监测变形（共12篇）
监测变形 篇1
一、工程概况
某公路一、二期全长约31公里，为全封闭高速公路。一期工程已竣工十三年，二期工程已竣工八年，现已成为广州市南北交通的主要通道，对缓解市内的交通压力，疏导过境车流起到越来越大的作用。为了对工程质量、安全的评价提供依据，为了养护、维修提供必要的数据参考，路桥管理公司委托专业测量公司对公路结构进行日常变形监测工作。
二、原有资料成果
全线设有8个水准基准点及一些Ⅰ级导线点，水准点为2000年施测的三等水准点，Ⅰ级导线点为1996年施测点。分别为广州市独立坐标和广州城建高程，经多次使用，这批成果可靠，可以作为本次变形监测的起算数据。公路各结构变形监测点(除个别点外)均完好，可直接进行变形监测。
三、监测内容和精度要求
1. 某高速公路变形监测的内容
监测的主要内容如下：四等水平位移监测基准网联测、二等垂直位移监测基准网联测、路面沉降监测1 256点、高架桥桥墩沉降监测2 070点、水上高架桥桥墩沉降监测80点、大桥主桥桥墩水平位移监测50点、桥台水平位移监测300点、桥跨中沉降监测690点、边坡平台水平位移监测200点、高边坡支护水平位移监测200点、高挡墙水平位移监测120点，高挡墙沉降观测点120等。
2. 精度要求
平面控制测量的具体精度要求见表1所示。高程控制测量的具体精度要求见表2所示。GPS水平位移监测基准网，不受测角中误差和水平观测测回数指标的限制。
四、观测仪器
具体的监测仪器及其对象见表3所示。
五、观测方法
1. 平面控制测量
四等GPS观测采用四台科力达K7仪器按边连式推进，与该段以前测量时所作的平面控制点联测，在条件允许的情况尽可能多联测控制点。四等GPS观测应遵照下表的相关指标执行。
每天观测完后应及时下载数据，并进行基线解算。对于不能满足《规范》要求的基线，及时进行补测。基线解算及平差采用随机软件《科力达Gps数据处理》进行，平差前先采用世界大地坐标系WGS-84的椭球参数进行同、异步环闭合差与复测基线较差的检核，当符合《规范》的要求后，应首先以一个点的WGS-84系坐标作为起算依据进行无约束平差，检查GPS基线向量网本身的内符合精度、基线向量间有无明显系统误差，并剔除含有粗差的基线，当满足《规范》的要求后，再输入已知控制点利用对应坐标系椭球参数进行二维约束平差。
重复基线测量的差值应符合下式的要求：
同步环闭合差应符合下式的要求：
式中：W-同步环坐标分量闭合差(mm)
σ-标准差(mm)
n-同步环中的边数
异步环闭合差应符合下式的要求：
式中：V-异步环坐标分量闭合差(mm)
σ-弦长标准差
n-异步环中的边数
2. 垂直控制测量
按工程测量规范中的要求和工程实际情况，采用数字水准仪(DL-502)、铟瓦标尺，按二等水准测量精度要求，采用闭合导线法固定仪器、固定人员、固定线路进行施测。施测过程中严格遵守以下操作要求:
往测的奇数站：后、前、前、后;往测的偶数站：前、后、后、前;返测时观测方法与往测方法相反;每测段或全线路一定为偶数站落点。并要求视距长≤30 m，前后视距差≤0.5 m，前后视距累积差≤1.5 m，视线高度≥0.5 m，基辅尺所测高差较差≤0.4 mm;闭合差≤±0.3 mm(n为测站数)。根据测点的高程变化值，通过数据处理分析，计算实际沉降值，并分析产生的原因，确定控制点的可靠状况。
3. 路面沉降监测
路面沉降监测点布设在线路两边护栏边10cm处，间隔50米左右。路面沉降监测按国家二等水准的精度实施。水准路线组成闭合环，与多个高程点起算点共同组成水准网进行严密平差，确定观测点的高程值。
4. 匝道、主线主要桥台位移监测
根据××高速公路监测平面图，每个桥台前的桥墩上布设3个起算点。以原有的Ⅰ级导线点的一个方向和一个点的坐标作为起算数据，按Ⅰ级导线点的精度联测各桥台的起算点，同一桥台起算点间误差小于2 mm。监测网的施测精度按Ⅰ级导线，采用联脚架法，转站只动仪器，机座不动。保证监测点相对起算点点位中误差不大于2 mm。
5. 桥台水平位移监测
在帽梁边下缘设有水平位移监测点，用垂准仪将监测点投影到地面，并做好标志。检查与上次的投影监测点的偏差，如果上次投影破坏了，就用全站仪进行恢复。位移监测时，采用四等测边精度施测，将监测点和起算控制点组成测边交会网，每个监测投影点与3个邻近的控制点联测，平差计算进行严密平差，给出监测点的准确坐标。
6. 挡墙顶和边坡平台监测点位移监测
水平位移观测点布置在支护结构墙顶。使用小角法进行观测，在选定的水平位移监测基准点上安置全站仪，精确整平对中，瞄准另一端的水平位移监测基准点作为起始方向，依次按方向观测法测定水平位移观测点与基准点连线偏离起始方向的角度，本次观测角度与上次观测角度之差为本次观测变动值△α，水平位移观测点到基准点的水平距离值由全站仪测出。如下图2：以A为站点，AA′为起始方向，T为观测点，AT的距离为d(单位mm)，通过公式δ=△α×d/206265计算出监测点的位移量。
六、监测措施
(1)由于公路部分路段山高林密，测量组员选择GPS信号良好的道路区域建立临时控制网，临时点位不需要埋石，组网后进行平差计算，再用全站仪通过临时控制点检查原有控制点的点位偏差，可以减少平面控制点复核工作量，同时减少GPS受环境因素的影响，提高工作效率。
(2)针对车流量大的问题，测量组员在测站的前后50米范围内用雪糕筒设置警示标志，临时分隔车道，引导交通，指引车辆绕过测量作业路段，保护测量现场仪器和人员。
(3)选择上午和中午车辆少的时段对桥面进行沉降监测，尽量减少车辆震动对沉降观测的影响。
七、结束语
通过对某高速公路变形监测工程中所遇到的问题进行深入的分析，采取了相应的作业措施，使所测的结果具有统一的趋向性，保证各次复测结果和首次观测结果相一致，使观测值更真实，保质保量按期完成监测任务，对于以后类似工程具有重要的借鉴意义。
摘要：高速公路是服务年限长、整体延伸长度大、行车速度快的特殊线型构筑物。高速公路路基的承载能力与稳定性受路基变形的影响较大,对高速公路进行变形监测具有重要的意义。本文结合某高速公路变形监测工程实践,针对高速公路监测作业环境复杂的特点(要确保线路正常运营,不能封闭公路进行监测作业;路边树密集,无法直接使用静态GPS做平面控制测量;车流量大,桥面振动干扰大等)进行了深入的分析,并提出了应对的措施,对类似监测工程具有借鉴的意义。
关键词：高速公路,变形监测,平面控制,GPS测量
参考文献
[1]中华人民共和国国家标准《工程测量规范》(GB50026-2007).
[2]中华人民共和国行业标准《建筑变形测量规程》(JGJ8-2007).
[3]中华人民共和国国家标准《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB/T18314-2009)
监测变形 篇2
四、实验方法及步骤
二、实验原理
五、实验记录及数据处理
三、实验仪器
六、误差分析及问题讨论
目录
1. 认识操作界面
2. 物体模型制作基础
3. 放样建立模型的使用
4. 曲面建立模型的使用
5. Poly建模的使用
6. 材质编辑的使用
7. 灯光的使用
8. 基本渲染器的使用
9. Unwrap UVW贴图的使用
10. 动画基础
11. 动力学系统的使用
12.骨骼的使用
13. 粒子系统
14. 使用脚本编写动画
15. Video post的.使用
每次实验课必须带上此本子，以便教师检查预习情况和记录实验原始数据。
实验时必须遵守实验规则。用正确的理论指导实践袁必须人人亲自动手实验，但反对盲
目乱动，更不能无故损坏仪器设备。
这是一份重要的不可多得的自我学习资料袁它将记录着你在大学生涯中的学习和学习成
果。请你保留下来，若干年后再翻阅仍将感到十分新鲜，记忆犹新。它将推动你在人生奋斗的道路上永往直前!
实验一
一、实验课程名称
三维动画制作
二、实验项目名称
认识操作界面
三、实验目的和要求
认识熟悉3ds max的操作界面。
四、实验内容和原理
认真学习界面上的每个菜单命令。
五、主要仪器设备
高性能计算机
六、操作方法与实验步骤
1、安装3ds max软件。 2、注册3ds max软件。 3、翻译3ds max界面菜单。
七、实验结果与分析、心得
1 运行下载的3D Max
2双击安装后会出现一下画面
3点击 Install
下一步会出现下面画面
4
之后会出现
5按照上图点击后会出现
6
不用选择直接之后会出现
7选择next下一步后会出现
点击Next 下一步就好了，
8
按照上图填完后点击next下一步后会出现
9不用选择直接点install 下一步后会出现
10 不用管它这里是在安装中，安装完成后会出现view the autodesk 3ds max 2010 readme
11 点击finish就可以。
接下来是注册了
1 双击安装后的
3D Max 2双击运行后会出现 3点击后会出现
4双击点开3D Max压缩包，将里面的xf-a2010.exe
文件双击运行后会出现
5继续第三步，点击next后会出现
露天煤矿边坡变形监测技术研究 篇3
3.阜新市发展和改革委员会 辽宁阜新 123000
摘要：本文根据白音华三号矿边坡滑（移）动监测的实践，总结出较深露天矿边坡监测方法；用计算机进行监测数据处理并绘制出各种变形曲线图；由多次已经发生的边坡滑（移）动实践（兼有滑坡规律），初步探讨出露天矿边坡滑（移）动的普遍规律性。
关键词：露天煤矿；边坡；监测
引言.
