水平位移观测法垂直位移观测法的种类特点和适用条件仅供参考材料版.docx
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水平位移观测法垂直位移观测法的种类特点和适用条件仅供参考材料版
水平位移观测法、垂直位移观测法的种类,特点和适用条件
水平位移监测:
对水工建筑物的顺水流方向或顺轴线方向的水平位移变化进行监测常用观测方法分两大类。
一类是基准线法,基准线法是通过一条固定的基准线来测定监测点的位移,常见的有视准线法、引张线法、激光准直法、垂线法。
另一类是大地测量方法,大地测量方法主要是以外部变形监测控制网点为基准,以大地测量方法测定被监测点的大地坐标,进而计算被监测点的水平位移,常见的有交会法、精密导线法、三角测量法、GPS观测法等。
一、视准线法:
通过视准线或经纬仪建立一个平行或通过坝轴线的铅直平面作为基准面,定期观测坝上测点与基准面之间偏离值的大小即为该点的水平位移。
适用于直线形混凝土闸坝顶部和土石坝坝面的水平位移观测。
当采用这一方法时,主要的是要求它们的端点稳定,所以必须要作适当的布置,只能是定期地测定端点的位移值,而将观测值加以改正。
视准线观测方法特点是速度快,精度较高,原理简单、方法实用、实施简便、投资较少的特点,在水平位移观测中得到了广泛应用c不足是对较长的视准线而言,由于视线长,使照准误差增大,甚至可能造成照困难,当即准线太长时,目标模糊,照准精度太差且后视点与测点距离相差太远,望远镜调焦误差较大,无疑对观测成果有较大影响。
小角法:
是水平位移监测中常用的方法,该方法最早应用于水库大坝的变形监测,其基本原理是一通过大坝轴线的固定不变的铅直平面为基准面,通过测定基准线方向之间的微小角度从而计算观测点相对予基准线的偏离值,根据偏离值在各观测周期中的变化确定位移量。
由于所需测定的位移通常很细微,因此对位移的观测精度要求很高,需要采取各种提高观测精度的措施,观测过程中需要对各作业环节严格把握,哪怕仅仅是一个小环节的失误,都可能导致最终监测精度不能满足要求。
二、引张线法:
利用张紧在两工作基点之间的不锈钢丝作为基准线,测量沿线测点和钢丝之间的相对位移,以确定该点的水平位移。
适用于大型直线形混凝土的廊道内测点的水平位移观测。
主要用于测定混凝土建筑物垂直于轴线方向的(顺水流方向)水平位移。
活动觇牌法:
主要用于短距离视准线观测中,活动觇牌多用于水工建筑物、桥梁、码头和滑坡等水平位移观测,可满足坝内精密导线测量的近坝区水平位移监测网等各种场合的测量需要,活动觇标是被安置在位移标点上,供经纬仪照准,从而在觇标的游标尺上读出位移标点的偏离值。
主要特点传动灵活、隙动差小,可精确至ij0.1mm
3精度估算及分析比较
3L1•次肥潴活动觇牌中误差m*的确定
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式中,壮为人眼介辨视角的中误差』齐极限分辨理用为斤丁.则口二3讥卡为里通短成大寄.选VFQ伟,则技上式可求得收蛹潴活动觇牌的中误差皿国为:
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&2固定端点设站法的掂度分析
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若往返观测『必;
同理,E求得1号点和帛号点N个测回平均值的中误差为!
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33中点设站法的精度分析
如图2对中点2而言,后视A点的胱张误差对
B点读数的域响为,皿=*。
式中,5是中点Z至A点的距离,q*T%p=2062收
倒转望远镜跑准B点,半31回黑推口次取其晋
均值,则照准设差为:
故照黯B点.半测回的中误差为:
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式(Xt).C1D和比,中点注站法比固定端点值郎法特度提布了一倍”
在中点设站法中,1号点与甘号点的精度是相同的,现以1号点为轲.推算如下土
质视A点时在2号点潴敬的序响为:
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对1号点谪邕僚的影响为:
2•普T皆需
测定中点2的偏高值收,班地测N个测同,则2号点偏身值平均值的中识卷闷为t
顾及2号点误差对1号点的影响,则1号点一测间的中误差为:
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(1项
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同理,3号点一曲的中误差亦按式d协计算.与同定端点设站法比较,中点设站法测定L3号点的精度也亦明显的提高.
Xi庄续设站法的粒度分析
如图3测定1号点偏蕾位的中误差如卜,
后视E点的照准误差对1号点影响力臼1=
若若在1号点半侧回中读取口次读数取其平均但,则其照蹄误差力:
故1号点半测回的中误差为;
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同理,3号点-测问的照制中误差E出式M》技误差拈播定律尊刖,即
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工5遴百出动法的精度分析
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依误差传播定律.山侬、⑼、QCD式,E求得其中误差关票式为;
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