变形监测教学第06章水平位移监测技术.ppt

* * 误差分析 引张线测量系统的误差主要包括观测误差和外界条件的影响两个方面。 观测误差与所用的观测仪器、作业方法、观测人员的熟练程度等因素有关。 除测点观测误差外，还取决于它的复位误差。 在引张线观测时，由于风的作用，可能会使测线产生明显的偏离，从而产生明显的观测误差。因此，在观测时，应关闭廊道及通风口门，观测点保护箱应盖严。 第6节　引张线测量 * * §7　 垂线测量 垂线有两种形式：正垂线和倒垂线。 正垂线一般用于建筑物各高程面处的水平位移监测、挠度观测和倾斜测量等。 倒垂线大多用于岩层错动监测、挠度监测，或用作水平位移的基准点。 第六章　水平位移监测技术 * * 正垂线测量挠度 倒垂线测量挠度 第7节　垂线测量 挠度测量 * * 正垂线系统结构 正垂线装置的主要部件包括：悬线设备、固定线夹、活动线夹、观测墩、垂线、重锤及油箱等。 正垂线是将钢丝上端悬挂于建筑物的顶部, 通过竖井至建筑物的底部，在下端悬挂重锤，并放置在油桶之中，便于垂线的稳定，以此来测定建筑物顶部至底部的相对位移。 第7节　垂线测量 * * 正垂线装置（1） 第7节　垂线测量 * * 在变形监测中，正垂线应设置保护管，其目的一方面可保护垂线不受损坏，另一方面可防止风力的影响，提高垂线观测值的精度。 在条件良好的环境中，也可不加保护管，例如，重力拱坝的垂线可设置在专门设计的竖井内。 正垂线装置（2） 第7节　垂线测量 * * 正垂线观测方法（1） 正垂线的观测方法有多点观测法和多点夹线法两种。 多点观测法是利用同一垂线，在不同高程位置上安置垂线观测仪，以坐标仪或遥测装置测定各观测点与此垂线的相对位移值。 多点夹线法是将垂线坐标仪设置在垂线底部的观测墩上，而在各测点处埋设活动线夹，测量时，可自上而下依次在各测点上用活动线夹夹住垂线，同时在观测墩上用垂线坐标仪读取各测点对应的垂线读数。 多点夹线法适用于各观测点位移变化范围不大的情况。 第7节　垂线测量 * * 在大坝变形监测中，采用多点夹线法观测时，一般须观测两个测回，每测回中应两次照准垂线读数，其限差为±0.3mm，两测回间的互差不得大于0.3mm。 多点夹线法仅需一台坐标仪且不必搬动仪器，但由于观测点上均需多次夹住垂线，易使垂线受损，并且活动线夹质量较差时，会增加观测的误差，同时，多点夹线法每次需人工进行夹线操作，工作效率较低，不利于监测的自动化。 多点观测法可在每个测点上设置坐标仪，有利于监测的自动化，但相应的系统造价也提高了。 正垂线观测方法（2） 第7节　垂线测量 * * 正垂线误差分析 正垂线观测中的误差主要有夹线误差、照准误差、读数误差、对中误差、垂线仪的零位漂移和螺杆与滑块间的隙动误差等。 要十分精确地定量分析这些误差是十分困难的。 研究人员根据大量的观测数据，按误差传播定律，进行正垂线测量精度的统计分析。 坐标仪的零位漂移误差是垂线测量中的一项重要误差，其变化比较复杂，且变化量也比较大，因此，在每次测量前后，都应该对垂线坐标仪的零位进行检测。 第7节　垂线测量 * * 倒垂线系统构造 倒垂线装置的主要部件包括孔底锚块、不锈钢丝、浮托设备、孔壁衬管和观测墩等。 倒垂线是将钢丝的一端与锚块固定，而另一端与浮托设备相连，在浮力的作用下，钢丝被张紧，只要锚块稳定不动，钢丝将始终位于同一铅垂位置上，从而为变形监测提供一条稳定的基准线。 第7节　垂线测量 * * 倒垂线浮托装置 第7节　垂线测量 * * 倒垂线钻孔的保护管（孔壁衬管）一般采用壁厚5mm～7mm的无缝钢管，其内径不宜小于100mm。 由于倒垂的孔壁衬管为钢管，因此各段钢管间应该用管接头紧密相连，以防止孔壁上的泥石等物落入井孔中，有效地阻止钻孔渗水对倒垂线的损害。 孔壁衬管在放入钻孔前必须检查它的直线度，以保证倒垂线发挥最大的效用。 衬管正式下管前，要将钻孔中的水抽净，并灌入0.5m深的水泥沙浆。 衬管与钻孔之间的空隙也应该用水泥沙浆填满。 钻孔及保护管 第7节　垂线测量 * * 浮托装置 浮托装置是用来拉紧固定在孔底锚块上的钢丝并使钢丝位于铅垂线上的设备。 浮体组一般采用恒定浮力式，浮子的浮力应根据倒垂线的测线的长度确定。 浮体安装前必须进行调整实验，以保证浮体产生的拉力在钢丝允许的拉应力范围内。 浮体不能产生偏心，合力点要稳定，承载浮体的油箱要有足够大小的尺寸。 第7节　垂线测量 * * 孔底锚块 孔底锚块需埋设于基岩的一定深度处。 目前对于倒垂锚块设置的深度尚无统一标准，有些设置于基岩下20m～30m深，也有些设置于50m～80m深处。 在大坝变形监测中，倒垂锚块设置的一般原则是，把锚块埋设于理论计算的坝体压应力影响线和库水的水力作用线范围以外的稳固基岩中。 第7节　垂线测量 * * 测线 测线应采用强度较高的不锈钢丝或不锈