通过对白音华三号露天矿边坡岩移监测的实践，分析了露天矿边坡监测方法。用计算机进行监测数据处理并绘制出各种变形曲线图；对露天矿边坡滑坡普遍规律性初步探讨。由于露天采矿形成采场，使得该地层自然压力的平衡遭到破坏。在一定的条件下，容易诱发产生边坡滑坡。露天矿滑坡严重地影响着露天采矿生产和人员的安全。因此，用科学的边坡滑坡监测方法，利用计算机处理监测数据并绘制各种变形曲线图，总结滑坡与外界条件及变形值的有机关系，寻找边坡滑坡的客观规律，逐步做到滑坡预报，对于露天矿生产和安全，提高经济效益和社会效益有着极其重要的意义。
白音华三号露天煤矿设计开采面积为51.38km2，主要开采煤层为2煤组和3煤组，共有5个主采煤层，2-1上、2-1中、2-1下、3-1、3-3煤层，平均厚度依次为3.80m、7.55m、4.75m、18.77m、6.66m。占总煤量为94%，其中的三个代表层，分别为2-1中、3-1和3-3煤层，占总煤量的71%。设计资源/储量为1432.89Mt，可采储量1375.57Mt，生产能力每年14.0Mt，平均剥采比4.38m3/t，服务年限89年，总投资265108.81万元，生产已初具规模.伴随着采矿活动，露天矿边坡滑坡频繁，尤其二、三标段滑坡严重，清邦减重增加大量的剥离量，使基建投资加大，纵观白音华三号露天矿边坡的现状，边坡布置观测网，设置观测站。
1.观测方法
1.1滑坡观测线（点）的建点
根据已经发生的滑坡实践及其理论分析，我们在采场南帮及东西两端帮及北帮共布设了21条观测线（点）（见图1）。观测线长300～450m之间，观测线布置间距一般为100m。控制点及观测点的标桩结构分为钢管、元钢等几种类型，外套PVC白色塑料管为混凝土模具，外涂红、白相间油漆，标志。非常直观醒目，便于寻找。
图1 采场边坡观测线
1.2观测方法
使用經过检核合格后的全站仪进行连测，在观测站全部测点埋设10～15天后进行观测，按“煤矿测量手册”、“煤矿测量规程”的要求，采用5″经纬仪导线与矿区GPS #B27、#B40等三角点联测，最终求其观测网控制点及观测点的三度坐标X、Y、Z（H）。使用电子速测仪（全站仪）对观测网进行观测，大大提高观测效率，该仪器有电子经纬仪，光电测距仪，数据记录器或数据终端组成。具有测角、测距、自动记录和计算的功能，具有精度高、数据稳定可靠、自动分析和输出的功能。
为比较边坡滑动前后变化，确定滑体形状大小，在滑坡后绘制1：1000滑坡区平面图，在图上应表示滑动裂缝位置、凸起和凹下等变形发生的位置及有关测量数据。
2.实施观测
2.1观测内容
预测：预测的目的是发现边坡何时开始滑动，可根据季节和观测线具体情况每7～30天进行一次观测，当观测点下沉大于30mm时，即为滑动开始。
滑动期观测：滑动期观测一般每月观测一次，在滑动速度快、变形大的情况下，应缩短观测时间，活跃期7天观测一次，以便全面掌握和研究滑坡规律。
2.2资料整理
首先建立三维假定坐标系统：
W轴------------沿铅垂线方向
X′轴-----------沿观测线方向
Y′轴-----------沿观测线方向
①填写观测点的平面坐标及高程表
②填写观测点水平距离表
③按观测线计算测点下沉W值和下沉速度。
V值
Wn=Hn-Hon
（mm/昼）
式中：Hon，Hn-------分别为n点滑动前后的高程
-------为n号点在数值面内两次观测分量之差
--------为n号点两次观测时间间隔差。
④测点的水平移动v和点间水平变形
～n+1 （mm/m）
⑤测点在垂直面内的移动向量W
⑥测点在平面的移动向量V
⑦应绘制观测线垂直下沉曲线图
⑧观测点水平移动与水平变形的曲线图
3.应用实践
3.1滑坡发生前的客观条件
白音华三号露天矿显著滑坡的发生条件有如下共性：
发生在雨季（大雨当中或大雨过后）；
发生在断层处或软岩层处（如页岩）；
滑坡前均出现与边坡走向近于平行的裂缝（大的裂缝宽达300～400mm）；
边坡点变形大，且速度快，空间变形达400～500mm，变形速度达300～500mm/天。
3.2对滑坡发生的理论分析
滑坡与时间因素有密切关系，边坡暴露时间越长，由于各种因素影响的积累，使边坡越来越不稳定，超过一定限度，就会发生滑坡。
对白音华三号露天矿滑坡的实测资料分析表明：滑坡都是发生在顺层边坡的剪切性破坏。这里的岩体中存在着抗剪强度较低的弱层面（如页岩），而且朝向采场（即顺层边坡），当弱层面上部岩体的自重和其他外部负荷所构成的下滑力超过沿弱层面的抗滑力时，上部岩体将沿此弱层面，向下滑（移）动，即形成滑坡。特别是在雨季，由于大量雨水在岩体裂隙中流动并形成一定的水位，产生水压，成为附加载荷作用于边帮上，改变了边坡岩体的受力状态，加之流水在某些弱层面的溶解和冲刷作用及其浮力作用，都将降低边坡岩体的稳定程度。
3.3滑坡因素分析
从白音华三号露天矿滑坡观测站观测工作中，不断的深入现场观看，滑坡之动态变化，总结影响滑坡因素：
深基坑变形监测及变形规律的分析 篇4
近年来, 为了更好地节约土地资源, 人们大力发展空间建设, 立体发展。然而, 由于缺乏监督, 基坑失稳引起的工程事故也越来越多, 致使邻近建筑物和道路管线被严重破坏, 给人民的生命财产和经济生活带来了严重的损失和灾难性的后果。因此, 详细探究深基坑变形监测及变形规律至关重要。
2 深基坑变形监测技术概述
2.1 变形监测的特点
变形是指变形体在不同的荷载和因素的作用下其形状、大小、位置等在时间和空间上发生的变化。与一般工程测量相比, 变形监测具有以下特点:变形观测属于安全监测范围, 有内部监测和外部监测两个方面;观测精度要求高;观测周期频繁, 需要重复观测。
2.2 变形监测的等级划分及观测精度要求
变形观测的精度等级, 是按照变形观测点的水平位移点位中误差、垂直位移的高程中误差或相邻变形观测点的高差中误差的大小来划分。事实上, 变形监测的精度取决于观测的目的和变形的大小。精度过高时测量工作复杂, 时间和费用增加;精度过低又会增加变形分析的困难, 使所估计的变形参数误差加大, 从而影响分析的正确与否。通常情况下, 监测建筑物的安全需要高精度要求, 一般检查施工要求变形精度相对较低。
2.3 变形监测深基坑水平和垂直位移监测方法
与精度分析经过多年的发展, 水平位移测量的方法已经有很多种选择。规范上推荐的方法有:小角度法、投点法、视准线法等;测定监测点任意方向的水平位移时可视监测点的分布情况, 采用前方交会法、极坐标法等;当基准点距基坑较远时, 可采用GPS测量法或三角、三边、边角测量与基准线法相结合的综合测量方法。
3 工程概况
本工程建设场地呈矩形, 南北长约400m, 东西宽约340m, 总用地面积约为136916m2。本工程以住宅、配套公建及地下车库为主, 主要包括11栋住宅楼、4套配套公建、1个地下车库。周边建筑物已拆迁完毕, 无建筑物, 场地空旷。
4 基坑支护方案及监测项目
4.1 基坑支护方案
为节约施工空间, 保护临近构筑物和地下设施, 减少基底回弹, 利用支护结构进行地下水控制, 需选择有效的支护方式。本工程基坑开挖深度约为16m, 其中基坑北侧上部1.1m采用放坡挂网喷混凝土支护, 下部采用护坡桩+锚杆的支护形式, 基坑东侧、南侧和西侧分别采用上部7.50m土钉墙, 下部护坡桩+锚杆的支护形式。根据《建筑基坑工程监测技术规范》 (GB50497-2009) 规定, 本基坑为一级基坑。
4.2 监测项目
综合考虑本工程的地质条件和水文地质条件, 以及基坑周边环境对监测项目的影响, 并依据相关规范要求, 确定本基坑的监测项目为: (1) 基坑土钉墙坡顶水平位移监测; (2) 基坑土钉墙坡顶竖向位移监测; (3) 基坑护坡桩桩顶水平位移监测; (4) 基坑护坡桩桩顶竖向位移监测; (5) 基坑深层水平位移监测; (6) 土钉及锚杆拉力监测; (7) 基坑地下水位监测; (8) 现场巡视检查。根据基坑工程的受力特点及由基坑开挖引起的基坑结构及周围环境的变形规律, 布设各监测项目的监测点, 如图1所示。
5 监测点的布设及监测方法
5.1 水平、竖向位移监测
本工程按照《建筑基坑工程监测技术规范》 (GB50497-2009) 中第5条监测点布置的具体相关要求共布设土钉墙坡顶水平、竖向位移一体监测点100个, 编号为PD001~PD100, 护坡桩桩顶水平、竖向位移一体监测点98个, 编号为S001~S090, SJ01~SJ08, 北侧暗沟及地表沉降监测点26个, 编号为D01~D26。具体埋设方法为在土钉墙坡顶和护坡桩桩顶较为稳固的地方用冲击钻钻出深约20cm的孔, 用稀释的水泥浆填充, 最后垂直放入强制对中装置, 顶部用工具抹平。本工程基坑水平位移使用Leica TC12011″级电子全站仪进行观测, 采用极坐标法进行监测。竖向位移使用Trimble Dini12电子水准仪进行观测, 采用往返测进行监测。在测量过程中, 严格按照《建筑基坑工程监测技术规范》 (GB50497-2009) 中第6.2水平位移监测和6.3竖向位移监测的具体相关技术规范进行作业, 保证测量精度。
5.2 深层水平位移监测
采用数字式CX-901E型测斜仪进行深层水平位移监测。具体测量方法: (1) 用模拟测头检查测斜管导槽; (2) 使测斜仪测读器处于工作状态, 将测头导轮插入测斜管导槽内, 缓慢地下放至管底, 然后由管底自下而上沿导槽全长每隔0.5m读一次数据, 记录测点深度和读数。测读完毕后, 将测头旋转180°插入同一对导槽内, 以上述方法再测一次, 测点深度与第一次相同。 (3) 每一深度的正反两读数的绝对值宜相同, 当读数有异常时应及时补测。本工程共布设10个深层水平位移监测点。
5.3 土钉及锚杆拉力监测
