DL T 5178 2003 混凝土坝安全检测技术规范2

 

11  监测资料的整理整编和分析

11.1一般规定

11.1.1每次仪器监测或巡视检查后应随即对原始记录加以检查和整理，并应及时做出初步分析。每年应进行一次监测资料整编。在整理和整编的基础上，应定期进行资料分析。

    11.1.2 资料整理和分析中，如发现异常情况，应及时做出判断，有问题的须及时上报。

    11.1.3整编成果应做到项目齐全，考证清楚，数据可靠，图表完整，规格统一，说明完备。

    11.1.4 在下列时期应进行资料分析，并提出资料分析报告：

    1 首次蓄水时。

    2 蓄水到规定高程时。

    3 竣工验收时。

    4大坝安全定期检查时。

    5 出现异常或险情状态时。

    在第一次蓄水、竣工验收及大坝安全定期检查时均应先做较系统的资料分析，分别为蓄水、验收及人坝安全定期评价提供依据。

    11.1.5蓄水后，每次分析资料时应根据4.0.7的规定，对大坝工作状态做出评估。

    11.1.6应建涉舱测资料数据库或信息管理系统。

    11.1.7工程施工阶段和首次蓄水阶段，宜根据理论计算或模型试验成果，并参考类似工程经验，对一些重要监测项目提出预计的测值变化范围，对1级、2级混凝土坝关键部位的测值，提出设计监控指标。

    在坝投入运行后，宜定期根据实测资料建立数学模型，提出或调整运行监控指标。

11.2资料整理和整编

    11.2.1人工监测、自动化监测和巡视检查均应做好所采集数据（或所检查情况）的记录。记录应订阅定的格式，数据和情况的记载应准确、清晰、齐全，应记入监测日期、责任人姓名及：隘测条件的必要说明。

    11.2.2应做好原始监测数据的记录、检验，监测物理量的计算、填表和绘图，初步分析和异常值之判识等日常资料整理工作。

    11.2.3监测资料除在计算机磁、光载体内存储外，尚应打印出主要图表供查用。

    11.2.4每年汛期前必须将上一年度的监测资料整编完毕。资料整编应包括整理后的资料的审定及编印等工作。

    11.2.5凡历年共同性的资料，若已在前期整编资料中刊印，且其后不再重印时，应在整编前言中说明已收入何年整编资料。

11.3资料的分析

    11.3.1资料分析的项目、内容和方法应根据实际情况而定，但对于变形量、渗漏量、扬压力（扬压力非大坝基本荷载者除外）及巡视检查的资料必须进行分析。首次蓄水时的分析工作工作可根据资料条件及实际需要酌情处理。

    11.3.2资料分析通常用比较法、作图法、特征值统计法及数学模型法（见附录H.1)。使用数学模型法作定量分析时，应同时用其他方法进行定性分析，加以验证。

    11.3.3资料分析应分析了解各监测物理量的大小、变化规律、趋势及效应量与原因量之间（或几个效应量之间）的关系和相关的程度。有条件时，还应建立效应量与原因量之问的数学模型，借以解释监测量的变化规律，在此基础上判断各监测物理量的变化和趋势是否正常、是否符合技术要求；并应对各项监测成果进行综合分析，揭示大坝的异常情况和不安全因素；评估大坝的工作状态，并确定安全监控指标，预报将来的变化。资料分析的内容见附录H.2。

    11.3.4资料分析后，提出资料分析报告，资料分析报告的主要报告的内容见附录H．3。

    11.3.5监测报告和整编资料，应按档案管理规定，及时存档。

  

附录A

（规范性附录）

混凝土坝安全监测项目和测次

    A.1 分类和选择

混凝土坝安全监测项目按表A．1进行分类和选择。

表A.1 混凝土坝安全监测项目分类表

序号	监测类别	监测项目	大坝级别
			1	2	3
1	巡视检查	坝体、坝基、坝肩及近坝库岩岸	●	●	●
2	变形	1)坝体位移	●	●	●
		2)倾斜	●	○
		3)接缝变化	●	●	○
		4)裂缝变化	●	●	●
		5)坝基位移	●	●	●
		6)近坝岸坡位移	○	○	○
3	渗流	1)渗流量	●	●	●
		2)扬压力	●	●	●
		3)渗透压力	○	○
		4)绕坝渗流	●	●	●
		5)水质分析	●	●	○

 

 

续表

序号	监测类别	监测项目	大坝级别
			l	2	3
4	应力、应 变及温度	1)应力	●	○
		2)应变	●	○
		3)混凝土温度	●	●	○
		4)坝基温度	●	○
5	环境量	1)上下游水位	●	●	●
		2)气温	●	●	●
		3)降水量	●	●	●
		4)库水温	●	○
		5)坝前淤积	●	○
		6)下游冲淤	●	○
		7)冰冻	○
注1：确●者为必改，有○者为可选项目，可根据需要选设。 注2：坝高70m以下的1级坝，应力应变为可选项。

 

