【正文】 精確度 、 工作環(huán)境條件以及動(dòng)態(tài)特性 。 （ 1） 測(cè)量范圍 測(cè)量范圍又稱量程 ， 若超過(guò)測(cè)量范圍 、測(cè)量結(jié)果會(huì)有較大的誤差或造成傳感器的損壞 。 （ 2） 線性度 線性度又稱非線性誤差 ， 是指?jìng)鞲衅鬏敵鲋岛洼斎胫抵g的關(guān)系曲線 （ 稱為標(biāo)定曲線 ） 對(duì)擬合直線的接近程度 ， 即 （ 31） 式中 — 非線性誤差； — 標(biāo)定曲線對(duì)擬合直線的最大偏差； — 滿量程輸出值 。 一般可以用最小二乘法和理論特性直線法來(lái)求取擬合直線 。 %100????FSmL Y L?L?mL?FSY（ 3） 遲滯 遲滯又稱滯后 ， 是指?jìng)鞲衅髟谡?（ 輸入值增大 ） 反 （ 輸入值減小 ） 行程中輸出輸入特性曲線的不重合程度 。 遲滯誤差一般以滿量程輸出值的百分?jǐn)?shù)表示： 或 （ 32） 式中 — 遲滯誤差； — 正反行程輸出的最大差值 。 %100???FSmH YH? %10021 ????FSmH YH?H?mH?（ 4） 重復(fù)性 重復(fù)性是指?jìng)鞲衅髟谳斎肓堪赐环较蜃魅砍踢B續(xù)多次變動(dòng)時(shí)所得特性曲線不一致的程度 。 重復(fù)性誤差用滿量程輸出值的百分?jǐn)?shù)表示： 1） 近似計(jì)算 （ 33） 2） 精確計(jì)算 （ 34） 式中 — 輸出值最大重復(fù)性偏差； — 第 i次測(cè)量值； — 測(cè)量值得算術(shù)平均值； n— 測(cè)量次數(shù) 。 %100????FSmR Y R?%100)1/()(12 ????? ??ni iFSRnYYY n?mR?iYY（ 5） 靈敏度 傳感器輸出變化量與引起此變化的輸入變化量之比 。 表示傳感器對(duì)被測(cè)量變化的反應(yīng)能力 。 線性傳感器的靈敏度就是擬合直線的斜率 ， 即 或 （ 35） 非線性傳感器的靈敏度不是常數(shù) ， 應(yīng)以 表示 。 靈敏度誤差： XYK???XYS???xy dd /%10 0??? KKK?（ 6） 分辨力 （ 率 ） 分辨力 （ 率 ） 是指?jìng)鞲衅髟谝?guī)定測(cè)量范圍內(nèi)傳感器所能檢測(cè)出被測(cè)輸入量的最小變化量 。 （ 7） 閾值 閾值是指能使傳感器輸出端產(chǎn)生可測(cè)變化量的最小被測(cè)輸入值 ， 即是零位附近的分辨力 。有的傳感器在零位附近有嚴(yán)重的非線性 ， 形成所謂 “ 死區(qū) ” ， 則將死區(qū)的大小作為閾值 ， 更多情況下閾值取決于傳感器的噪聲大小 ， 因而有的傳感器只給出噪聲電平 。 （ 8） 長(zhǎng)期穩(wěn)定性 長(zhǎng)期穩(wěn)定性是指?jìng)鞲衅髟谙喈?dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)仍保持其技術(shù)性能不變的能力 。 穩(wěn)定性一般以室溫條件下經(jīng)過(guò)一規(guī)定時(shí)間間隔后 ， 傳感器的輸出與起始標(biāo)定時(shí)的輸出之間的差異來(lái)表示 ， 有時(shí)也用標(biāo)定的有效期來(lái)表示 ?？捎孟鄬?duì)誤差表示 ， 也可用絕對(duì)誤差表示 。 （ 9） 漂移 漂移是指一定時(shí)間間隔內(nèi)與被測(cè)量無(wú)關(guān)的傳感器性能 （ 零點(diǎn) 、 靈敏度等 ） 的變化 。 漂移包括零點(diǎn)漂移與靈敏度漂移 。 零點(diǎn)漂移或靈敏度漂移又可分為時(shí)間漂移 （ 時(shí)漂 ）和溫度漂移 （ 溫漂 ） 。 時(shí)間漂移指在溫度恒定等外部環(huán)境條件不變時(shí) 、 傳感器零點(diǎn)或靈敏度隨時(shí)間的緩慢變化特性；溫度漂移為周圍溫度變化引起的零點(diǎn)或靈敏度漂移 。 時(shí)間漂移一般按一天或 8小時(shí)內(nèi)零點(diǎn)或靈敏度的變化 ， 溫度漂移一般按 10℃ 或 1℃ 內(nèi)零點(diǎn)或靈敏度的變化來(lái)表示 ， 通常以單位時(shí)間和單位溫度的變化率來(lái)表示 。 （ 10）精確度（靜態(tài)誤差） 精確度是反映傳感器系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差綜合影響程度的評(píng)價(jià)指標(biāo)，簡(jiǎn)稱精度，表示測(cè)量結(jié)果與其理論值（真值）的接近程度。 一般用極限誤差或極限誤差與滿量程輸出值之比的百分?jǐn)?shù)表示。 （ 11）工作環(huán)境條件 工作環(huán)境條件是指?jìng)鞲衅骺梢哉９ぷ鞯沫h(huán)境條件下，工作環(huán)境條件通常包括溫度范圍、濕度范圍和耐沖擊或耐加速度的性能。 （ 12）動(dòng)態(tài)性能 第四章 外部變形監(jiān)測(cè) 概述 外部變形監(jiān)測(cè)內(nèi)容： 水平位移監(jiān)測(cè) 垂直位移監(jiān)測(cè) 撓度監(jiān)測(cè) 裂縫監(jiān)測(cè) 滑坡和崩岸監(jiān)測(cè) 外部變形監(jiān)測(cè)儀器 全站儀 全站儀按測(cè)角精度分類標(biāo)準(zhǔn)為： Ⅰ 級(jí)：測(cè)角精度 ″~″ Ⅱ 級(jí)：測(cè)角精度 ″~″ Ⅲ 級(jí)：測(cè)角精度 ″~″ 測(cè)距精度分類標(biāo)準(zhǔn)為： Ⅰ 級(jí)：測(cè)距標(biāo)準(zhǔn)偏差 （ ~1） mm+1 106 D Ⅱ 級(jí)：測(cè)距標(biāo)準(zhǔn)偏差 （ 1~3） mm+2 106 D Ⅲ 級(jí)：測(cè)距標(biāo)準(zhǔn)偏差 （ ~5） mm+（ 3~5） 106 D 水準(zhǔn)儀 有光學(xué)水準(zhǔn)儀和電子水準(zhǔn)儀 ， 電子水準(zhǔn)儀具有自動(dòng)讀數(shù) 、 自動(dòng)記錄的功能 ， 水準(zhǔn)儀按每公里水準(zhǔn)測(cè)量的誤差來(lái)確定標(biāo)稱精度 。DS05用于一等水準(zhǔn)測(cè)量 （ 配銦瓦水準(zhǔn)尺 ） ，DS05和 DS1級(jí)水準(zhǔn)儀用于二等水準(zhǔn)測(cè)量 （ 配銦瓦水準(zhǔn)尺 ） ， DS1和 DS3級(jí)水準(zhǔn)儀用于三等水準(zhǔn)測(cè)量 （ 配銦瓦水準(zhǔn)尺或黑紅面尺 ） ，DS3級(jí)水準(zhǔn)儀用于四等水準(zhǔn)測(cè)量 （ 配黑紅面尺 ） 。 GPS接收機(jī) GPS接收機(jī)用于接收衛(wèi)星 GPS信號(hào)，對(duì)地面點(diǎn)進(jìn)行三維測(cè)量。 