采用采用MSJ-3型锚索测力计和608A型振弦读数仪进行土钉及锚杆拉力监测。具体测量方法:在锚杆加锁之前按照技术规定把锚杆拉力计套在锚杆顶端, 把拉力计的电缆引至方便正常测量的位置, 然后用锁扣锁上固定, 并进行拉力计的初始频率的测量, 必须记录在案, 以后即可按要求开始正常测量。本工程共布设12个土钉及锚杆拉力监测点, 分为上下2排, 6个断面。
5.4 地下水位监测
采用电测水位仪进行地下水位监测。具体测量方法:按四等水准对水位观测井的井口固定点进行高程测定, 每次测量井口固定点至地下水水面竖直距离两次, 当连续两次静水位测量数值之差不大于±1CM/10M时, 将两次测量数值及其均值进行记录, 根据记录值进行水位高程的计算, 本次水位高程和上次水位高程的差值就是地下水位的变化量。本工程共布设8个地下水位监测井。
6 监测成果分析
6.1 土钉墙坡顶水平位移监测
从监测成果表中的数据可以看出:截止到2014年7月15号, 土钉墙坡顶水平位移累计变化最大值为14.5mm, 未达到设计报警值, 该点为PD009监测点, 其位于本基坑北侧边坡东部区域, 其变化曲线见图2。从图2可以看出:监测点PD009相关区域在整个监测过程中其变化前期呈缓慢变大, 中期呈现上下波动, 后期呈趋于平稳的发展态势, 整个监测过程中变化值均未达到设计报警值, 该区域边坡发展态势良好, 边坡安全。
6.2 土钉墙坡顶竖向位移监测
从监测成果表中的数据可以看出:截止到2014年7月15号, 土钉墙坡顶竖向位移累计变化最大值为24.4mm, 未达到设计报警值, 该点为PD010监测点, 其位于本基坑北侧边坡东部区域, 其变化曲线见图2。从图2可以看出:监测点PD010相关区域在整个监测过程中其变化前期呈缓慢增加, 中期呈现上下波动并增大, 后期呈趋于平稳的发展态势, 整个监测过程中变化值均未达到设计报警值, 该区域边坡发展态势良好, 边坡安全。
6.3 护坡桩桩顶水平位移监测
从监测成果表中的数据可以看出:截止到2014年6月30号, 护坡桩桩顶水平位移累计变化最大值为14.1mm, 未达到设计报警值, 该点为S084监测点, 其位于本基坑西侧边坡北部区域, 其变化曲线见图2。从图2可以看出:监测点S084相关区域在整个监测过程中其变化前期呈缓慢变大, 中期呈现上下波动并增大, 后期呈趋于平稳的发展态势, 整个监测过程中变化值均未达到设计报警值, 该区域边坡发展态势良好, 边坡安全。
6.4 护坡桩桩顶竖向位移监测
从监测成果表中的数据可以看出:截止到2014年6月30号, 护坡桩桩顶竖向位移累计变化最大值为8.9mm, 未达到设计报警值, 该点为S040监测点, 其位于本基坑东侧边坡中部区域偏南, 其变化曲线见图2。从图2可以看出:监测点S040相关区域在整个监测过程中其变化前期呈缓慢变大, 中期和后期呈现上下波动、平稳的发展态势, 整个监测过程中变化值均未达到设计报警值, 该区域边坡发展态势良好, 边坡安全。
6.5 深层水平位移监测
从监测成果表中的数据可以看出:截止到2014年7月30号, 深层水平位移累计变化最大值为5.17mm, 未达到设计报警值, 该点为4号监测点, 深度为11.5m, 其位于本基坑北侧边坡东部区域, 其变化曲线见图2。从图2可以看出:监测点4~11.5该区域在整个监测过程中其变化前期呈快速变大, 中期呈先平稳发展, 后呈“V”形状发展, 最后又平稳发展, 后期呈快速变大的发展态势, 整个监测过程中变化值均未达到设计报警值, 该深度区域边坡发展态势良好, 边坡安全。
6.6 土钉及锚杆拉力监测
从监测成果表中的数据可以看出:截止到2014年6月30号, 土钉及锚杆拉力监测最大拉力值为189.39k N, 未达到设计报警值, 该点为第一排M05监测点, 其位于本基坑西侧边坡中部区域, 其变化曲线见图2。从图2可以看出:监测点第一排M05相关区域在整个监测过程中其拉力值前期呈缓慢变大, 中期和后期趋于平稳的发展态势, 整个监测过程的拉力值均未达到设计报警值, 该区域边坡发展态势良好, 边坡安全。
6.7 地下水位监测
从监测成果表中的数据可以看出:截止到2014年7月30号, 地下水位监测累计变化量最大值为28.5cm, 在正常变化范围之内, 该点为4号井, 其位于本基坑北侧边坡东部区域, 其变化曲线见图2。从图2可以看出:监测点4号井在整个监测过程中其累计变化量前期呈快速增大, 中期呈缓慢减小, 后期逐步趋于平稳的发展态势, 整个监测过程中累计变化量的变化均在正常范围内, 边坡安全。
7 结语
综上所述, 本文以深基坑工程为研究对象, 对深基坑工程的变形监测技术进行了深入研究, 根据实践表明, 在满足精度要求的前提下, 应该尽量使用简单、实用、经济的方法。监测完成后, 还需要对监测数据进行分析与评价, 为该基坑的安全施工提供可靠的保障。
参考文献
[1]沙爱敏, 吕凡任, 邵红才, 等.某商业中心深基坑变形监测与分析[J].施工技术, 2014 (04) :101~104.
[2]王洪伟.复杂条件下深基坑变形监测分析[J].山西建筑, 2014 (23) :123~124.
变形监测复习 篇5
变形体 可能产生变形的各种自然或人工的建筑或构筑体
变形监测的目的：1实用：以便及时发现问题并采取措施，监视建筑物的安全，验证工程设计，为设计研究提供资料；2科学研究，更好的理解变形的机理验证有关工程设计的理论和地壳运动的假说，进行反馈设计以及建立有效的变形预报模型
引起变形的因素：1自然条件及其变化2与工程本身相联系3勘测设计施工原因。
研究范围：大到整个地球小到一个建（构）筑物的块体,包括自然和人工的构筑物.对象：1全球性变形研究；区域性变形研究;工程和局部性变形研究。
变形监测主要内容：1几何量：水平，垂直位移，倾斜，裂缝，绕度；2物理量：应力，应变，温度，气压，水位，渗流。变形分类：静态变形：变形体随时间的变化，动态变形：变形体在某一时刻受到外力作用而变形。不同工程对应不同的监测内容
变形监测特点：1精度要求高2重复观测/周期性3综合应用各种观测方法4数据处理要求严密5多学科知识配合。
基准点：在变形测量中为测定变形体的变形而设定的稳定，可靠的控制点。观测点：便于观测的特征点。
变形监测技术：1地面常规测量技术2专门测量手段与技术：应变测量准直测量倾斜测量3摄影测量与三维激光扫描技术4空间测量技术.变形监测的技术1。全球性： GPS/VLBI（甚长基线射电干涉测量）/卫星激光测距（SLR）/激光探月技术LLR/卫星重力探测技术2。局域INSAR/ GPS /精密水准测量3。工程和局部测量 地面常规技术/地面摄影测量与三维激光扫描技术/特殊和专用的测量手段/空间测量技术 精度：变形监测的精度要求很高，典型精度是1mm或相对精度10-6，一般地说如果变形观测是为了使变形值不超过某一允许的数值，以确保建筑物的安全，则其观测的误差应小于允许变形值的1/10~1/20，如果为了研究变形的过程，则其误差应比上面数值小的多，甚至应采用目前测量手段和仪器所能达到的最高精度。变形监测的频率取决于变形的大小，速度以及观测的目的，变形量较大时应增大监测频率，减少或建筑物趋于稳定时可减小监测频率，通常在建筑物建成初期变形的速度比较快，因此监测频率要大一些，经过一段时间后建筑物趋于稳定，可以减少观测次数，但要坚持定期观测。
变形监测网的灵敏度：监测网发现位移矢量的能力大小的一种度量，其实质为：变形的几何分析。变形监测目的证明监测对象是否存在显著变形。监测网的特点：具有周期性和方向性即通过周期性观测来发现变形体在某一特定方向上的变形。变形监测方案确定要考虑哪些问题：变形监测成果的精度，可靠性，灵敏度及观测成本；工程场地的地质条件，施工方案，施工周围环境及有关部门的相关要求。倾斜测量：被测物体，被测对象在竖直平面内相对于水平基线（面）或铅垂线（面）的绕度曲线。
平面监测网：测量建筑物的水平位移所布设的变形监测网 高程监测网：垂直
深埋双金属标：用膨胀系数不同的两根金属管，底部埋在基岩中或稳定可靠土层中，用套管与周围土层隔离，能根据温度变化修正标志点高程的基准点
视准线法：在建筑物的适当地点安设固定的位移标点，用测量仪器观测其位置的变化 引张线法：指在坝顶或廊道内选定的两端点之间拉一根钢丝作为基准线，用以测定各测点相对于该钢丝的水平位移的观测方法
水准基点：用于垂直位移监测，作为测区各观测点依据的基准点 基准线法：通过建筑物的轴线或平行于建筑物的轴线固定不变的铅直面作为基准线，根据此铅直面来测定点到面的距离变化 激光准直线法：利用激光束所建立基准线来测量观测点相对基准线/面偏移的方法 正垂线法：悬挂的垂球线作为铅垂基准线测量建筑物不同高度观测点相对于基准线的偏距的方法
变形监测网：对变形体进行测量的专用控制网
挠度：建筑物在垂直面内各个不同高程点相对于地点的水平位移 水准基点标志类型1混凝土水准标志2地表演示标志3平洞岩石标志4钢管式基岩标志5墙角水准标志7深埋双金属标志
观测点标志类型1工民建：a钢筋混凝土基础上的观测点B墙上或住上上的观测标志C隐藏式观测标志2水工建筑物基础沉降（内外钢管标）坝顶上—混凝土浅型标志3地表沉降标志：1预制混凝土木桩2现场浇灌混凝土桩
布设要求：1观测点与建筑物应牢固联结2观测标志应选在最具有代表性的地方
深埋双金属标原理假设钢铝管原长为l0膨胀系数为
倾斜观测的方法1直接测量法，1悬吊重球法2经纬仪投影法3测水平角法4光学锤准法5激光铅直仪 液体静力水准测量：根据连同器原理制成液面等高的高程观测方法 间接测量1水准测量2液体精力水准测量3倾斜仪测量a气泡式倾
斜仪b垂直钟摆式倾斜仪c电子倾斜仪 液体静力水准测量的原理(连通器原理)：
对于连通关中处于静止状态的液体压力，满足P+Pgh=常数，按此原理制成的液体静力水准测量仪或者系统可以测的两点或更多点之间的高差影响其测量误差的因素：1一起误差2测量设备3温度4液体渗透5外界条件6气压7液体蒸发8液体污染
确定液面高度的方法：1目视法2目标接触法3电感传感器
