观测中心

2024-11-06

观测中心(精选9篇)

观测中心 篇1

瞬变电磁法(TEM)[1,2] 中均匀半空间的瞬变电磁场与地下电阻率之间存在着复杂的隐函数关系,无法获得全期视电阻率的解析表达式。目前通常使用各种近似定义和精确定义的方法来计算早期与晚期视电阻率或全期视电阻率[3],全期视电阻率的计算很多学者提出了各种成熟的计算方法,白登海[4]给出了一种时间域瞬变电磁法视电阻率的数值计算方法,该方法根据中心方式磁场垂直分量时间变化率的核函数的表现特征,把整个瞬变过程分为早期阶段、早期到晚期的转折点和晚期阶段。分别得到早期视电阻率和晚期视电阻率,然后通过转折点构成一条完整的全期视电阻率曲线;王华军[5]通过分析均匀半空间中瞬变电磁场的解析解表达式,发现瞬变响应曲线随地下电导率、发射回线边长与观测时间具有平移伸缩特性,提出了计算全期视电阻率的平移算法;熊彬[6]提出了全期视电阻率的逆样条插值计算方法;陈清礼[7]基于在0.08 ms <t<1 s 的范围内,感应电动势随电阻率的增大而单调下降的特性提出了全期视电阻率的二分搜索算法,搜索出理论感应电动势与实际观测的电动势相符的视电阻率;牛之琏[1]在他的著作中也提出了全期视电阻率的二分法求解,不过他的二分法求解与陈清礼二分搜索算法求解不同的是他二分法求解的是瞬变场参数z,再根据z与全期视电阻率的关系求解出对应的全期视电阻率值。对于接受线圈接受的二次电位的误差对视电阻率的影响国内几乎没有研究文献发表,本文基于对均匀半空间中中心回线瞬变电磁法归一化感应电动势核函数的研究入手,推导了观测二次电位绝对误差对对全期视电阻率计算的影响的计算表达式,并介绍了目前对提高早晚期数据采集与处理质量的方法技术。

1 均匀半空间下感应电动势的解析表达

中心回线或重叠回线方式是时间域瞬变电磁法大多采用的工作方法,1983年美国地球物理学家P.Raab和F.Frisehknecht[8]推导出了中心回线装置的感应电压表达式为:

V(t)=qΙπ3/2ρL3[3Φ(z)-(3z+2z3)Φ˙(z)]u(t)(1)

式(1)中:q为接收线圈的有效面积(m2),L为发送回线边长(m),I为发送电流强度(A),它为满足

Ι(t)={0t<0Ι0t0(2)

的阶跃电流。Φ(z)为概率积分,

Φ(z)=0z2πexp(-t2)dt(3)Φ˙(z)=2πexp(-z2)(4)

z为瞬变场参数,τ为扩散参数(m)

z=2πL/τ(5)τ=2π2ρtμ(6)

也可表示为:τ=2πρt×107(7)

t为以断电点为记时起点的观测时间(s),μ为均匀半空间的磁导率(H·m-1),近似取真空中的磁导率μ0=4π×10-7(H·m-1),u(t)为阶跃发送电流的电压响应函数,取u(t)=1。如果发射回线是半径为r的圆形时,可通过下式计算其等效边长:

L=πr(8)

2 观测二次电位误差对计算全期视电阻率的影响

对式(1)归一化得

f(z)=4LtV(t)πμ0qΙ=1z2[3Φ(z)-(3z+2z3)2πexp(-z2)](9)

右式

f(z)=1z2[3Φ(z)-(3z+2z3)2πexp(-z2)](10)

称为核函数,也称归一化感应电动势。由式(5)可得

ρτ(ti)=μ0L24πtiz2(11)

由式(11)即可求解全期视电阻率。当式(9)中方程的左侧实测的归一化感应电动势大于f(z)max时,方程无解;等于f(z)max时,方程有唯一解,对应唯一一个视电阻率;当小于f(z)max时,方程有两个解。当全期视电阻率出现双解时,采用牛之琏[1]介绍的比较法选取与前一个时刻相近合理的视电阻率值。本文讨论的是视电阻率有解(单解或双解)的情况。

为了便于分析观测二次电位V对计算全期视电阻率的影响,我们假定采样时间t、发射边长L、接收线圈有效面积q及发射电流I都是没有误差的精确值,根据误差传递理论,视电阻率的绝对误差Δρτ满足式(15):据式(11),令ρτ=f=μ0L24πtz2,

Δρτ=|fz|Δz+|fL|ΔL+|ft|Δt(15)

ΔL=0与Δt=0,则式(15)变为:

Δρτ=|fz|Δz=|-2μ0L24πtz3|Δz(16)

由式(16)可见影响视电阻率的绝对误差大小的因素有采样时间t和发射边长Lz值,接收的二次电位V2,接受线圈有效面积q及发射电流I对计算视电阻率的影响本质上体现在z值求解中(采样时间t和发射边长Lz值求解也有影响),把式(9)改写为

y=f(V)=4LtV(t)πμ0qΙ=f(Ζ)=1z2[3Φ(z)-(3z+2z3)2πexp(-z2)](17)

同理根据误差传递理论有:

Δy=|f(V)V|ΔV=|f(Ζ)z|Δz(18)

可得:Δz=|f(V)V||f(Ζ)z|ΔV(19)

把式(19)代入式(16)得:

Δρτ=|fz|Δz=|-2μ0L24πtz3||f(V)V||f(Ζ)z|ΔV(20)

式(20)即是测量的二次电位对全期视阻率计算的影响的表达式,其中:

|f(V)V|=4Ltπμ0qΙ(21)

|f(Ζ)z|=(8z2πexp(z2))-2z3[3Φ(z)-4z3+6zπexp(z2)](22)

由式(20)、式(21)、式(22)可以看出,二次电位对全期视阻率计算的影响很复杂。全期视阻率的绝对误差大小与采样时间t、发射边长L、接受线圈有效面积q、发射电流I以及瞬变场参数z的计算的大小都有关系。并且由于有概率积分Φ(z)项,必须经过数值计算才能得出,且当z有双解时,必须选取与全期视电阻率对应的z值来计算视电阻率的绝对误差。z值的确定可以通过二分法[9]计算求解得到,概率积分的精度和速度决定了二分法求解z值的精度以及式(20)计算全期视电阻率的误差大小精度,对两者的影响很大,特别是晚期道的数据。

3 正演数据算例

下面给出一个二次电位误差对全期视电阻率计算的影响的算例,看看1 μV的绝对误差可引起全期视电阻率的误差有多大。表1是ρ=1 000 Ω·m,q=500 m2,I=20 A,L=800 m,t为10-6 s到10-2 s间按对数等分的40道按式(1)计算的正演V2数据表和当ΔV=1 μV时的相对误差及把装置参数与通过二分法求得的与选取的视电阻率对应的z值代入式(20)得视电阻率的绝对误差与相对误差。

