法特別適用于直線形建筑物的水平位移監(jiān)測，其類型主要包括：視準(zhǔn)線法、引張線法、激光準(zhǔn)直法和垂線法等。2024/3/212控制網(wǎng)第1節(jié)概述2024/3/213常用方法（2）第1節(jié)概述專用測量法即采用專門的儀器和方法測量兩點(diǎn)之間的水平位移，如：多點(diǎn)位移計、光纖等。GPS測量法利用GPS自動化、全天候觀測的特點(diǎn)，在工程的外部布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)高精度、全自動的水平位移監(jiān)測，該技術(shù)已經(jīng)在我國的水利、橋梁等工程中得到應(yīng)用。

2024/3/214§2交會法觀測

第三章水平位移監(jiān)測技術(shù)交會法是利用2個或3個已知坐標(biāo)的工作基點(diǎn)，測定位移標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)變化，從而確定其變形情況的一種測量方法。該方法具有觀測方便、測量費(fèi)用低、不需要特殊儀器等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于人難以到達(dá)的變形體的監(jiān)測工作，如：滑坡體、懸崖、壩坡、塔頂、煙囪等。該方法的主要缺點(diǎn)是測量的精度和可靠性較低，高精度的變形監(jiān)測一般不采用此方法。該方法主要包括測角交會、測邊交會和后方交會三種方法。2024/3/215第2節(jié)交會法觀測在進(jìn)行交會法觀測時，首先應(yīng)設(shè)置工作基點(diǎn)。工作基點(diǎn)應(yīng)盡量選在地質(zhì)條件良好的基巖上，并盡可能離開承壓區(qū)，且不受人為的碰撞或震動。工作基點(diǎn)應(yīng)定期與基準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測，校核其是否發(fā)生變動。工作基點(diǎn)上應(yīng)設(shè)強(qiáng)制對中裝置，以減小儀器對中誤差的影響。工作基點(diǎn)到位移監(jiān)測點(diǎn)的邊長不能相差太大，應(yīng)大致相等，且與監(jiān)測點(diǎn)大致同高，以免視線傾角過大，影響測量的精度。為減小大氣折光的影響，交會邊的視線應(yīng)離地面或障礙物在1.2m以上，并應(yīng)盡量避免視線貼近水面。在利用邊長交會法時，還應(yīng)避免周圍強(qiáng)磁場的干擾影響。注意事項2024/3/216測角交會法

第2節(jié)交會法觀測采用測角交會法時，交會角最好接近90°，若條件限制，也可設(shè)計在60°~120°之間。工作基點(diǎn)到測點(diǎn)的距離，一般不宜大于300m，當(dāng)采用三方向交會時，可適當(dāng)放寬要求。

2024/3/217測角交會誤差橢圓第2節(jié)交會法觀測P136-1372024/3/218測邊交會法

第2節(jié)交會法觀測在使用該法時應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：γ角通常應(yīng)保持在60°至120°之間；測距要仔細(xì)，以減小測邊中誤差ma和mb；交會邊長度a和b應(yīng)力求相等，且一般不宜大于600m2024/3/219后方交會法

第2節(jié)交會法觀測在實(shí)際測量過程中，還應(yīng)注意工作基點(diǎn)和監(jiān)測點(diǎn)不能在同一個圓周上（危險圓），應(yīng)至少離開危險圓周半徑的20%。2024/3/220§3精密導(dǎo)線測量