建筑物水平位移测量技术与方法有哪些：一，应变测量二，基线测量○1 地面监测方法1前方交会2距离交会法3测距法4极坐标法5自由设站法6导线法7边角网法8自动化监测方法a固定式全自动持续监测b移动式半自动变形监测○2 专用测量方法1光学法a测小角法b活动站牌法2电光法：激光准直法○3 机械法：引张线法
强制对中装置的类型：1点线面对准装置2三叉式对中装置3球孔式对中装置4中心螺杆式对中装置
水平位移对平面观测照准标志的要求：1照准标志、颜色反差大2没有相位差3图案对称4两边有适当的参考面积5便于安装 分段基线法优点与不足：优点提高测量精度，减少折光影响，不足：测量比较复杂观测量大计算量大等。
引张线法组成：包括端点，观测点、测线、测线保护管，读数方法有读数显微镜法，遥测引张线观测仪法 导线观测布设要求：在建筑物以外，有强制对中的观测洞，廊道内：端点：无定向线、导线点、铟钢测距仪。
观测特点：1端点：倒悬挂，不测连接角2导线点：都在墙壁上，用脚铟强制对中3观测时用铟钢测距仪4水平角特点：用激光准直系统和转角棱镜观测
正垂线观测方法：1多点观测站法2多点夹线法
变形分析：根据变形资料计算变形的大小方向形变等，分析变形值与引起变形因素关系，找出变形规律，进行变形预报，进一步分析和预报工作的总称 变形位移曲线图：根据变形成果所绘制的纵横坐标表示变形量与时间变形的曲线图
变形观测数据处理的目的：1对资料进行整理，绘制出便于分析的图表即进行几何分析2探讨变形原因内容：
一、几何分析①对建筑物空间状态给出几何描述，对观测资料进行整理，检查原始资料，计算有无错误②对观测的变形值进行逻辑分析，师傅含有粗差③对基准点进行稳定性检验，包括粗差统计检验，基准点稳定性统计检验问题④对建筑物做一个基本描述。
二、探讨变形原因1用统计方法或回归分析法确定变形或引起变形的因素来确定数学关系2用确定出来的函数模型讨论变形与何载应力应变的模型关系来考虑变形因素的预测。
变形监测参考点稳定性分析与检验方法：平均间隙法（判断相对稳定点）/拟稳平差法（检验基准点稳定性）/稳健估计与变换法 变形观测成果整理分析内容：整理常用图表a观测点变形过程线b建筑物变形分布图c原始记录检核分析：a成因分析b统计分析c变形预报与判断
逐步回归分析原理：选择最佳回归方程，逐个接纳显著因子，当回归方程接纳一个因子点后，由于因子之间的相关性，可使原先在回归方程中的其他因子变成不显著，则将其从回归方程中剔除。接纳一个因子后，必须对已在回归方程中的所有因子的显著性进行F检验，剔除不显著的因子，直到没有不显著的因子，再对未选入回归方程的其他因子用F检验来考虑是否接纳进入回归方程。反复运用F检验，进行剔除和接纳，直到得到所需的最佳的回归方程
变形分析与建模方法：回归分析法、时间序列分析模型，灰色系统分析
监测资料原理系统和组成：资料处理和资料解释两个子系统
功能：1各种监测资料以及有关文件资料的存储、更新、增删、更改、检索和管理2监测资料的处理3监测资料的解释
大坝实施自动监测的关键技术：1数据采集及传递2数据处理系统3大坝安全综合译判专家系统
工业测量任务：1工业设备的行为检测，保证产品规格性能是否达到设计要求2将设备安装到相应的位置上
特点：1精度高0、05-2mm 2作业环境受到生产条件的限制3有时会受到工作时间的限制4需要很多专用设备 经纬仪全站仪三维测量系统构成：前方交会软件 坐标转换软件 坐标计算软件 仪器应用软件2硬件：经纬仪全站仪、计算机、多路串口转换卡、附件（基准尺、反射片）
高层建筑物沉降变形监测探讨 篇6
【关键词】高层建筑；沉降变形；监测
在对建筑物沉降变形进行监测过程中，我们应该根据建筑物的实际情况来进行观测方法的选择，并且要对沉降观测的结果进行科学的处理和分析，还要对建筑物沉降变形监测过程中常见问题进行合理的解决，将沉降变形变化的规律进行准确的掌握，最终为建筑物的防灾减灾工作提供一个科学、准确的依据。
一、沉降变形监测应遵循的原则
高层建筑物的沉降变形监测中主要采用一种二等水准的测量方法来进行数据的采集，要求我们在作业的过程中对二等水准测量精度进行遵从，使得我们所观测的建筑物沉降变形量更加可靠和真实，建筑物的沉降观测从始至终都遵循五定的原则，所谓的五定原则主要包括：建筑物沉降变形监测路线、方法、程序、立尺位固定；建筑物沉降变形监测条件环境固定；建筑物沉降变形观测所使用设备、仪器固定；建筑物沉降变形观测人员固定；监测点和基准点固定。在每一次监测完成以后，我们都应该要及时的对建筑物沉降变形监测的数据进行处理，我们除了对其进行必要的检查以外，还要进行十分严格水准网平差，因为在我们进行建筑物沉降变形观测的时候，水准路线并不长，闭合差能够按照观测站数进行平均的分配。建筑物的沉降变形监测要求我们对工程沉降变形观测的数据进行处理和分析，但是经过仔细观察以后不难发现，大多数的观测点都符合建筑物的沉降变化的规律，但是，我们不能够对监测工作抱有一种懈怠的心情，必须要认真进行监测。
二、工作基点和观测点标志的布设
工作基点是沉降观测的基准点，应根据该建筑物设计要求和《建筑变形测量规范》建立。依据工作经验，一般高层建筑物周围要布设三个基点，且与建筑物相距50m至100m 间的范围为宜。基点可利用已有的、稳定性好的埋石点和墙脚水准点，也可以在该区域内基础稳定、修建时间长的建筑物上设置墙脚水准点。若区域内不具备上述条件，则可按相应要求，选在隐蔽性好且通视良好、确保安全的地方埋设基点。沉降观测点的布设应能全面、正确反映建筑物沉降的情况。布设观测点时应考虑建筑物的大小、荷重、基础形式及地质条件等。一般要求建筑物上设置的沉降观测点纵横向要对称，且相邻点之间间距以15～30米为宜，均匀地分布在建筑物的周围。它一般布设在建筑物四角、建筑物裂缝和沉降缝两侧及地质条件有明显不同的区段。
另外还要注意在布置沉降观测的基准点时，必须与观测点有机的结合，形成一体化的观测网。在布置基准点时应该避开施工变形区域以及地下基础设施，与此同时基准点选区之后应该提前埋设，并确保基准点埋设之后不受到碰撞，基准点的埋设点应该便于后期维护监测。
由于沉陷观测贯穿于整个工程的始末，受施工干扰大，基准点之间的水准联测，可采用闭合水准路线的形式；监测点之间的水准观测，也应采用闭合水准路线的形式，并至少应构成2个以上闭合环；而基准点与监测点之间的水准联测，采用往返复合水准路线的形式，之所以设计这样的水准观测路线，是因为闭合环或复合水准路线都具有多余观测，有利于检测外业观测中的误差和错误，提高外业观测数据采集的质量和可靠性，同时还有利于数据的严密平差和提高精度。
三、沉降监测方法及观测周期设计
沉降观测一般采用水准测量的方法，由高程基准点来测量沉降观测点，应组成闭合水准路线。对于高程基准点的观测采用往返偶数站观测，沉降观测点采用首次往返偶数站观测，以后采用单程偶数站观测，高程基准点、沉降观测点的观测都应采用闭合水准路线观测，各项观测指标应符合国家相关规范标准。
监测点沉降监测的观测频率即观测周期，应根据荷载（层数）增加的情况、施工的进度和沉降量的大小决定。按规定，第一次观测应在地板浇筑完成监测点安装稳固后及时进行，第一次观测应连续独立地观测2次，以作为沉降量计算的相对基准；之后每施工一层，应观测一次直至结构封顶；再按15天观测一次，连续观测三次。在楼内外墙施工和装修期间，应每30～60d观测一次，直到竣工；若跟踪观测证明该楼沉降已趋于稳定，则可停止观测；否则，则应继续监测，直至下沉稳定为止。基准点也应每60d复测一次，以监视基准点的稳定性。
四、沉降监测精度的控制
进行沉降监测时，需要按照目标建筑物的特性以及一定的要求标准选择合适的精度等级，一般情况下，当没有作出特别的要求时，一般选择二等水准测量方法进行观测，其精度基本满足沉降监测的要求。使用二等水准测量时，其指标要达到如下条件：往返较差、附和或者环线闭合差值小于或等于1.0；前后视距小于或等于30m且前后视距差小于或等于1.0m；前后视距累积差小于或等于3.0m；在沉降观测点，其高差容差相较于后视点的值应小于或等于1.0mm。对于常规的沉降监测而言，只有转点的观测点位于水准闭合环线上，而沉降测点并不一定在之上，这样不能对所有监测点的粗差进行有效地总体控制，且还难以避免出现粗差；实际观测中，不可能让水准尺完全处于直立的状态，只要发生倾斜，读数便会增大，即影响水准测量的精度；监测时也不能完全消除i角变化产生的影响，最多只能消除对测站高差所产生的影响。
五、沉降变形监测的注意事项
1.实地勘踏，做好技术设计，为变形监测方案的编写提供重要依据，因此，要求实地勘踏人员具有丰富的经验，认真听取各方意见，实地察看工程场地，做到心中有数。
2.确定施测精度指标。精度指标是将国家现行设计验收规范和工程实际情况有机结合的产物，在编写变形监测方案过程中应规定变形监测的技术精度指标、变形监测方法、观测频率及周期等。
3.选用仪器、设备应满足变形监测施测精度要求。一般常用的仪器设备有经纬仪、全站仪、精密水准仪、电子测距仪或激光经纬仪等。监测人员要熟悉并掌握仪器、设备的操作方法与观测程序，在首次观测前要对所用仪器的各项指标进行检验校正，且必须经计量单位标定，连续使用3～6个月后重新对所用仪器、设备进行检校。
4.监测基准点分为基准点、工作基准点、变形观测点，每个工程必须有不少于3个稳固可靠的点作为基准点。为了能够反映出建（构）筑物的准确变形情况，测量点要埋设在最能反映建筑物变形特征和变形明显的部位；观测点纵横向要对称，并均匀地分布在建筑物的周围；观测点要符合各施工阶段的观测要求，牢固可靠。
六、结语
总之，建筑物的沉降变形监测与工程质量关系重大。建设方、施工方、监理方必须高度重视建筑物的沉降变形监测，在监测的过程中，认真做到“五定”，使观测值真实、可靠，使建筑物的沉降变形能在施工中进行有效地监控，从而避免过大的沉降变形发生。
参考文献：
[1]黄治国. 高层建筑施工中沉降观测技术的应用[J]商情2011（17） .