A.2项日测次

混凝土坝安全监测项目测次按表A.2确定。

表A．2    混凝土坝安全监测项目测次表

监测项目	施工期	首次蓄水期	初蓄期	运行期
1)位移	1次/旬~1次/月	1次/天~1次/旬	1次/旬~1次/月	1次/月
2)倾斜	1次/旬~1次/月	1次/天~1次/旬	1次/旬~1次/月	1次/月
3)大坝外部接缝、裂缝变化	1次/旬~1次/月	1次/天~1次/旬	1次/旬~1次/月	1次/月
4)近坝区岸坡稳定	1次/月~2次/月	2次/月	1次/月	1次/季
5)渗流量	2次/旬~1次/旬	1次/天	2次/旬~1次/旬	1次/旬~2次/月
6)扬压力	2次/旬~1次/旬	1次／天	2次/旬~1次/旬	1次/旬~1次/月

 

 

续表

监测项目	施工期	首次蓄水期	初蓄期	运行期
7)渗透压力	2次/旬~1次/月	1次/天	2次/旬~1次/旬	1次/旬~2次/月
8)绕坝渗流	1次/旬~1次/月	1次/天~1次/旬	1次/旬~1次/月	1次/月
9)水质分析	1次/季	1次/月	1次/季	1次/年
10）应力、应变	1次/旬~1次/月	1次/天~1次/旬	1次/旬~1次/月	1次/月~1次/季
11)大坝及坝基的温度	1次/旬~1次/月	1次/天~1次/旬	1次/旬~1次/月	1次/月~1次/季
12)大坝内部接缝、裂缝	1次/旬~1次/月	1次/天~1次/旬	1次/旬~1次/月	1次/月~1次/季
13)钢筋、钢扳、锚索、锚杆应力	1次/旬~1次/月	1次/天~1次/旬	1次/旬~1次/月	1次/月~1次/季
14)上下游水位		4次/天~1次/天	2次／天	2次/天~4次/天
15)库水温		1次/天~1次/旬	1次/旬~1次/月	1次/月
16)气温		逐日量	逐日量	逐日量
17)降水量		逐日量	逐日量	逐日量
18)坝前淤积			按需要	按需要
19)冰冻		按需要	按需要	按需要
20)坝区平面监测网	取得初始值	1次/季	1次/年	1次/年
21)坝区垂直位移监测网	取得初始值	1次/季	1次/年	1次/年
22）下游冲淤			每次泄洪后	每次泄洪后
注1：表中测次均系正常况下人工测读的最低要求。特殊时期（如发生大洪水、地震等），应增加测次。监测自动化可根据需要，适当加密测次。 注2：在施工期，坝体浇筑进度快的，变形和应力监测的次数应取上限。在首次蓄水期，库水位上升快的，测次应取上线。在初蓄期，开始测次应取上限。在运行期，当变形、渗流等性态变化速度大时，测次应取上限，当多年运行性态稳定时可取下限；当多年运行性态稳定时，可减少测次，减少监测项目或停测，但应报上级主管部门批准；但当水位超过前期运行水位时，仍需按首次蓄水执行。 注3：对于低坝的位移测次可减少为1次/季。 注4：巡视检查的次数按5.0.1执行。

 

 

附  录B

（资料性附录）

巡视检查程序和内容

    B.1巡视检畲程序

    每座大坝都成根据工程的具体情况和特点，制订巡视检查的程序。程序应包括检查项目、检查顺序、记录格式、编制报告的要求及检查人员的组成职责等内容。

    B.2监测设施巡介怆查内容

    日常巡查包括下列检查内容：

    1 边角网及视准线各观测墩。

    2 引张线的线体、测点装置及加力端。

    3 垂线的线体、浮体及浮液。

    4 激光准直的管道、测点箱及波带板。

    5 水准点。

    6 测压管。

    7 量水堰。

    8 各测点的限护装置、防潮装置及接地防雷装置。

    9 埋设仪器电缆、监测白动化系统网络电缆及电源。

    10其他监测设施。

    B.3巡视检查报代h勺内容

    B.3.1  日常巡视愉查报告的内容

    报告内容简单扼要说明问题，必要时附上照片及略图。

    B.3.2  年度巡视愉查报告的内容

    1检查日期。

    2本次检查的目的和任务。

    3检查组参加人员名单及职务。

  ．4对规定项目的检查结果（包括文字记录、略图、素描和照片）。

    5历次检务结果的对比、分析和判断。

    6不属于规定检查项目的异常情况发现、分析及判断。

    7必须加以说明的特殊问题。

    8检查结论（包括对某些检查结论的不一致意见）。

    9检查组的建议。

    10检查组的签名。

附  录C

（规范性附录）

变形监测设施的设计、安装和观测

    C.1垂线的砹计、安装和观测

    C.1.1 正垂线设汁

    1 正垂线主要 支点装置、固定夹线装置、活动夹线装置、垂线、观测平台、

重锤、油桶等。

    2 悬挂点应尽量设在坝顶附近。必须保证换线前后位置不变，并应考虑换线及调整方便。

    3重锤应设止动叶片。重锤重量一般按下式确定；

W>20(1+0.02L)    (C.1)

    式中：

    W—重锤重量，kg；

    L—测线长度，m。

    4 测线宜采采用强度较高的不锈钢丝或不锈因瓦丝，其直径应保证极限拉力大于重锤重量的2倍。宜适用∮l.Omm~∮1.2mm的钢丝，一般垂线直径不宜大于∮1.6mm。

