RISN-TG025-2016 基于北斗卫星导航系统的建筑安全监测技术导则
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基于北斗卫星导航系统的建筑安全监测技术导则
Technical guideline for building safety monitoring based BeiDou navigation satellite system
RISN-TG025-2016
住房和城乡建设部标准定额研究所编
中国建筑工业出版社
2017北京
1总则
1,0.1为指导和推动北斗卫星导航系统在建筑安全监测中的应用,保障监测方案设计先进、监测设备使用合理、监测成果质量可靠,制定本导则。
【1.0.1解析】
基于北斗卫星导航系统的建筑安全监测是北斗卫星导航定位系统、工程建设技术与现代测量技术、物联网技术、传感技术、移动通信技术、信息系统的综合集成。其任务是测定建筑在施工、运营(使用)阶段形状与位置的变化特征,获取关于建筑变形的可靠信息,为工程质量安全管理提供信息支持和技术服务。为此,需要依据国家有关技术经济政策,明确规定基于北斗卫星导航系统的建筑安全监测的基本技术要求。
本导则是为指导北斗卫星导航系统用于建筑安全监测的使用和技术推广编制的。
1.0.2本导则适用于利用北斗卫星导航系统进行建筑安全监测的方案设计与实施、监测自动化系统建设、质量控制以及成果整理与应用等。
【1.0.2解析】
本导则中使用的“建筑”一词沿用了工程建设行业标准《建筑变形测量规范》JG8-2016中的定义,是建筑物和构筑物的总称。
建筑物有广义和狭义两种含义。广义的建筑物是指人工建筑而成的所有东西,既包括房屋,又包括构筑物。狭义的建筑物是指房屋,不包括构筑物。房屋是指有基础、墙、顶、门、窗,能够遮风避雨,供人在内居住、工作、学习、娱乐、储藏物品或进行其他活动的空间场所。
构筑物是指房屋以外的建筑物,人们一般不直接在内进行生产和生活活动,如烟囱、水塔、桥梁、水坝等。
1.0.3利用北斗卫星导航系统进行建筑安全监测除应符合本导则的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
【1.0.3解析】
建筑安全监测业务涉及卫星导航定位系统、变形监测、工程测量、土木工程、物联网、工程建设常理等多专业,实际作业中,除执行本导则外,还应执行现行有关测量、仪器设备检定、地质灾害治理与监测、岩土工程勘察、地基基础与结构设计、工程施工与管理等国家标准和行业标准的相关规定,如《全球导航卫星系统连续运行参考站网建设规范》CH/T2008-2005、《建筑变形测量规范》JGJ8-2016、《城市测量规范》CJJ/T82011、《工程测量规范》GB50026-2007、《卫星定位城市测量技术规范》CJJ/T73-2010、《测绘技术设计规定》CH/T10042005、《测绘成果质量检查与验收》GB/T24356-2009等。
2术语和缩略语
2.1术语
2.l.1北斗卫星导航系统BeiDou navigation satellite system
由中国自主研发可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具有短报文通信能力的全球卫星导航系统。
2.1.22000国家大地坐标系China geodetic coordinate system
2000
由中国建立的大地坐标系。其坐标系的原点位于地球质心,Z轴指向BIH(国际时间局)1984.0定义的协议地球极(CTP)方向,X轴指向BIH1984.0的零度子午面和CTP赤道的交点,Y轴满足右手法则。其实现以ITRF97参考框架为基准,参考历元为2000.0
2.1.3北斗时BeiDou navigation satellite system time
北斗卫星导航系统建立和保持的时间系统,采用国际单位制秒的无闰秒连续时间。BDT的起始历元是UTC2006年1月1日的O0:00:O0,通过UTC(NTSC)与UTC建立联系。BDT使用周计数和周内秒表示。
2.l.4协调世界时coordinated universal time
由国际计量局(BIPM)和国际地球自转服务机构(IERS)保持的时间尺度。它的速率与国际原子时(TAI)速率完全一致,但在时刻上与TAI相差若干整秒,与世界时之差保持在0.9s之内。
