變形觀測與沉陷工程學(xué)課程設(shè)計書

1、遼 寧 科 技 大 學(xué)課程設(shè)計說明書設(shè)計題目： 遼寧科技大學(xué)體育場西鍋爐 房煙囪傾斜監(jiān)測技術(shù)設(shè)計書 學(xué)院、系： 資源與土木工程學(xué)院 專業(yè)班級： 測繪工程2008-2 學(xué)生姓名： 張賀 指導(dǎo)教師： 寧殿民 成 績： 2011年 12 月 18 日目 錄一、作業(yè)目的及任務(wù)- 1 -二、測區(qū)概況- 1 -三、測量依據(jù)、原則- 2 -四、技術(shù)指標(biāo)- 2 -五、技術(shù)設(shè)計內(nèi)容步驟- 4 -六、上交資料- 5 -七、參考文獻(xiàn)- 6 -八、附表- 7 -一、作業(yè)目的及任務(wù)為滿足遼寧科技大學(xué)后勤管理部關(guān)于體育場西鍋爐房院內(nèi)煙囪變形監(jiān)測的需要，受遼寧科技大學(xué)后勤管理部（甲方）委托，遼寧科技大學(xué)資源與土木工程學(xué)院測

2、繪工程08級學(xué)生（乙方）承攬該煙囪傾斜變形監(jiān)測任務(wù)。現(xiàn)我單位首先需完成對該煙囪及其所在位置的基本條件進(jìn)行調(diào)查。為統(tǒng)一技術(shù)要求，以保證成果質(zhì)量，特編寫本技術(shù)設(shè)計書。1、范圍：遼寧科技大學(xué)體育場西側(cè)鍋爐房院內(nèi)煙囪。2、收集該煙囪及其周圍平面設(shè)計總圖與地質(zhì)勘探資料，并遵照國家頒布的煙囪工程施工及驗收規(guī)范（GB50078-2008）對該煙囪進(jìn)行傾斜變形監(jiān)測。3、以上成果要求提供各個周期的監(jiān)測數(shù)據(jù)原始文件及變形監(jiān)測分析報告。包括煙囪的變形量以及繪制的變形曲線等。本次測繪作業(yè)主要包括以下幾項：1、變形體監(jiān)測基點的布設(shè)；2、變形點的選取；3、變形體的定期變形監(jiān)測及編制變形監(jiān)測分析報告；任務(wù)：以上成果要求提供

3、各個周期的監(jiān)測數(shù)據(jù)原始文件及變形監(jiān)測分析報告。二、測區(qū)概況遼寧科技大學(xué)體育場西側(cè)鍋爐房院內(nèi)煙囪高60m，位于該鍋爐房正西側(cè)，如圖1所示。經(jīng)過對測區(qū)現(xiàn)場的勘察得知該煙囪四周環(huán)繞建筑物或構(gòu)筑物，觀測條件不好，應(yīng)該采取適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行觀測。該煙囪在使用過程中，由于不均勻沉降產(chǎn)生了明顯的傾斜，受該單位后勤管理部門的委托，對其進(jìn)行傾斜變形測量，為后續(xù)整治處理提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。圖1 測區(qū)鳥瞰圖三、測量依據(jù)、原則1、煙囪工程施工及驗收規(guī)范（GB50078-2008）；2、工程測量規(guī)范（GB50026-2007）；3、通過審批的本工程技術(shù)設(shè)計書。四、技術(shù)指標(biāo)1、磚煙囪筒壁質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)類別序號項目質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)/允許偏差單位檢

4、驗方法一般項目1筒壁中心線垂直度筒壁高度35量尺、線墜或經(jīng)緯儀檢查45652筒壁磚縫厚度10尺量檢查或水準(zhǔn)儀抽查數(shù)量不少于10處3筒壁高度筒壁全高的0.15%尺量檢查4筒壁任何截面上得半徑該截面筒壁半徑的1%且305筒壁內(nèi)外表面的局部凹凸不平（沿半徑方向）該截面筒壁半徑的1%且306煙道口中心線157煙道口標(biāo)志30-20尺量檢查或水準(zhǔn)儀8煙道口高度和寬度30-20尺量檢查注：1.筒壁中心線垂直度允許偏差值系指一座煙囪在不同標(biāo)高的允許偏差 2.中間值用插入法計算2、水平角方向觀測法的技術(shù)要求等級儀器精度等級光學(xué)測微器兩次重合讀數(shù)之差（）半測回歸零差（）一測回2C互差（）同一方向值測回較差（）四等