    5 阻尼箱内应装坊锈、黏性小的抗冻液体，其内径和高度应比重锤直径和高度大15cm-20cm。

    6 观测站宜采用筋混凝土观测墩，观测墩上应设置强制对中底盘，底盘对中误差不应大于O.lmm，观测站宜设防风保护箱或修建安全保护观测室，并装门加锁。

    7 在竖井、宽缝和直径较大的垂线井中，测线应设防风管。防风管内径视变形幅度而定，但不宜小于100mm。安装后，最小有效管径应不小于85mm。

    C.1.2 倒垂线设计 

    l倒垂线主要包括浮体组、垂线、观测平台、锚固点等。

    2倒垂孔内以埋设保护管，必要时孔外还应装设测线防风管。

    3钻孔保护管宜用壁厚5mm-7mm的无缝钢管，内径不宜小于100mm。测线防风管内径也不宜小于100mm。

    4 浮体组采用恒定浮力式。浮子的浮力一般按下式确定：

P>250(1+0.01L)    (C.2)

    式中：

    p-浮子浮力，N；

    L-测线长度，m。

    5测线宜采用强度较高的不锈钢丝或不锈因瓦丝，其直径的选择应保证极限拉力大于浮子浮力的3倍，宜选用∮l.Omm~∮1.2mm的钢丝，一般不宜大于∮1.6mm。

    6观测站的要求和正垂线观测站相同。设置浮体组的观测站，建造观测室。

    7当正、倒垂线结合布置，两者间距较长，不在同一观测墩上衔接时应在两个监测墩上设置标志，用因瓦尺量取两监测墩间距离的变化。

    C.1.3垂线安装

    1  正垂线安装：

    支点、固定火线剐活动夹线装置，一般都在竖井墙壁上留孔或预埋型钢。

    2  倒垂线安装：

    1)垂线造孔的要求见附录C.13。

    2)采用固定锚块时，应以水泥浆或水泥砂浆将锚块浇固在钻孔保护管底。

    3)浮体组安装，应使浮子水平、连杆垂直，浮子应位于浮桶中心，处于自由状态。若采用恒力浮子，应使整个浮子没入液体中，但不可触及浮桶底部；若采用其他类型浮子，则应调整到设计浮力。

    3正、倒垂线观测墩制作时应使墩边线平行位移坐标轴线。

    4 防风管的中心应尽量和测线一致，以保证测线在管中有足够的位移范围。

    5宜先安装测线（或临时测线），再安装坐标仪底盘。底盘的具体位置应根据仪器的量程或位移量的大小而定，但应使仪器导轨平行于监测方向，坐标仪底盘应调整水平。

    C.1.4  垂线观测

    1垂线观测可用光学垂线坐标仪、遥测垂线坐标仪。

    2垂线观测前，必须检查该垂线是否处在自由状态；倒垂线还应检查调整浮体组的浮力，使之满足要求。

    3一条垂线上各测点的观测，应从上而下，或从下而上，依次在尽量短的时间内完成。

    4用光学机械式仪器观测前后，必须检测仪器零位，并计算它与首次零位之差，取前后两次零位差之均值作为本次观测值的改正数。

    5每一测点的观测：将仪器置于底盘上，调平仪器，照准测线中心两次（或左右边沿各一次），改记观测值，构成一个测回。取两次读数的均值作为该测回之观测值。两次照准读数差（或左右沿读数差与钢丝直径之差）不得超过0.15mm。每测次应观测两测回（测回间应重新整置仪器），两测回观测值之差不得大于0.15mm。

    6若用遥测垂线标仪观测，观测前需进行灵敏度系数测定。

    C.2引张线的安装和观测

    C.2.1  设计

    1引张线的设备应包括端点装置、测点装置、测线及其保护管。

    2端点装置可采采用一端固定、一端加力的办法，也可采用两端加力的办法。

    3加力端装置包括定位卡、滑轮和重锤（或其他加力器），固定端装置仅有定位卡、固定栓。

    定位卡应保证换线前后位置不变。

    测线愈长引张线所需的拉力愈大。长度为200m-600m的引张线，一般采用40kg-80kg的重锤张拉。

重锤重量计算如下

H=S²W/8Y    (c.3)

    式中：

    S-引张线长度（两浮托间距），m；

    W-引张线钢丝单位重，kg/m；

    H-水平拉力（近似于重锤重），kg；

    Y-引张线悬链线垂径，mm。

    4有浮托的引张线的测点装置包括水箱、浮船、读数尺或仪器底盘、测点保护箱。无浮托的引张线则无水箱及浮船。浮船的体积通常为其承载重量与其自重之和的排水量的1.5倍。水箱的长、宽、高为浮船的1.5～2倍。读数尺长度应大于位移量变幅，一般不小于50mm。

