工程的变形监测和数据处理方案

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1、2021/7/81第七章工程建筑物的变形监测2021/7/827.1变形监测的基础知识7.2变形监测方案设计7.3变形观测数据处理7.4变形监测资料整理、成果表达和解释第七章工程建筑物的变形监测2021/7/837.1变形监测的基础知识7.1.1变形监测的定义和分类7.1.2工程变形监测的意义和特点7.1.3变形影响因子和变形模型7.1.4变形监测的技术和方法2021/7/847.1变形监测的基础知识7.1.1变形监测的定义和分类什么是变形监测？什么是变形体？为什么要进行变形监测？变形监测的内容及分

2、类2021/7/857.1.1.1变形监测的定义变形监测：对监视对象或物体(简称变形体)进行定期测量以确定其空间位置随时间的变化特征。包括全球性、区域性、和工程建筑物的变形监测。定期测量则是时间上的离散观测，分静态变形和动态变形监测2021/7/867.1.1.1变形监测的定义变形监测的对象-变形体变形体用有代表性的位于变形体空间上离散的监测点来代表，监测点的空间位置随时间的变化可以描述变形体的变形对于工程的安全来说，变形监测为变形分析提供基础数据，变形分析又是为变形预报服务的。根据变形预报来修改监

3、测方案，指导工程管理、整治和灾害预防。变形监测是基础，变形分析是手段，变形预报是目的。2021/7/877.1.1.2变形监测的分类工程建筑物的变形分为：（1）变形体自身的形变（2）变形体的刚体位移。（1）变形体自身的形变：伸缩、错动、弯曲和扭转。（2）变形体的刚体位移:整体平移、转动、升降和倾斜。2021/7/887.1.1.2变形监测的分类变形监测主要分水平位移监测、垂直位移监测两大类，还包括倾斜、扰度、偏距、震动、裂缝和伸缩、错动、弯曲、扭转等的监测。水平位移和垂直位移监既可描述变形体的刚体位

4、移，也可描述变形体自身的形变。2021/7/897.1.1.3变形监测的内容获取变形几何量：水平位移、垂直位移以及偏距、倾斜、扰度、弯曲、扭转、震动、裂缝等。获取与变形有关的影响因子（物理量）：温度、气压，应力、应变、水位、水压，渗流、渗压、扬压，静荷载、动荷载以及时间等。本章主要讲述工程建筑物的变形监测。2021/7/8107.1.2工程变形监测的意义和特点7.1.2.1变形监测的意义1、实用意义：保障工程安全。2、科学意义：解释变形的机理，验证变形的假说，检验设计是否合理，为修改设计、制定规范提

5、供依据。2021/7/8117.1.2工程变形监测的意义和特点7.1.2.2变形监测的特点（1）变形监测贯穿于工程建设和运营的始终，需要进行长期的重复观测。（2）精度差别很大，有极高精度要求。不同工程建筑物、不同阶段、不同的变形监测项目，要求的精度不同，相差非常大。对变形监测常采用一种极高精度要求：即“以当时能达到的最高精度为标准进行变形观测”。（3）对遥控、遥测和自动化要求更高。2021/7/812变形监测的精度举例项目位移中误差限值水平位移坝体重力坝±1.0mm拱坝径向±2.0mm切向±1.0

6、mm坝基重力坝±0.3mm拱坝径向±0.3mm切向±0.3mm坝体、坝基垂直位移坝顶±1.0mm坝基±0.3mm坝体、坝基挠度±0.3mm倾斜坝体±5.0″坝基±1.0″坝体表面接缝与裂缝±0.2mm近坝区岩体水平位移±2.0mm垂直位移±2.0mm滑坡体和高边坡水平位移±3.0(岩质边坡)±5.0(土质边坡)垂直位移±3.0mm裂缝±1.0mm2021/7/8137.1.3变形影响因子和变形模型7.1.3.1变形影响因子变形原因的时间特征表现为急剧变化、随机变化、近似线性变化、周期变化等多种情况。

7、我们将引起变形的原因称为变形影响因子。变形影响因子中，有的是可测量的，有的是难于定量描述的，应对引起工程建筑物变形的影响因子进行定期测量或与变形监测同步同时测量。2021/7/8147.1.3变形影响因子和变形模型7.1.3.1变形影响因子引起工程建筑物变形的原因有多种多样，如地壳运动、基础形变、地下开采、地下水位变化、作用在工程建筑物上的各种荷载（包括风、日光、雪、冰、暴雨、水压、地震、滑坡、泥石流、自重、桥上的车辆等）以及机械设备安装偏离设计值、温度、气候变化等。2021/7/8157.1.3变

8、形影响因子和变形模型7.1.3.2变形体的几何模型变形监测：空间离散化——监测点时间离散化——周期性监测变形体的的相对运动即自身的形变可通过对目标点之间的连接元素进行周期性或连续性测量(称相对定位)得到。变形体的绝对运动则是通过对位于变形体之外的参考点、工作基点与位于变形体之上的目标点之间的连接元素进行周期性或连续性的测量(称绝对定位)得到。2021/7/8167.1.3变形影响因子和变形模型7.1.3.2变形体的几何模型定义（参见图7-1）：参考点、目标点及其它们之