5、及以上1級儀器16962級儀器38139一級及以下2級儀器1218126級儀器1824注：1、全站儀、電子經(jīng)緯儀水平角觀測不受光學(xué)測微器兩次重合讀數(shù)之差指標(biāo)的限制2、當(dāng)觀測方向的垂直角超過的范圍時，該方向2C互差可按相鄰測回方向進(jìn)行比較，其值應(yīng)滿足一測回內(nèi)2C互差的限制3、三角形網(wǎng)測量的主要技術(shù)指標(biāo)等級平均邊長（KM）測角中誤差（）測邊相對中誤差最弱邊邊長相對中誤差測回數(shù)三角形最大閉合差（）1級儀器2級儀器6級儀器二等91123.5三等4.51.8697四等22.5469一級152415二級0.51012304、變形監(jiān)測基點選點一般原則與應(yīng)注意的問題 （1）選點前應(yīng)收集與工程相關(guān)的各項資料：變

6、形體及周圍平面設(shè)計總圖；地質(zhì)勘探資料等。（2）為了提高測角瞄準(zhǔn)精度，觀測基點的選取不應(yīng)距變形體太近，基點與變形體之間的距離一般不要小于1.5倍的變形體高度。（3）觀測點本身應(yīng)牢固穩(wěn)定，確保點位安全，能長期保存。（4）要保證測站點與觀測變形點之間良好的通視條件。（5）由于變形測量觀測的點位是動態(tài)的，與地形測量、工程控制測量等有較大的區(qū)別，因而，除嚴(yán)格按等級標(biāo)準(zhǔn)觀測、嚴(yán)格按規(guī)范操作儀器、嚴(yán)格按規(guī)范執(zhí)行測量方法外，每期觀測都必須保證外業(yè)觀測數(shù)據(jù)是可靠與準(zhǔn)確的，且對于設(shè)備、人員的觀測條件是相同的；每期觀測除應(yīng)及時地檢查測站各項限差外，還必須及時地計算附、閉合路線的高差閉合差，概算測站中誤差，若超限，屬

7、于外業(yè)問題，必須立即返工，尤其是在工程施工階段，因受施工環(huán)境的影響，觀測條件一般較差，觀測更應(yīng)按等級標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，更應(yīng)注意對觀測成果的檢查。（6) 煙囪工程施工及驗收規(guī)范（GB50078-2008）規(guī)定的其他要求。5、測量限差（1）煙囪允許傾斜變形量根據(jù)相關(guān)規(guī)定與煙囪實際條件，本次變形監(jiān)測的煙囪底端中心與頂端中心最大允許變形量不得超過65mm。（2）觀測角度限差由于觀測的中誤差應(yīng)不超過允許變形值的1/20。因此本次測量的觀測中誤差為3.25mm。所以測角中誤差為：。故采用一級三角網(wǎng)測量規(guī)定。測角中誤差為，采用全站儀進(jìn)行四測回觀測，可以達(dá)到要求。（見3、三角形網(wǎng)測量的主要技術(shù)指標(biāo)）（3）距離測量限差

8、 由于測距精度對本次測量的影響較小，在此忽略不計。6、儀器設(shè)備的選擇技術(shù)要求傾斜變形觀測采用日本索佳公司生產(chǎn)的set630R型全站儀。儀器標(biāo)稱精度為：五、技術(shù)設(shè)計內(nèi)容步驟1、變形體監(jiān)測基點的埋設(shè)根據(jù)收集的資料與煙囪的基本資料，本次變形體監(jiān)測基點埋設(shè)在距煙囪大約120米且與煙囪通視的電信樓東側(cè)草坪中，由于該位置看不到煙囪底部，故在煙囪的20米處設(shè)置觀測標(biāo)志，并且在計算偏移量時，要按比例算出整體的偏移量。然后，在煙囪的西側(cè)籃球場距其大約120米的地方埋設(shè)一個監(jiān)測點，用來檢核。2、外業(yè)實測方法與要求用方向法測定水平角。一測回操作程序：（1）在A點架設(shè)一起，照準(zhǔn)煙囪20米處標(biāo)志，以盤左位置照準(zhǔn)煙囪邊緣