监测变形 篇7
关键词：变形监测,数据处理,沉降曲线
0 引言
变形监测是对被监测的对象或物体进行测量以确定其空间位置及内部形态随时间的变化特征,是目前监测建筑物安全的一种重要手段[1]。随着越来越多的高层建筑物在城市建设中的出现,为了保证其工程质量及施工安全,变形监测工作变得愈加重要且不可缺少[2]。那么如何将变形观测数据能够直观、有效地显示变形体的变化特征就成为研究的重点[3]。本文以东营市某高层建筑工程变形监测为例,对其变形监测数据进行处理分析研究。
1 工程概况
东营市某高层建筑工程变形监测项目位于胜华路和济南路交叉路口的西南角,属高层建筑,共22层,东西长50m,南北宽35m。
1.1 基准点及沉降观测点的布设
图1显示了测区主要建筑物间的位置关系以及监测网点的布设情况。其中,在远离工程变形区域外,埋设3个水准基点G1、G2、G3,组成沉降监测基准网,另外埋设3个工作水准基点J1、J2、J3,工作点和基准点布设成闭合环。按技术要求,定期对3个基准点,3个工作水准点进行联测,以便检查其稳定性。
变形监测点设置在变形体的首层基础上,共有20个点位(依次为G01~G20)。各观测点的布设图见图2。
1.2 观测次数和期限
根据有关规定,沉降观测的时间和次数,应与建筑工程规定的各施工阶段日期相配合。具体规定为:工程施工期间,每增加一层,观测一次;特殊情况下,可根据工程需要适当增加观测次数,全部竣工(荷载传达到基础)后,做一次沉降检核,整个工程共观测26次。
2 变形监测数据处理
2.1 二维曲线数据处理
本工程的变形监测自第1次实施观测到第26次完成,整理观测数据成果得到图3双纵轴绘制的沉降观测点总体变化曲线图。
图3中左右侧各有一个纵坐标轴,代表以m(米)为单位的高程值,但起算原点值互不相同;横坐标轴以代表观测次数,总计26次。其中G02、G05、G06、G09、G10、G11、G12、G16各点以左侧
坐标轴为纵轴;G01、G03、G04、G07、G08、G13、G14、G15各点以右侧坐标轴为纵轴。采用这种双纵轴坐标系绘制沉降曲线,可以方便地将高程值具有较大差异的变形监测点的变形曲线绘制在一起。有利于各曲线间形状变化的比较,更容易体现沉降变化的特点。
由图3中曲线变化可以看出监测点沉降变化的特点:总体呈缓和下降趋势,至22次观测开始,沉降情况开始发生显著变化。致使多数点都有较大的沉降变化量,部分点还出现沉陷反弹、抖动等现象。如G12号点在第22次观测中高程值较之前一次观测出现了1.3mm的回升。为了更清楚地显示G12号点的变化情况,将其沉降曲线绘在图4中,图4中可以明显看出在第21次观测结果中G12号点的高程反弹现象。由于该变形观测所用仪器为WILD N3精密水准仪,而且按照二等水准测量的要求进行严格作业,所以沉降点的高程中误差应小于1.0mm,因此可判定G12点位1.3mm的回升不是观测误差。
2.2 变形螺旋曲线法
在对变形数据曲线的绘制过程中,通过分析注意到一种能够较好反映出变形过程特性的曲线。该曲线形状上类似于数学中的函数螺线,故将其命名为“变形螺旋曲线"。现以G02号点为例绘制出这种曲线,详细介绍这种曲线的特点。
如图5为G02号点的变形螺旋曲线。参照图中所示,该坐标系结构是:外围数据表示变形观测的次数,即“时间圆周轴";与时间轴垂直的半径方向代表高程值,即“高程半径轴"。时间轴以等分圆周作为单位值,高程轴由圆周半径长度进行度量。
在图5中,G02号点的变形曲线由外侧圆周逐渐向内侧圆周收缩。根据经验建筑物地基在荷载稳定后,其变形会慢慢缓和。即监测点的高程值不会再发生较大的变化。所以可推断该变形曲线将逐渐趋近于某一圆周。
该曲线的优点在于,它反映出了变形体变化的整体过程。当建筑物的荷载渐进增加阶段,沉降变形量便随之不断加大,此时的变形曲线将以较大的角度向内侧圆周收缩;在建筑物的荷载进入稳定阶段后,沉降变形量慢慢减少,此时变形曲线沿着某一固定圆周延伸。图6是以G01、G02、G03、G04四个变形监测点为例在同一坐标系统中绘制的变形螺旋曲线。由此可以看出它们在整体上具有相同的变化趋势。符合前面介绍的变形螺旋曲线基本特征。
2.3 三维模型数据处理
为了能更直观明了地显示变形监测数据的特点,利用三维模型对变形数据进行处理是一种很好的方式[4]。图7是根据测区简图在AutoCAD中拾取各变形监测点的平面X-Y坐标,并以第8次变形监测获得的高程值作为Z坐标,由Surfer软件通过数据插值网格化后绘制的测区三维立体线框模型,它形象地展现了各观测点间的高程落差和点位的分布情况。
2.4 监测数据的三维动态显示
虽然利用Surfer软件能够绘制出变形区的等值线、线框图和表面图等比较直观的三维立体模型,由于变形体的变化是一个长期动态的过程,Surfer软件处理得到的仅是变形体一个时期的静止状态。Surfer软件没有提供自动切换数据文件的功能,但它支持ActiveX技术,通过编程操作Surfer软件提供的Automation对象,从而达到控制Surfer自动调入数据文件,实现动态演示的效果。
图8是程序运行中的截图。程序在运行过程中自动切换数据文件,并激活Surfer软件显示三维的立体透视模型,顺序显示26次变形观测结果后便结束运行。
3 结论
本文针对山东省东营市某高层建筑工程为例,探讨了如何能更直观形象地显示变形监测数据的方法,并提出了变形螺旋曲线法和形变监测数据处理的三维动态可视化方法。
通过研究将变形监测数据的直观显示分为二维和三维两种模式。
二维形式就是在平面坐标系中以平面曲线的方式体现出变形体在监测过程中的变化,此种方式的特点是简便快捷,尤其是变形螺旋曲线法,较好地体现了变形体变化的特点,倘若变形体出现异常的变形,在螺旋曲线上就会出现明显的波折,具有示 警作用。
三维模式即是用三维坐标显示变形监测数据,其中两维确定变形监测点的平面位置,第三维代表监测点的变形监测数据。三维模型不仅形象直观,而且能反映监测区域整体的状况。尤其是本文中的三维动态显示更为直观快捷,它不仅能适时的监视建筑物的安全状态,而且对反馈设计施工质量等起到重要作用。
参考文献
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[3]朱建军,贺跃光,曾卓乔.变形监测的理论与方法[M].长沙:中南大学出版社,2004.
深基坑变形监测方法 篇8
某地铁车站2号风道位于车站的东北角,基本呈南北向布置。风道分两段:标准段长16.7m、宽11.4m,扩大段长12.45m、宽15.15m,开挖深度均为16.8m。采用钻孔灌注桩支护明挖顺做法施工。
2号风道施工场地所处地貌单元类型属第四系浑河新扇,地形平坦,地面标高介于41.21~41.70m左右,地表主要为8层住宅楼、4层以下的厂房,旧楼房及拆迁区。
2号风道场区有一层地下水,主要为松散岩类孔隙潜水,地下水埋深7.4~8.9m。地下水的补给主要是大气降水、地表人工河渠垂向滲透补给及浑河侧向渗透补给,水位季节性变幅在0.5~2.0m,地下水的排泄主要为地下水向下游径流排泄和地下水人工开采。
2 深基坑变形监测项目及特点
2.1 时效性
普通工程测量一般没有明显的时间效应。基坑监测通常是配合降水和开挖过程,有鲜明的时间性。测量结果是动态变化的,一天以前(甚至几小时以前)的测量结果都会失去直接的意义,因此深基坑施工中监测需随时进行,通常是1次/d,在测量对象变化快的关键时期,可能每天需进行数次。
深基坑监测的时效性要求对应的方法和设备具有采集数据快、全天候工作的能力,甚至适应夜晚或大雾天气等严酷的环境条件。
2.2 高精度
普通工程测量中误差限值通常在数毫米,例如60m以下建筑物在测站上测定的高差中误差限值为2.5mm,而正常情况下基坑施工中的环境变形速率可能在0.1mm/d以下,要测到这样的变形精度,普通测量方法和仪器部不能胜任,因此基坑施工中的测量通常采用一些特殊的高精度仪器。
2.3 等精度
基坑施工中的监测通常只要求测得相对变化值,而不要求测量绝对值。例如,普通测量要求将建筑物在地面定位,这是一个绝对量坐标及高程的测量,而在基坑维护桩变形测量中,只要求测定维护桩相对于原来基准位置的位移即可,而维护桩原来的位置(坐标及高程)可能完全不需要知道。
由于这个鲜明的特点,使得深基坑施工监测有其自身规律。例如,普通水准测量要求前后视距相等,以清除地球曲率、大气折光、水准仪视准轴与水准管轴不平行等项误差,但在基坑监测中,受环境条件的限制,前后视距可能根本无法相等。这样的测量结果在普通测量中是不允许的,而在基坑监测中,只要每次测量位置保持一致,即使前后视距相差悬殊,结果仍然是完全可用的。
因此,基坑监测要求尽可能做到等精度。使用相同的仪器,在相同的位置上,由同一观测者按同一方案施测。
3 深基坑监测的仪器及方法
3.1 围护桩水平位移监测
围护桩顶水平位移量测,在连续墙顶布设水平测点来监测墙顶水平位移。
测量方法:自桩顶架全站仪或经纬仪,串直线布点,定期监测点位偏移,根据偏移方向偏移量来确定墙顶的水平位移。
3.2 围护桩竖向位移监测(测斜)
测斜是本工程的一项主要量测项目,也是最能够直接反映围护安全状况的量测项目。用测斜仪由下至上测量预先埋设在钻孔桩内测斜管的变形情况,以了解基坑开挖施工过程中围护桩墙在深度方向上的水平位移的情况,用以了解、推算围护体变形。
3.2.1 测斜原理及方法
测斜仪由测斜器、电缆、显示器和测斜导管组成。国产BF515型测斜仪横截面为圆形,上下各有两对滚动轮,上下轮距500mm,量程:±53°。其工作原理是利用重力摆锤始终保持铅直方向的性质,测得仪器中轴线与摆锤垂直的倾角,倾角的变化可由电信号转换而得,从而可以知道被测构筑物的侧向位移变化值。
测定测斜仪与垂直线之间的倾角变化,即可得出不同部位的两对滚轮之间的相对水平位移,图1为测斜原理图。根据显示器读数进行计算,得出每个区段的位移量,以底部固定端值为零点,自下而上将各区段的位移量累加起来,得出水平位移曲线。
即:
3.2.2 测斜管埋设
测斜管埋设分混凝土灌注桩内测斜管埋设和土体内测斜管的埋设两种。
混凝土灌注桩内测斜管的埋设一般在钻孔桩施工时进行。将测斜管绑扎于钢筋笼上,连同钢筋笼一同下到孔底。
土体内测斜管的埋设可以在桩头开挖后进行。土体内埋设测斜管按照如下步骤进行:
1)在预定的测斜管埋设位置采用Φ108钻具钻孔。根据基坑的开挖总深度,确定测斜管孔深,即假定基底标高以下某一位置处支护结构后的土体侧向位移为零,并以此作为侧向位移的基准。
2)将测斜管底部装上底盖,逐节组装,并放入钻孔内。安装测斜管时,随时检查其内部的一对导槽,使其始终分别与坑壁走向垂直或平行。管内注入清水,沉管到孔底时,即向测斜管与孔壁之间的空隙内由下而上逐段用砂填实,固定测斜管。
3)测斜管固定完毕后,用清水将测斜管内冲洗干净,将探头模型放入测斜管内,沿导槽上下滑行一遍,以检查导槽是否畅通无阻,滚轮是否有滑出导槽的现象。由于测斜仪的探头十分昂贵,在未确认测斜管导槽畅通时,不允许放入探头。
4)测量测斜管管口坐标及高程,做出醒目标志,以利保护管口。现场测量前务必按孔位布置图编制完整的钻孔列表,以与测量结果对应。
3.3 基坑周围地表沉降监测
用水准仪和水准尺进行沉降量测,判断地层的稳定性。共布设11个断面,每个断面在垂直基坑方向2倍挖深范围内布设沉降测点。布设时远离开挖影响区,离墙体越近越密。
3.4 支撑轴力监测
支撑施加应力按设计要求设置。为掌握支撑系统的正常受力,支撑轴力测点布设从平面、立面、断面三方面综合考虑:
1)根据基坑围护结构设计方案中支撑内力计算结果,在设置同一平面(同一标高),即同一道支撑杆件中选择轴力最大者(或选择平面净跨较大者)跟踪监测。
2)在基坑竖直方向的4道支撑中,选择1道并使各道支撑的测点位于同一断面位置,以便根据轴力-时间曲线观察各道支撑设置-加力-拆除。
监测方法:采用应变计进行量测,测点布置在钢支撑的中心。通过频率仪量测结果分析钢支撑的受力情况,确定是否调整钢支撑参数。
3.5 周围建筑物沉降监测
用高程观测的方法来了解被保护建筑物的沉降,从而了解其是否发生会引起倾斜或开裂的不均匀沉降。
周围建筑物沉降主要设在基坑周围30m范围内的多层民宅上,主要设在房屋四角,距离基坑距离<15m的建筑物测点加密,受2号风道施工影响的建筑物主要集中在基坑东侧,而且离基坑较近,这些房屋需重点保护和监测。
分别在其轮廓边线转角点、与基坑平行的墙面设立沉降点,与基坑平行的墙面每20m设置一监测点,测点应安设在楼的结构体下部尽量靠近地表处,可用具有凸球形头部的钢制测钉打入结构体中而成。
3.6 周围地下管线沉降监测
对地下管线的监测主要是防止管线发生由埋设处土层位移而产生的变形,防止管线的接头部因此产生开裂泄漏的事故。基本的方法就是对管线位置采用抱箍法测量,即管线的沉降位移测量。
利用上述方法对变形体进行监测,通过对监测得到的数据进行反分析及预测,结合警戒值,判断当前基坑的安全度,预测和评价下一步施工的基坑安全度,通过修正施工参数,对已有施工方案进行优化,达到信息化施工的目的。
参考文献
[1]黄声享,尹晖,蒋征.变形监测数据处理[M].武汉:武汉大学出版社,2003.
