大同煤矿集团有限公司综合图书培训中心新项目工程变形观测专题方案

时间：2020-09-21 16:22:57　来源：勤学考试网本文已影响人

大同煤矿集团综合图书培训中心工程

位移沉降观察实施方案

批准：

审核：

校核：

编制：

20XX年十一月

任务起源及工程概况

本院受大同煤矿集团委托，对其新建综合图书培训中心大楼进行位移沉降观察，方便有效了解建筑物稳定性，方便立即采取预防方法；在检验和处理相关工程质量事故中，籍以做出真确判定和分析；为以后类似设计提供基础分析数据。

本工程在大同市口泉区新平旺中心区，同泉路西侧，建设面积为59240M2。工程分为主楼和裙楼两部分：主楼地下一层，关键功效为设备用房，地上二十六层，关键功效为一般办公及高层办公；裙楼地下一层，关键为地下车库，地上四层，关键功效为展览、办公、会议、培训。结构为框架剪力墙结构。

任务及目标

此次监测任务为建筑物主体位移和沉降。经过观察，取得位移和沉降正确可靠数据，了解该建筑物在使用期间安全。

编制依据

1）《工程测量规范》 GB50026-93

2）《国家一、二等水准测量规范》 GB12897-91

3）《建筑变形测量规范》 JGJ/T8-97

4）《城市测量规范》 CJJ8-99

5）《全球定位系统(GPS)测量规范》GB/T 18314-20XX

四、技术方案

1、位移观察

依据规范要求，该工程位移观察拟采取二级观察精度进行。形式采取测角网进行变形监测。

平面控制网精度要求

等级

平均边长（m）

角度中误差（”）

边长中误差（mm）

最弱边边长相对中误差

一级

200

±1.0

1:20XX00

二级

300

±1.5

±3.0

1:100000

三级

500

±2.5

±10.0

1:50000

注：最弱边边长相对中误差中未计入基线边长误差影响

实际边长和表中相差较大

采取边角组合网时

不易按不要求实施

基准点布设及位置要求

位移基准点是位移观察数据基础控制点。本工程拟部署三个基础控制点（其中一个作为校核点），基准点部署在距离建筑物300M左右沉降影响区之外，要求埋设在车辆、行人比较少，通视且易保留观察地方。

基准点宜避开地下管线、尽可能避开计划道路未施工路段，距待建建筑物150左右，点间距约300M。埋设形式见附图。

因基准点拟采取静态GPS进行测量，所以点位还应满足以下要求：

点位应便于校核检验

应便于安置仪器和操作

离电视台、电台、微波站等大功率无线电发射源距离不应小于200M，离高压输电线微波无线电信号传输通道距离不应小于50M，周围不应有强烈反射卫星信号大面积水域、大型建筑和热源等

通视条件好，应方便后续采取常规测量手段进行联测

位移工作点布设

为了监测该建筑物在使用期间位移改变，拟在该建筑物顶部两边独立布设两个位移工作点，和地面基准点形成一个两个独立三角形。用红漆标出并编号。

观察技术要求

控制测量

三个位移基准点采取静态GPS测量，等级采取C级精度要求进行测设。

本工程计划共采取四台套TRIMBLE R8 GPS双频卫星接收机，标称精度为5mm+D×10-6,满足规范要求。全部接收机均经山西测绘局检验合格，均可提供年检汇报。当基准点稳定后，既进行静态测量。

此次作业技术要求应满足以下要求：

1、卫星截止高度角大于15。

2、有效卫星观察数大于5

3、观察时段大于45分钟

4、数据采样间隔15秒

5、PDOP小于6

GPS静态观察作业时，应符合下列要求：

1、使用零相位天线和强制对中器安置GPS接收机天线，对中精度应高于±0.5mm。

2、作业中应严格根据要求时间计划进行观察。

3、经检验多种线缆连接无误后，方可开机观察。

4、开机后经检验相关指示灯和面板显示正常后，方可进行自测试，输入测站名和时段等控制信息。

5、接收机起动前和接收中，应填写测量手簿中统计项目。

6、每时段要进行一次气象观察。

7、每时段开始时、结束后应分别量取一次天线高，取其平均值作为天线高。

8、接收期间应预防仪器振动，并预防人员和其它物体碰到天线和遮挡信号。

9、观察期间，不得在接收机旁使用电台、手机、对讲机等无线电通讯设备。

10、雷电、风雨等恶劣天气不宜进行观察作业。

11、同一观察时段内不得进行以下操作：

接收机关闭又从新开启

进行自测试

改变卫星截止高度角

改变数据采样间隔

改变接收机天线位置

按动关闭文件或删除文件功效键

12、数据处理应根据国家标准《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T 18314对应要求实施，数据采取率宜大于95%。

位移监测

位移监测利用静态GPS三个基准点和建筑物顶部两个工作点组成两个独立三角形，根据三角测量进行施测。因建筑物顶部两个点距离较近，为了不降低精度，故不将其放在一起进行联测。