经过表1可以看出,同样大小的二次电位绝对误差,对早期和晚期视电阻率计算的影响不同,与大多数学者和工程师们知道的一样。对于早期,二次电位绝对误差对视电阻率计算的影响小,对于晚期,微小的二次电位绝对误差对视电阻率计算的影响也很大。第40道数据主要是由于概率积分导致比39道还小,因为概率积分在晚期精度更低导致的误差更大。

对于早期信号,主要受接收线圈自感、接收线圈与发送线圈间的互感以及瞬变电磁系统的过渡过程的影响,并且这些影响的绝对误差不是一个小数值,李文尧、武中华[10,11]推导了瞬变电磁法矩形线圈自感的精确表达式,杨海燕,岳建华等[12] 分析研究了多匝回线的自感对瞬变电磁早期信号的影响,互感的研究国内很少有著作,党瑞荣等[13]研究分析瞬变电磁法中接收线圈过渡过程,王华军[14]通过对瞬变电磁接收回路等效电路的深入分析, 研究了接收系统性能参数与阻尼系数间的关系, 总结了不同阻尼系数时接收系统的性能特性,给出了临界阻尼电阻的计算方法,有利于仪器研究者研制实时自动调整临界阻尼电阻的仪器,对提高浅层和超浅层探测提供了很好的理论技术支持。

对于晚期信号,主要的干扰来自于噪声。一般采用的办法是加大供电电流、提高线圈灵敏度来提高信噪比,采样率、采样时间、时间道等的设置合理,还有通过仪器的监听干扰电平的观测来修正,以及应用先进的滤波技术[15,16]等。

4 小结

通过对均匀半空间中心回线装置瞬变电磁法核函数的研究,推导了中心回线瞬变电磁法观测二次电位误差对计算全期视电阻率的影响的表达式,发现在晚期测量的微小的二次电位的误差将比早期对视电阻率的计算的影响更大,并介绍了目前对早晚期信号采集与处理的方法技术,对指导生产与科学研究有一定的实际意义。

观测中心 篇2

自动气象站观测与人工观测数据的差异浅析

自自动气象站投入业务运行以来,发现它所测得的气象要素值与人工观测的结果存在差异.这些差异除个别是仪器故障造成外,绝大多数是合理的,是两种观测体制不同造成的.误差很难说主要是人工观测仪器造成的.,还是自动观测仪器造成的,它是一种相对比较的结果.

作 者:刘明峰 朱会芸 作者单位:福建省永安市气象局,福建,永安,366000刊 名:中国科技博览英文刊名:CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY REVIEW年,卷(期):“”(19)分类号:P4关键词:自动气象站 人工观测 差异

观测中心 篇3

1.1 熟悉并掌握自动气象站各种传感器及采集器的常见故障及处理方法

在日常的业务工作中,根据故障出现的时间分为可预见性故障和不可预见性故障。

可预见性故障是指观测员可以预知自动站将会出现不能正常采集造成数据缺测的的情况。这时观测员可及时利用现有的人工观测仪器进行人工补测,用经过订正后的数据代替该时次的自动站缺测数据,以保证数据序列的完整性。例如自动站每两年一次的标校到检传感器的更换等情况就属于此类可预见性故障。

不可预见性故障是指观测员在自动站出现故障的一段时间内,由于未能及时判断传感器已经出现故障而导致数据异常所造成的数据缺测的情况。例如某一风向方位块损坏造成多个风向长时间缺测、某一温度传感器接触不良造成的数据一段时间内的不能正常感应等情况属于此类不可预见性故障。

1.2 具备较强的仪器维护能力

观测员除了具备仪器原理及业务知识,巡视仪器时认真仔细,发现故障能进行准确判断的能力,还需要具备一定的动手维护维修能力。如果能够自己及时动手维修,不必等待上级部门派人下来进行维修,就不会造成更长时间数据缺测,从而使数据缺测率最小化。

2 数据的质量控制能力

2.1 校对更正Z文件

如果发现过去时次自动气象站数据有错误时,或者夏季有滞后降水量等需要更正数据时,也应及时通过“正点地面观测数据维护”功能,对错误数据进行“质控与数据保存”并上传该数据文件,以更正已上传的错误数据,避免影响以后时次数据的计算、累计等数据统计,并打印存档。

2.2 缺测数据的质量控制

2.2.1 2分钟、10分钟风的处理方法

采用正点后数据代替时,要注意2分钟、10分钟风向风速数据是不是达到足够时间的滑动平均值。例如正点后09分数据正常,此分钟的数据不能作2分钟及10分钟风向风速代替值,而正点后10分钟的数据只能代替2分钟风向风速值,不能代替10分钟风向风速值,因为它只有2分钟的滑动平均值。

2.2.2 人工观测代时本站气压应订正到自动站传感器高度

当需要用人工数据代替时,要进行仪器差订正;本站气压还应订正到自动站传感器高度上再进行海平面气压计算

2.2.3 小时降水、风向风速不能内插计算

需要内插计算时,小时降水量、风向风速数据是不能内插计算的。取消雨量计、EL型电接风记录器部分观测后,当雨量传感器故障时没有自记雨量可以代替、风传感器故障时没有10分钟风自记记录代替,只能缺测。

2.2.4 J文件的处理

当处理完正点数据之后,在下月初制作月报表时要注意对J文件相应分钟数据进行修改,以保证生成的A、J文件一致。

根据《地面气象观测规范》及技术问题综合解答等文件的规定,对自动观测缺测数据处理优先顺序为:正点前10分钟接近正点的记录→正点后10分钟接近正点的记录→天气报(加密天气报)时次或航空报时次人工观测的同类记录→内插值→缺测。

3 对地面气象观测业务改革的几点思考

3.1 自动站仪器质量优良

业务改革的出发点是为了解放生产力,减轻观测员工作量。如果台站所用自动化仪器质量不过关,经常出现问题,那么对于观测员来说增加了精神负担,并不是减轻工作负担。因此,要使观测员完全从人工干预的工作中解脱出来,在仪器配备上应该更精良。

3.2 测报软件功能更加完善

地面气象观测业务软件应该更加完善,人机交互功能应该更加强大,对于本地历史数据能够进行处理并可作为规则库的一部分应用于日常业务运行中。

4 气象观测业务的发展

全国气象部门要从以下方面推进气象观测业务改革和发展,提升综合气象观测业务现代化水平:

4.1 加快实现地面气象观测的自动化

要把实现地面气象观测自动化放在综合气象观测系统建设的首要位置,加快研发云、能、天自动观测仪器装备,实现地面自动观测双套备份和除极少数国家基准气候站以外的其他观测站观测业务单轨制,最大限度地解放基层气象台站的生产力。