[2]张正禄.工程测量学[M].武汉:武汉大学出版社,2005.
[3]中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑基坑支护技术规程[M].北京:中国建筑工业出版社,2012.
[4]中华人民共和国住房和城乡建设部.城市轨道交通工程监测技术规范[M].北京:中国建筑工业出版社,2013.
监测变形 篇9
城市桥梁的变形监测是对被监测桥梁进行量测, 以确定其空间位置及内部结构随时间的变化特性。桥梁的变形监测是对桥梁整体结构性能的监测, 是用工程量测原理、技术和方法以及特种精密工程量测仪器, 量测桥梁变形控制点的坐标, 通过对每次量测所得到的桥梁变形控制点坐标对比和结构计算分析, 绘制相应的位移变形影响图表, 结合设计构造、配筋等结构基本情况, 就能从宏观判断桥梁结构的安全性, 提出针对性的处理措施, 从而达到监测预报警示的目的。对城市桥梁进行变形检测工作, 是桥梁维护中进行检查和保养工作中的重要内容。通过变形检测, 监视桥梁结构使用中的变形情况, 当发生非常情况时, 能及时给出预报, 及时采取相应措施, 将事故防卷与未然。不仅仅如此, 还将为桥梁进行承载力鉴定提供可靠的数据, 为以后的桥梁结构设计、施工、管理和科研工作提供参考数据。
桥梁结构产生可两类变形, 一类变形能反映结构的整体工作情况, 例如挠度、角度、位移等, 叫做整体变形, 桥梁随时间老化, 表现最突出的是桥梁挠度的变化。整体变形能力能够涵盖结构整个工作状态的全貌, 整体变形常常是最基本的, 一般测量几何变形进行数据获取;一类变形能反映结构的局部工作情况, 如纤维变形、裂缝、钢筋滑移等, 这叫做局部变形。突出表现缺陷的特征是裂缝, 裂缝的位置、方向反应了桥梁老化的部位和性质, 局部变形数据常常靠常规检测和结构的定期检测。
城市桥梁的变形监测主要包括:桥梁结构下部监测。桥梁结构下部包括桥墩、桥台、桥塔和桥桩基础, 承担着结构的自重及活荷载, 并将其传递给地基。因此, 下部结构的工作情况对桥梁结构的安全使用具有重要的影响;桥梁结构上部 (主梁) 的监测。桥梁结构上部是直接承受活荷载的承重构件, 主梁的内力和变形量随着活荷载的作用位置及荷载大小的变化产生相应的变化并引起主梁的挠度变形, 变化的不均匀性可以诱发桥梁平面产生扭转, 所以结构上部几何变形可直观地反应了桥梁结构的工作状态;桥梁结构环境参数变化监测。主要包括桥梁处的温度、风速、风向等, 在桥梁运营期间的健康判断监测中作为重要参数进行采集。
桥梁的变形监测实施要点为:监测点应设置在最能反映桥梁结构受力的特征的点、线、面上, 兼顾一点多用的原则;变形监测可以确切反映桥梁的变形程度或变形趋势, 这是作为确定监测方法和监测精度的基本要求;变形监测的周期由变形大小、速度及监测目的所决定, 以全面反映桥梁变形规律为标准, 也可根据变形量的大小和速率来调整监测周期。城市桥梁的变形监测可采用常规量测方法, 因该法理论成熟, 量测数据可靠, 量测费用低廉等优点, 并且现在已有较大改善:可利用高精度测距来代替精密量测角度, 从而提高工作效率;使用电子水准仪替代光学水准仪观测, 可提高观测数据的准确性;采用量测机器人代替经纬仪量测, 可实现量测和数据处理的自动化及智能化[1]。
城市桥梁的正常运营事关社会公众事业, 近来桥梁事故频发, 这对桥梁管理部门敲响了警钟, 一定要及时准确取得桥梁的健康情况, 科学有效地进行桥梁维护。但是城市桥梁数量巨大, 并且城市桥梁的造价决定了其健康监测系统要具备操作性强、成本小的特点, 现提出基于变形监测的城市桥梁健康监测系统。
第一, 建立完善的城市桥梁档案, 对城市桥梁结构定期量测, 结构定期检测应记录桥梁构件的侵蚀情况, 受损的程度和位置等, 并依据桥梁状况指数BCI评估桥梁的完好状态等级, 定期检测的数据进行整理, 把桥面系、上部结构和下部结构的完好状况、缺陷类型等都进行归档存放。
第二, 根据桥梁检测数据, 评价桥梁完好情况, 考虑桥梁实际运行状况和结构类型、所处环境、交通压力、资金多少等实际情况分级、分批次对城市桥梁建立基于变形的桥梁健康监测系统。变形监测网的设置要能准确反映出桥梁结构的变形程度或趋势, 结合周期检测数据, 考虑桥梁结构的实际情况和受损情况进行布置, 各测点之间以及监测系统之间可以相互检验, 保证整体系统的协调统一, 也可以保证数据分析的准确可靠[2];与此同时注意桥梁各项环境参数的数据采集, 如温度、风速、流量等, 充分保证监测系统的针对性、完整性、可靠性。
第三, 依据健康监测系统的运行, 即定期检测、变形监测以及环境参数的相关数据, 科学建立有限元模型计算分析, 提出桥梁的运营状况安全性评估报告, 使用于管理维护。如不能满足正常运营需求, 要采取相应的加固维修措施或停止运营以确保安全, 达到监测预警的目标。
基础设施建设的蓬勃发展, 致使我国城市桥梁数量激增, 然而桥梁安全事故也屡有发生, 现如今桥梁逐步由大规模建设时期逐步转入到维修管理的时期。如何确保城市桥梁的安全运营, 如何及时提供科学合理的可靠数据, 建立和健全桥梁健康监测系统日益重要。对于城市桥梁, 因为缺少结构内力等相关数据支撑, 如何成立健康监测系统以保证桥梁安全运营, 均需要桥梁工作者积极探索研究;随着城市桥梁使用的年代增长, 结构老化和损伤, 一定要对其进行连续不间断的健康监测;总之城市桥梁健康监测不能是传统的桥梁检测技术的简单改进, 而要运用现代传感器与通讯技术, 实时不间断的监测桥梁运营阶段在各种条件下的结构数据, 实时获取反映结构状况和环境因素的各种数据, 科学分析结构健康情况和评估结构的可靠性, 为桥梁的管理维护给出科学的依据。
摘要：城市桥梁, 因为建设年代跨度大, 受到许多不确定性因素和复杂工作环境的影响, 为了确保城市桥梁的安全使用, 及时为桥梁管理、维修和加固提供科学合理的可靠依据, 建立和健全桥梁健康监测系统日益重要, 提出基于变形的城市桥梁健康监测系统, 能及时进行桥梁安全预警。
关键词：城市桥梁,变形,监测
参考文献
[1]熊海贝, 李志强.结构健康监测的研究现状[J].结构工程师, 2006 (5) .[1]熊海贝, 李志强.结构健康监测的研究现状[J].结构工程师, 2006 (5) .
[2]岳建平, 方露, 黎昵.变形监测理论与技术研究进展[J].测绘通报, 2007 (7) .[2]岳建平, 方露, 黎昵.变形监测理论与技术研究进展[J].测绘通报, 2007 (7) .