    5测线钢丝直径的选择宜使其极限拉力为所受拉力的两倍，一般采用直径为

0.8mm-1.2mm的不锈钢丝。

    C.2.2安装

    1 定位卡、读数尺（或仪器底盘）的安装通常宜在张拉测线之后进行。

    2 定位卡的“V”形槽槽底应水平，方向与测线应一致。

 3 安装滑轮时，应使滑轮槽的方向及高度与定位卡的“v”形槽一致。

    4 同一条引张线的读数尺零方向必须统一，一般将零点安装在下游侧。尺面应保持水平；分划线应平行于测线；尺的位置应根据尺的量程和位移量的变化范围而定。

    5 仪器底盘应水

平，位置及方向应依据所采用的仪器而定。

    6 水箱水面应有足够的调节余地，以便调整测线高度满足量测工作的需要。寒冷地区应采用防冻液。

    7 保护管安装时，宜使测线位于保护管中心，至少须保证测线在管内有足够的活动范围。保护管和测点保护箱应封闭防风。

    8 金属材料应作防锈处理。

    9 遥坝引张线仪宜在引张线体安装后进行安装。

    C.2.3观测

    l各淤点与两端点间距应在首次观测前测定，测距相对中误差不应大于1/1000。

    2人工观测：

    1)一测次观测前，应检查、调整全线设备，使浮船和测线处于自由状态，并将测线调整到高于读数尺0.3mm-3mm处（依仪器性能而定），固定定位卡。

    2)一测次应观测两测回（从一端观测到另一端为一测回）。测回间应在若干部位轻微拨动测线，待其静止后再测下一测回。

    3)观测时，先整置仪器，分别照准钢丝两边缘读数，取平均值，作为该测回的观测。左右边缘读数差和钢丝直径之差不得超过0.15mm，两测回观测值之差不得超过0.15mm(当使用两用仪、两线仪或放大镜观测时，不得超过0.3mm)。

    3 自动化遥测：首次观测前需进行灵敏度系数测定。

    C.3视准线的设计、安装和观测

    C.3.1设计

    1视准线应旁离障碍物1m以上。

    2工作基点应采用钢筋混凝土观测墩，并修建观测室。

    3测点宜设观测墩，墩上应设置强制对中底盘，底盘对中精度不应低于0.2mm。

    4 觇标应高于地面1.2mm以上。

    5 各种混凝土观测墩的结构见附录C．11。

    C.3.2安装

    1观测墩顶部的强制对中底盘应调整水平，倾斜度不得大于4′。

    2视准线各测点底盘中心应埋设在两端点底盘中心的连线上，其偏差不得大于10mm。

    C.3.3观测

    1观测时，宜在两端工作基点上观测邻近的1/2的测点。

    2每一测次应观测二测回，每测回包括正、倒镜各照准觇标两次并读数两次，取均值作为该测回之观测值。观测限差规定见表C.l。

表C.l    视准线观测限差

方式	正镜或倒镜两次读数差	两测回观测值之差
活动觇牌法	2.Omm	1.5mm
小角法	4.0′	3.0″

 

3当采用小角法观测时，各测次均应使用同一个度盘分划线：如各测点均固定的觇牌，可采用方向观测法。

    C.4 激光准直的设计、安装和观测

    C.4.1真空激光准直系统设计

    1真空激光准直系统分为激光准直系统和真空管道系统两部分。

    2激光准直系统设计：

    1)激光准直（波带板激光准直）由激光点光源（发射点）、波带板及其支架（测点）和激光探测仪（接收端点）组成。

    2)激光点光源包括定位扩束小孔光栏、激光器和激光电源。小孔光栏的直径应使激光束在第一块波带板处的光斑直径大于波带板有效直径的1.5-2倍。

    激光器应采用发散角小（1×10^-3-3×10^-3 rad）、功率适宜(一般用1MW~3MW)的激光器。

    激光电源应和激光器相匹配。外接电源应尽量通过自动稳压器。

    3)测点宜设观测墩，将波带板支架固定在观测墩上。宜采用微电机带动波带板起落，由接收端操作控制。

    波带板宜采用圆形。当采用目测激光探测仪时，也可采用方形或条形波带板。

    4)激光探测仪有手动（目测）和自动探测两种，有条件时，应尽量采用自动探测，激光探测仪的量程和精度必须满足位移观测的要求。

    3真空管道系统设计：

    1)真空管道系统包括：真空管道、测点箱、软连接段、两端平晶密封段、真空泵及其配件。

    2)真空管道宜选用无缝钢管，其内径应大于波带板最大通光孔径的1.5倍，或大于测点最大位移量引起象点位移量的1.5倍，但不宜小于150mm。

    3)管道内的气压应控制在20kPa以下，并应按此要求确定允许漏气速率，漏气速率不宜大于120Pa/h。

    4)测点箱必须和坝体牢固结合，使之代表坝体位移。测点箱两侧应开孔，以便通激光。同时应焊接带法兰的短管，与两侧的软连接段连接。测点箱顶部应有能开启的门，以便安装或维护波带板及其配件。

    5)每一测点箱和两侧管道间必须设软连接段。软连接段一般采用金属波纹管，其径应和管道内径一致，波数依据每个波的允许位移量和每段管道的长度、气温变化幅度等因素确定。

    6)两端平晶密封段必须具有足够的刚度，其长度应略大于高度，并应和端点观测墩牢固结合，保证在长期受力的情况下，其变形对测值的影响可忽略不计。

7)真空泵应配有电磁阀门和真空仪表等附件。

   8)测点箱与支墩、管道与支墩的连接，应有可调装置，以便安装时将各部件调整到设计位置。

   9)管道系统所有的接头部位，均应设计密封法兰。法兰上应有橡胶密封槽，用真空橡胶密封。在有负温的地区，宜选用中硬度真空橡胶并略加大橡胶圈的断面直径。

   C.4.2大气激光准直系统设计

   1大气激光准直系统的设计与真空激光准直系统中的激光准直系统相同。

   2为减轻大气对测量的影响，可在激光准直线路上加装保护管。

   C.4.3真空激光准直设备的安装

   1真空管道轴线高程放样时，应加地球弯曲差改正。改正值用下式计算：

δh= L²/2R    (c.4)

