《变形监测技术》PPT课件

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1、[教学目的]：使学生了解和掌握变形观测方法及变形观测方案的设计.[教学重点]：1.变形观测方法2.变形观测方案的设计.[教学方法]：讲授2变形监测技术变形监测：是对被监视的对象（变形体）进行测量以确定其空间位置随时间的变化特征。为变形分析和预报提供基础数据。变形体：工程建筑物、技术设备以及其他自然或人工对象。如：古塔与电视塔、桥梁与隧道、船闸与大坝、大型天线、车船与飞机、油罐与贮矿仓、崩塌体与泥石流、采空区与高边坡、城市与灌溉沉降区.变形监测意义：对于工程建筑物：为改善建筑物理参数、地基强度参数提供依据，防止工程破坏事故，提高抗灾能力。机械技术设备：保证设备安全、可靠、高效地运行，为

2、改善产品质量和新产品设计提供技术依据.滑坡：通过监测其随时间变化过程，可进一步研究引起滑坡的成因，预报大的滑坡灾害。矿山：可采用控制开挖量和加固等方法，避免危险性变形的发生，同事可改进变形预报模型。地壳构造运动监测。2.1变形监测方法2.2变形监测方案设计2变形监测技术2.1.1常规的大地测量方法2.1.2特殊的大地测量方法2.1.3地面摄影测量方法2.1变形监测方法指用常规的经典或现代的大地测量仪器测量方向、角度、边长和高差等量所采用的方法的总称。仪器：光学经纬仪、水准仪、电子经纬仪、水准仪、测距仪、全站仪、GPS等.特点：1.能提供变形体整体的变形状态；2.观测量通过组网线可进行

3、测量成果的校核和精度的评定；3.灵活性大，能适用于不同精度要求、不同形式的变形和外界条件.缺点：外业工作量大，作业时间长，不易实现连续监测和测量过程自动化.观测内容：沉降：几何水准测量（H）位移：一维水平位移（X或Y）二维水平位移（XY）三维位移（XYH）倾斜：i挠度2.1.1常规大地测量方法2.1.1.1沉降（垂直位移）主要采用几何水准测量方法二等水准测量的主要技术要求：1）观测前必须对水准仪（i角≤15″）和水准尺进行全面检验2）观测顺序：往测：奇数站为后-前-前-后；偶数站为前-后-后-前返测：奇数站为前-后-后-前；偶数站为后-前-前-后3）观测限差项目等级视线长度（m）前后

4、视距差（m）前后视距累积差（m）基辅分划（黑红面）读数差（mm）基辅分划（黑红面）所测高差之差（mm）检测间歇点高差之差（mm）上下丝读数的平均值与中丝读数之差（mm）二等501.03.00.50.71.03.02.1.1.2一维水平位移1）测小角法（1）原理：（2）测小角法观测程序的设计：由根据测回数n2.1.1.2一维水平位移1）测小角法例题：设某观测点到端点（置镜点）距离为400m，若要求测定偏离值的精度为±0.7mm，试问：（1）用小角法观测时，小角度的限差应为多少？（2）若设，当采用J1型仪器（40×望远镜）时，小角度应观测测回数n？解（1）（2）小角度观测1测回的中误差为

5、：要使小角度达到±0.35″的精度，则小角度观测的测回数n应满足：即：2.1.1.2一维水平位移2）活动觇牌法当采用对观测点照准相同次数时，此法与测小角法具有相同的精度估算式。3）控制线法2.1.1.2一维水平位移4）激光经纬仪准直活动觇牌光电探测器5）波带板激光准直法A激光点光源、C波带板装置、B光电探测器C2.1.1.2一维水平位移5）引张线法在坝体廊道内，利用一根拉紧的不锈钢丝所建立的基准面来测定观测点偏离值的方法。装置：包括：端点、观测点、测线（不锈钢丝）、测线保护管等端点：墩座、夹线装置、滑轮、重锤连接装置及重锤等观测点：浮托装置、标尺、保护箱测线：直径为0.6~1.2mm

6、的不锈钢丝保护管：直径大于10cm的塑料管优点：可不受旁折光的影响观测：从靠近端点的第一个观测点读数，依次至测线另一端点，为一个测回每次观测三个测回。三测回平均值中误差0.3mm2.1.1.3二维水平位移1）极坐标法2）导线法3）前方交会法4）单三角形5）GPS：10-6双频监测器CMPU双频监测器双频监测器参考点单频监测器GPS连续监测系统框图2.1.1.3二维水平位移5）GPS：10-6GPS自动监测系统网络结构隔河岩大坝GPS监测点位分布图2.1.1.4三维位移1）全站仪坐标测量测量机器人：能代替人进行自动搜索、跟踪、辨识和精确照准目标并获取角度、距离、三维坐标以及影像等信息的

7、智能型电子全站仪。测量机器人与能够定制测量计划、控制测量过程、进行测量数据处理和分析的软件系统相结合，完全可以代替人完成许多测量任务。分为：固定式全自动持续监测，包括：基站、参考点、目标点、控制中心移动式半自动变形监测，有人工干预应用：三峡库区巴东滑坡监测、武汉长江二桥高塔柱变形监测2.1.1.4三维位移2）三维激光扫描测量三维激光扫描技术是上世纪七十年代中期开始出现的一项高新技术，它通过高速激光扫描测量的方法，快速、大量的采集空间点位信息，为快速建立物体