监测变形 篇10
TCA2003全站仪由徕卡公司研制。这种全站仪是和较大容量计算机技术相结合, 具有高测量精度的电子全站仪。其结构和功能上有较大的改进和发展。 (1) TCA2003全站仪安置了精密伺服马达, 在测角时可由编程控制, 伺服马达将自动转动仪器照准部进行观测。 (2) 仪器装有同轴自动目标识别装置, 可自动识别目标、自动瞄准进行测量, 从而可实现人工智能采集观测数据。 (3) 接收系统采用CCD元件, 能够自动识别和锁定目标, 并能进行跟踪测量。 (4) 仪器存储部分采用标准存储卡———PCMC IA卡作为存储工具, 观测数据, 既可以记录在内存中, 也可以将数据传输到PC机上进行数据的处理。
2 基于TCA2003全站仪的自动监测系统
2.1 自动监测系统的硬件组成
自动监测系统主要由自动监测站、基准点、变形点、控制机房和TCA2003自动化全站仪等5部分组成。
2.1.1 自动监测站
自动变形监测系统监测站要根据监测现场条件进行选择。监测站需建有观测墩来放置全站仪。为了满足仪器防护、保温等要求, 同时具有良好的观察条件, 因此需要建造观测房。
2.1.2 控制机房
控制机房应该在办公区附近选址, 这样可以保证较好的供电条件。控制计算机利用电缆和全站仪相联, 以便控制机房能实时了解监测站全站仪的运行情况。同时, 要通过机房埋设专用电缆给全站仪供电, 以保证其供电安全。
2.1.3 基准点
基准点不能建在变形区内, 一般应该选建在变形区外稳定的基岩上。
2.1.4 变形点
建在变形区上的监测点称为变形点, 包括每个基准点和变形点在内的监测点都要安置单棱镜对准监测站。
2.1.5 自动化全站仪
使用带伺服电机驱动的TCA2003全站仪, 在全站仪的望远镜中安有同轴自动目标识别装置, 能自动瞄准普通棱镜进行测量, 同时, 可采用电子气泡精确整平仪器, 进行纵、横轴自动补偿, 提高整平精度。观测数据存贮在SARM存贮卡上, 或者用通信线缆传输到控制计算机上。
2.2 自动监测系统的软件系统组成分析
2.2.1 数据采集模块
由于监测地多在山区现代化通信不便地方, 因此, 自动变形监测网在应用中开发设计了监测数据采集模块。该模块的基本功能是:全站仪上建立工作基点和各监测点的坐标数据库, 当全站仪完成度盘定向后, 逐一对观测目标进行自动搜索并锁定, 将观测数据实时地记录到存储卡中, 同时将采集到的数据与预先设定的数值限差自动进行对比, 一旦监测到超限值时, 便启动自动报警系统, 再辅之以人工重测, 直到获得合格的观测数据。
2.2.2 控制模块
要想实现监测的全自动化, 实时控制的软件是必不可少的。TCA2003全站仪的控制模块具有实时性、高度自动化和高可靠性特点。该模块能够在预订时段内自动地对目标点进行测量, 并可以将测量得到的数据实时显示和输出, 并根据主要效应量的变化趋势来做判断, 以确定进行中长期预报, 还是短期预报。
2.2.3 数据处理模块
观测数据一般是指直接的观测结果, 但是也可以是经过特定处理以后的结果。因为任何观测数据或多或少包含一些干扰成分, 也就是误差, 因此, 在采集数据过程中排除和减弱干扰部分影响非常重要。该系统的数据处理模块具有高自动化、高通用性、计算容量大、速度快等特点, 有利于数据采集过程中排除和减弱干扰部分对结果的影响。
2.2.4 数据管理模块
由于对边坡变形体监测的周期多、时间长, 势必造成监测数据量十分庞大。所以管理这些繁杂而又庞大的数据, 关系到对边坡变形的监测和预测预报质量。监测成果数据库管理模块是十分重要的, 主要是针对观测产生的大量原始资料, 以数据库为中心, 实现对各类观测数据进行简单的整理、分析与管理等, 例如对原始资料进行粗差检验、模型判断以及对观测异常值进行技术报警。
2.2.5 观测数据分析、预报模块
该模块的主要功能是对监测的数据进行分析, 主要采用统计模型对灾害做出预测、预报的期限为几年、几个月、甚至几天。例如做出滑动即将发生的预测时, 为了提高预报模型的精度, 本系统模型库能够将启动降雨量预报模型、线性灰色预报模型、反函数预报模型等多个模型整合为滑坡预报综合判断模型, 进行综合预报。
3 自动变形监测系统的联机工作方式分析
3.1 自动有线监测系统的工作方式
这种工作方式由单台或多台TCA2003全站仪、有线传输系统、监控计算机及数据分析软件组成。该模式基于TCA2003全站仪的自动变形监测系统必须有完善的网络, 整个监测网络可分数据采集、数据传输和数据处理部分。数据采集部分为固定在测站上的TCA2003全站仪以及为TCA2003全站仪供电的外部电源等, 数据传输采用的是有线传输方式, 数据处理部分即计算机及相关软件。在这种工作方式下, TCA2003全站仪不需要人员值守, 由计算机远程控制全站仪的开关机及相关操作。工作过程是首先由控制计算机对全站仪发出指令, 然后指令通过经传输系统传到全站仪上, TCA2003全站仪根据收到的指令自动进行测量, 测量完毕后会将观测数据反馈到控制计算机上, 然后经由数据处理软件得到的数据进行分析处理后得出结果。在工作中TCA2003全站仪无需人员值守, 实现真正意义上的自动观测。
3.2 自动无线监测系统的工作方式
这种工作方式由单台或多台TCA2003全站仪、无线传输系统、控制计算机及数据分析软件组成。这种工作方式的工作原理与有线模式大致相同, 但也有所区别。其中最主要的区别是这种工作方式下TCA2003全站仪是通过无线传输的方式进行接受或发射的信号。同样, 控制计算机所发出的测量指令以及接受TCA2003全站仪传回的数据信息也是通过无线传输的方式进行。控制TCA2003全站仪进行自动观测的软件及数据处理软件都安装于控制计算机上, 这样就做到了TCA2003全站仪无需人员值守, 只是将TCA2003全站仪安置在观测机房的观测墩上, 如果要进行控制测量或其他测量时可将TCA2003全站仪从观测墩上移下。TCA2003全站仪以及数据发射电台均是外部电源供电, 为保证供电电压的稳压和避免突然停电给测量机器人带来损害, 必须在整个系统网络中给TCA2003全站仪安装单独的供电部分。除以上两点外其他方面情况与自动观测有线模式完全相同。
4 测量方法与精度分析
4.1 自动监测系统测量方法
目前, 自动监测系统测量常采用极坐标法、测角交会法、测边交会法等三种方法作为边坡变形的监测方法。这三种方法各有其特色。一般来说来说, 当距离<200 m、而精度要求很高的情况下, 应该采用测角交会法;当测量范围在200~500 m左右的情况下, 应该采用极坐标法;当距离>500 m的情况下, 应该考虑测边交会法。
4.2 自动监测系统测量精度分析
4.2.1 基准控制网精度分析
由于边坡变形观测的位移量指的是同一监测点在不同时间点的观测坐标的差值。所以, 监测基本控制网的点位误差对边坡变形监测基本没有影响, 因此, 监测基本控制网的相对点位误差基本为零。
4.2.2 监测点精度分析
以常用的两方向测边测角前方交会法为例, 其监测点的点位观测误差估算公式为:m P=± (ms2+mβ2) /2式中, m P为点位中误差, ms为测距中误差, mβ为测角中误差。
5 结语
目前, 新技术高速发展, 日新月异, 随着社会经济的不断发展, 变形监测自动化系统的应用越来越广泛, 并产生了巨大的社会效益和经济效益。本文探讨了基于TCA2003全站仪的通用变形监测系统的组成和工作模式, 及其在边坡变形监测中的应用方法, 对于提高变形监测系统的应用, 提高边坡变形监测预报的准确性和时效性, 具有一定的参考价值。
参考文献
[1]崔政权, 李宁.边坡工程理论与实践最新发展[M].北京:中国水利水电出版社, 1999.
[2]韩建设.岩土工程中滑坡监测的主要技术方法简述[J].西北水电, 2002 (2) :57-59.
[3]梅文胜.测量机器人在变形监测中的应用研究[J].大坝与安全, 2002.
[4]赵文峰.测量机器人在张家界观光电梯变形监测中的应用[J].湖南有色金属, 2005, 21 (5) .
对高层建筑物静态变形监测的研究 篇11
关键词：静态 变形监测 高层建筑 周期 策略
1 静态变形监测概论
上世纪九十年代以后，高层建筑静态变形监测方法的突飞猛进，监测布局持续拓宽，检测自动化体系、数据剖析与资料剖析体系、安全预警与剖析评定体系亦在持续地健全。项目设计运用全新的可信度规划原理与方略以来，变形检测变成供应设计根据、深化设计与可信度评定不可或缺的方法，变成项目规划与施工质量管控的关键手段。因为项目本身的特点与繁杂性，在普遍情况下，直截了当地运用变形监测初始数据对高层建筑安全平稳状况做好评定与回馈是极难的。所以，为了达成高层楼房安全运作的规划目标，普遍地，要求整合详细的项目与变形监测各个时间的不同特性与需要分别挑选不同的方案，仔细完成好监测数据与素材的整体剖析工作，对高层楼宇的安全平稳状况做出评定、预测与预警，而且对完善建筑项目规划、作业方式与运作管理供应科学的根据。
2 静态变形监测方略规划
2.1 监测精度的最后决定
高层楼宇静态变形量可以真切地反馈高层楼宇、建筑物还有其基础的现实变形状况抑或是变形趋向，而且用这个当作确定监测方略与检测结果质量的基础要求。因为监测精度直接制约到监测结果的可信度，并且亦受到监测方式与机器设施等的制约，所以，确定科学的监测精度是静态变形监测方略规划的关键内容。世界各国对变形检测的精度严格控制依旧存有各式观点，然而能够肯定的是，变形监测的精度决定于监测的目标。
对于各种高层楼宇，它的变形监测的精度需要差异很大，相同的高层建筑的各个部分在各个时间对变形监测精度的需要亦有所不同。变形监测运用哪个层级，关键依照下面的方案来决定。
①以高层楼宇各个时段平均变形量为根据；②用一些不变的值作为根据；③用高层楼宇最少的变形量作为根据；④以预测变形量抑或是变形速率作为根据；⑤用地基许可变形值作为根据。
在现实的检测里，经常依据高层建筑的地基许可变形值来推断，高层楼宇的地基许可变形值一般是从规划单位设定的抑或是由有关的建筑模式规定的。地基许可变动值包含下降值、下降差、倾斜与部分倾斜四大类。
下降值，基层某点下降大小，普遍指基层中心下降量；下降差，基层上随意两点下降量的差，普遍指相离两点独立基础的下降量相差值；倾斜，基层倾斜趋向两边的下降差和它的距离的比例；部分倾斜，砌体承载架构顺着纵向六至八米里，基层两点的下降差和其距离的比例。
依据《建筑地基基础设计规范（GBJ7-89）》的要求，一般的高层楼宇建筑基础许可变形数据，能够解得对应的许可变形值，依据许可的变形值来确定变形监测精度。所以可进一步决定应用的观测方式、机器设施等，亦给监测网络型的规划與深化技术供应借鉴。
2.2 变形监测点位的布局
变形监测点包含基本点与观测点，基本点分成稳固基本点与作业基本点，其在监测里面各自价值不一样。基本点的布局关键考量稳固性，不被打扰，而且需思量监测技能，普遍地埋藏在变形波及范畴之外抑或是基岩上，基本点填埋太远，那么测量作业不便利；监测误差太多；填埋太近，亦会不平稳。因而，普遍地在基本点与观测点之间添加作业基点。并且需在基本点四周设计维护点，当基本点受到损坏时可使用维护点来修复，平常则能够使用检测基本点。由基本点与作业基点组成变形检测网络，不但保障了基础的稳固性，而且便利了测量作业。
基本点的布局关键思量作业的需要，而观测点的布局则要求和其余的科目相整合。总体来讲，观测点的方位必定布局在可以反馈高层楼宇变形特性与变形显著的部分。现实表明，观测点普遍布局在下面的方位上：①基层种类、深埋、负载有显而易见的不一样的地方；②下降缝、缩展缝、新老楼宇联接所在地的两边；③高层楼宇角点、中间处，并且每段不小于三处观测点；④椭圆形、多边形高层楼宇纵横边线对角处；⑤工厂厂房单独立柱根基处。
2.3 变形监测周期的决定
高层楼宇变形是慢慢渐变的，是关于时间的数学关系式，并且变形速率不平均，而且变形监测次数是有限的，所以，科学的挑选持续观测的时间，准确剖析变形结果是保证高层楼宇本身安全的关键要素。变形监测由高层楼宇作业开始，到暂停运用完结，横亘完整的进程，相邻2次变形监测的时长间隔则是一个监测周期。决定变形监测周期的基础准则是：依据高层楼宇的特点、变形速度、监测精度需要与项目地质环境与作业进程等要素整体考虑。
水平移动的变形监测周期，对于不好的地基地域的变形监测，也能够和沉降变形监测调整考虑来决定；对于受基本作业影响的有关变形监测量，需要依照作业进度的要求来决定，可每日抑或是间隔数日变形监测一回，直到作业进程完结。
3 静态变形观测最常使用的方略
变形监测目标是即时地认清高层楼宇的变形状况，保障高层楼宇的安全应用，对于静态变形观测来讲，变形观测的重要内容包含：下降监测、倾斜监测、水平移动监测与缝隙监测。变形观测的方式包含一般的地面监测方案、近处摄影监测与特殊情形下采用某些特定的监测方案。
下降监测一般使用水平监测的方案，亦能够应用水体精力水平监测的方式。普遍地高层楼宇的下降监测，通常用精密水平仪，依照我国二层级水平技能要求实施监测，把监测点布局为闭合环抑或是合乎水平路线关联到水平基本点。应用水平监测做好变形观测，必定要实现稳定的监测时间、稳定的监测路线、固定的监测职员、固定的监测机器。因为场地环境有限，变形监测时较难达到前后端距离对等，在每回监测前，必定要对机器做好检查纠正，尤其是对机器I角偏差与调焦偏差做好检查工作。
倾斜监测方式很多，对于基坑观测，一般应用钻孔监测机器对支护桩做好倾斜监测。对于高层楼宇上面的倾斜监测，以往的监测方略包含经纬仪投点法、全程仪坐标监测法等等，在现实的项目中一般应用回归平面方案。回归平面方案经过监测高层楼宇上每个点观测点的下降量，综合观测点的平面坐标，应用最小二乘法能够解得一个高层楼宇下降量的回归平面。
水平移动监测依据高层楼宇种类各异应用各种方法，线条型建筑一般应用基准线法、拓展线法、差距丈量法；弯曲型建筑应用测角前面交合、精密引线法；高层楼宇顶端较之于底下的偏移、垂直中点有否铅直可用测角前面交合法、经纬仪投点法等。
4 结束语
当代世界经济飞速发展，高层建筑随处可见。做好高层建筑的安全变形监测是确保经济有序稳定向前发展的重要保障。在本文中，笔者整合自身的工作经验，由静态变形监测的概念谈起，进而详细解析监测精度的确定方法、变形监测点的确定与变形监测周期的确定，最后详谈静态变形监测的方法，希望可以给有关的从业者以有用的借鉴和有益参考价值。
参考文献：
[1]黄声享，尹晖.变形监测数据处理[M].武汉：武汉大学出版社，2003.