    式中：

    δh—放样点高程改正值，m；

     L—放样点到起点的距离，m；

    R—地球曲率半径，取6.37×l0⁶m。

    2 真空管道的内壁必须进行清洁处理，除去锈皮、杂物和灰尘。此项工作在安装前、后，以及正式投入运行前应反复进行数次。

    3 测点箱和法兰短管的焊接，应采用内外两面焊：长管道的焊接，应在两端打出高5mm的30⁰坡口，采用两层焊。每一测点箱和每段管道焊接完成后，必须单独检测。检漏可采用充气、涂肥皂水观察法。检漏工作应反复多次，发现漏孔，应及时补焊。

    4 长管道由几根钢管焊接而成。每根钢管焊接前或一段管道焊好后，均应作平直度检查，不平直度不得大于10mm。

    5每段管道的中部应该用管卡将管道固定在支墩上，其余支墩上设活动滚杠，以便管道向两端均匀变化。

    6激光点光源、激光探测仪和波带板的安装要求详见C.4.4。

    C.4.4大气激光准直设备的安装

    1点光源的小孔光栏和激光探测仪必须和端点观测墩牢固结合，保证两者相对位置长期稳定不变。

    2波带板应垂直于准直线。波带板中心应调整到准直线上，其偏离值不得大于10mm：距点光源最近的几个测点应从严要求，偏离值不得大于3mm-5mm。

    C.4.5真空激光准直观测

    1观测前应先启动真空泵抽气，使管道内压强降到规定的真空度以下，具体要求在设计书中规定。

    2用激光探测仪观测时，每测次应往返观测一测回，两个“半测回”测得偏离值之差不得大于0.3mm。

    C.4.6大气激光准直的观测

    1观测应在大气稳定、光斑抖动微弱时进行。如在坝顶，宜在夜间观测。

    2首次观测前应调整点光源位置和方向，使激光束中心与第一块波带板中心基本重合。

    3用手动（目测）激光探测仪观测时，每测次应观测两测回（每测回由往、返测组成。由近至远，依次观测完各测点，称为往测；由远至近，依次观测各测点，称为返测）。观测限差与附表C.1中“活动觇牌法”的限差相同。

    4用自动激光探测仪观测，应先启动电源，使仪器预热（预热时间视仪器特性而定），认真进行调整后，按上述同样程序观测。

    C.5边角网的设计、安装和观测

    C.5.1设计

    1 视线坡度不宜过大，并应超越或旁离建筑物2m以上。

    2 测距边应避开强电磁场的干扰，视线与大于100kV的高压输电线平行时，应旁离30m以上；与高压线交叉时，不得在几条高压线之间穿过。．

    3观测墩应设置可靠的保护盖。基准点宜设计观测室。室内观测墩可采用普通钢筋混凝土墩，经常暴露在野外的观测墩宜采用双层观测墩（见附录C.11）。

    4边角网的设计，应进行现场踏勘。在踏勘中核定点位条件，通视状况和观测环境是否满足本规范的要求。

    5精度估算及可靠性评价可采用下列公式：

    精度估算的公式如下：

    (c.5)

可靠性因子的计算公式如下：

γ_J=1-（AQA^TP）_jj   (C.6)

式中：

m_i—第f个位移量的中误差：

δ—单位权中误差：

γ_J—第j个观测量的可靠性因子；

Q—边角网的协因数矩阵[Q=（A^TPA）^-1]；

A—观测方程的系数矩阵，又称设计矩阵；

A^T—A的转置矩阵；

P—观测的权矩阵；

    (Q)_ii—矩阵Q的第i个对角元素；

    （AQA^TP）_jj扩—矩阵（AQA^TP）的第j个对角元素。

    C.5.2安装

    观测墩项部的强制对中底盘应调整水平，倾斜度不得大于4″。

    C.5.3水平角观测

    1水平角一般采用方向法观测12测回，也可用全组合测角法观测，其方向权数m?n= 24 (25)。应使用具有调平装置的觇牌作为照准目标。

    2全部测回应在两个异午的时间段内务完成约一半，在全阴天，可适当变通。

    3方向法观测的要求见C.5.4。    ‘

    4全组合测角法按照GB/T17942有关的规定执行。

    C.5.4方向观测

    1水平方向观测度盘及测微器位置见表C.2。

    2水平方向观测一测回的操作程序：

    1)照准起始方向按表C.2对好度盘及测微器位置。

    2)顺时针方向旋转照准部1周-2周后，精确照准起始方向觇标，读出水平度盘及测微器数值（重合对径分划二次）。

3)顺时针方向旋转照准部，精确照准第2个方向的觇标，按2）的要求读数；顺时针方向旋转照准部依次进行其他各方向的观测，最后闭合到起始方向（方向数小于4者，不闭合到起始方向）。

