最新變形監(jiān)測復(fù)習(xí)資料

1、一、名詞解釋1、變形：變形是指變形體在各種載荷的作用下，其形狀大小及位置在時空域中的變化2、傾斜觀測：測定工業(yè)與民用建筑物傾斜度隨時間變化的工作3、撓度：建筑物在應(yīng)力的作用下產(chǎn)生彎曲和扭曲，彎曲變形時橫截面形心沿與軸線垂直方向的線位移4、水平位移：建筑物的水平位移是指建筑物整體平面移動5、液體靜力水準(zhǔn)：利用相互連通的且靜力平衡時的液面進(jìn)行高程傳遞的測量方法6、測量機(jī)器人：由電動馬達(dá)驅(qū)動和程序控制的TPS系統(tǒng)結(jié)合激光，通信及CCD技術(shù)組合而成的7、奇異值：與前面變形規(guī)律不同，但不一定是錯誤的觀測值，所以接受8、回歸分析：從數(shù)理統(tǒng)計的理論出發(fā)，對建筑物的變形量與各種作用因素的關(guān)系，在進(jìn) 行了大量的

2、實驗和觀測后，仍然有可能尋找出它們之間的一定的規(guī)律性，這種處理變形 監(jiān)測資料的方法即叫回歸分析二、簡答題（6分X6=36分）1、工程建筑物產(chǎn)生變形的主要原因，及變形的分類？由于工程地質(zhì)，外界條件等因素的影響，建筑物及其設(shè)備在施工和運(yùn)營過程中都會產(chǎn) 生一定的變形通常情況下可以分為靜態(tài)變形和動態(tài)變形，根據(jù)變形特征可分為變形體自身的形變和 變形體的剛體位移。按變形速度分類：長周期，短周期，瞬時形變。按變形特點(diǎn)分類: 彈性變形和塑性變形原因：（1）自然條件及其變化：建筑物地基的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、大氣溫度的變化，以 及相鄰建筑物的影響等。（2）與建筑物本身相聯(lián)系的原因：如建筑物本身的荷重、建筑物的結(jié)構(gòu)

3、、形式以及動荷 載的作用、工藝設(shè)備的重量等。（3）由于勘測、設(shè)計、施工以及運(yùn)營管理方面的工作缺陷，還會引起建筑物產(chǎn)生額外變 形。分類：（1）按變形性質(zhì)可以分為周期性變形和瞬時變形（2）按變形狀態(tài)則可分為靜態(tài)變形和 動態(tài)變形2、水平位移監(jiān)測有哪些主要方法？大地測量法，基準(zhǔn)線法，專用測量法，GPS測量法3、變形監(jiān)測方案編制的步驟和主要內(nèi)容。1變形監(jiān)測內(nèi)容的確定2監(jiān)測方法，儀器和精度的確定3監(jiān)測部位和測點(diǎn)布置的確定4 監(jiān)測頻率的確定監(jiān)測方案編制的步驟（1）收集監(jiān)測工作所需的基礎(chǔ)技術(shù)資料；（2）現(xiàn)場踏勘，了解掌 握周圍環(huán)境；（3）編制監(jiān)測方案初稿；（4）會同有關(guān)部門（包括甲方、施工方、監(jiān)理方 等）確定

4、各類監(jiān)測項目和數(shù)據(jù)的控制基準(zhǔn)；（5）監(jiān)測方案上報審查、修改完善、報批執(zhí) 行。監(jiān)測方案的主要內(nèi)容：（1）工程概況；（2）監(jiān)測工作的目的與意義；（3）監(jiān)測工作 執(zhí)行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；（4）監(jiān)測的具體項目與測量點(diǎn)位的布設(shè)（包括圖件）（5）各監(jiān)測項目的觀測周期與頻率；（6）監(jiān)測儀器設(shè)備、精度，以及具體觀測方法；（7）監(jiān)測人員的配 置、分工與工作職責(zé)；（8）監(jiān)測資料的整理、數(shù)據(jù)處理與變形分析方法；（9）監(jiān)測工作 進(jìn)度、工期、上報的對象與時限；（10 ）項目管理與質(zhì)量控制制度、注意事項及建議等。4、如基準(zhǔn)線兩端點(diǎn)確有位移，則對觀測點(diǎn)偏離值有何影響，推導(dǎo)公式并分析其精度。 對于基準(zhǔn)線觀測，如圖所示，當(dāng)端點(diǎn)A、B由