4.2 稳步推进观测业务流程的科学化

要通过不断优化业务流程,合理配置观测业务发展资源,使综合气象观测业务分工更合理、运转更协调、配合更紧密、功能更完善。

4.3 积极探索技术装备保障的社会化

要坚持多条腿走路,积极探索利用社会资源开展技术保障。

为提高气象预报预测准确率及精细化水平,气象部门努力增强对各种天气的立体、连续观测,提升了气候系统敏感区和关键区基本气候变量连续观测能力,强化了特殊行业、特定区域的气象观测能力,并使得数据质量和各种观测产品的开发应用能力不断提高。

5 小结

地面气象观测自动化为气象观测带来质的飞跃,实行地面气象观测业务改革,推行地面观测自动化,观测员如何适应新的工作要求、提高工作质量是当前地面气象观测业务改革调整面临的首要问题,本文从观测员应具备的仪器维护维修及故障判断能力、数据的质量控制能力这两方面进行初步分析,同时对当前进行的地面气象观测业务改革调整进行了初步思考。

摘要:地面气象观测自动化给观测工作带来质的变化,气象观测可以避免气象要素观测数据以往人工观测主观性带来的误差,提高其精准度和连续性,增强其客观性,对提高天气预报准确性、为重大事件提供气象保障等方面提供更可靠的依据。对于全国的地面观测员来说,地面气象观测业务改革是一次挑战和机遇,应该努力学习业务知识,提高业务技能以适应我国的地面气象改革发展,对存在的问题及发展方向阐述了个人意见。

关键词:气象观测,观测员,工作能力,思考建议

参考文献

[1]杨礼林.地面最高温度人工站和自动站相差大的成因和处理方法[J].企业科技与发展,2009(20).

[2]石天青,李晓滨.用手机检测区域自动站的实用方法[J].山东气象,2008(04).

[3]马秀兰.自动站的使用和维护经验介绍[J].科技情报开发与经济,2008(22).

沉降观测报告 篇4

一.工程概况:

简述工程规模,结构形式,地基,高度,建筑面积,抗震烈度,抗震设防等级,设计的沉降观测要求,观测点建立时间,观测周期,观测等级等。二.沉降观测采用的规范及标准

1.《建筑变形测量规程》JGJ/T8-97;

2.《国家一、二等水准测量规范》GB/12897-2006;

3《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)

4.《建筑工程资料管理规程》 5《工程测量规范》GB/50026-2007 6《建筑变形测量规程》GB/8-2007

7.本工程《技术设计书》; 三.沉降观测依据及要求

依据工程设计图纸要求及沉降观测施工规范、规程做观测详细说明。四.观测目的及要求:

沉降观测的主要目的:是监测建筑物(构筑物)在施工期间以及后续各个阶段的沉降状态和工作情况,并为建设单位、设计单位和施工单位提供准确可靠的建筑物动态沉降数据,以便在发生不正常现象时,使各方能及时分析原因,采取措施,防止事故发生,确保工程质量安全。

建筑沉降观测能测定建筑及地基的沉降量、沉降差及沉降速率,并根据需要计算基础倾斜、局部倾斜等数据。

五.基准点和沉降观测点的设置

1基准点是沉降观测起始数据的基本控制点,为保证观测值的高可靠性,在施工区附近(变形区外)埋设沉降观测水准基点,所埋基准点根据《建筑变形测量规范》JGJ/T8-2007中的规定进行建立。基准点的个数,可根据工程规模的大小合理布设。本建筑共埋设4个基准点,高程系统采用假定高程BM1=?m,也可采用施工区域内国家高程系统,高程值为甲方提供绝对高程值。基准点的建立必须用高精度水准仪引测,经过闭合、平差计算而来,并定期检验基准点的稳定性。至提交报告时基准点稳定可靠,符合规范要求。

2依据《建筑变形测量规范》JGJ/T 8-2007中的规定,沉降观测点的布置以能全面反映建筑物地基变形特征并结合地质情况及建筑物结构特点进行,变形观测点均设在建筑主要受力位置。点位设置的高度应有利于观测,且不影响施工的原则,并有利于长期保存。变形观测点均设在建筑主要受力点上。每个建筑物或构筑物在施工平面图上,都合理设置沉降观测点的位置和个数,并设计出沉降观测点的详图和做法、使用材料等。各观测点位置详见观测点平面图。沉降观测资料必须附沉降观测点平面布置图。六.沉降观测

1仪器与观测: 观测仪器精度是满足沉降观测成果的重要条件,为了保证沉降观测成果,必须使用符合精度要求的仪器。本次观测采用DSZ2精密自动安平水准仪、FS1光学平板测微器、N3铟刚水准标尺,精度要求可以达到0.1mm/km。现场采用闭合水准路线,等精度观测,最大限度减少误差。建议使用以下高精度水准仪:

A科力达DL07 电子水准仪及其配套的铟瓦条形码标尺

B天宝DINI03电子水准仪,配合2M条码水准尺,按几何法观测

C日本拓普康AT-G2型自动安平水准仪和测微仪,同时水准测量专用的精密铟钢尺

D DS3型水准仪及2 钢尺

C 苏州一光DS2动安平水准仪和测微仪配合2M精密铟钢尺

2观测级别及精度根据中华人民共和国行业标准《建筑变形测量规范》 JGJ8-2007第3.0.4条及表3.0.4规定,当地基基础设计等级为乙级时,对应的变形测量级别为二级,观测精度指标即测站高差中误差为±0.50mm,并以其二倍中误差作为极限误差.3观测方法及精度分析: 在该测量工作中我们采用固定仪器、固定人员、定水准点、定观测日期、定观测方法、定观测线路等措施的观测方法,选用天宝DINI03电子水准仪,配合2M条码水准尺,按几何法观测。基点与工作点按观测周期进行检验。观测点采用单程双测站的观测方法。观测精度按《工程测量规范》GB50026-2007和《建筑变形测量规范》JGJ/T 8-2007要求进行。

按照《国 家一、二 等 水 准 测 量 规 范》GB/12897-2006中二等变形观测(国家一等精密水准测量)的技术要求施测,观测时读数取至0.01mm根据《建 筑 地 基 基 础 设 计 规 范》GB 50007-2002)建筑物的地基变形允许值,若Hg≤24m时,建筑物整体倾斜不大于0.004Hg,若24m<Hg≤60m时,建筑物整体倾斜不大于0.003Hg,其中Hg为室外地面起算的建筑物高度(m)。

根据《国家一、二等水准测量规范》GB/12897-2006;的有关规定,二等沉降观测的技术要求:基准点往返观测校差、附合或环线合差≤±0.3nmm,观测点测站高差中误差≤0.5mm,每站高差中误差≤0.15mm,检测已测高差较差≤0.4√nmm,前后视距累计差≤3m。观测时间,根据现场施工情况,在第一层结构施工完成后设置观测点。建立第一次观测,施工中建筑物每增加1层观测一次,或增加一次静荷载观测一次。依照设计图纸观测要求进行观测。七.沉降观测数据分析 整理沉降观测成果表 各观测点数据分析,最大沉降量,最小沉降量,最终沉降总量进行比较,汇总绘制《沉降观测成果数据表》 时间-荷载-沉降关系分析