9、N點（即：照準(zhǔn)零方向標(biāo)的），按觀測度盤表配置度盤。（2）按順時針方向旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部12周后，精確照準(zhǔn)零方向標(biāo)的，讀取水平度盤。（3）順時針方向旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，精確照準(zhǔn)Q方向標(biāo)的，按（2）款方法進(jìn)行讀數(shù)，繼續(xù)按順時針方向旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，依次精確照準(zhǔn)P、M方向標(biāo)的并讀數(shù)，最后閉合至零方向。（4）縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，按逆時針方向旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部12周后，依次精確照準(zhǔn)N，M，P，Q方向標(biāo)的，并按（2）款讀數(shù)方法進(jìn)行讀數(shù)。（5）計算與并計算其平分角、（6）再在A點照準(zhǔn)N點，并將全站儀水平度盤置零，順時針轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，使水平角等于，制動照準(zhǔn)部。利用全站儀無棱鏡測量模式測出A點到煙囪外壁的距離AG。用同樣的方法得到AH的距離。（7）用

10、同樣的方法在B點進(jìn)行觀測。注：如上、下半測回角值之差沒有超限（本工程定位為±6），則取其平均值作為一測回的角度觀測值，也就是這兩個方向之間的水平角。3、數(shù)據(jù)處理方法 （1）煙囪在水平方向的傾斜量計算： 根據(jù)相關(guān)規(guī)定，我們要得到的數(shù)據(jù)就是的距離e。 根據(jù)三角形余弦定理有 從而得出的距離e。 （）。但由于很小，故（e為偏移量）。 這里得到的是煙囪20米處的傾斜偏移量，然后再根據(jù)煙囪的高以及煙囪20米處的直徑和頂部直徑，按比例得出煙囪頂部中心與底部中心的偏移量。 再根據(jù)各個時間段觀測的數(shù)據(jù)，繪制變形曲線，根據(jù)具體情況采取措施來保護(hù)煙囪，防止意外發(fā)生。圖2 煙囪傾斜變形觀測原理圖4、觀測周期

11、的確定根據(jù)煙囪工程施工及驗收規(guī)范（GB50078-2008）的相關(guān)規(guī)定，以及本工程的實際，確定下面規(guī)定的觀測周期：1）、連續(xù)三個月平均傾斜偏移量小于1mm時，每季度觀測一次，否則每月觀測一次；2）、連續(xù)季度平均傾斜偏移量小于2mm時，半年觀測一次；3）、交工時應(yīng)進(jìn)行一次傾斜觀測。六、上交資料1、 本工程的技術(shù)設(shè)計書和技術(shù)總結(jié)書各一份；2、 各個周期的監(jiān)測數(shù)據(jù)原始文件與傾斜監(jiān)測成果資料；3、 繪制的變形曲線。七、參考文獻(xiàn)1、煙囪工程施工及驗收規(guī)范（GB50078-2008）.2、工程測量規(guī)范（GB50026-2007）.3、呂忠剛.小角法傾斜測量的原理及精度分析.J. 長春工程學(xué)院學(xué)報( 自然科學(xué)版) 2006 年第7 卷第2 期.11-13.4、閔志鵬,呂壽金. 大型煙囪傾斜觀測的一種新方法. 南方冶金學(xué)院學(xué)報. 2000年6月第2l卷第3期160-163.5、夏立福,李井春,胡友健,孫 華. 免棱鏡全站儀測距性能的測試及精度分析. 地理空間信息. 2008年4月第6卷第2期.133-135.6、范百合,夏治國.全站儀無棱鏡測距及精度分析. 北京測繪.2004年第一期.28-31.7、彭偉平. 煙囪傾斜變形觀測的新方法及其應(yīng)用.測繪通報.2004年第十期.38-41.8、彭偉平. 煙囪傾斜變形觀測優(yōu)化設(shè)計研究及其