变形监测技术与应用复习

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1、第一章1-1概述一、变形观测概念1、变形指变形体（根据变形监测区域人小，可将变形监测对象分为三人类：全球性的、区域性的、工程与局部性的，本文统称其为变形体）在各种致变因索的作用下，其形状、人小及位置在吋间域和空间域中的变化。本质：是变形体渐变性位移变形到突然发牛宏观移动的非线性过程。2、变形观测指为了解变形量人小，通过定期测量观测点和对于基准点的变化量，从历次观测结果比较了解变形随时间与空间的发展情况。这个过程即是变形观测。二、产生变形原因1、自然的原因地震、板块运动、FI照、风震2、人为的原因（1）地下水的过量抽采（2）地下矿物的开采（3）建筑物的荷载（4）其它因素四、变形

2、观测的对彖、口的和内容1、变形观测的研究対象全球性变形研究：板块运动、地极运动区域性变形研究：城市地而沉降工程和局部变形研究：建筑物变形、滑坡、开采沉陷精密工测中的变形研究：桥梁、坝体、地铁、护堤2、变形观测的目的确保工程安全运营分析评价安全状态验证设计参数，为改正设计和科学研究提供资料反馈设计施工质量进行变形分析，研究变形规律，建立预报变形的理论和方法八、变形的分类一般情况，变形可分为静态变形和动态变形两大类。静态变形主要指变形体随时间的变化而发生的变形，这种变形一般速度较慢，需要较长的时间才能被发觉。动态变形主耍指变形体在外界荷载的作用下发生的变形，这种变形的大小和速度与

3、荷载密切相关，在通常情况下，荷载的作用将使变形即刻发生。根据变形体的变形特征，变形可分为变形体口身的形变和变形体的刚体位移。变形体自身形变包括：伸缩、错动、弯曲和扭转四种变形；刚体位移包含整体平移、整体转动、整休升降和整体倾斜四种变形。1-2变形观测的精度与观测周期一、变形观测的精度要求制定变形监测梢度取决于监测目的、允许变形的大小、仪器和方法所能达到的楮度。一般而言，实用冃的观测中误差应小于允许变形值的1/10-1/20,科研冃的观测中误差应小于允许变形值的1/20〜1/100（1971年国际测量工作者联合会第十三界会议提出）二、变形观测精度的确定1、按允许变形值求观测中误

4、差（1）确定建筑物允许变形值（2）推算要求的观测精度要求（3）确定适宜的观测等级2、变形观测网的精度设计一般地：变形观测网的精度由允许变形值和观测路线求定三、变形观测的周期1、观测周期的概念相邻两次变形观测的时间间隔。2、观测周期的确定基本原则：根据建（构）筑物的特征、变形速率、观测精度要求和工程地质条件及诞工过程等因素综合考虑。变形观测周期的确定应以能系统反映所测建筑变形的变化过程、尺不遗漏其变化时刻为原则，并综合考虑单位吋间内变形量的大小、变形特征、观测精度耍求及外界因素影响情况。3、监测测精度及监测周期的合理确定监测精度与监测周期和位移速度之间存在一定的和互制约的关系：

5、①当位移速度一•定时，监测周期越短对监测精度的要求越高；②当复测周期一定吋，位移速度越快对监测精度的耍求越低；③当位移速度很小时，要求冇很高的监测精度和较长的复测周期；④随着位移速度的增人，町以相应地缩短复测周期和降低监测精度。5、变形观测基本原则：建筑变形测虽的首次（即零周期）观测应连续进行两次独立观测，并取观测结果的中数作为变形测量初始值。—•个周期的观测应在较短的时间内完成。不同周期观测时，宜采用和同的观测网形、观测路线和观测方法，并使用同一测量仪器和设备。对于特级和一级变形观测，还宜固定观测人员、选择最住观测时段、在基本相同的环境和条件下观测。当观测量受温度、气压、湿

6、度等环境影响时，应对观测数据进行改正。四、变形监测方法的选择静态监测与动态监测的关系1）由于观测条件的彩响，静态监测一般应避开阳光太强或暴风N：j的恶劣天气，而这时候才是桥梁变形和振动幅度最明显的时候;动态监测是全天候的，可以监测任何时候的变形。2）静态监测可以不同精度监测建筑物的不同部位，而动态监测特别是GPS只能监测变形较大的位移等。3）静态监测体现的是相对于建筑物竣工状态的变化情况；而动态监测则是在建筑物正常运营的状态下进行的实时监控，体现了在各种荷载（特别是动荷载）情况下的瞬时状态。4）由于两者以上不同的特点，故静态监测与动态监测可以相辅相成，全面监测建筑物的运营状态

7、，以达到共同监测建筑物安全的目的。1-3变形监测系统设计二、变形监测系统设计的主要内容（1）技术设计书。测量所遵照的规范及其相应规定；合同主要条款及双方职责等。（2）有关建筑物自然条件和工艺生产过程的概述。主要是说明各部分观测的重要性及可能出现的现象的解释。（3）观测的原则方案。包括监测工作的重要性、目的、要求等的总体说明。（4）控制点及监测点的布置方案。包括监测系统布置图、测量精度要求及说明。（5）测量的必耍精度论证。对主耍监测方法的精度论证，并说明观测屮的注意事项。（6）测量的方法及仪器。包括仪器的