变形监测的意义.docx

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1、变形监测定义是指对被监测的对象或物体进展测量以确定其空间位置及内部形态随时间的变化特征。变形监测的目的1分析和评价建筑物的安全状态 2验证设计参数 3反响设计施工 4争论正 常的变形监测规律和预报变形的方法变形监测的意义对于机械技术设备，则保证设备安全、牢靠、高效地运行，为改善产品质量和产品的设计供给技术数据；对于滑坡，通过监测其随时间的变化过程，可进一步争论引起滑坡的成因，预报大的滑坡灾难；通过对矿山由于矿藏开挖所引起的实际变形观测，可以承受掌握开挖量和加固等方法，避开危急性变形的发生，同时可以转变变形预报模型；在地壳构造运动监测方面，主要是大地测量学的任务， 但对于近期地壳垂直和水平运动以

2、及断裂带的应力积聚等地球动力学现象、大型特种周密工程以及铁路工程也具有重要的意义。变形监测的特点1周期性重复观测 2精度要求高 3多种观测技术的综合应用 4监测网着重 于争论电位的变化变形监测的主要内容现场巡察；环境监测；位移监测；渗流监测；应力、应变监测；周边监测 变形监测的精度和周期如何确定，有何依据精度：1917 年国际测量工作者联合会FIG第十三届会议上工程测量组提出： 如果观测的目的是为了使变形值不超过某一允许数值而确保建筑物的安全，则其 观测的中误差应小于允许变形值的 1/10 1/20；假设观测的目的是为了争论其 变形的过程，则其中误差应比这个数小的多。周期：变形监测的周期应以能

3、系统反映所测变形的变化过程且不遗漏其变化时刻为原则，依据单位时间内变形量的大小及外界影响因素确定。变形监测系统设计的原则1针对性 2完整性 3先进性 4牢靠性 5经济性 变形监测系统设计主要内容1技术设计书 2有关建筑物自然条件和工艺生产过程的概述 3观测的原则方案 4掌握点及监测点的布置方案5测量的必要精度论证6测量的方法及仪 器7成果的整理方法及其它要求或建议 8观测进度打算表 9观测人员的编 制及预算变形监测点的分类及每类要求1基准点：埋设再稳固的基岩上或变形区外，尽可能长期保存。每个工程一般 应建立 3 个基准点，以便相互校核，确保坐标系统的全都。当确认基准点稳定可 靠时，也可以少于3

4、 个，应进展定期观测。2工作点：埋设再被争论对象四周， 要求在观测期间保持点位的稳定，其点位由基准点定期监测。3变形观测点： 埋设再建筑物内部，0 变形呢监测点标石埋设后，应在其稳定前方可开头观测。 稳定期一般不宜少于 15 天。变行监测技术在哪几方面取得了较好的进展？自动化监测技术光纤传感检测技术CT计算机层析成像技术的应用GPS 在变形监中的应用激光技术的应用测量机器人技术渗流热监测技术安全监控专家系统 什么是垂直位移和沉降？建筑物沉降与哪些因素有关？从词面来说，垂直位移能同时表示建筑物的下沉或上升，而沉降只能表示建筑物的下沉，对大多数建筑物来说特别是施工阶段，由于垂直方向上的变形特征和变

5、形过程主要表现为沉降变化，因此实际应用中通常承受沉降一词。影响建筑物沉降的因素有：1建筑物根底的设计2建筑的上部构造3 施 工中地下水的升降监测方法与技术要求有哪些视线长度、前后视距差和视线高度；水准测量主要限差；沉降监测点的精度要求。周密水准测量的误差来源有哪些？如何减弱 i 角误差对沉降观测结果的影响？ 误差来源：1仪器误差：水准仪 1 角误差；水准尺长与名义尺长不符 2外界环境引起的误差：高压输电线和变电站等强磁场的影响；温度和大气折光影响 3 人为引起的误差方法：减小 1 角误差的影响，必需严格掌握前后视距差和前后视距累计差，又由于 i 角误差会受温度等影响，减弱其影响的有效方法是削减

6、仪器受辐射热的影响；假设 1 角误差与时间成比例地均匀变化，则可以承受转变观测程序奇数站一后前前后；偶数站一前后后前的方法减小 1 角误差影响。周密水准测量监测方法与技术要求有哪些方法：承受周密水准测量方法进展沉降监测时，从工作基点开头经过假设干监测点， 形成一个或多个闭合或附合路线，其中以闭合路线为佳，特别困难的监测点可以 承受支水准路线来回测量。要求：视线长度、前后视距差和视线高度；水准测量主要限差；沉降监测点的精度要求。测点布设原则与方法建筑物水平位移监测的测点宜按两个层次布设，即由掌握点组成掌握网，由观测点及所联测的掌握点组成扩展网；对单个建筑物上部或构件的位移监测，可将掌握点连同观测