GPS測(cè)量精度分級(jí)表 級(jí)別 固定誤差 a，mm 比例誤差系數(shù) AA ≤3 ≤ A ≤5 ≤ B ≤8 ≤1 C ≤10 ≤5 D ≤10 ≤10 E ≤10 ≤20 外部變形監(jiān)測(cè)布置 土石壩外部變形監(jiān)測(cè)布置 （ 1） 監(jiān)測(cè)橫斷面宜在最大壩高 、 合龍段 、 地形突變處 、 地質(zhì)條件復(fù)雜處等 ， 一般不少于 3個(gè) 。 （ 2） 監(jiān)測(cè)縱斷面宜在壩頂兩側(cè)上游正常蓄水位 、 下游壩坡半壩高和下游壩趾等 ， 一般不小于 4個(gè) 。 （ 3） 地形地質(zhì)條件變化或復(fù)雜時(shí) ， 測(cè)點(diǎn)應(yīng)加密 。 混凝土壩 外部變形監(jiān)測(cè)布置 （ 1） 重力壩或支墩壩壩體和壩基水平位移宜采用引張線法 、 真空激光準(zhǔn)直法和垂線法監(jiān)測(cè) 。 （ 2） 拱壩壩體和壩基水平位移宜采用垂線監(jiān)測(cè) 。 （ 3） 壩基和壩肩范圍內(nèi)的重要斷裂或軟弱結(jié)構(gòu)面 ，可布置測(cè)斜儀 、 多點(diǎn)位移計(jì)和倒垂線組監(jiān)測(cè)其變形 。 （ 4） 近壩區(qū)巖體 、 高邊坡和滑坡體的水平位移 ， 采用邊角網(wǎng) 、 視準(zhǔn)線和交會(huì)法監(jiān)測(cè) 。 （ 5） 準(zhǔn)直線的兩端點(diǎn)和交會(huì)法的工作基點(diǎn) ， 應(yīng)盡量設(shè)置倒垂線作為校核基準(zhǔn)點(diǎn) 。 （ 6） 重力壩或支墩壩如壩體較長(zhǎng) ， 需分段設(shè)引張線時(shí) ， 分段端點(diǎn)應(yīng)設(shè)倒垂線作為基準(zhǔn) 。 （ 7） 觀測(cè)近壩區(qū)巖體 、 高邊坡或滑坡體的水平位移時(shí) ， 基準(zhǔn)點(diǎn)和工作點(diǎn)應(yīng)盡量組成邊角網(wǎng) 。 邊坡外部變形監(jiān)測(cè)布置 邊坡外部變形監(jiān)測(cè)包括水平位移和垂直位移監(jiān)測(cè) 。 （ 1） 在可能滑坡體中部或易滑區(qū)布置監(jiān)測(cè)斷面 。 （ 2） 水平位移監(jiān)測(cè)方向宜在主位移方向 。 地下洞室外部變形監(jiān)測(cè)布置 地下洞室外部變形監(jiān)測(cè)包括收斂監(jiān)測(cè)和沉降監(jiān)測(cè)。 水平位移監(jiān)測(cè)要分別測(cè)定沿建筑軸向 （ 縱向 ）和垂直于軸向 （ 橫向 ） 的位移 ， 大壩的橫向水平位移即為上下游方向位移 。 變形監(jiān)測(cè)的正負(fù)號(hào)規(guī)定： （ 1） 水平位移向下游為正 ， 向左岸為正 ， 反之為負(fù)； （ 2） 垂直位移：向下為正 ， 向上為負(fù)； （ 3） 裂縫和接縫三向位移：張開(kāi)為正 ， 閉合為負(fù)；沉降位移同上述；剪切位移向坡下為正 ， 向左岸為正 ， 反之為負(fù)； 水平位移監(jiān)測(cè)設(shè)施有：正垂與倒垂、引張線、視準(zhǔn)線、獨(dú)立位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)、收斂監(jiān)測(cè)等； 水平位移監(jiān)測(cè)方法有：極坐標(biāo)法、精密導(dǎo)線法、邊角交會(huì)測(cè)量法、視準(zhǔn)線、小角法、 GPS測(cè)量法等等。 