测回序号	度盘及测微器位置
	（0）	（′）	格
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12	0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165	00 04 08 12 16 20 24 28 32 36 40 44	02 07 12 17 22 27 32 37 42 47 52 57

 

    3 水平方向观测的限差见表C.3

4 分组观测的规定:当方向总数多于九个时，应分两组进行观测。两组方向数应大致相等，并须包括两个共同方向。两组观测结果分别取中数后，共同方向之间的角度互差不超过1.4″。

表C.3   水平方向观测的限差

序号	项目	限差
1	光学测微器两次重合读数之差	1″
2	半测回归零差	5″
3	一测回内2c互差	9″
4	测回差	5″
5	三角形闭合差	2.5″
6	按非列罗公式计算的测角中误差	0.7″
7	极条件闭合差
8	边条件闭合差
注1：观测方向之垂直角超过±30时，该方向2c互差可在同一时段内各测回间进行比较，但应在手簿内注明 注2：δ-求距角正弦对数1表差。以对数第六位为单位       m1gs1、m1gs2-起始边长对数中误差

1)观测时宜用灯光照明进行度盘及测微器读数。

    2)观测前，应先精细调平水准气泡。在观测过程中，气泡中心位置偏离整置中心不得超过一格。气泡位置接近限值时，应在测回之间重新整平仪器。

    3)在使用微动螺旋照准目标或用测微器对准分划时，其最后旋转方向应为“旋进”。

    4)方向的垂直角超过±2⁰时，须读记水准器，进行垂直轴倾斜改正。

    6垂直轴倾斜改正数的测量和计算见GB/T17942。

    7方向观测成果的重测和取舍：

    1)凡超出本规范规1/3限差的结果，均应重测。基本测回的“重测方向测回数，超过“方向测回总数”的1／3时，应将整份成果重测。

    注：

    “重测”：因超限而重测者’称为“重测”。因度、分及气泡长度读、记错误，以及对错度盘、测错方向而重新观测者，不以“重测”论。

“方向测回总数”= (n-l) x12

式中：   

n-方向数。

  “重测方向测回数”：在基本测回观测结果中，重测1个方向，算作1个。方向测回；一测回中有2个方向重测，算作2个“方向测回”，以此类推。因零方向超限而将该测回重测，应算作（n-1）个“方向测回”。

2)在一测回中，需要重测的方向数超过所测方向总数的1/3时，则此～测回应全部重测。观测三个方向，有一个方向需要重测时该测回亦应全部重测。但计算重测方向测回数时，仍按超限方向数计算。

    3)采用分组观测时，各组的重测方向测回数须独立计算。

    4)测回互差超限时，除明显孤立值可重测该测回外，原则上应重测最大和最小值所在的测回。  

5)个别方向重测时，只需联测零方向。

6)基本测回的观测结果和重测结果，均需超入记录簿。重测与基本测回结果不取中数，每一测回（即每一度盘位置）只采用一个符合限差的结果。

7)因三角形闭合差、极条件闭合差或边条件闭合差超限而重测时应将整份成果重测。

    C.6交会点的设计、安装和观测

    C.6.1设计

    1测角交会：

    1)存交会点上所200m不宜大于120⁰或小于60⁰。工作基点到测点的距离，在观测曲线坝体时不宜大于200m；在观测高边坡和滑坡体时，不宜大于300m。当采用三方向交会时，上述要求可适当放宽。．

    2)测点上应设置觇牌或塔式照准杆。

    2测边交会：

    1)交会点士所张400m宜大于135⁰，或小于45。工作基点到测点的距离，在观测曲线坝体时不宜大于400m；在观测高边坡和滑坡体时，不宜大于600m。

    2)测点上应埋设安置反光镜的强制对中底盘。

    C.6.2安装

    交会法测点上的固定觇牌面应与交会角的分角线垂直，觇牌上的图案轴线应调整铅直，不垂直度不得大于4′。塔式照准杆亦应满足同样的铅直要求。

    C.6.3观测

    1水平角观测应采用方向法观测4测回（晴天应在上、下午各观测两测回）。各测回均采用同一度盘位置，测微器位置宜适当改变。

    2每一方向均须采用“双照准法”观测，即照准目标两次，读测微器两次，两次照准目标读数之差不得大于4″。

    3各测次均应采用同样的起始方向和测微器位置。

    4观测方向的垂直角超过±3⁰时，该方向的观测值应加入垂直轴倾斜改正。

    C.7测斜管的安装和测斜仪观测

    C.7.1测斜孔的造孔

    1钻孔开口直径不小于110mm，终孔直径不小于91mm。

    2钻孔宜取岩芯，并进行岩芯描述。

3孔壁要求平整光滑。

4 钻孔完毕后应全面清洗，除尽孔内残留研粉，测定钻孔倾斜度。

C.7.2 测斜管的安装

1 测斜管可采用带导槽的铝合金管或PVC管。

2 相邻两根管需紧密链接，连接时应使导槽严格对正，不得偏扭。管接头处用生胶带密封防止水泥浆进入。

3 测斜管下放孔内时，需用绳束套牢，严禁导管接头受力。

4 测斜管安装时。导槽槽口应对准所需测位移的方向。

5 测斜管管吊装到位后，在导管和孔壁间隙需进行回填灌浆，空口需设保护装置。

C.8多点位移计的安装和观测

C.8.1安装

1 造孔直径根据测头的数量决定，一般为75-130mm。孔深比设计要求深20-50cm。钻孔应取盐芯，并进行岩芯描述，孔壁平整、光滑。造孔完毕应全面冲洗。

2 仪器主要由传感器、传递杆、锚头、护管、支架、排气管和注浆管组成，按设计要求组装，送入钻孔中，四周用度料固定，并用水泥浆灌注，待水泥浆初凝后，即拆下注浆管，剪去外漏的排气管，装上传感器。