7、点按单一层次布设。水平位移监测常用的观测方法有1大地测量法 2基准线法 3专用测量法 4GPS 测量法交会观测方法有几种及什么状况用哪种方法1） 测角交会法：承受测角交会法时，交会角最好接近 90假设条件限制，也可设计在 60120，工作基点到测点的距离不宜大于 300m。2侧边交会法：厂角 通常应保持 60120，测距认真，交会边长度 a 和b 应力求相等，一般不大 于 600m； 3前方交会法周密导线测量方法1边角导线法2） 弦矢导线法数据处理和分析主要内容1粗差检查及处理 2点温度条件检查 3数据牢靠性检查。挠度及挠度观测及方法定义：测定建筑物受力后挠曲程度的工作称为挠度观测。建筑物在应

8、力的作用下产生弯曲和扭曲，弯曲变形时横截面形心沿与轴线垂直方向的线位移称为挠度。方法：1高层建筑前方交会法 2内部有竖直通道的建筑物垂直观测法 3 电子传感设备对于以产生的裂缝应进展哪些内容的监测工作？对建筑物的裂缝应进展位置、长度、宽度、深度和错距等的定期观测。对建筑物外表及内部可能产生裂缝的部位应预埋设备，进展定期观测或临时承受适宜方法进展探测。裂缝监测的方法1测微器法 2测缝针 3超声波检测变形监测数学模型指什么？有哪些？表示建筑物的变形与产生变形的各因素之间的关系的函数，称为变形监测数学模型。统计分析模型、确定性模型、混合模型、灰色系统分析模型、时间序列分析模型、神经网络模型变形监测数

9、学模型的分类。第一类是基于数学统计的数学模型，有回归、时间序列、灰色系统； 其次类是基于力学理论的数学模型，有数值数学模型；第三类是人工智能数学模 型，有神经网络模型。现代 GPS 监测技术有哪些论述题1 GPS 实时监测技术；根本思想：在基准站上安置一台 GPS 接收机，对全部可 见GPS 卫星进展连续观测，并将其观测数据通过无线电传输设备发送给流淌站， 流淌站接收基准站传输的观测数据，然后依据相对定位原理，实时地计算并显示 用户站的三维坐标及其精度。2GPS 一机多天线监测技术；系统设计原则：先 进性、牢靠性、自动化、易维护、经济性；根本思想：在不转变己有GPS 接收机 构造的根底上，通过

10、一个附加的GPS 差分信号分时器连接开关将多个天线阵列与 同一台接收机连接，通过GPS 数据处理后可获得变形体的变形规律。组成：掌握 中心，数据通信，GPS 多天线掌握系，野外供电系统。GPS 在变形监测中的应用优势1） 各监测站之间无需通视，是相互独立的观测值 2GPS 可以实现全天候定位， 可以在暴风雨中进展监测 3GPS 测定位移自动化程度高。所测三维坐标可直接 存入监控中心效劳器，并进展安全性分析。4GPS 定位速度快，精度高。监测资料的编整的一般规定监测资料整编包括寻常资料整理和定期资料编印。寻常资料整理包括：适时检查各观测工程原始观测资料和巡察检查记录的正确 性、准确性和完整性；准

11、时进展各观测物理量的计算，填写数据记录表格；随时 点绘观测物理量的过程线图考察和推断侧枝的变化趋势；随时整理巡察检查记 录，补充和修正，确保资料的连接与连续性。定期资料编印包括：集合工程监测的相关资料、报告、文件；对各项观测物理量进展统计和校对；绘制各观测物理量的分布特征图，有关因素的相关图；分析各观测量的变化，提出意见；对资料进展全面复核，汇编并说明，刊印成册，建档 保存。整编资料的审查包括完整性审查，连续性审查，合理性审查，争论说明的审查。监测资料的定期编印应包含哪些内容？集合工程根本概况 /监测系统布置和各项考证资料 /以及各次巡检资料和有关报告、数据等在寻常资料整理的根底上，对整编时段