随着时间的推移,楼层(荷载)的增加和沉降量的增加为对应发展关系,说明沉降量比较均匀,同时,在观测过程中没有出现反常现象(即大的波动和反复),从沉降曲线的沉降趋势来看,XXXX年X月X日以后所有沉降曲线开始逐渐趋缓,表明建筑物在XXXX年X月XX日以后开始逐步进入稳定沉降阶段。详见附录3(P-T-S曲线图)。八.沉降数据评价

根据沉降数据分析表明,该建筑物沉降总体均匀,未发生明显的差异沉降。最终百日降速率为0.004 mm/d,《建筑变形测量规范》JGJ8-2007第5.5.5项第四条规定:“当最后100d的沉降速率小于0.01~0.04mm/d,可认为已进入稳定阶段,具体取值宜根据各地区地基土的压缩性能确定”,根据本工程基础情况,取最后100天的沉降速率小于0.03mm/d作为进入稳定阶段的标准,即当最后100天的沉降速率小于0.03mm/d时才能停止观测工作。同时倾斜度也符合《建筑地基基础设计规范》GB5007-2002表5.3.4 规定的控制值3‰,满足设计要求。综合判定本栋建筑物已经进入稳定沉降阶段,按照规范规定可以停止沉降观测工作。九.结论与建议 1结论:

建筑物最大沉降量为X.XXXmm,最小沉降量为X.XXXmm,最大沉降速度X.XXXmm/d,累计沉降量为X.XXXmm,累计沉降速度为X.XXX/d,最大平均沉降速度为X.XXXmm/d.该建筑施工阶段沉降均匀。

2建议:

建筑物在投入使用后,按规范应继续进行沉JIA降观测。

附表和图

沉降观测成果表;参见资料软件沉降观测记录 表10-2沉降曲线图; 图10-3观测点平面布置图

表10-2沉降曲线图;

沉降量曲线

0.00

-0.20

-0.40

-0.60

-0.80

-1.00

-1.20

-1.40 沉降量(mm)

时间(天)

点号

通过对

*********** 楼施工阶段和封顶后的沉降观测统计结果得出:

路基土方沉降观测及变形观测方法 篇5

在南分路布设1个基准点 (国家二等三角点) 、沿线布设2~3个工作基点 (约5~8 km一个工作基点) , 基准点、工作基点线路分布示意图;根据具体断面情况适当加密测量控制点。

基点控制采用GPS相对静态方法, 按国家GPS B级网点观测和精度要求, 观测并连测GPS B级网点和国家一、二等三角点观测, 通过观测数据基线向量外业数据质量检核、GPS网平差计算等数据处理建立位移平面基准控制网。采用高精度数字水准仪, 按国家二等水准观测和精度要求并连测国家一等水准点, 通过观测量的各项改正、概算和平差计算建立沉降高程基准控制网。基准控制网建立之后在位移和沉降观测期间, 对基准控制网按位移和沉降观测的方法完成不少于三次的检核观测, 若发现变化应对期间的观测成果进行必要的修正。

横向位移观测, 以工作基点 (精度控制在0.5 mm以内) 为起算点, 采用国家GPSC级网点 (国家三等三角点) 观测;采用仪器标称精度不低于2″, 且测距精度≤5mm的全站仪;施测精度可达到1mm要求。

路基基底沉降观测, 以工作基点为起算点, 采用高精度数字水准仪按国家二等水准观测和精度要求, 采用符合水准路线观测沉降板的沉降量。

以填土高、观测时间、沉降量/位移为要素, 绘制“填土高~时间~沉降量/位移关系曲线图”。

2 基准点、工作基点的埋设

基准点应选在变形影响以外便于长期保存的稳定位置, 工作基点应选在靠近观测目标且便于连测的稳定位置或相对稳定位置。基准点、工作基点距路肩距离。

用于位移观测的基准点应建造观测墩和强制对中装置, 对中误差≤0.1 mm。用于沉降基准点标石应埋设在基岩层或院桩。位移、沉降两类基准点、工作基点共用一个观测墩。

3 沉降板的埋设及保护

沉降板由一根直杆 (直径=20~30 mm的钢管或自来水管) 和600 mm×600 mm×9 mm的沉降钢板组成。直杆用三根斜钢筋焊接在沉降板上, 沉降板埋设在路基的底面或砂垫层下。为了使沉降杆不受破坏, 杆长应随填土升高而逐段接高。每段接管的长度为20~30 mm, 两端有螺纹接头与空心管紧绞连接。

为了不使填压的土质嵌入空心螺纹管内, 每段接管应套上一段塑料圆管, 圆管的高度略高于接管顶面, 圆管的直径略大于水准尺的宽度。套管顶面盖上一个圆盖板, 盖板中心穿一段红布线条, 以便下次测量找出沉降点位。当路基面填至需要埋设沉降板标高以上30 cm时, 用全站仪放出沉降板埋设的位置, 在埋设处挖土坑, 深度35 cm, 铺上5 cm左右的砂垫层, 层面要水平, 将沉降板放在砂垫层上, 套上第一节外保护管, 然后回填土, 用小型夯机夯实。夯实后要求内、外管均垂直水平面, 不得歪斜, 并且内外管之间的间隙要均匀。最后用水准仪测出内沉降管的标高, 作为该沉降管的初始读数。

内外管要随填土高度用管箍接长, 使管口始终高于填土地面。上下两节管要接触紧密, 避免内管下沉时卡在外管上, 并防止沉降管被偷盗。接管前后均要用水准仪测一次内管标高, 以求出所接管实际长度。每层填土前, 应先用小车推土将沉降板周围填高, 防止大型机械撞到沉降管。沉降管周围填土要求用小型夯机夯实, 以免被压路机撞坏。万一不幸撞外, 要及时卸下被撞坏的沉降管, 接上新的沉降管, 并立即测出标高。

4 位移桩的设置

位移桩长度为100~200 cm, 断面为10 cm×10 cm的木方桩打入地基内。桩的入土深度是随土基软硬程度不同而异, 以不被踩动为原则。位移桩从路堤坡脚起, 在垂直于路中心线方向两侧各布设2个位移桩, 用经纬仪定线方法使4个桩在一条直线上, 最后用小钉在木桩上标定桩位。

5 路基面观测桩的设置

级配碎石填筑完成以后, 埋设路基面观测桩, 桩用砖围砌, 以防机械压坏。桩的长度为100~200 cm, 断面为10 cm×10 cm的木方桩 (中部钉入¢8的圆钢作为观测点) 。