第三章水平位移監(jiān)測技術(shù)精密導(dǎo)線法是監(jiān)測曲線形建筑物（如拱壩等）水平位移的重要方法。按照其觀測原理的不同，又可分為精密邊角導(dǎo)線法和精密弦矢導(dǎo)線法。弦矢導(dǎo)線法是根據(jù)導(dǎo)線邊長變化和矢距變化的觀測值來求得監(jiān)測點(diǎn)的實(shí)際變形量。邊角導(dǎo)線法則是根據(jù)導(dǎo)線邊長變化和導(dǎo)線的轉(zhuǎn)折角觀測值來計算監(jiān)測點(diǎn)的變形量。由于導(dǎo)線的兩個端點(diǎn)之間不通視，無法進(jìn)行方位角連測，故一般需設(shè)計倒垂線控制和校核端點(diǎn)的位移。2024/3/221第3節(jié)精密導(dǎo)線測量邊角導(dǎo)線2024/3/222第3節(jié)精密導(dǎo)線測量弦矢導(dǎo)線2024/3/223§4全站儀空間交會

第三章水平位移監(jiān)測技術(shù)原理：全站儀架設(shè)在已知點(diǎn)上，只要輸入測站點(diǎn)、后視點(diǎn)的坐標(biāo)，瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)定向，按下反算方位角鍵，則儀器自動將測站與后視的方位角設(shè)置在該方向上。然后，瞄準(zhǔn)待測目標(biāo)，按下測量鍵，儀器將很快地測量水平角、垂直角、距離，并利用這些數(shù)據(jù)計算待測點(diǎn)的三維坐標(biāo)。2024/3/224坐標(biāo)測量原理第4節(jié)全站儀觀測2024/3/225第4節(jié)全站儀觀測測量機(jī)器人變形監(jiān)測系統(tǒng)2024/3/226§5視準(zhǔn)線測量

第三章水平位移監(jiān)測技術(shù)視準(zhǔn)線法是基準(zhǔn)線法測量的方法之一，它是利用經(jīng)緯儀或視準(zhǔn)儀的視準(zhǔn)軸構(gòu)成基準(zhǔn)線，通過該基準(zhǔn)線的鉛垂面作為基準(zhǔn)面，并以此鉛垂面為標(biāo)準(zhǔn)，測定其他觀測點(diǎn)相對于該鉛垂面的水平位移量的一種方法。為保證基準(zhǔn)線的穩(wěn)定，必須在視準(zhǔn)線的兩端設(shè)置基準(zhǔn)點(diǎn)或工作基點(diǎn)。視準(zhǔn)線法所用設(shè)備普通，操作簡便，費(fèi)用少，是一種應(yīng)用較廣的觀測方法。該方法同樣受多種因素的影響，如：照準(zhǔn)精度、大氣折光等，操作不當(dāng)時，誤差不容易控制，精度會受到明顯的影響。