12、内的各项观测物理量按时序进展列表统计和校对，此时如觉察可疑数据，一半不宣删改，应加注说明提示读者留意 绘制能表示各观测物理量在时间上和空间上的分布特征网，以及有关因素的相 关关系图分析与观测物理量及其对工程安全的影响，并对影响工程安全的问题提出运行和处理意见对上述资料进展全面复核，汇编，并附以整编说明后，刊印成册，建档保存， 承受计算机数据系统进展资料存储和整编，整编软件应具有数据导入，修改，查 询， 以及整编图表的输出打印功能，还应复制软盘备份如何对检测资料分析论述题常用的分析方法有作图分析，统计分析，比照分析和建模分析监测资料的分析一般分为定期分析和不定期分析。1.定期分析：1施工期资 料

13、分析 2运营初期资料分析 3运行期资料分析 2.不定期分析：有特别需要 时才特地进展的分析，如遇洪水，地震等。监测数据的预处理内容及为什么要进展预处理内容：监测物理量的转换、监测数据的粗差检查、以及系统误差的检验等。缘由：1监测数据可能不是我们想要的格式，必需将其转换成我们需要的数据 格式 2对任何一个监测系统，其观测数据中或多或少会存在粗差，在变形分析 的开头有必要先对观测数据进展预处理，将粗差剔除。建筑物沉降监测的主要方法有那些？监测工程的内容有哪些？步骤有哪些？数据分析处理包括？方法：周密水准法、沉降仪量测法、三角高程。内容：1根底沉降 2水平位移 3滑坡监测 4裂缝监测 5内部监测。步

14、骤：1沉降监测方案争论与技术设计 2沉降监测仪器检验 3沉降监测点位布设 4沉降监测数据采集 5沉降监测数据处理 6沉降量计算与分析 7沉降量报表 8沉降量过程曲线绘制 9沉降监测报告编写。数据分析处理：1进准网数据处理，当基准网独立监测时，基准为可以独立平 差计算 2各周期数据处理，各周期监测后进展数据平差计算。建筑物内部监测包括的内容位移监测应力/应变监测温度监测地下水位及渗流监测挠度监测裂缝监测等建筑物根底沉降数据处理包括哪些内容？ 1基准网数据处理；2） 各周期数据处理。建筑物沉降监测工程：1根底沉降 2水平位移 3滑坡监测 4裂缝监测 5内部监测。方法：1沉降监测方案争论与技术设计

15、2沉降监测仪器检验3沉降监测点位布设4沉 降监测数据采集 5沉降监测数据处理 6沉降量计算与分析 7沉降量报表 8 沉降量过程曲线绘制 9沉降监测报告编写。建筑物倾斜监测的方法有哪些？纵横距投影法：当测定偏距 e 的精度要求不高时，可以承受纵横距投影法； 角度前方交会法：当测定偏距 e 的精度要求较高时，可以承受角度交会法； 任意点置镜方向交会法：当建筑物属于非刚体变形，建筑物在施工阶段其楼体上 变形点无法置镜时承受；激光垂准法：当需要计算建筑物某轴线的倾斜度时承受。工业与民用建筑物变形监测的监测方案及技术设计有哪些。精度设计：按建筑物沉降监测标准规定，一般建筑物应反映 1mm 的沉降量， 这

16、就要求监测精度要高于1mm，一般按二等水准测量技术规定执行。对于争论性的监测，应承受一等水准测量技术指标。在实施监测时，某些技术要求要高于相应等级。仪器选择：依据标准的要求，一般承受 S1 级周密水准仪光学或电子。对于格外重要建筑或沉降量较大地区的沉降监测、高速大路等，也可承受三等水准测量技术指标实施监测。变形监测实例的内容、方法、数据分析、处理要求。工业与民用建筑物变形监测的主要监测工程：1 .沉降监测2 .水平位移监测3 .倾斜监测4 .裂缝监测5 .振动频率监测。桥梁变形监测的主要内容：桥梁墩台变形观测；塔柱变形观测；桥面挠度观测； 桥面水平位移观测。方法：1垂直位移监测 2水平位移监测

17、 3挠度观测。坑工程监测内容及方法？内容：包括围护构造和四周环境两大局部。围护构造包括维护撞墙、水平支撑、围檀、和围梁、立柱、坑底土层和坑内地下水等，四周环境包括四周土层、地下管线、四周建筑和坑外地下水等。方法：水平位移监测：极坐标法、前方交会法、视准线法等；沉降监测：周密水准测量、周密三角高程测量、液体静力水准测量。基坑工程监测的工程有哪些？桩墙顶部水平位移和沉降；浅薄水平位移；基坑回弹；土体分层沉降；构造内力； 坑外地下水；四周环境。基坑监测的数据处理有哪些？监测前应设计各种不同的外业记录表格，表格中的数据不得随便更改；外业监测数据应尽快计算处理，并提交日报表或技术报告，必要时还需要提交各