水平角观察

本工程拟采取经过判定LEICA TCA20XX精密自照准全站仪进行观察，其标称精度为0.5秒，满足规范要求。

水平角观察采取方向观察法，技术指标应满足以下要求：

1、当方向数少于三个时，可不进行归零

2、根据规范要求，水平角观察采取四测回，不进行度盘配置

3、两次照准目标读数差要小于2秒、一测回2C差小于5秒、同一方向值各测回互差小于3秒（当垂直角超出±3度时，可按同一观察时段内相邻测回进行比较）

4、三角形闭合差小于2√3M0，M0为测角中误差。

水平角观察作业符合下列要求：

1、使用仪器应在项目开始前进行检验，在项目进行中也应定时进行检验。

2、观察应在通视良好、成像清楚稳定时进行。晴天日出、日落时和太阳中天时前后不宜观察。作业中仪器不得受阳光直射，当气泡偏离一格时，应在测回间重新整置仪器。当视线靠近吸热或放热强烈地形地物时，应选择阴天或有风但不影响仪器稳定时间段进行观察。当需消减时间性水平折光影响时，应按不一样时段进行观察。

3、在观察中宜采取双照准法，在半测回中每个方向连续照准两次，并各读数一次。每站观察中，应避免二次对焦，当观察方向边长悬殊较大时，相关方向调焦时，宜采取正倒镜同时观察法，不可不考虑2C变动范围。对于大倾斜方向观察，应严格控制水平气泡偏移，当垂直角超出3度时，应进行仪器竖轴倾斜更正。

4、当观察结果超限时，应按下列要求重测：

当2C互差或各测回互差超限时，应重测超限方向，并联测零方向。

当归零差超限或零方向2C互差超限，重测该测回。

当重测方向数超出所测方向总数1/3时，重测该测回。

在一个测站上，当基础测回重测得方向测回数超出全部全部方向测回总数1/3时，应重测该测站。

基础测回结果和重测结果均应计入手簿。重测结果和基础测回结果之间不得取平均，每一测回只应取用一个符合限差结果。

当三角形闭合差超限时，应进行分析，选择相关测站进行重测。

数据处理

基准点数据处理，根据规范要求，利用TRIMBLE自带TGO静态数据处理软件进行平差，当精度符合规范要求时，将其启用，作为本工程位移监测基础起算点。为了确保结果正确无误，基础控制点应六个月复测一次，以校核检验基础控制点点位是否牢靠可靠。

监测数据处理使用清华三维平差软件，根据边角网进行平差数据处理。

2、沉降观察

依据规范要求及本工程具体情况，本工程拟采取一级和二级观察精度。一级使用于基准点间和引测部分控制测量，二级使用于沉降点间水准测量。其精度要求以下表：

变形

测量

等级

观察点

测站

高差

中误差

基辅

分划

读数

之差

基辅

分划

高差

之差

往返

较差

（附合或

闭合路线）

检测

已测

高差

之差

一级

±0.15

±0.30

±0.50

±0.3√n

±0.45√n

二级

±0.50

±0.70

±1.0√n

±1.5√n

N为测站数

（1）基准点布设及要求

建筑物周围埋设水准点必需牢靠稳定，本工程拟布设七个水准基点，便于相互校核，并做到在场内任何地域架设仪器最少后视到两个水准点。

对水准点定时进行高程检验，预防本身发生改变，确保沉降结果正确无误。

为确保观察精度，水准点应尽可能和观察点靠近，距离不应超出100米。

水准点应布设在建筑物沉降范围之外安全地方，远离马路，避免振动，并避免埋设在低洼积水和松软土地地带。

水准点埋深应要符合二等水准要求，依据工程特点，建立合理水准控制网，和基准点联测，平差计算出各水准点高程。

埋设方法见附图

基准点高程确实定

基准点稳定后，依据建设方提供水准基点，使用精密电子水准仪测设一条二等闭合水准路线，往返测，联测7个水准点，平差计算出各水准点高程，作为沉降观察起算基准点。

（2）观察点布设要求

为了反应出建筑物正确沉降情况，沉降观察点要埋设在最能反应沉降特征且便于观察位置。依据本工程特点，沉降点均埋设在建筑物四角和受力柱上，中部每隔15~30米设一沉降点，总计20个。

埋设方法见附图

（3）观察技术要求

水准测量技术要求

本工程沉降观察采取LEICA N03精密水准仪进行观察，其标称精度为0.3mm/KM，满足规范要求，并经山西测绘局检验经过，能够提供检验汇报。

此次沉降观察按规范要求，按二等水准测量精度进行，采取往返测。

水准观察视线长度、前后视距差和视线高度满足下表要求

等级

视线长度

前后视距差

前后视距差累积

视线高度

一级

0.7

0.5

二级

2.0

3.0

0.3

注：表中视线高度为下丝读数

当采取数字水准仪观察时，最短视线长度不宜小于3M，最低水平视线高不应低于0.6米

表中数字单位以米计

使用水准仪和水准尺在项目开始前和结束后应进行检验，项目进行中也应定时检验。检验和校正应按规范实施。检验后应符合下列要求：

I角不得大于15秒，赔偿式自动安平水准仪赔偿误差绝对值不得大于0.2秒。

水准标尺分划线分米分划线和米分划线间隔真长和名义长度之差，对线条式因瓦合金标尺不应大于0.1 mm。

水准观察作业应符合下列要求：

应在标尺分划线成像清楚和稳定条件下进行观察。不得在日出后或日落前半小时、太阳中天前后、风力大于四级、气温突变时和标尺分划线成像跳动而难以照按时进行观察。阴天可全天观察。