2024/3/227第5節(jié)視準(zhǔn)線測量視準(zhǔn)線觀測原理及觀測點(diǎn)的布設(shè)2024/3/228視準(zhǔn)線的布置（1）第5節(jié)視準(zhǔn)線測量視準(zhǔn)線一般分三級布點(diǎn)，即基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和觀測點(diǎn)，當(dāng)條件允許時，也可將基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)合并布設(shè)。視準(zhǔn)線的兩個基點(diǎn)必須穩(wěn)定可靠，即應(yīng)選擇在較穩(wěn)定的區(qū)域，并具備有高一級的基準(zhǔn)點(diǎn)經(jīng)常檢核的條件，且便于安置儀器和觀測。各觀測點(diǎn)基本位于視準(zhǔn)基面上，且與被檢核的建筑部位牢固地成為一體。整條視準(zhǔn)線離各種障礙物需有一定距離，以減弱旁折光的影響。2024/3/229第5節(jié)視準(zhǔn)線測量工作基點(diǎn)（端點(diǎn)）和觀測點(diǎn)應(yīng)澆筑混凝土觀測墩，埋設(shè)強(qiáng)制對中底座。墩面離地表1.2m以上，以減弱近地面大氣湍流的影響。為減弱觀測儀豎軸傾斜對觀測值的影響，各觀測墩面力求基本位于同一高程面內(nèi)。位移標(biāo)點(diǎn)的標(biāo)墩應(yīng)與變形體連結(jié)，從表面以下0.3～0.4m處起澆筑。其頂部也應(yīng)埋設(shè)強(qiáng)制對中設(shè)備，常常還在位移標(biāo)點(diǎn)的基腳或頂部設(shè)銅質(zhì)標(biāo)志，兼作垂直位移的標(biāo)點(diǎn)。視準(zhǔn)線的長度一般不應(yīng)超過300m，當(dāng)視線超過300m時，應(yīng)分段觀測，即在中間設(shè)置工作基點(diǎn)，先觀測工作基點(diǎn)的位移量，再分段觀測各觀測點(diǎn)的位移量，最后將各位移量化算到統(tǒng)一的基準(zhǔn)下。視準(zhǔn)線的布置（2）2024/3/230第5節(jié)視準(zhǔn)線測量觀測使用的照準(zhǔn)標(biāo)牌圖案應(yīng)簡單、清晰、有足夠的反差、成中心對稱，這對提高視準(zhǔn)線觀測精度有重要影響。覘標(biāo)分為固定硯標(biāo)和活動覘標(biāo)。前者是安置在工作基點(diǎn)上，供經(jīng)緯儀瞄準(zhǔn)構(gòu)成視準(zhǔn)線用；后者是安置在位移標(biāo)點(diǎn)上，供經(jīng)緯儀瞄準(zhǔn)以測定位移標(biāo)點(diǎn)的偏離值用。視準(zhǔn)線的布置（3）2024/3/231第5節(jié)視準(zhǔn)線測量活動覘牌2024/3/232活動覘牌法觀測時，在A點(diǎn)設(shè)置經(jīng)緯儀，瞄準(zhǔn)B點(diǎn)后固定照準(zhǔn)部不動。在欲測點(diǎn)上放置活動覘牌，由A點(diǎn)觀測人員指揮，B點(diǎn)操作員旋動活動覘牌，使覘牌標(biāo)志中心嚴(yán)格與視準(zhǔn)線重合。讀取活動覘牌的讀數(shù)，并與覘牌的零位值相減，就獲得待測點(diǎn)偏離AB基準(zhǔn)線的偏移值。轉(zhuǎn)動覘牌微動螺旋重新瞄準(zhǔn)，再次讀數(shù)，如此共進(jìn)行2～4次，取其讀數(shù)的平均值作為上半測回的成果倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，按上述方法測下半測回，取上下兩半測回讀數(shù)的平均值為一測回的成果。第5節(jié)視準(zhǔn)線測量活動覘牌法測量2024/3/233活動覘牌法觀測的步驟

第5節(jié)視準(zhǔn)線測量視準(zhǔn)線端點(diǎn)架設(shè)好經(jīng)緯儀，在另一端點(diǎn)安置固定覘牌，經(jīng)緯儀嚴(yán)格照準(zhǔn)固定覘牌中心，并固定儀器。觀測點(diǎn)上架好活動覘牌，經(jīng)緯儀盤左位置，由觀測員指揮點(diǎn)上操作員，旋動覘牌中心線嚴(yán)格與視準(zhǔn)線重合，讀取測微器讀數(shù)。操作員反方向?qū)牖顒右椗?，使其中心線嚴(yán)格與視準(zhǔn)線重合，讀取測微器讀數(shù)。以上是半測回工作。轉(zhuǎn)動經(jīng)緯儀到盤右位置，重新嚴(yán)格照準(zhǔn)B點(diǎn)覘牌，再重復(fù)盤左操作步驟，完成一測回的觀測工作。第二測回開始，儀器應(yīng)重新整平。根據(jù)需要，每個觀測點(diǎn)需測量2～4個測回。一般說來，當(dāng)用DJ1型經(jīng)緯儀觀測，測距在300m以內(nèi)時，可測2～3測回，其測回差不得大于3mm，否則應(yīng)重測。2024/3/234小角法測量（1）第5節(jié)視準(zhǔn)線測量2024/3/235這種布置形式對提高測定偏離值的精度更為有利。