6 位移、沉降量的测量

6.1 沉降控制测量

沉降观测板的每段接管的顶面应有相邻两期的观测标高。观测时, 第一段接管埋好后, 随即测量管顶标高, 作为第一期观测值。待填筑一层土后, 先在原顶管面处观测标高, 作为第二期观测值。随即接上第二段接管, 观测管顶标高。这样, 循序逐节升高, 计算出每期观测的沉降量。

级配碎石填筑完成埋设路基面观测桩, 开始3个月按照每5天1次的观测频率测量桩顶 (圆钢) 标高, 3个月后每15天1次观测一次, 直至沉降稳定方可停止观测工作。根据相邻两次观测的标高差值计算对应位置的沉降量。工后沉降的观测次数应不少于12次, 持续时间不少于180天。

6.2 位移控制测量

为了观测水平位移, 在位移桩的延长线上设置二个固定桩A、B (AB为20~30 m) 。每次观测时, 安置经纬仪于A点, 后视B点, 倒转望远镜观测2个桩是否在一直线上, 否则量出偏出直线的垂距 (即横向位移) 。用钢尺丈量固定点A到各位移的距离, 两期观测的距离差为纵向位移。钢尺丈量时要记上气温, 以便进行温度改正。用水准仪测量位移桩的垂直位移, 用首次观测的标高减去第i次观测的标高即为垂直位移。规定“正”号为下沉;“负”号为上升, 如上升到一定量级, 则表示地基有破坏的趋向, 应及时上报, 以便采取措施。

参考文献

[1]刘恒新.低强度桩复合地基加固桥头软基试验研究[D].浙江大学, 2004.

观测中心 篇6

关键词:自然物候,观测方法,观测对象

自然物候不仅包含在自然的环境下动物或者植物生长发育及活动的季节现象,而且包含了在每年某个时间发生的气象现象。自然物候包括:植物的发芽、展叶、开花、果熟、变色、落叶等;鸟类、两栖动物等始见、始鸣、绝见、终鸣等;雷暴、闪电、霜冻、降雪、积冰等气象现象。为了和农作物与人类饲养动物做区别,对没有受人工影响,在自然环境下的动物与植物的物候以及气象现象定义为自然物候。观测员对自然物候按照统一的方法进行观测和记录,这被称为自然物候观测。

自然物候可以反映动植物生长发育规律,可以体现自然环境的变化。从气候、气象角度,可以反向评估出当时的气候、气象要素情况,并且可以反向推导出过往时期的气候条件累积影响情况。常年的自然物候观测还可以对当年的农业生产做指示性的指导,对引种、园林建设、农气预报、编制作物历等方面有着重要意义。

1自然物候观测点的选取

对自然物候观测点的选取,需要考虑如下2个方面:首先,自然物候观测地点的地势、植物、土壤要有一定的代表性,能代表较大的区域范围,不可以选择在房屋附近、城市中心,以免受到微气象学方面的影响。其次,自然物候观测点的位置要维持稳定不变,能够开展常年的连续性观测,选取之后尽量不要迁移观测点。为了方便观测,体现该区域的代表性,最好是在国家级气象观测站附近(国家气象站的选取已经考虑了代表性,并且常年有观测员)。如果条件允许,可以在国家气象站附近,建立一个专门的自然物候观测场。在自然物候观测点,植物最好由南向北,从低到高进行排列。在自然物候观测场周围最好架设1.5m高的栅栏,以免受到外人和小动物的破坏。

自然物候观测点选取好后,在观测记录簿中必须将自然物候观测点的经纬度、具体地址、海拔高度、地势(是否有土坡、洼地)、土壤情况、所需观测植株物种的植种时间等具体情况作详尽记录,并报送至上级部门。

2自然物候观测对象的选取

对自然物候观测对象的选取,需要考虑如下5个方面:(1)自然物候观测对象在本地十分常见,分布较广泛,对季节、气象有指示意义,对季节、气候的反馈较强,与农事生产活动联系紧密,尽量选取露天种植的,不选取温室生长或者盆栽。选取好自然物候观测对象后,需挂标志牌。(2)自然物候观测对象可分为一般观测植物与区域观测植物。在选取一般观测植物时,需考虑每个季节能开花的物种,选取物候期明显或时间最早的观测植物。(3)尽量选取发育良好的木本植物作为自然物候观测对象,最好是正常开花结果3周期以上的植株。在同一自然物候观测区域,每个物种最好选取3~5株,如果受条件限制选择1株亦可。(4)自然物候观测对象要请有关园林科研或者大学专家,对观测物种进行物种鉴定。未经鉴定的植株,不可作为自然物候观测对象。经过鉴定后,物种的名称以规范的学名记录在观测簿中,不可使用其它名称。(5)自然物候观测可分为一般观测与侧重观测,侧重观测需加大密度、人力进行观测。在人员充足的情况下,更细致地安排一般观测。

3自然物候观测时间的确立

自然物候观测必须长期进行,保证不漏测物候期,观测的具体时间可根据季节和观测物种的生长规律确定。在春季或秋季,自然物候现象变化迅速,应逢双日观测,候鸟和两栖动物的观测要多名观测员轮流注意观察。植物自然物候观测的时间,一般选在午后,这是因为早晨没有出现的现象,由于温度、光照的原因,往往在午后出现。但是,有些物种在清晨和上午开花,这些物种需定在早晨进行观测。

候鸟或两栖动物一般在傍晚鸣叫,最好选取在傍晚密切观察是否有叫声。气象现象可以结合一般地面气象观测,与地面气象观测的观测簿一致。自然物候观测最好要由经过专门培训的观测员进行观测,除了一些特殊观测项目,最好不要采用轮流换班制,如果有特殊情况,观测员因故观测不了,应启用后备观测人员接着进行自然物候观测,不能中断观测簿的记载。

参考文献

[1]农业气象观测规范(上卷)[M].北京:气象出版社,1993

[2] 竺可桢,宛敏渭.物候学[M].北京:科学出版社,1984

观测中心 篇7

1 自动观测和人工观测地面温度的差异性分析

1.1 气温

对气温测量过程中, 自动观测与人工观测所得出的数据有着一定的差异性, 从相关调查中看到, 有的盟市仅有个别台站年平均对比差值较大, 达到72%的台站年平均气温差值是±0.1℃之间, 而在这其中有28%的台站差值为零。由此可见, 多数台站对气温的自动观测与人工观测之间不会出现太大的差异, 未超出0.1℃。年平均最高气温与最低气温之间相差在±0.1℃的台站呈现出了下降趋势, 分别是54%与48%。而年平均气温与最高气温及最低气温之间的差值在±0.2℃的台站在所有台站中分别占到了90%、82%以及80%, 所以, 在观测平均值或最高、最低值时, 无论是自动观测气温还是人工观测气温, 两者间的差异均未超过自动观测差值的标准范围。

尽管多数台站之间的气温差异均较小, 但是仍有个别台站潜藏一些问题。导致自动站偏差较大的原因很有可能是因为所用仪器设备缺乏严格的规定而致, 要不然就是仪器出现了漂移情况。

