鲲鹏山变形监测设计书.docx

鲲鹏山变形监测设计书.docx

《鲲鹏山变形监测设计书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《鲲鹏山变形监测设计书.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

鲲鹏山变形监测设计书

鲲鹏山变形监测设计书

班级：

****

姓名：

****

学号：

****

指导教师：

***

一、任务概述

黄河水利职业技术学院鲲鹏山自建成以来，由于遭雨水侵蚀、水库蓄水和自重等因素影响，部分山体出现滑坡、沉降、裂缝和倾斜现象。

严重影响了山体的安全，为把握鲲鹏山的变形规律，加固除险、科学决策，特此进行该项目的变形监测。

二、测区概况

黄河水利职业技术学院鲲鹏山系人造假山，主要由下房土、建筑垃圾及其他废弃物组成，山高约20米，占地8000余㎡。

后经改造成为集学生实习、参观、校园景观于一体的水利枢纽模型山。

该山南临光明湖、湖水波光荡漾；北临百亩梨园，清香宜人；西临水利、土木实训馆，仿真教学栩栩有生；该山所处环境虽然优美，但地形、地物复杂，给测量工作带来一定难度。

三、变形监测内容主要包括

鲲鹏山水利建筑物沉降监测、大坝的水平位移监测、山体的滑坡监测、隧洞的沉降与水平位移监测。

四、技术依据

1、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002；中华人民共和国国家标准

2、《工程测量规范》GB50026-93；中华人民共和国国家标准

3、《精密工程测量规范》GB/T15314-94；

4、《建筑变形测量规程》JGJ/T8-97；中华人民共和国国家行业规程

5、《国家一、二等水准测量规范》GB12897-91

6、《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）

五、时间安排

时间

设计内容

2.20~3.2

学习毕业设计指导书、查阅相关技术资料

3.5~3.16

编写鲲鹏山变形测量技术设计书

3.19~3.30

控制网观测及数据处理

4.2~5.18

变形测量观测

5.21~5.25

变形观测数据整理

5.28~6.8

撰写论文

六、作业步骤

（一）沉降观测概述

（二）勘探选点、埋观测墩

（三）高程控制测量

（四）基准点观测

（五）沉降点观测

（六）沉降观测数据处理

（七）监测成果及监测评价

七、技术要求及作业方法

（一）高程控制测量

1．高程控制的网点布设要求

（1）对于建筑物较少的测区，宜将控制点连同观测点按单一层次布设；对于建筑物较多且分散的大测区，宜按两个层次布网，即由控制点组成控制网、观测点与所联测的控制点组成扩展网。

（2）控制网应布设为闭合环、结点网或附和高程路线。

扩展网亦应布设为闭合或附合高程路线。

（3）每一测区的水准基点不应少于3个；对于小测区，当确认点位稳定可靠时可少于3个，但连同工作基点不得少于3个。

水准基点的标石，应埋设在基岩层或原状土层中。

在建筑区内，点位与临近建筑物的距离应大于建筑物基础最大宽度的2倍，其标石埋深应大于临近建筑物基础的深度。

在建筑物内部的点位，其标石埋深应大于地基土压缩层的深度。

（4）工作基点与联系点布设的位置应视构网需要确定。

作为工作基点的水准点位置与邻近建筑物的距离不得小于建筑物基础深度的1.5～2.0倍。

工作基点与联系点也可在稳定的永久性建筑物墙体或基础上设置。

（5）各类水准点应避开交通干道、地下管线、仓库堆栈、水源地、河岸、松软填土、滑坡地段、机器振动区，以及其他能使标石、标志易遭腐蚀和破坏的地点。

2．高程测量精度等级和方法的确定

（1）测量精度的确定

先根据表14-1，确定最终沉降量观测中误差；再根据公式（13-1）或公式（13-2）估算单位权中误差μ；最后根据μ与表13-1的规定选择高程测量的精度等级。

（2）测量方法的确定

高程控制测量宜采用几何水准测量方法。

当测量点间的高差较大且精度要求较低时，亦可采用短视线光电测距三角高程测量方法。

3．几何水准测量的技术要求（见表13-2、表13-3和表13-4）

仪器精度要求和观测方法表13-2

变形测

量等级

仪器型号

水准尺

观测方法

仪器ｉ角要求

特级

DSZ05或DS05

铟瓦合金标尺

光学测微法

≤10º

一级

DSZ05或DS05

铟瓦合金标尺

光学测微法

≤15"

