变形监测数据处理课程教案第三章

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1、《变形监测数据处理》课程教案班级测绘工程0841-08420-1021科目变形监测课程类型专业课学时数4教学内容第三章变形监测技术教学目的通过本章的学习，要求学生掌握变形监测的方案和变形监测网优化设计。重点变形监测方法、仪器和监测精度的确定和变形监测网优化设计指标和方法。难点变形监测精度的确定和网优化设计的实现。教学方法课堂讲授教学进程第一讲变形监测方案（2学时）第二讲变形监测网优化设计（2学时）课后总结1、变形监测内容的确定2、监测方法、仪器和监测精度的确定3、监测部位和测点布置的确定4、变形监测频率

2、的确定5、综合变形监测系统6、控制网优化设计问题的分类及解法7、控制网优化设计的质量标准8、变形监测网机助法优化设计系统作业无第三章变形监测技术3.2变形监测方案变形监测方案包括：Ø变形监测内容的确定Ø监测方法、仪器和监测精度的确定Ø监测部位和测点布置的确定Ø变形监测频率的确定Ø综合变形监测系统（1）变形监测内容的确定：应根据变形体的性质、监测要求和环境等因素来确定变形监测工作的内容，例如：§沉降或垂直位移监测§水平位移监测§倾斜监测、裂缝监测、挠度监测§应力应变监测——物理参数§气温、水位、地下水、降

3、雨量、地震等环境因素的监测（2）变形监测方法和仪器的选择：取决于工程地质条件以及工程周围的环境条件，根据监测内容的不同可以选择不同的方法和仪器。（3）变形监测的精度要求：对于工程建筑物来说，变形监测的精度要求，取决于该工程建筑物预计的允许变形值的大小和进行观测的目的。如何根据允许变形值来确定观测的精度，国内外还存在着各种不同的看法。在国际测量师联合会（FIG）第十三届会议（1971年）工程测量委员会的讨论中提出：“如果观测的目的是为了使变形值不超过某一允许的数值而确保建筑物的安全，则其观测的中误差应小于

4、允许变形值的1/10～1/20；如果观测的目的是为了研究其变形的过程，则其中误差应比这个数值小得多”。也有人认为精度愈高愈好，尽可能提高观测的精度。由于观测的精度直接影响到观测成果的可靠性，同时也涉及到观测方法、仪器设备和投入费用等。因此，有关精度的问题，值得进一步研究。在工业与民用建筑物的变形监测中，由于其主要监测内容是基础沉陷和建筑物本身的倾斜，其观测精度应根据建筑物基础的允许沉陷值、允许倾斜度、倾斜相对弯矩等来决定，同时也应考虑其沉陷速度。例如，我国建筑设计部门在研究高层建筑物的倾斜时，根据前述的

5、观点以允许倾斜值的1/20作为观测的精度指标。某综合勘察院在监测一幢大楼的变形时，根据设计人员提出的允许倾斜度=4‰求得顶部的允许偏移值为120mm，以其1/20作为观测中误差，即=±6mm。在生产实践中，求得必要的中误差以后，如果根据本单位的仪器设备和技术力量，能够比较容易地达到精度要求，而且在不必花费很大的精力、不增加很多工作量的情况下，还能达到更高的精度时，也可以将观测的精度指标提高。例如前述情况，在求得=±6mm后，即按此思想将精度指标提高，取±2mm作为最后的观测中误差。对于根据沉陷速度来确定

6、观测精度，是指沉陷延续的时间很长而沉陷量又较小的基础，其观测的精度就应当高些。一般来讲，从实用的目的出发，对于连续生产的大型车间（钢结构、钢筋混凝土结构的建筑物）通常要求观测工作能反映出1mm的沉陷量；对于一般的厂房，没有很大的传动设备、连续性不大的车间，要求能反映出2mm的沉陷量。因此，对于监测点高程的测定误差，应在±1mm以内。而为了科学研究的目的，往往则要求达±0.1mm的精度。对于水工建筑物，根据其结构、形状不同，观测内容和精度也有差异。即使对于同一建筑物（如拱坝）的不同部位，其观测精度也不相同

7、，变形大的部位（拱冠）的观测精度可稍低于变形小的部位（如拱座）。对于混凝土大坝，测定变形值的精度一般为±1mm；对于土工建筑物，测定其变形值的精度不低于±2mm。（4）监测部位和测点布置的确定：监测点布设在变形体的特征部位，重点突出；基准点应布设在稳定位置。（5）变形监测频率的确定：变形监测的频率取决于变形的大小、速度以及观测的目的。（6）综合变形监测系统：综合应用各种方法和技术，取长补短，满足变形监测工作需要。3.3变形监测网优化设计测量控制网包括：测图控制网、施工控制网、变形监测网测量控制网优化设计

8、具有理论性和实用性：（1）在人、财、物的条件下，控制网具有最好的精度、灵敏度和可靠性；（2）在满足精度、灵敏度和可靠性的条件下，控制网的成本最低。变形监测控制网优化包括三个方面：（1）控制网优化设计问题的分类及解法（2）控制网优化设计的质量标准（3）变形监测网机助法优化设计系统控制网优化设计问题的分类及解法：（1）零类设计（基准设计）（2）一类设计（结构图形设计）（3）二类设计（观测值权的分配）（4）三类设计（网的改造或加密方案设计）控制网