1.2 相对湿度

该地区中有76%的台站年平均相对湿度差值达到了±2%之间。自动观测与人工观测相对湿度差异性较小的区域多为干燥地区, 因此, 通过自动观测高于2%的只有个别台站。

采用人工观测方式进行观测时, 当气温达到-10℃以上, 应以干湿球温度表为首选来准确测量湿度, 当气温下降到-10℃以下, 应以毛发湿度表为首选对湿度进行观测。在自动气象站中一直都采用湿敏湿度传感器观测相对湿度, 遵循的观测原理相较于人工观测, 两者间差异较大。当夏季来临且雨季中, 自动站的湿敏电容处于高温高湿情况下, 特别当相对湿度达到百分之百时, 就会出现失真情况, 这点我们进行资料的分析与处理过程中必须提高注意。

1.3 地表温度

该区有60%的台站自动观测地面温度及人工观测之间的差值在±0.5℃之间, 其中, 年平均最高温度与最低温度间的差值在±0.5℃间的各是35.7%与38.1%, 像我国北方区域, 在气温极低的情况下, 自动观测地表温度要远高于人工观测。导致自动观测与人工观测地表温度差异随维度提升的原因主要是所用的观测仪器及方法各异, 在下雪季节中, 若雪将温度表覆盖住了, 人工观测就必须严格根据《地面气象观测规范》中的相关要求, 把埋藏在雪中的温度表取出来, 然后, 水平安置于还没有遭到破坏的雪面上, 将感应部分与表身埋进雪中一半, 最后实施读数, 因此, 通过人工观测方式所获取的地表温度其实代表的就是雪面温度。在自动气象站中, 因铂电阻地面温度传感器受到大雪的深埋依旧按规定程序进行观测, 因此, 通过自动观测方式所获取的地表温度其实就代表的是雪下温度, 这两个观测数据间有着明显的差异性, 当存在积雪情况, 自动观测要比人工观测地表温度高很多。当维度不断上升时, 地面积雪的时间就会加长, 造成自动观测与人工观测之间存在较大差异。冬季中, 存在积雪的台站地表温度时间排列, 若不进行任何的订正, 那么, 自动观测和人工观测所获得的数据将难以一致。

2 导致差异发生的主要原因

2.1 采用的观测方式不同

首先, 自动站主要是通过仪器来自动获取地面温度在自然状态下的具体数据。其次, 人工站与其不同, 其主要是通过人工观测而获取所需数据, 有着明显的人为误差情况, 但此误差不会太大, 未超出允许误差范围, 通常保持在0.5℃。

2.2 采用的安装方式各异

首先, 将自动站地面温度传感器埋进土中一半, 留一半在外。凡是埋进土中的应紧贴着土壤, 严厉禁止出现空隙, 露在地面外的必须无任何杂质, 干干净净。将与地面温度传感器相连的电缆埋进浅土层。其次, 将人工站地面温度表水平放置于地面中央朝东的地面上, 感应部分应朝东, 同时, 还要置于南北方向的一条直线上;将感应部分和表身的一半埋进土中, 剩下的一半留在外面。对于土中的感应部分应紧贴土壤, 不得存在空隙, 留在外面的感应部分及表身必须是干净无杂质的。

3 结语

综上所述可知, 自动观测优于人工观测, 当地面温度达到0℃以下时依旧可以满足地面气象观测要求, 获得真实的土壤表面温度。导致自动观测与人工观测差异性的原因有观测方式不同、安装方式各异、仪器变化等, 今后工作中, 我们应致力于该方面的研究。

摘要:在日常的地面气象观测过程中, 自动观测和人工观测从技术体制角度上看所收集到的气象数据之间有着一定的差异性。笔者根据自身工作经验, 以某地区为例, 首先对自动观测和人工观测地面温度的差异性进行了分析, 其次, 指出了导致差异发生的主要原因。

关键词:自动观测,人工观测,地面温度,差异,原因,分析

参考文献

[1]常静, 罗兵, 常全彤.东乡县自动气象站与人工气温观测差异分析[J].现代农业科技, 2011 (15) .

[2]黄晨, 吴继芳, 刘敏, 等.自动气象站月报表数据文件的审核与处理[J].现代农业科技, 2010 (11) .

[3]张志富, 任芝花, 范邵华.自动观测和人工观测风的差异及其订正的初步研究[J].安徽农业科学, 2010 (15) .

[4]乔中丰, 吕娟.地面气象观测人工站与自动站记录差异简析[J].陕西气象, 2009 (2) .

基于滑模观测器定子磁链观测研究 篇8

直接转矩控制系统是基于定子磁链定向的高性能控制系统。定子磁链可采用检测和观测的方法得到,直接检测定子磁链需要安装传感器,增加了系统的复杂性和成本,降低了系统的可靠性。在实际应用中,通常采用电压模型[1,2,3,4]和电流模型[5]两种方法观测定子磁链。电压模型具有结构简单,不依赖转子参数的特点,在高速下具有较好的观测精度,但由于包含纯积分和定子电阻,低速下的观测精度较差。电流模型的低速性能较好,但其对转子电阻比较敏感,高速性能不甚理想。

很多文献提出了改进的电压模型磁链估计方法。文献[2,3,4]中引入滤波器并对定子磁链进行补偿,既保留积分器结构简单的优点,又改善其低速性能。这些方案虽然都能在一定程度上消除纯积分的影响,但都没有考虑到定子电阻的影响。很多文献提出了在线辨识定子电阻的方案,如MRAS[6],自适应观测器方法[7]以及人工智能方法[8],但都没有对定子电阻进行在线补偿,而且定子电阻辨识模块增加了系统的复杂性。

滑模变结构控制是对非线性不确定系统的一种有效的综合方法,通过对切换函数符号判别,不断地切换控制量来改变系统结构,使状态变量运动到事先设计好的空间切换面上。本文将滑模控制理论引入到定子磁链观测中,提出一种基于滑模观测器的定子磁链观测方法。滑模函数不仅驱动估计定子电流去逼近实际定子电流,而且观测了定子磁链。该方法不需要定子电阻,因此对定子电阻变化具有完全的鲁棒性,也不需要电压信号,消除了电压信号不准对磁链观测的影响。

2 感应电机数学模型

在以电机角速度旋转的参考坐标系下,感应电机可用以下方程表示:

usα=Rsisα+pΨsα (1)

usβ=Rsisβ+pΨsβ (2)

0=Rrirα+pΨrα-ωrΨrβ (3)

0=Rrirβ+pΨrβ+ωrΨrα (4)

定子磁链和转子磁链方程为

Ψsα=Lsisα+Lmirα (5)

Ψsβ=Lsisβ+Lmirβ (6)

Ψrα=Lmisα+Lrirα (7)

Ψrβ=Lmisβ+Lrirβ (8)