二级

DS05或DS1

铟瓦合金标尺

光学测微法

≤15"

三级

DS1

铟瓦合金标尺

光学测微法

≤20"

DS3

木质标尺

中丝读数法

注：

光学测微法和中丝读数法的每测站观测顺序和方法，应按现行国家水准测量规范的有关规定执行。

水准观测的技术指标表13-3

等级

视线长度

前后视距差

前后视距

累积差

视线高度

特级

≤10m

≤0.3m

≤0.5m

≥0.5m

一级

≤30m

≤0.7m

≤1.0m

≥0.3m

二级

≤50m

≤2.0m

≤3.0m

≥0.2m

三级

≤75m

≤5.0m

≤8.0m

三丝能读数

水准观测的限差要求（单位：

mm）表13-4

等级

基辅分划（黑红面）读数之差

基辅分划（黑红面）所测高差之差

往返较差及附合或环线闭合差

单程双测站所测高差较差

检测已测测段高差之差

特级

0.15

0.2

≤

≤0.07

≤0.15

一级

0.3

0.5

≤0.3

≤0.2

≤0.45

二级

0.5

0.7

≤1.0

≤0.7

≤1.5

三级

光学测微法

1.0

1.5

≤3.0

≤2.0

≤4.5

中丝读数法

2.0

3.0

注：

n为测站数。

（二）基准点观测

1．观测内容

采用精密几何水准测量方法测量水准基点与工作基点之间的高差，水准路线宜构成闭合形式。

2．观测周期

基准点观测的周期一般为1天或半天，即1天观测1次或1天观测2次。

3．精度要求

精度要求为：

每公里水准测量高差中数的中误差不大于0.5mm，即：

≤0.5mm

=1/

式中：

——各测段往返测高差之差值；

n——测段数；

——各测段的权值；

——各测段水准路线长度，以km为单位。

4．观测方法

采用国家二等水准测量方法。

5．具体措施

（1）观测前，仪器、标尺应晾置30min以上，以使其与作业环境相适应；

（2）各期观测应固定仪器、标尺合固定观测人员；

（3）各期观测应固定仪器位置，即安置水准仪时要对中；

（4）读数基辅差互差ΔK≤0.4mm

（三）沉降点观测

1．观测内容

采用精密几何水准测量方法测量工作基点与沉降观测点之间的高差，水准路线多构成闭合形式，或在多个工作基点之间构成附合形式。

2．观测周期

不同建筑物沉降观测的周期和观测时间，可根据建筑物本身的具体要求并结合具体情况确定。

大坝变形观测是长期的，沉降观测的周期一般为半，即每天观测2次。

3．精度要求

大坝沉降观测最弱点沉降量的测量中误差应满足±1mm的精度要求，即：

≤±1.0mm

4．观测方法

采用国家二等水准测量方法，或参考表14-1，变形测量等级取“一级”或“二级”。

（1）、建立水准控制网

根据工程的特点布局、现场的环境条件制订测量施测方案，由建设单位提供的水准控制点（或城市精密导线点）根据工程的测量施测方案和布网原则的要求建立水准控制网。

要求：

（1）一般高层建筑物周围要布置3个以上水准点，其间距不大于100米；

（2）在场区内任何地方架设仪器至少后视到2个水准点，并且场区内各水准点构成闭合图形，以便闭合检校；（3）各水准点要设在建筑物开挖、地面沉降和震动区范围之外，水准点的埋深要符合二等水准测量的要求（大于1.5米），根据工程特点，建立合理的水准控制网，与基准点联测，平差计算出各水准点的高程。