18、种监测 图； 工程完毕应提交完整的监测技术总结报告。基坑施工监测周期和预警值一般怎样确定？基坑监测贯穿基坑开挖和地下构造施工的全过程，即从基坑开挖第一批土到地下构造施工至标高，基坑越大，施工时间越长，监测期限就越长确定预警值时应留意以下根本原则：1 满足现行相关标准和规程的要求 2 满足工程设计的要求 3 考虑与主管部门对所辖保护对象的要求 4 考虑工程质量，施工进度，技术措施和经济等因素 盾构隧道施工监测的工程？1土体介质的监测：地表的沉降监测，土地分层沉降和深层位移监测，土体回 弹测量，土体应力和孔隙水压力测量2四周环境的监测：相邻房屋和重要结 构物的变形监测，相邻地下管线的变形监测3隧道

19、变形的监测：隧道沉降和 水平位移监测，隧道断面收敛位移监测，隧道应变和预制管片凹凸接缝处法向应 力测量数据整理：1校核各项原始记录，检测各次变形监测值的计算是否有误2变 形值计算 3绘制各种变形过程线、建筑物变形分布图。分析：1成因分析 2 统计分析 3变形预报和安全推断。水工建筑物变形监测主要工程：水文：水位，降水，波浪，冲淤，气温，水温；变形：地基，裂缝，接缝，边坡渗流：坝体，坝基，绕渗，渗流量，地下水，水质应力：应力土壤，混凝土，钢筋，钢板，接触面，温度水流：压强，流压，掺气，消能地震：振动监测方法：1水平位移监测，2垂直位移监测边坡工程主要工程内容有哪些？外部变形监测周期和预警值一般怎

20、样确定？ 内容：1地表位移裂缝 2地下位移裂缝 3地声 4应变 5地下水位，孔隙 水压力，河库水位，泉流量 6降雨量，地温，地震。确定方法：施工阶段的边坡监测贯穿边坡施工的全过程不同的边坡工程：由于边坡的类型，规模，所处阶段，以及边坡变形速率等不同，其监测期限和频率不 同， 监测周期依据边坡类型、规模、所处阶段以及边坡变形速率影响。预警值确实定 要参照现行标准和规程的规定值、设计预估值和阅历类比值，从变形总量和变形 速率两方面加以掌握。模型建立思想、过程、优势、依据统计分析模型思想：虽然建筑物变形和各变形因素之间的关系简单，但从数理统计的理论动身，对建筑物的变形量与各种作用因素的关系，在进展了

21、大量的试验和观测后，仍有可能找出它们之间的肯定的规律性。这种方法称为回归分析法， 建立起来的数学模型称为统计分析模型。逐步回归过程步骤：1首先依据阅历或对变形值与外界作用因子间的初步分析， 确定回归方程的初选模型及各个因子 2经回归计算建立回归方程，在此方程中 找出系数|ai|为最小者，并将其剔除回归方程后，重进展回归计算，建立的 回归方程。3计算第一次回归方程的残差平方和 Q2 以及的回归方程之残差平 方和 Q 2。求出Q2=Q2-Q 2,组成统计检验量并进展 f 检验。假设检验说明该 因子作用不显著，则正式剔除回归方程，否则应保存在方程内。然后再对其次个 系数|ai|较小的因子进展显著性检

22、验，始终到全部因子检验完毕为止。4对最 后所建立的回归方程作回归效果显著性检验。如不抱负，参加一些备选因子并对 参加的因子逐个进展显著检验。直到各个因子作用都显著且回归效果也很理 想，就可以得到所需最正确回归方程。优势：可以描述随机变量与其他变量之间的相关关系，是对随机变量的静态描述。灰色系统分析模型：优势：首先是它把离散数据视为连续变量在其变化过程中所取的离散值，从而可利用微分方程式处理数据；而不直接使用原始数据而是由它产生累加生成数，对生成数列使用微分方程模型。这样，可以抵消大局部随机误差，显示出规律性。灰色关联分析：1构造灰色关联因子集 2灰色关联度计算公式 3灰色关联序时间序列分析模型

23、：根本思想：对于平稳、正态、零均值的时间序列xt，假设 xt 的取值不仅与其前 N 步的各个取值 xt-1，xt-2， xt-n有关，而且还与前 M 步的各个干扰 at-1，at-2，at-m有关，则按多元线性回 归的思想，可得到最一般的 ARMA 模型。建模步骤：1数据猎取与预处理 2模型构造选择 3模型构造调整 4模型参 数估量 5模型适用性检验 6适用模型 优势：是动态模型，是对随机过程的动态描述。统计模型的建立及三大类的不同特点。综合题依据数理统计，对建筑物的变形量与各种作用因素的关系，在进展了大量的试验和观测后，仍旧有可能查找出它们之间的规律性，这种处理方法称为回归分析法。建立起来的