3 滑模观测器设计与分析

3.1 滑模观测器设计

将式(5)~式(8)代入式(3)和式(4)并整理,可得到定子电流的状态方程,其表达式如下:

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从式(1)和式(2)可知,对反电动势积分可得到定子磁链,式(9)和式(10)可改写成

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构造滑模观测器如下:

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将式(13)、式(14)减去式(11)、式(12)得

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(15)

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(16)

根据滑模控制理论,在滑模面上进行滑模运动时:

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且有undefined

根据式(15)和式(16)可得到

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式中:undefined含有反电动势信息,只要对其低通滤波就能得到连续的定子磁链如下:

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式中:k=σLsu0;ωc为低通滤波器的截止频率。

3.2 消抖处理

滑模变结构控制系统最大缺点就是滑模切换时存在高频抖动。造成系统抖动的原因很多,本文不予分析。用如下的连续函数替代常规滑模控制器中的开关函数,则可以有效地减小系统抖动。

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其中λ为正常数。控制中若λ选取过小,则对减小系统抖动不利;若选取过大,则影响系统正常运行段的动态品质,动态响应缓慢,因此应根据系统运行实际情况进行设定。

3.3 相位和幅值补偿

通过低通滤波器得到的定子磁链必然存在相位延迟和幅值偏差,因此需要进行补偿。本文采用文献[2,3]中的补偿方法,由输出引出一路反馈信号,对低通滤波器带来的幅值和相位误差进行补偿。其原理框图如图1所示。

通过上述分析,可得如图2所示的定子磁链滑模观测器结构图。

4 仿真结果及分析

为验证本文所提出的定子磁链滑模观测器的有效性,将其引入到直接转矩控制中建立仿真模型,并通过Matlab/Simulink进行仿真。基于滑模观测器的直接转矩控制系统仿真模型如图3所示。感应电机参数为:Rs=2.5 Ω,Rr=2.7 Ω,Ls=0.333 H,Lr=0.333 H,Lm=0.319 42 H,J=0.008 6 kg·m2,pn=2。

图3为给定速度1 200 r/min时的仿真结果,从图3中可以看出,滑模观测器能驱动观测定子电流逼近实际定子电流,并同时观测定子磁链。

图4为给定速度1 200 r/min,在0.3 s减少至300 r/min, 在0.6 s升至800 r/min时的仿真结果。从图4中可以看出,观测定子电流能较好地拟合实际定子电流曲线,定子磁链的观测精度也较高,而且具有较好的动态性能。

图5为给定速度100 r/min时的仿真结果。从图5中可以看出,低速时滑模观测器具有较高的定子电流和定子磁链的观测精度。

5 结论

本文提出了基于滑模观测器的定子磁链观测方法,通过滑模函数驱动估计电流跟随实际电流,实现对定子磁链的观测。该方法不含有定子电阻,对定子电阻具有完全鲁棒性,而且不需要定子电压信息。仿真结果表明该方法能在全速范围内准确观测定子磁链,且具有结构简单,容易实现的特点。

摘要:定子磁链观测是直接转矩控制系统中的关键环节。基于电压模型的磁链观测方法是常用的观测方法,但其低速观测精度受定子电阻变化的影响,低速时,定子电阻压降在反电动势中所占比例较大,较小的定子电阻误差都会导致观测精度下降。提出了一种基于滑模观测器观测定子磁链的方法,通过滑模函数驱动估计电流跟随实际电流,实现对定子磁链的观测。该方法不含有定子电阻,对定子电阻具有完全鲁棒性,而且不需要定子电压信息。仿真结果表明该方法能在全速范围内准确观测定子磁链,且具有结构简单,容易实现的特点。

关键词:磁链观测,滑模观测器,定子电阻

参考文献

[1]黄志武,李艺.基于改进型积分器的直接转矩控制的仿真研究[J].计算机仿真,2007,25(4):149-152.

[2]Vranka P,Griva G,Profumo F.Practical Improvement ofSimpleU-IFlux Estimator for Sensorless F.O.Control-lers Operation in the Low Speed Region[C]∥IEEE PESC2000:1615-1620.

[3]Nik Rumzi N I,Adbul H M Y.An Improved Stator FluxEstimation in Steady-state Operation for Direct TorqueControl of Induction Machines[J].IEEE Trans.on Indus-try Application,2002,38(1):110-116.

[4]Hu Jun,Wu Bin.New Integration Algorithms for Estima-ting Motor Flux Over a Wide Speed Range[J].IEEETrans.on Power Electronics,1998,13(5):969-977.

[5]Rehman H,Derdiyok A,Guven M K.A New Current Mod-el Flux Observer for Wide Speed Range Sensorless Controlof an Induction Machine[J].IEEE Trans.Power Elec-tron.,2002,17(6):1041-1048.

[6]Tsuji M,Chen S,Izumi K,et al.A Sensorless Vector Con-trol System for Induction Motors Using-qaxis Flux withStator Resistance Identification[J].IEEE Trans.Ind.E-lectron,2001,48(1):185-194.

[7]Huang Zhiwu,Gui Weihua,Nian Xiaohong.A Novel Sta-tor Resistance Identification for Speed Sonsorless Introduc-tion Motor Drives Using Observer[C]∥IEEE InternationalSymposium on Industrial Electronic,2006.

观测中心 篇9

高层建筑物的沉降观测是施工乃至使用过程中不可或缺的工作,它不但关系到建筑物的质量,更关系到建筑物的使用安全。为了保证建筑物的使用安全,保障人民群众生命及财产安全,保证建构筑物的使用寿命不缩短,保证建(构)筑物的安全性,获得可靠的资料及相应的沉降参数,为以后的勘察设计施工提供参考,建(构)筑物沉降观测表现出越来越显著的重要性和必要性。现行规范是这样要求的:高层建筑物、重要古建筑物及连续生产设施基础、滑坡监测、动力设备基础等都得有沉降观测。尤其是高层建筑物的施工要用其加强过程监控,避免不合理的施工工序,使施工过程能均匀沉降,勘察设计施工部门从其及时回馈的信息中获得详尽的一手资料,须在建筑物的施工及使用当中对建筑物进行沉降观测,及时的发现建筑物在重力方向的异常,使因沉降原因造成建筑物主体结构的损坏的事情不发生,避免产生影响结构使用功能的裂缝,造成非同小可的经济损失。本文就高层建筑物沉降观测存在的问题和观测方法作一分析。

1 当前建筑物在施工和使用过程中存在的问题

建筑施工单位对沉降观测的认识不足,认为可有可无;设计单位对沉降观测没有明确的要求,在施工图纸上没有明确的标示,包括沉降观测点的设置和水准点的合理安置;不按规定的时间进行观测,不按设计要求和规范作业;在使用过程中不做沉降观测,认为施工完成后,建筑物的沉降已经不存在或沉降已稳定。