大地測(cè)量方法進(jìn)行水平位移監(jiān)測(cè) 大地測(cè)量方法進(jìn)行水平位移監(jiān)測(cè)要先建立測(cè)量控制網(wǎng) ， 一般采用兩級(jí)控制 、 監(jiān)測(cè)方法有邊交會(huì)測(cè)量法 、 精密導(dǎo)線法 、 邊角交會(huì)測(cè)量法等 。 平面控制網(wǎng)布置原則 （ 1） 分級(jí)布網(wǎng) ， 逐級(jí)控制 ， 第一級(jí)為總體控制是變形監(jiān)測(cè)控制基準(zhǔn)網(wǎng) ，第二級(jí)為變形監(jiān)測(cè)工作基點(diǎn)網(wǎng)； （ 2） 有足夠的精度：大型水利水電工程變形監(jiān)測(cè)控制基準(zhǔn)網(wǎng)按國(guó)家一等網(wǎng)要求布設(shè) ， 工作基點(diǎn)網(wǎng)按國(guó)家二等網(wǎng)要求布設(shè)； （ 3） 有足夠的密度 ， 滿足觀測(cè)實(shí)施要求和工作基點(diǎn)復(fù)核要求 。 垂線監(jiān)測(cè) 垂線監(jiān)測(cè)有正垂線和倒垂線兩種：垂線坐標(biāo)儀是垂線測(cè)量裝置中的測(cè)量?jī)x器 ， 有： RZ型電容式垂線坐標(biāo)儀 MZ1型垂線瞄準(zhǔn)儀 光電式 （ CCD） 垂線坐標(biāo)儀 步進(jìn)電機(jī)式垂線坐標(biāo)儀 引張線監(jiān)測(cè) 引張線儀有： RY型電容式引張線儀 光電式 （ CCD） 引張線儀 步進(jìn)電機(jī)式引張線儀 真空激光準(zhǔn)直系統(tǒng) 真空激光準(zhǔn)直系統(tǒng)包括激光點(diǎn)光源 、 波帶板和翻轉(zhuǎn)控制 、 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 、 CCD坐標(biāo)儀和真空管道系統(tǒng) 。 垂直位移監(jiān)測(cè) 垂直位移監(jiān)測(cè)設(shè)施包括：水準(zhǔn)基點(diǎn) 、 工作基點(diǎn) 、 測(cè)點(diǎn) （ 均為按水準(zhǔn)測(cè)量要求埋設(shè)的水準(zhǔn)點(diǎn) ） 。 監(jiān)測(cè)方法有：水準(zhǔn)測(cè)量 、 三角高程測(cè)量 、 靜力水準(zhǔn)測(cè)量等 。 垂直位移監(jiān)測(cè)要先建立高程控制網(wǎng) （ 即水準(zhǔn)網(wǎng) ） 。 高程基準(zhǔn)面： 1956年黃海高程系； 1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)。 1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)起算點(diǎn)仍為 1965年青島水準(zhǔn)原點(diǎn)，但 1985年的新高程值比1956年的舊高程值小 。 地方高程系統(tǒng)，常用的有大連、大沽、青島、黃河、吳淞及廣州等，在使用時(shí)切忌混亂使用。 第五章 內(nèi)部變形監(jiān)測(cè) 內(nèi)部變形監(jiān)測(cè)項(xiàng)目主要包括有： 壩基 （ 肩 ） 、 邊坡洞室等巖石工程內(nèi)部及深層的水平 、 垂直及任意方向的位移 ， 洞室圍巖表面收斂變形 ， 以及基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)物等傾斜變形 。 