24、数学模型称为统计分析模型。统计分析模型包括：一元线性回归模型、多元线性回归模型、逐步回归分析模型。三带：垮落带、断裂带、弯曲带三下一上采煤：建构筑物下、铁公路下、水体下、承压水上 岩层移动： 局部煤层采出后，形成一个采空区，四周岩体的应力遭到破坏，引起 应力重分布， 使岩体产生移动、变形和破坏，直至到达平衡，这一简单的过程 和现象称为岩层移动。地表移动：当工作面开采到肯定的程度时 1/41/2H，岩层移动传递到地面， 引起地表形成一个比采区大的沉陷盆地，这一过程称为地表移动。非充分采动：当采空区的尺寸小于该地址条件下的临界开采尺寸时，地表任意点的下沉值均未到达该地质条件下应有的最大值，这种采动

25、称为非充分采动。 充分采动：当地表移动盆地内只有一个点的下沉到达该地质条件下应有的最大下 沉值的采动状态，称为充分采动。充分采动角：是指在充分采动条件下，在地表移动盆地的主断面上，移动盆地平底的边缘在地表水平线上的投影点和同侧采空区边界连线与煤层在采空区一侧 的夹角。主断面：地表移动盆地内通过地表最大下沉点所做的沿煤层走向或倾向的垂直断面。沿走向的主断面称走向主断面；沿倾向的主断面称走倾向主断面； 起动距： 地表开头移动时的工作面推动距离称为起动距1/41/2H0。最大下沉角：倾斜主断面上，由采空区的中点和地表移动盆地最大下沉点在基岩面上投影点的连线与水平线之间在煤层下山方向一侧的夹角。超前影

26、响：在工作面推动过程中，工作面前方的地表受采动影响而下沉的现象。超前影响角：将工作面前方地表开头移动的点与当时工作面的连线和水平连线在煤柱一侧的夹角。地表移动盆地边界的划分： 最外边界：3 =10mm危急移动边界临界变形值取 a.倾斜 i=3mm/m b. 水平变形 =2mm/m c.曲率 k=0.2 mm/m2 三个值中最 外一个值确定。裂缝边界：取移动盆地最外侧的裂缝圈定。地表移动盆地边界的角量参数？描述地表移动盆地形态和范围的角量参数主要是边界角、移动角、裂缝角、松散层移动角。边界角：走向6 0 下山边界角 6 0、上山边界角丫。、急倾斜煤层地板边界角；移动角：6、8、丫、入裂缝角：6

27、1、8 1、丫 1、入 1松散层 移动角：”地表移动持续时间及划分的三个阶段依据下沉速度划分？地表移动持续时间：是指在充分采动或接近充分采动状况下， 地表下沉值最大的点从开头到稳定所持续的时间。一般依据地表下沉速度对建筑物的影响程度不同划分为：开头阶段：开头时刻至 1.67mm/d或 50mm/月；活泼阶段：1.67mm/d 的阶段 3=85%95%3 0；衰退阶段：下沉速度小于1.67mm/d 起至 6 个月 内地表各点下沉累计不超过 30mm。地表变形和移动估量方法的分类？阅历方法：典型曲线法、剖面函数法、威布尔分析法理论模型连续介质模型和非连续介质模型法：有限元法、边界元法、离散 元法、

28、非线性力学法影响函数法：概率积分法、布德雷克一克莱特法、柯赫曼 斯基法。我国应用最多的是概率积分法、典型曲线法和负指数法。概率积分法：依据随机介质理论，把开采引起的地表移动和变形看作随机大事， 用概率积分或其导数来表示微小单元开采引起地表移动和变形的公式影响函数，从而用叠加原理计算出整个开采引起地表移动和变形。地表变形和移动估量参数有哪些？如何求得？5 参数：下沉系数q；主要影响半径r及主要影响角正切tanB 拐点偏距 s0;水平移动系数b；：开采影响传播角。； 求法：工程类比法和实测法。观测站的分类有哪些？按观测站的设置地点不同：地表移动观测站、特地观测站按观测时间长短：一般观测站、短期观测站按布设形式不同：网状观测站、剖面线状观测站地表移动和变形估量：对一个打算进展开采的一个会多个工作面，依据其采煤条件和所选用的估量函数、参数，预先计算出受此开采影响的地表移动和变形的工作。