第5節(jié)視準(zhǔn)線測量若在待測點(diǎn)i上觀測，則：小角法測量（2）2024/3/236§6引張線測量

所謂引張線，就是在兩個工作基點(diǎn)間拉緊一根不銹鋼絲而建立的一條基準(zhǔn)線。以此基準(zhǔn)線對設(shè)置在建筑上的變形監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行偏離量的監(jiān)測，從而可求得各測點(diǎn)水平位移。引張線法是精密基準(zhǔn)線測量的主要方法之一，廣泛應(yīng)用于各種工程測量。前蘇聯(lián)較早將其應(yīng)用于大壩水平位移觀測，20世紀(jì)60年代該方法引入國內(nèi)，并在我國大壩安全監(jiān)測領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

第三章水平位移監(jiān)測技術(shù)2024/3/237在直線形建筑物中用引張線方法測量水平位移，因其設(shè)備簡單，測量方便，速度快，精度高，成本低，在我國得到了廣泛的應(yīng)用，特別是在大壩安全監(jiān)測中起著重要作用。在采用引張線自動觀測設(shè)備后，可克服觀測時間長、勞動強(qiáng)度大等不利因素，進(jìn)一步發(fā)揮引張線在安全監(jiān)測中的作用。早期安裝在大壩上的引張線儀，由人工測讀水平位移。隨著自動化技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)已有步進(jìn)電機(jī)光電跟蹤式引張線儀、電容感應(yīng)式引張線儀、CCD式引張線儀，以及電磁感應(yīng)式引張線儀等。第6節(jié)引張線測量引張線測量2024/3/238有浮托引張線

主要包括端點(diǎn)裝置、測點(diǎn)裝置、測線及其保護(hù)管。端點(diǎn)裝置可采用一端固定、一端加力的方式，也可采用兩端加力的方式。加力端裝置包括定位卡、滑輪和重錘，固定端裝置僅有定位卡和固定栓。定位卡的作用是保證測線在更換前后的位置保持不變，定位卡的“V”形槽槽底應(yīng)水平，且方向與測線一致。滑輪的作用是使測線能平滑移動，在安裝時，應(yīng)使滑輪槽的方向及高度與定位卡的“V”形槽一致。重錘的大小應(yīng)根據(jù)測線的長度確定，引張線長度在200m~600m時，一般采用40kg~80kg的重錘張拉。