C.8.2观测

观测仪器组装完毕后，即读取初读数作为基准值。

C.9垂直位移和倾斜的观测

C.9.1精密水准测量

1 在水准测量中，应尽量设置固定测站和固定转点，以提高观测的精度和速度。

2 精密水准观测的要求按GBL2897中的规定执行。

3 精密水准路线闭合差不得超过表C.4的规定。

等级	往返测不符值	符合线路闭合差	环闭合差
一等	2		1
	0.3	0.2	0.2
二等	4	4	2
	0.4	0.6	0.6
注：R-测段长度，Km； F-环线长度符合线路长度，km； n1-测段站数（单程）； n2-环线符合线路站数。

4用精密水准法进行倾斜观测，应满足表C.4关于等水准之限差规定。观测时，必须保证标心和标尺底面清洁无尘。每次观测均由往、返测组成，由往测转为返测时，标尺应该互换。必须固定水准仪设站位置，宜将水准仪装设在观测墩上。在基础廊道中观测时，应读记至水准仪测微器最小分划的1/5。

    C.9.2三角高程测量

    1推算高程的边长不应大于600m，每条边的中误差不应大于3mm。

    2天顶距应以J₁型经纬仪对向观测6测回（宜做到同时对向观测），测回差不得大于6″。

    3仪器高的量测中误差不得大于O.lmm。

    C.9.3气泡倾斜仪观测 

    用气泡倾斜仪观测时，每测次均应将倾斜仪重复置放在底座上三次，并分别读数。读数互差不得大于5″。

    C.10静力水准仪的安装和观测

    C.10.1静力水准仪的原理和组成

    根据连通管内液面保持自然水平的原理，用传感器测量各测点液面高度变化，测出二点或多点之间的高差。

    仪器主要由钵体、水管、浮子、三通等组成。

    基准点可为水准点或双金属标。

1-标盖；2-仪器基础

图C.l  普通钢筋混凝土观测墩

（单位：cm）

C.10.2安装

   1仪器墩应与被测基础紧密结合，各仪器墩面高程差应小于10mm。

    2将钵体、水管、浮子清洗干净。

    3在钵体内注入蒸馏水，并仔细排除水管、三通、钵体内气泡。

    4连接管路。

    C.10.3观测

    1可分目测和自动遥测，分别用数字显示器或数据采集器观测。

    2各测点观测依次在尽量短的时间内完成。

    C.11各种标石结构图

    边角网及视准线观测墩结构图，如图C.1、图C.2所示；水准点结构图，如图C．3~图C．6所示。

1-标盖；2-仪器基座；

3—钢管；4-混凝土围井；5-

围井垫座；6-水泥砂浆

C．2双层观测墩

(单位：cm)

 

1-盖板；2-20×20×10

混凝土盖；3-沥青；4-砂；

5一铜标心；6-岩石

图C.3基岩标结构图(单位：cm)

1-保护盖；2-内盖；3-标志

图C.4岩石标结构图(单位：cm)

1-钢筋混凝土标盖；2一测温孔；

3-钢板标盖；4-标心；5—钻孔保护管

（钢管）；6-橡胶环；7-心管（钢管）；

8一新鲜基岩：9-200号水泥砂浆；

10-心管底板和根络

图C．5钢管标结构图(单位：cm)

1-钢筋混凝土标盖：2一钢板标盖；3-标心

4-钢心管；5-铝心管；6-橡胶环；

7一钻孔保护管；8-新鲜基岩；

9-200号水泥砂浆；10-心管底板和根络

图C．6双金属标结构图(单位：cm)

  

1-卡尺测针卡着的小坑；2-锚筋

图C．7平面三点式测缝标点结构图

C.12测缝标点结构图

平面三点式和立面弯板式测缝标点结构，分别如图C.7、图C.8所示。

1-观测x方向的标点；2-观测y方向的标

点：3-观测z方向的标点：4-伸缩缝

图C．8立面弯板式测缝标点结构图

    C.13倒垂造孔注意事项

    C.13.1钻孔注意事项

    1倒垂钻孔时，应选择性能好的钻机，钻机滑轨（或转盘）应水平，立轴应竖直。钻杆和钻具必须严格保持平直。

    2一般宜在钻孔处用混凝土浇筑钻机底盘，预埋紧固螺栓。严格调平钻机滑轨（或转盘），其倾斜应小于0.1%，然后将钻机紧固在混凝土底座上。

    3 孔口处宜埋设长度大于3m的导向管。导向管必须调整垂直(倾斜度小于

0.1%)，并用混凝土加以固结。

    4钻具应尽量加长，深度大于25m的钻孔。钻具长应大于8m。10m，钻具上部宜装设导向环。导向环外径可略小于导向管内径2mm-4mm。

    5钻井时，宜采用低转速、小压力、小水量。一次投砂量不宜过大。

    6必须经常检测钻孔偏斜值，一般每钻进Im。2m即应检测一次。此项检测，一般采用倒垂浮体组配合弹性置中器进行。

    7发现孔斜超限，应及时采取相应措施加以纠正。

    C.13.2保护管埋设注意事项

    1全面冲洗钻孔，除净孔内残留岩粉。

    2自下而上准确测定钻孑L偏斜值、确定钻孔保护管埋设位置。

    3钻孔保护管应保持平直，底部宜加以焊封。底部0.5m的内壁应加工为粗糙面，以便用水泥浆固结锚块。各段钢管接头处，应精细加工，保证连结后整个保护管的平直度，并防止漏水。