2 沉降观测的实施

2.1 水准点与沉降观测点的设置

为了不使建构筑物的沉降情况出现错误,沉降观测点的埋设不是随便的,而是应在最能反映沉降特点且方便观测的位置,合理的布置水准点是关系到沉降观测成功的关键,埋设的沉降观测点要符合各施工阶段的观测要求,应根据观测方案合理布设,应布置在基岩或其它已经沉降稳定的建筑物的适当位置,隐蔽性好且通视良好、确保安全的地方埋设基点,水准点不得少于2个,为了防止人为破坏,一般应布设3个,在水准点的沉降没有稳定前,严禁使用。每次都要将水准点间的高差测定出来,据此考察它们之间是不是相对稳定,且水准点要定期与距建筑物较远的高等级水准点联测,以检核其本身的稳定性。

沉降观测点应根据建筑物的结构,形状,结合实地工程地质条件,合理安置在建筑物的最能反应建筑物沉降的位置,框架结构的沉降观测点应置于桩基上。沉降观测点应埋入墙体,材料采用直径不小于12mm的圆钢,埋入墙体深应不小于15mm,墙体外应向上弯90°,并应稍离墙面,钢筋顶端应置为平面,以便于立尺。沉降观测点应在施工图上表定,并应编号,以便以后观测时,不会混乱。

2.2 沉降观测的周期和时间

我们应以编制的工程施测方案及确定的观测周期为依据,第一次观测应在观测点稳固后及时展开。

高层建筑物观测,应配合施工人员,提前安置好水准点,并应在第一层施工时,进行第一次观测,然后每隔两层观测一次。每次观测的沉降观测点高程值是以后各次观测用以比较的基础,要求有相当高的精确度,我们通常用N2或N3级精密水准仪进行施测,并且要求非常严格,每个观测点首次高程要在同期观测两次后才能决定。当施工期间有停工时,在停工后马上观测一次,开工后再观测一次。沉降观测要看工程进展情况来定时进行,不得有漏测或补测的情况,只有严格遵守这一要求,才能得到准确的沉降情况或规律。在竣工后,观测的频率可以不那么大,可根据沉降速度的大小和地基土类型来决定,其周期通常可分为一个月、两个月、三个月、半年与一年等。我们可通过沉降量与时间关系曲线来判定沉降是不是进入稳定阶段。一般工程的沉降观测进入稳定阶段时,沉降速度将小于0.01~0.04mm/d,具体取值还要看各地区地基土的压缩性。观测后,计算出观测点的沉降差、沉降量以及本周期平均沉降量和沉降速度,并把这些资料及时整理出来。当变化量异常时,要及时通知委托方,为其防患措施提供依据,同时在观测次数上做适当调整,再多观测几次,无论采取何种方式都必须按施测方案中规定的观测周期准时进行。

2.3 沉降观测应遵循的原则

沉降观测的仪器的选择是有规定的,应采用经计量部门检验合格的水准仪和铟钢水准尺进行观测,方案应不低于二等水准的测量方法。因为沉降观测要求的精度非常高,为能精确地反映出建构筑物在不断加荷作下的沉降情况,不同周期的观测我们应遵循一个“五定”原则:沉降观测的基点、基准点和被观测物上沉降观测点,点位要稳定;使用的仪器设备要稳定,水准尺也要用高精度铟合金水准尺,这种水准尺受温差变化及环境的影响不大;观测人员要稳定,他们一定要接受专业的技能培训,对仪器的操作规程掌握程度要求比较高,要很熟练,要会分析实施过程中出现的问题并准确无误的运用误差理论做平差计算;观测时的环境条件基本上要没有偏差;观测点位、路线、方法和程序要固定。每次观测我们采用的方法均是环形闭合方法,或往返闭合方法当场进行检查。同一观测点的两次观测之差要小于1毫米,尽可能保证各次复测结果与首次观测结果的一致性。

在我们做完一次沉降观测工作后,要先把沉降观测示意图绘制出来,并且认真做好每次沉降观测记录。

3 沉降观测的精度要求

根据工程需要,沉降观测精度共分为四个等级。一等适用于变形特别敏感的高层建筑物、高耸构筑物、重要古建筑、精密工程设施;二等适用于变形比较敏感的高层建筑物、高耸构筑物、古建筑、重要工程设施;三等适用于一般性高层建筑、工业建筑、高耸构筑物、滑坡监测;四等适用于观测精度要求不高的建筑物、滑坡监测。

在一般情况下,没有特殊要求的话,在一般性的高层建(构)筑物施工过程中,运用二等水准测量的观测方法就能进行沉降观测。以下的表1和表2是对各项观测指标提出的要求。

注:二等水准视线长度小于20m时,其视线高度不应低于0.3m次.

4 沉降观测的资料整理及结果分析

原始数据不得有虚假成分,要真实可靠,记录计算不得违反施工测量规范的要求,遵循一定的原则,一步一步的进行校对与核实,获得有效结果。据此展开成果整理及计算。

沉降观测应提交的资料如下:

(1)沉降观测成果表;(2)沉降观测点位分布图及各周期沉降展开图;(3)v-t-s(沉降速度、时间、沉降量)曲线图;(4)p-t-s(荷载、时间、沉降量)曲线图(视需要提交);(5)建筑物等沉降曲线图(如观测点数量较少可不提交);(6)沉降观测分析报告。

应编制沉降观测示意图,在示意图上应注明水准点的位置和编号及标高、沉降观测点的位置及编号。

沉降观测的记录应采用统一表格。一定要对观测数据严格核对,确保准确,才可以做记录,不得随便改动,将各次观测记录整理检查,确定已经准确后再做平差计算,通过对各次每个观测点的高程值的计算,进而得到沉降量。首次在各观测点观测时,如果标高相同,那么要按照实际情况填写,其沉降量为零,本次标高与前次标高之差即为以后每次的沉降量,而各观测点本次标高与首次标高之差即为累计沉降量。

建筑物的沉降差、沉降量、倾斜、局部倾斜应小于地基允许变形值,《建筑变形测量规程》(JGJ/T8-97)中指出,一般观测工程,建筑物已进入沉降稳定阶段时,其沉降速率将不大于0.01~0.04mm/d,具体取值要看各地区的地基土的压缩性。

要完好的保管沉降观测资料,应将其存档以备以后考察。如果用户或房屋开发商在建(构)筑物沉降还不稳定,不能停止开展沉降观测工作,还要继续进行,并建立档案。若沉降量不符合相关要求,如沉降量比规范和设计要求的要大,则应与有关部门进行协商,进行处理。我们只有这样做,才能让建(构)筑物的沉降观测起到它本该有的警示作用,才能以此为依据,保证建(构)筑物的结构安全。

参考文献

[1]JGJ/T8-97《建筑变形测量规程》.

[2]吴福成.沉降观测中常见问题原因分析及处理.

[3]全国测绘科技信息网中南分网第十八次信息交流会论文集.

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