第6節(jié)引張線測量2024/3/2391——滑輪；2——線錘連接裝置；3——重錘；4——混凝土墩座；5——測線；6——夾線裝置；7——鋼筋支架；8——保護(hù)管引張線加力端結(jié)構(gòu)第6節(jié)引張線測量2024/3/240測點(diǎn)裝置有浮脫引張線的測點(diǎn)裝置包括水箱、浮船、讀數(shù)尺、底盤和測點(diǎn)保護(hù)箱。浮船的體積通常為其承載重量與其自重之和的排水量的1.5倍。水箱的長、寬、高為浮船的1.5~2倍，水箱水面應(yīng)有足夠的調(diào)節(jié)余地，以便調(diào)整測線高度滿足量測工作的需要，寒冷地區(qū)水箱中應(yīng)采用防凍液。讀數(shù)尺的長度應(yīng)大于位移量的變幅，一般不小于50mm，同一條引張線的讀數(shù)尺零方向必須一致，一般將零點(diǎn)安裝在下游側(cè)，尺面應(yīng)保持水平，尺的分劃線應(yīng)平行于測線，尺的位置應(yīng)根據(jù)尺的量程和位移量的變化范圍而定。第6節(jié)引張線測量2024/3/241測點(diǎn)裝置示意圖第6節(jié)引張線測量2024/3/242測線一般采用0.8～1.2mm的不銹鋼絲，要求表面光滑，粗細(xì)均勻，抗拉強(qiáng)度大。為了防風(fēng)及保護(hù)測線，通常用把測線套在保護(hù)管內(nèi)。保護(hù)管的管徑應(yīng)大于位移量的2~3倍，并在管中呈自由狀態(tài)，以前主要用鋼管，現(xiàn)在大多用PVC管。保護(hù)管安裝時，宜使測線位于保護(hù)管中心，至少須保證測線在管內(nèi)有足夠的活動范圍，保護(hù)管和測點(diǎn)保護(hù)箱應(yīng)封閉防風(fēng)。第6節(jié)引張線測量測線2024/3/243引張線觀測步驟檢查整條引張線各處有無障礙，設(shè)備是否完好；在兩端點(diǎn)處同時小心地懸掛重錘，張緊鋼絲，利用夾線裝置將鋼絲夾緊，使引張線在端點(diǎn)處固定；對每個水箱加水，使鋼絲離開不銹鋼標(biāo)尺面0.3mm～0.5mm，同時檢查各觀測箱，不使水箱邊緣或讀數(shù)標(biāo)尺接觸鋼絲，浮船應(yīng)處于自由浮動狀態(tài)；采用讀數(shù)顯微鏡觀測時，先用目視讀取標(biāo)尺上的讀數(shù)，然后用顯微鏡讀取毫米以下的小數(shù)。由于鋼絲有一定的寬度，不能直接讀出鋼絲中心線對應(yīng)的數(shù)值，所以必須讀取鋼絲左右兩邊對應(yīng)于不銹鋼尺上的數(shù)值，然后取平均求得鋼絲中心的讀數(shù)；從引張線的一端觀測到另一端為一測回，每次觀測應(yīng)進(jìn)行三測回，三測回的互差應(yīng)小于0.2mm，測回間應(yīng)輕微撥動中部測點(diǎn)處的浮船，并待其靜止后再觀測下一測回。觀測工作全部結(jié)束后，先松開夾線裝置再下重錘。第6節(jié)引張線測量2024/3/244設(shè)引張線第i個監(jiān)測點(diǎn)的首次的讀數(shù)為L0，本次觀測的讀數(shù)為L，若不考慮端點(diǎn)的位移，則觀測點(diǎn)的位移值為：

第6節(jié)引張線測量原理2024/3/245端點(diǎn)位移改正第6節(jié)引張線測量2024/3/246無浮托引張線隨著大壩安全監(jiān)測自動化程度的不斷提高，引張線觀測技術(shù)也由人工觀測向自動化觀測的方向發(fā)展。在實(shí)現(xiàn)引張線自動觀測時，目前大多數(shù)情況是在浮托引張線法的基礎(chǔ)上增加自動測讀設(shè)備，形成引張線自動觀測系統(tǒng)。第6節(jié)引張線測量2024/3/247有浮托引張線存在的問題回避了引張線觀測前的檢查和調(diào)整工作，在自動觀測時不能確定測線是否處于正常工作狀態(tài)；忽略了測回間對測線進(jìn)行撥動的程序要求，不能有效地檢驗和消除浮托裝置所引起的測線復(fù)位誤差；浮液長期不進(jìn)行更換，浮液被污染或變質(zhì)，增加了對浮船的阻力，增大了測線的復(fù)位誤差。第6節(jié)引張線測量2024/3/248無浮托引張線第6節(jié)引張線測量2024/3/249觀測設(shè)備無浮托引張線其觀測原理與有浮托的基本相同，但它的設(shè)備較為簡單。引張線的一端固定在端點(diǎn)上，另一端通過滑輪懸掛一重錘將引張線拉直，取消了各測點(diǎn)的水箱和浮船等裝置，在各測點(diǎn)上只安裝讀數(shù)尺和安裝引張線儀的底板，用以測定讀數(shù)尺或引張線儀相對于引張線的讀數(shù)變化，從而算出測點(diǎn)的位移值。第6節(jié)引張線測量2024/3/250觀測方法無浮托引張線的觀測方法與有浮托的基本相同，既可用顯微鏡在各測點(diǎn)的讀數(shù)尺上讀數(shù)，亦可在各測點(diǎn)上安裝光電引張線儀進(jìn)行遙測。由于它不需到現(xiàn)場調(diào)節(jié)各測點(diǎn)的水位，測點(diǎn)的障礙物也較少，不僅節(jié)約大量時間，且其穩(wěn)定性和可靠性都高于有浮托的引張線，可以實(shí)現(xiàn)引張線觀測的全自動化。第6節(jié)引張線測量2024/3/251誤差分析引張線測量系統(tǒng)的誤差主要包括觀測誤差和外界條件的影響兩個方面。觀測誤差與所用的觀測儀器、作業(yè)方法、觀測人員的熟練程度等因素有關(guān)。除測點(diǎn)觀測誤差外，還取決于它的復(fù)位誤差。在引張線觀測時，由于風(fēng)的作用，可能會使測線產(chǎn)生明顯的偏離，從而產(chǎn)生明顯的觀測誤差。因此，在觀測時，應(yīng)關(guān)閉廊道及通風(fēng)口門，觀測點(diǎn)保護(hù)箱應(yīng)蓋嚴(yán)。第6節(jié)引張線測量2024/3/252§7垂線測量