（2）、建立固定的观测路线

由场区水准控制网，依据沉降观测点的埋设要求或图纸设计的沉降观测点布点图，确定沉降观测点的位置。

在控制点与沉降观测点之间建立固定的观测路线，并在架设仪器站点与转点处作好标记桩，保证各次观测均沿统一路线。

（3）、沉降观测

根据编制的工程施测方案及确定的观测周期，首次观测应在观测点设置稳固后及时进行。

一般高层建筑物有一或数层地下结构，首次观测应自基础开始，在基础的纵横轴线上（基础局边）按设计好的位置埋设沉降观测点（临时的），待临时观测点稳固好，进行首次观测。

首次观测的沉降观测点高程值是以后各次观测用以比较的基础，其精度要求非常高，施测时一般用N2或N3级精密水准仪。

并且要求每个观测点首次高程应在同期观测两次后决定。

随着结构每升高一层，临时观测点移上一层并进行观测直到十0．00，再按规定埋设永久观测点（为便于观测可将永久观测点设于十500mm）。

然后每施工一层就复测一次，直至竣工。

（4）、将各次观测记录整理检查无误后，进行平差计算，求出各次每个观测点的高程值，从而确定出沉降量。

（5）、统计表汇总

1）根据各观测周期平差计算的沉降量，列统计表，进行汇总。

2）绘制各观测点的下沉曲线。

首先建立下沉曲线坐标，横坐标为时间坐标，纵坐标上半部为荷载值，下半部为各沉降观测周期的沉降量。

3）将统计表中各观测点对应的观测周期所测得沉降量画于坐标中，并将相应的荷载值也画于坐标中，连线，就得到对应于荷载值的沉降曲线。

4）根据沉降量统计表和沉降曲线图，可预测建筑物的沉降趋势，将建筑物的沉降情况及时反馈有关主管部门，正确地指导施工。

特别在沉陷性较大的地基上对重要建筑物的不均匀沉降的观测显得更为重要。

5）对沉降观测的成果分析，还可找出同一地区类似结构形式建筑物影响其沉降的主要因素，指导施工单位编好施工组织设计正确指导施工，同样也为勘察设计单位提供宝贵的一手资料，设计出更完善的施工图纸。

（6）、观测中的注意事项：

严格按测量规范的要求施测；前后视观测最好用同一水平尺；各次观测必须按照固定的观测路线进行；观测时要避免阳光直射，且各观测环境基本一致；成像清晰、稳定时再读数；随时观测，随时检核计算，观测时要一气呵成；在雨季前后要联测，检查水准点的标高是否有变动；将各次所观测沉降情况及时反馈有关部门，当建筑物每天（24h）连续沉降量超过1mm时应停止施工，会同有关部门采取应急措施。

1）每次观测前（包括进出廊道前后），仪器、标尺应晾置30min以上；

2）各期观测应固定仪器、标尺合固定观测人员；

3）设置固定的架镜点和立尺点，使每次往返测量能在同一线路上进行；

4）仪器至标尺的距离不宜超过50m，每站的前后视距差不宜大于1m，前后视距累积差不宜大于3.0m，基辅差误差不得超过0.40mm

（四）沉降观测数据处理

1．观测资料的整理

（1）校核：

校核各项原始记录，检查各次变形观测值的计算有否错误；

（2）填表：

对各种变形值按时间逐点填写观测数值表；

（3）绘图：

绘制各种变形过程线，建筑物变形分布图等。

2．沉降观测中常遇到的问题及其处理

（1）曲线在首次观测后即发生回升现象

在第二次观测时即发现曲线上升，至第三次后，曲线又逐渐下降。

发生此种现象，一般都是由于首次观测成果存在较大误差所引起的。

此时，如周期较短，可将第一次观测成果作废，而采用第二次观测成果作为首测成果。

因此，为避免发生此类现象，编者建议首次观测应适当提高测量精度，认真施测，或进行两次观测，以资比较，确保首次观测成果可靠。

（2）曲线在中间某点突然回升

发生此种现象的原因，多半施因为水准基点或沉降观测点被碰所致，如水准基点被压低，或沉降观测点被撬高，此时，应仔细检查水准基点核沉降观测点的外形有无损伤。

如果众多沉降观测点出现此种现象，则水准基点被压低的可能性很大，此时可改用其他水准点作为水准基点来继续观测，并再埋设新水准点，以保证水准点个数不少于三个；如果只有一个沉降观测点出现此种现象，则多半是该点被撬高（如果采用隐蔽式沉降观测点，则不会发生此现象），如观测点被撬后已活动，则需另行埋设新点，若点位尚牢固，则可继续使用，对于该点的沉降量计算，则应进行合理处理。

（3）曲线自某点起渐渐回升

产生此种现象一般是由于水准基点下沉所致。

此时，应根据水准点之间的高差来判断出最稳定的水准点，以此作为新水准基点，将原来下沉的水准基点废除。

另外，埋在裙楼上的沉降观测点，由于受主楼的影响，有可能会出现属于正常的渐渐回升的现象。

（4）曲线的波浪起伏现象

曲线在后期呈现微小波浪起伏现象，其原因一般是测量误差所造成的。

曲线在前期波浪起伏所以不突出，是因下沉量大于测量误差之故；但到后期，由于建筑物下沉极微或已接近稳定，因此在曲线上就出现测量误差比较突出的现象，此时，可将波浪曲线改成水平线。