2.l.5北斗建筑安全监测building and structure safety monitoring with BDS
为保证建筑使用安全,利用北斗系统对建筑的地基、基础、上部结构等关键部位及周边环境实施的监测工作。
2.l.6北斗监测设备BDS monitoring equipment
监测系统中,接收北斗卫星信号的接收机、应用终端等硬件的统称。
2.l.7建筑变形deformation of building and structure
建筑的地基、基础、上部结构及其场地受荷载和环境影响作用而产生的形状或位置变化现象」
2.l.8动态变形dynamic deformation
建筑在强风、日照、行驶的车辆等动荷载作用下产生的变形。
2.l.9风振变形wind loading deformation
建筑受强风作用而产生的变形
2.l.10日照变形sunshining deformation
建筑受阳光照射受热不均而产生的变形。
2.1.11变形值deformation value
变形的数值,也称变形量。
2.l.12变形允许值allowable deformation value
建筑能承受而不至于产生损害或影响正常使用所允许的变形值。
3基本规定
3.1一般规定
3.1.1应用北斗系统可对下列对象进行监测:
1建筑的安全监测:
2地质灾害频发或潜在发生区域的安全监测:
3工程机械的安全操控及工程车辆运行的监管。
【3.1.1解析】
地质灾害频发或潜在发生区域包括自然地质灾害影响区域和人为地质灾害影响区域。根据国家《地质灾害防治条例》中的规定,自然地质灾害通常指由降雨、融雪、地震等因素诱发的地质作用引起的人民生命财产损失的灾害;人为地质灾害指因工程建设(工程开挖、堆载、爆破、弃土等)人为活动引发的危害人民生命财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等地质灾害。
3.1,2应用北斗系统进行建筑安全监测时,除应使用北斗监测设备外,还应根据工程需要选择其他传感设备或常规方法进行辅助监测。
【3.1.2解析】
建筑安全监测除建筑的变形监测外,还包括应力应变监测、温湿度监测、震动监测、地震及地震响应监测、预应力及索力监测和腐蚀监测等。为了全面评估建筑安全,除了应用北斗进行安全监测外,还应与其他监测手段相结合,以获取全面的监测数据,为建筑安全分析与评估服务。
3.1.3监测前应根据监测目的、工程结构特点、监测要求、工程设计文件,结合现场及周边环境条件等,制定监测方案。
3.1,4建筑安全监测应根据不同监测内容的变形允许值和变化速率允许值,按相应设计文件和有关要求执行:当工程设计文件中未做规定时,应按国家现行相关标准针对不同建筑结构类型进行计算,并在监测方案中明确。
3.1.5建筑安全监测在出现下列情况之一时,应为预警状态:
1建筑变形累计值达到变形允许值的75%或变化速率达到变化速率允许值的75%:
2关系人身安全的建筑变形累计值达到变形允许值的50%或变化速率达到变化速率允许值的50%
3.1.6建筑安全监测在出现下列情况之一时,应为报警状态:
1建筑变形累计值达到变形允许值的90%或变化速率达到变化速率允许值的90%:
2关系人身安全的建筑变形累计值达到变形允许值的80%或关系人身安全的变化速率达到变化速率允许值的80%。
3.1,7建筑安全监测过程中,当发生下列情况之一时,应立即报告监测项目委托方,同时应及时调整监测方案:
1变形累计值或变化速率出现异常变化:
2变形累计值或变化速率达到或超出变形预警值、报警值:
3工程项目或周边出现塌陷、滑坡等异常情况:
4监测方案设计
4.1设计要求
4.1.1建筑安全监测应根据项目委托方要求、建筑类型、地基基础,结合已有资料、实地踏勘情况及相关的技术规范,进行监测方案设计。
4.1,2监测方案设计应以保证建筑安全,能确切反映建筑的地基、基础、上部结构等关键部位及周边环境在荷载和环境等因素影响下的变形程度或变形趋势为原则,并应满足建筑设计、施工和管理对建筑变形信息的使用要求。
4.1.3监测方案设计应符合下列要求:
1不同的监测内容应符合不同监测对象所要求的精度等级:
2不同的监测要求应选用不同的监测设备,在监测设备功能和技术水平性能相似的前提下宜优先选用国产设备:
3监测自动化系统应具有扩充功能:
4北斗监测数据输出应采用RINEX格式,方便后续成果应用。
4.1.4各类建筑工程项目在结构设计施工图阶段应根据监测设备布设要求预留点位,监测方案设计应根据建筑结构施工图的布点要求统筹设计。