垂線有兩種形式：正垂線和倒垂線。正垂線一般用于建筑物各高程面處的水平位移監(jiān)測、撓度觀測和傾斜測量等。倒垂線大多用于巖層錯動監(jiān)測、撓度監(jiān)測，或用作水平位移的基準(zhǔn)點(diǎn)。第六章水平位移監(jiān)測技術(shù)P16圖2-10，2-112024/3/253垂線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)正垂由一根懸掛點(diǎn)處于上部的垂線和一個安裝在建筑物上處于垂線下部的測讀站組成。垂線下部懸掛一重錘使其處于拉緊狀態(tài)，重錘置于阻尼箱內(nèi)，以抑制垂線的擺動。倒垂的固定端灌注在整個垂線系統(tǒng)的下部，垂線由上面的浮筒拉緊。如果錨固安裝在基礎(chǔ)內(nèi)的固定點(diǎn)上，測站的測量值是沿垂線測點(diǎn)的絕對位移量。正(倒)垂線的測量可由一臺固定的讀數(shù)盤進(jìn)行人工測讀，也可用可移動的帶遙測讀數(shù)單元的坐標(biāo)儀進(jìn)行（遙測垂線坐標(biāo)儀）遙測讀數(shù)。采用何種讀數(shù)方法取決于監(jiān)測理、預(yù)期位移量以及測量精度要求。第7節(jié)垂線測量2024/3/254正垂線及倒垂線第7節(jié)垂線測量2024/3/255讀數(shù)盤第7節(jié)垂線測量2024/3/256垂線特性●高精度和高分辨率●長期可靠性●高穩(wěn)定性●精度優(yōu)于大地測量●有計劃地監(jiān)測，沒有頻繁的昂貴測試●容易安裝●可以裝備成遙測和采用遙測坐標(biāo)儀實(shí)現(xiàn)自動化數(shù)據(jù)采集

第7節(jié)垂線測量2024/3/257在變形監(jiān)測中，正垂線應(yīng)設(shè)置保護(hù)管，其目的一方面可保護(hù)垂線不受損壞，另一方面可防止風(fēng)力的影響，提高垂線觀測值的精度。在條件良好的環(huán)境中，也可不加保護(hù)管，例如，重力拱壩的垂線可設(shè)置在專門設(shè)計的豎井內(nèi)。正垂線使用注意事項第7節(jié)垂線測量2024/3/258測線測線應(yīng)采用強(qiáng)度較高的不銹鋼絲或不銹銦瓦絲；其直徑的選擇應(yīng)保證極限拉力大于浮子浮力的3倍，通常選用直徑1.0mm～1.2mm的鋼絲。要求表面光滑、抗拉強(qiáng)度高。第7節(jié)垂線測量2024/3/259§8激光準(zhǔn)直測