[2]孙铁珊，张祖胜，张中伏，等.大地形变测量进展[M].北京：中国铁道出版社，1993.
露天矿边坡变形监测 篇12
关键词：露天矿,边坡,变形,监测
0前言
贵州锦丰矿业有限公司露天矿位于黔西南州贞丰县境内, 距离贞丰县70 km。西北至东南长约1 000 m，东北至西南长约450 m，呈椭圆形分布，其中，东南角边坡高度超过200 m，最低边坡高度位于西北角，其高度也超过130 m，最大坡比近1:1.5，属高徒边坡。矿区的地质条件：该矿属卡林型金矿，从最高处750平台到490平台，边坡岩石因地下水、地表水影响，破碎易风化，含水层，断层和岩层节理发育，稳定性差，支护难度大，出现多次局部滑坡现象，属地质条件复杂的边坡。根据生产要求，需要开展露天采坑各边坡的变形监测。
1 露天矿边坡特点
(1)边坡为岩石物质的较多，边坡幅度比较高，边坡相对较陡，安全系数比较低。
(2)因为矿体常年开采，所以露天矿边坡逐渐增高，因此，就有一定的开采。
(3)裸露状态是正常状态，自然风化直接影响矿体裸露地方，并经常受如爆破等因素影响。
(4)如果是金属类型的矿体，因为受到浅部构造的影响，具有比较复杂的工程地质条件。
2 变形监测目的
(1)通过对边坡进行变形监测，掌握其变形移动规律和灾变征兆，为保护边坡稳定和施工人员安全生产提供信息。
(2)掌握、分析露天边坡治理的效果。
(3)积累矿山工程变形监测的工作经验，不断改进监测方法，提高监测水平。
3 检验露天矿的边坡
3.1 布置边坡换测站
一条直线上的工作点和控制点组成观测线，控制点布置在露天矿的边坡或表面，滑体上布置工作点，一条观测线上方两个控制点，第一个工作点到控制点的距离为50～100 m，部分面线长度所在的工作测点要根据边坡的倾斜方向设定。一般以5～15 m为一个工作测点的距离，具体参数需要根据露天矿的台阶的高度和宽度、本身的深度设定，同一个台阶上应该至少设有两个观测点，其中一个靠边坡低，另一个靠边坡顶，观测点要设置在每一个台阶上，观测人员的安全性和测量数据的方便性为首先考虑到的观测点所设位子。应布置在工程地质条件比较复杂的地方;受地下水和地表水危害较大;已形成的或以服务较长时间的边坡;正在治理的边坡;如：运输枢纽、断层、岩层、破碎带、风化带等地方。
要设有专门的观测点在该具有特征性的部位进行检测，当观测到移动的低端时，就在该观测点的左、右、上、下增加观测点，这样就能准确的确定边坡的移动范围了。
3.2 边坡的检测
导线法是我们最常用的露天矿边坡检测法，在此基础上再配合水准测量法对工作点的高度进行测量。
进行观测工作时要将全部观测点埋设10～15天后才可以，观测时要将露天矿的基本控制网点和观测站的控制点并联进行观测，平面联测工作5分经纬仪导线或5分小三角进行，四等级的水准进行高层联测。并联后的观测点，即可按露天矿I级高程和露天矿I级导线测量方法和精度要求对工作点的高程和片面位子进行测定，两次测定要相互独立，如果两次测量结果的平面坐标均符合露天矿I级经纬导航仪的精度要求，则原始数据位测量值的平均值。如果想要在以后观测时能更方便一些，那么在计算各点的平面坐标时，应采用以观测线方向(以观测线两控制点方向为X轴，以据观测点较近的控制点为坐标原点的假定坐标系统)。露天矿边坡正常观测工作主要有如下内容：
(1)观测警戒：用来确定是否正常的边坡滑动，可根据观测线及季节的具体情况进行水准测量。
(2)滑动其测量：根据边坡活跃程度确定滑动期测量周期。
(3)滑坡后观测：包括观测点高程及滑体的大小、平面位子、记录滑落时间的变化情况等。
如果是地势陡峭的露天矿边坡，常采用前方交会的方法对观测点的平面位子进行测定，也可使用边角交会进行测定。基点是观测法测定的，可以根据在矿区现有基本控制网点，因为要采用强制归心，所以，必须建设混凝土观测墩在基点上。控制点必须设在不容易破坏且非移动的地方。可用水准测量法观测高程，也可用三角高程测量，该方法与导线法几乎相同。正常观测与导线法有相同的周期、内容等。得到观测结果后，计算共工作点的作坐标是可以按平差解析方法，然后求的位移量与首次观测结果相比较。
观测结果整理的主要内容：根据观测点高程和平面位置，计算变形值和位移，绘制变形曲线和移动图。
(1)剖面图的检测：图上应表示边界在滑坡前后的外形，各台阶物质、标高、地质构造界限、岩层、其移动量及各观测点。如果又相差较大的观测方向和滑动方向，滑动方向剖面图需要另画。
(2)滑坡区平面图：图上应表示标高及地形、滑体边界、地物、观测线、裂缝或滑坡前后台阶等，绘出各观测点的移动向量。
(3)如果一些测点具有代表性，需绘移动速度或位移随时间的变化曲线。
4 变形监测工作
4.1 变形监测网的布设
按照变形监测网的布设原则，以远离采坑的测量控制点M10和JF28作为固定控制基点，在采坑边缘选取相对固定、观测视线较好的地方，新建D1、D2、D3、D4四个控制点作为观测站，随着生产的进度的进行，又增加了D5、D6、D7三个控制点作为观测站。实际位置如图所示：
4.2 变形监测点布设的一般原则
监测点的布设按照岩石力学工程师的建议及生产的实际需要布设，以便更能反映边坡岩石的移动规律，在1 200×600 m2的采坑内，监测点的密度为40×40，在局部特殊区域应该加密布设。为了对所测数据的加工和整理，并能直观的反映局部地域的变化规律，我们将露天采坑分为6个区域，分别为：东部边坡、南部边坡、西部边坡、北部边坡、西部580，西部挡墙530。如图所示：
4.3 监测频率的确定
根据露天矿山生产工作的实际情况，按照变形监测的一般要求，每周、每日进行监测，在雨季或大爆破前后进行加密监测。
根据边坡岩体的性质，对于硬岩、软岩和风化岩边坡，监测点水平或垂直位移分别大于14 mm、20 mm、和30 mm时，即认为滑坡期开始，应进行全面监测。
4.4 观测的方法
变形监测宜采用相同的测量方法，由固定的测量人员使用同一仪器和设备，在基本相同的条件下进行。我们目前使用的是LEICA2002+R400全站仪，通过在已知观测点设站，后视另一个已知观测点，应用地形测量程序对所有监测点进行观测。
4.5 变形监测资料的整理和分析
(1)数据采集后，及时将所测数据通过SURPAC软件加工成线性文件，然后，导出观测数据，通过EXCEL加工原始数据。
(2)预测：各观测点是否发生移动和移动的原因和特点。
(3)综合边坡地质工作，对可能发生滑坡的滑动面位置、形状、大小、倾角和滑动体的大小、形状、滑落方向作出判断。
(4)对边坡移动岩体的滑动地段、滑落的时间以及危害程度做出推断。
(5)图件
根据所测数据制作每个监测点的位移矢量图，直观地显示各监测点的变化情况。下面以西边坡530各监测点在3月份1至8日观测数据为例，显示变化如图3:
通过图3可以看出总体变化很小，西部挡墙530边坡目前处于相对稳定状态。
5 结论及技术改进
综上所述，通过每天都对重点监测区域进行监测，对矿山的安全生产起到至关重要的指导作用;对边坡岩体移动及塌陷起到预警作用。但是，其影响因素也有很多，如人为误差的加大，受气象条件以及观测时间不同的影响，因与其它测量工作发生冲突，不能实时进行监测，数据分析繁琐，精度差，以及耗费很大的人力和物力等。那么，有没有一种自动的监测系统来代替测量师进行变形监测呢?答案是肯定的，它就是Softrock公司研制的自动监测系统。
(1)使用仪器：LEICA全站仪;
(2)使用软件名称及主要功能：a、软件名称：Quikslpoe。b、主要功能：对通过短信和邮件及时传输的数据进行加工整理后，能迅速将数据转换为图表，很直观的表示每个监测点的移动和变化规律，及时准确地给生产管理者决策提供依据。c、特点：1)可以24小时实时监测边坡状况。2)全自动监测，无需人工，安全可靠。3)能实现自动预警。4)监测结果误差小。5)数据处理快，管理方便且高效。
参考文献
[1]廖国华.边坡稳定[M].北京:冶金工业出版社, 1995.
[2]朱建军, 曾卓祥.变形观测的理论与方法[M].长沙:中南工业大学, 1997.