观察前半小时，应将仪器置于露天阴影下，使仪器和外界气温趋于一致。设站时，应用测伞遮蔽阳光。使用数字水准仪前，应进行预热。

使用数字水准仪，应避免望远镜直对太阳，并避免视线被遮挡。仪器应在其生产厂家要求温度范围内工作。振动源造成振动消失后，才能开启测量键。当地面振动较大时，应随时增加反复测量次数。

每测段往测和返测得测站数均应为偶数，不然应加入标尺零点差更正。由往测转为返测时，两标尺应交换位置，并应重新整置仪器。在同一测站上观察时，不得两次调焦。转动仪器倾斜螺旋和测微鼓时，其最终旋进方向，应均为旋进。

对个周期观察过程中发觉相邻点高差变动迹象、地质地貌异常、周围建筑基础和墙体裂缝等情况，应做好统计，并画好草图。

凡超规范结果，均应先分析原因再进行重测。当测站观察超限时，应立即进行重测，当迁站后发觉超限时，应从稳固可靠固定点开始重测。

在连续个测站上安置水平仪三角架时，应使其中两脚和水平路线方向平行，而第三只脚轮换置于路线左侧和右侧。

数据处理

外业手簿经100%检验无误后，代入清华三维测量平差软件，进行平差计算，作为沉降点高程数据。

位移沉降观察应遵照通常标准

为了观察数据正确性和连续性，在整个观察期间应遵照以下通常要求：

1、为了降低观察人员对观察结果影响，应保持观察小组人员固定，不应随便更换作业人员。

2、为了仪器本身误差对观察精度影响稳定性，不应在观察期间更换仪器，如不不更换时，也应换高一等级仪器，而不应相同级或低等级更换，在数据处理时，应考虑其影响。

3、每次观察时，应保持相同观察路线和使用一样观察方法和手段，而不应该随意更改。

4、每次观察，应基础保持在相差不大条件下进行观察作业，如相差台大或条件过于恶劣时，不应进行观察。

六、观察周期及作业次序安排

本工程关键为观察建筑物在运行期间位移沉降改变，所以本工程拟在第十二个月安排观察四次，第二年观察三次，第三年观察两次，如稳定，将不再安排观察，计划三年。如若期间出现变形异常或三年后不能稳定，将加密安排观察和连续观察，直至建筑物稳定为止。

位移和沉降观察同时进行，位移基准点每六个月复测一次，以确保起算点起算数据真实可靠，但每次位移观察前，均应校核基准点稳固性。沉降基准点，每次观察前，均应和业主提供起算点根据二等水准要求进行联测，以确保基准点稳固可靠和观察数据正确无误（因其离建筑物较近，宜受建筑物沉降影响，所以每次全部必需进行复测）。

七、结果整理及计算要求

原始数据必需要正确可靠，统计计算要符合施工测量规范要求，依据真确，严谨有序，步步校核，结果有效标准进行结果整理及计算。

1、将各次统计整理，经人工和计算机100%检验无误后，代入计算机，利用平差软件进行平差计算，求出各次每个观察点坐标和高程。从而确定出每个观察点位移量和沉降量。

2、统计表汇总

依据各观察周期平差计算沉降量，列统计表，进行汇总。

绘制各观察点位移和沉降曲线

八、设备、人员安排

为了正确高效完成整个项目标观察任务，本院在本项目将安排精干高效测量班组完成整个监测项目。本项目拟安排两名经验丰富监测工程师负责此项目标监测工作，一名负责测量工作，一名负责岩土变形数据处理。另外安排两名助工，负责数据采集和通常数据处理，最终安排一名经验丰富测量技师和四名测工负责外业测量数据采集。技师根据技术设计书负责安排整个数据采集过程。

本工程本院将采取以下高精度，高自动化测量仪器用于本工程测量工程。

TRIMBLE R8 GPS双频接收机四台套

GPS静态数据处理软件TGO一套

LEICA TCA20XX高精度，自照准全站仪及配套设备一套

LEICA N03高精度电子水准仪及配套设备一套

清华三维测量平差软件一套

DELL笔记本电脑一台，对讲机5台套

电台、汽车等辅助设备

九、监测管理体系

监测组织机构

针对本工程监测项目标特点建立专业组织机构，由4~5个人组成监控量测及信息反馈小组，组员有多年从事工程施工及监测经验人员组成，组长由含有多年丰富施工经验，含有较高结构分析和计算能力工程师担任。监测小组在组长领导下负责日常监测工作及资料整理工作。

机构组织图以下：