土石壩 、 面板堆石壩 、 混凝土防滲墻及堤防等堤壩內(nèi)部水平 、 垂直位移 ， 以及面板撓度等 。 混凝土壩體 （ 塊 ） 間施工縫 、 混凝土與基巖界面 、 面板堆石壩周邊縫等接縫的單向及多向位移 。 混凝土 （ 重力壩 、 拱壩等 ） 壩體內(nèi)部其它變形 ， 通常習(xí)慣劃為外部變形監(jiān)測(cè)內(nèi)容 。 監(jiān)測(cè)布置 根據(jù)內(nèi)部變形監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及監(jiān)測(cè)儀器類型 、特點(diǎn)和應(yīng)用范圍的差異 ， 各類監(jiān)測(cè)儀器的布置應(yīng)在監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)與布置的總體框架下掌握以下原則： （ 一 ） 滑動(dòng)式測(cè)斜儀 垂向滑動(dòng)式測(cè)斜儀主要應(yīng)用于壩基（ 肩 ） 、 邊坡 、 地下洞室 、 土石壩 、 圍堰防滲墻及堤防等巖土工程內(nèi)部水平位移監(jiān)測(cè)； 監(jiān)測(cè)斷面及每個(gè)斷面測(cè)斜孔的數(shù)量 ， 應(yīng)根據(jù)工程規(guī)模 、 工程特點(diǎn)及地質(zhì)條件確定 。 測(cè)斜孔的布置應(yīng)考慮工程巖 （ 土 ） 體受力情況 ， 重點(diǎn)布置在最有可能發(fā)生滑移 ， 對(duì)工程及運(yùn)行安全影響最大的部位 。 近壩區(qū)巖體高邊坡 、 古滑坡體 、 壩基和壩肩范圍內(nèi)的重要斷裂或軟弱結(jié)構(gòu)面 ， 以及深水圍堰混凝土防滲墻體 ， 宜布置深層水平位移監(jiān)測(cè)的測(cè)斜孔 。 測(cè)斜孔宜布置在邊坡監(jiān)測(cè)斷面的馬道上 ，鉆孔呈鉛直向布置 ， 鉆孔鉛直度偏差不大于 3176。 ， 鉆孔直徑應(yīng)大于測(cè)斜管外徑 30mm。有條件時(shí)孔口附近應(yīng)設(shè)大地測(cè)量測(cè)點(diǎn) 。 測(cè)斜管的埋設(shè)深度 ， 應(yīng)超過(guò)預(yù)計(jì)最深變形帶 5m， 測(cè)斜管內(nèi)的其中一對(duì)導(dǎo)槽方向應(yīng)與預(yù)計(jì)位移方向一致 。 應(yīng)盡可能利用原有勘探鉆孔 。 固定式測(cè)斜儀 固定測(cè)斜儀一般布置預(yù)期有滑動(dòng)或位移發(fā)生的區(qū)域 ， 固定測(cè)斜儀由若干傳感器成串安裝在橫跨這些區(qū)域的測(cè)斜管內(nèi) 。 堆石壩面板撓度監(jiān)測(cè)及堤壩水平 、 垂直 （ 沉降 ） 變形監(jiān)測(cè)中 ， 選擇關(guān)鍵監(jiān)測(cè)斷面 ， 等間距或不等間距布置多個(gè)傳感器 。 梁式傾斜儀 、 傾斜計(jì) 梁式傾斜儀和各式傾斜計(jì) （ 固定式 、 便攜式 ） 宜布置在邊坡 、 壩體以及其它結(jié)構(gòu)物的中 、 上部 ， 以及基礎(chǔ) （ 如纜機(jī)平臺(tái)等 ）等可能發(fā)生較大傾斜變形的部位 。 多點(diǎn)位移計(jì) 多點(diǎn)位移計(jì)主要用于壩基 （ 肩 ） 、 邊坡 、 地下洞室等巖石工程內(nèi)部的