    4下保护管前，可在钻孔底部先放入少量水泥浆（高于孔底约0.5m）。保护管下到孔底后,宜略提起（不得提出水泥浆面）并用钻机或千斤顶进行固定。然后准确测定保护管的偏斜值。如偏斜过大，应加以调整，直到满足设计要求，方可用水泥浆固结。待水泥浆凝固后，才允许拆除固定保护管的钻机或千斤顶。

    5再次测定保护管的偏斜值，以便确定倒锤锚块的埋设位置。

    C.14变形观测仪器之检验和校正

    C.14.1经纬仪之检验

    初次使用的经纬仪，首先要进行一般的检查和调整，主要是调整仪器的三轴关系，再按GB/T17942规定进行检验。

    C.14.2水准尺及水准仪之检验和校正

    对于初次使用的水准尺和水准仪，应按照GB12897的要求进行检验和校正。

    C.14,3  电磁波测距仪之检验

    1 电磁波测距仪加常数和乘常数的测定。

高精度测距仪常用比较法测定加常数和乘常数，即事先选择地质情况稳定、地形平坦的地段，建立一条比长基线。精确丈量基线长度，其精度至少应比仪器标称精度高一倍。为了增加多余观测，至少应埋设6个观测墩，总长应在1000m左右，如图C.9所示：

图C.9  比长基线

    依次设站于1、2、3、4、5号观测墩，用被检定的仪器施测15个距离，将测距仪的观测值与基线丈量值比较，可以获得15个观测方程依最小二乘法求解，即可算得乘常数和加常数。

    为达到较高的精度，也可采用六段法测加常数，用比较法测乘常数。

    对于高精度电磁波测距仪，在计算时应注意以下两点：

    1)应按标称精度对观测值赋权。

    2)应在计算过程中检验并剔除粗差，以免检定结果失真。

    2气象仪表之检定。测边时所用气象仪表（阿斯曼通风干湿温度表及空盒气压表）应定期送气象部门检验。干湿温度表每三年检验一次，气压表每年检验一次。

    空盒气压表检定的项目为：

    1）补充订正值之检定（主要是由于指针安装不准确所引起的误差）：

    2)温度改正系数（由于温度变化引起空盒弹性改变而造成的误差）的检定；

    3)刻度改正值检定。

    注：空盒气压表之1）项订正值常因受振动而发生变化，故应配备一个标准气压表，施测期间一律放在驻地，以免受到振动。野外所用气压表在每期业务前后均应与标准气压表比较校准。野外气压表与标准气压表读数经改正后的差值不大于3mm时，可加在野外表1）项订正值上，若差值大于3mm，则该野外表应送气象部门重新检定。

    通风干湿温度表的检定包括两个项目：

    1)通风器之检定（通风器开动后蛐；温度表球部风速不得小于2m/s，否则不得使用）。

    2)温度表刻划之检定。

    C.14.4全站仪之检验

    初次使用的全站仪，首先进行一般的检查和调整，主要是调整仪器的三轴关系。然后对下述仪器误差进行检校：

    1 双轴补偿纵、横向指标差；

    2 垂直编码度盘指标差；

    3水平视准差；

    4水平轴倾斜误差；

    5（电动机驱动型自动寻找目标全站仪的）自动目标识别轴的准直差。

    由于全站仪的上述误差随时间和温度而变化。因此，下列情况需重新检校。

    1每次精密测量前；

    2长途运输后；

    3长期工作后；

    4温度变化大于20度时。

    确定误差之前，仪器应当放置到与外界温度一致。在确定误差时，仪器应当安全、稳固，避免阳光直射引起某一面温度升高。

    C.14.5光学垂线坐标仪零位置之检查校正

    在室内建立稳定的检验平台，平台上仪器底盘和垂线的相对位置应保证不变。检查时，每次观测三测回，每测回均应将仪器重新整置调平。每测回照准垂线两次，并读数。两次读数差不得大于0.2mm，三测回之互差不得大于0.2mm。

    取三测回平均值与首次检查之值比较，如超过1mm，须校正仪器零位。

    C.14.6视准线活动觇牌的零位测定，

    在相距20m~ 40m的两个观测墩上，分别安置经纬仪和固定觇牌，用经纬仪精确照准固定觇牌，固定经纬仪视线。将固定觇牌换成活动觇牌，并把活动觇牌的对称轴移到望远镜十字丝上，进行读数；如此反复进行10次，最后用固定觇牌检查视线是否移动，若视线未变动，取10次读数平均值，即得觇牌的零位值。

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