后期测量宜提高测量精度等级，并适当地延长观测的间隔时间。

八、沉降观测的基本要求

1、仪器设备、人员素质的要求

根据沉降观测精度要求高的特点，为能精确地反映出建（构）筑物在不断加荷下的沉降情况，一般规定测量的误差应小于变形值的1/10—1/20，为此要求沉降观测应使用精密水准仪（S1或S05级），水准尺也应使用受环境及温差变化影响小的高精度铟合金水准尺。

在不具备铟合金水准尺的情况下，使用一般塔尺尽量使用第一段标尺。

作业人员必须接受专业学习及技能培训，熟练掌握仪器的操作规程，熟悉测量理论，能针对不同工程特点、具体情况采用不同的观测方法及观测程序，对实施过程中出现的问题能分析原因并正确运用误差理论进行平差计算，按时、快速、精确地完成每次观测任务。

2、观测时间的要求

建（构）筑物的沉降观测对时间有严格的限制条件，特别是首次观测必须按时进行，其他各阶段的复测，根据工程进展情况必须定时进行，不得漏测或补测。

只有这样，才能得到准确的沉降情况或规律。

相邻的两次时间间隔称为一个观测周期，一般高层建筑物的沉降观测按一定的时间段为一观测周期（如：

30天/次）或按建筑物的加荷情况每升高一层（或数层）为一观测周期，无论采取何种方式都必须按施测方案中规定的观测周期准时进行。

3、观测点的要求

为了能够反映出建（构）筑物的准确沉降情况，沉降观测点要埋设在最能反映沉降特征且便于观测的位置。

一般要求建筑物上设置的沉降观测点纵横向要对称，且相邻点之间间距以15-30米为宜，均匀地分布在建筑物的周围。

通常情况下，建筑物设计图纸上有专门的沉降观测点布置图。

此外，埋设的沉降观测点要符合各施工阶段的观测要求，特别要考虑到装修装饰阶段，是否会因墙或柱饰面施工而破坏或掩盖住观测点，不能连续观测而失去观测意义。

4、沉降观测自始至终要遵循“五定”原则

“五定”即沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物的沉降观测点，点位要稳定；所用仪器、设备要稳定；观测人员要稳定；观测时的环境条件基本一致；观测路线、镜位、程序和方法要固定。

以上措施在客观上尽量减少观测误差的不定性，使所测的结果具有统一的趋向性，保证各次复测结果与首次观测的结果可比性更一致，使所观测的沉降量更真实。

5、施测要求

仪器、设备的操作方法与观测程序要熟悉、正确。

在首次观测前要对所用仪器的各项指标进行检测校正，必要时经计量单位予以鉴定。

连续使用3-6个月后重新对所用仪器、设备进行检校。

在观测过程中，操作人员要相互配合，工作协调一致，认真仔细，做到步步有校核。

6、沉降观测精度的要求

根据建筑物的特性和建设、设计单位的要求选择沉降观测精度的等级。

在无特殊要求情况下，一般高层建（构）筑物采用二等水准测量的观测方法就能满足沉降观测的要求。

7、沉降观测成果整理及计算要求

原始数据要真实可靠，记录计算要符合施工测量规范的要求，按照依据正确、严谨有序、步步校核、结果有效的原则进行成果整理及计算。

九、观测周期

鲲鹏山水利建筑物沉降监测的周期为每周两次

大坝的水平位移监测的周期为每周两次

山体的滑坡监测的周期为一天一次

隧洞的沉降与水平位移监测的周期为每周两次

在观测过程中，如有基础附近地面荷载突然增减、基础四周大量积水、长时间连续降雨等情况，均应及时增加观测次数。

当建筑物突然发生大量沉降、不均匀沉降或严重裂缝时，应立即进行逐日或每日的连续观测。

十、提交数据分析与整理成果

1、观测记录手簿

2、平差计算结果和分析资料

3、观测点平面布置图；

4、观测点沉降、位移量曲线图；

5、各次沉降量、总沉降量及位移量观测成果统计表；

6、变形观测分析报告。