5、于本身位移而變動到了入、B， 時，則對P點(diǎn)進(jìn)行觀測所得到的偏離值不再是Li，而變成了 Li。由圖不難看出，端點(diǎn)位移對偏離值的影響為：6 = L L iB（A。 Ab）+ Ab :Cj j 1 SABSiBABL = L +6SiBABP點(diǎn)實際偏離AB基準(zhǔn)線的偏離值為：111則所求該點(diǎn)的實際位移值為:假設(shè)Pi點(diǎn)首次觀測時，偏離基準(zhǔn)線的偏離值為L 則所求該點(diǎn)的實際位移值為:d =（L +6 ） L = L +Ab + Aa AbS Li i i0iiS iB 0i因觀測點(diǎn)至基準(zhǔn)線端點(diǎn)距離為一常數(shù)，令SK Bi SAB故上式寫成:d 因觀測點(diǎn)至基準(zhǔn)線端點(diǎn)距離為一常數(shù)，令SK Bi SAB故上式寫成:

6、d = L + K，Aa + G K ）-Ab L：.Pi點(diǎn)位移值的精度計算公式：m2 2m2 + Gk 2 2K +1） m2dj測ii端對上述中誤差計算公式進(jìn)行分析：（1）當(dāng)觀測點(diǎn)在基準(zhǔn)線中點(diǎn)時，取C1m 2 2m2 + m2di 測K SK iBi SB 2（2）當(dāng)觀測點(diǎn)靠近任一端點(diǎn)時，取近似值：Ki=0 或 Ki=1m 2 = 2m 2 dj對基準(zhǔn)線法的精度進(jìn)行分析：1 一（1）當(dāng)觀測點(diǎn)在基準(zhǔn)線中點(diǎn)時：di測2端.土,，.- m2 2m2 + m2（2）當(dāng)觀測點(diǎn)靠近任一端點(diǎn)時：di測 端由此可見，觀測點(diǎn)越靠近基準(zhǔn)線端點(diǎn)，則端點(diǎn)位移對變形觀測的影響越大。但此時，實際測定觀測點(diǎn)偏離值的精度

7、較高，因此，在實際變形觀測工作中，仍認(rèn)為在整條基準(zhǔn)線上測定觀測點(diǎn)位移值的精度均勻一致，即整條測線上任意點(diǎn)位移值的精度比較接近。5、確定變形監(jiān)測的頻率主要由哪些因素決定？應(yīng)遵循什么原則？（一）因素:觀測的頻率取決于變形值的大小和變形速度，同時與觀測目的也有關(guān)系。（二）原則：變形監(jiān)測的頻率應(yīng)以既能系統(tǒng)地反映所測變形的變化過程，又不遺漏其變化的時刻為 原則，根據(jù)單位時間內(nèi)變形量的大小及外界因素的影響來確定。當(dāng)實際觀測中發(fā)現(xiàn)異常情況時，則應(yīng)及時相應(yīng)地增加觀測次數(shù)。6、垂線有哪兩種形式？各適用于什么監(jiān)測工作？正垂線和倒垂線，正垂線一般用于建筑物各高程面處的水平位移監(jiān)測，撓度 觀測和傾斜測量。倒垂線大多用

8、于巖層錯動監(jiān)測，撓度監(jiān)測，或用作水平位 移的基準(zhǔn)點(diǎn)7、基準(zhǔn)線法主要有哪幾種具體觀測方法？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？主要誤差來源？視準(zhǔn)線法，激光準(zhǔn)直法，引張線法視準(zhǔn)線法：所用設(shè)備普通，操作簡便，費(fèi)用少，受多種因素影響，操作不當(dāng)時，誤差不 容易控制，精度會受明顯影響，誤差來源，照準(zhǔn)精度，大氣折光激光準(zhǔn)直：工程造價和系統(tǒng)維護(hù)的費(fèi)用高，精度明顯提高。誤差來源。大氣折光 張引線法：設(shè)備簡單，測量方便，速度快，精度高，成本低，誤差來源：觀測誤差，外界條件的影響8、引張線系統(tǒng)主要由哪些部件構(gòu)成？為什么要采用無浮托引張線？端點(diǎn)裝置，測點(diǎn)裝置，測線和保護(hù)管，減少誤差的原因因素，提高引張線的綜合精度，簡化引張線的觀測程序9、

9、簡述變形監(jiān)測的主要技術(shù)和數(shù)據(jù)處理分析的主要內(nèi)容。自動化監(jiān)測技術(shù)，光纖傳感監(jiān)測技術(shù)，CT技術(shù)，GPS，激光技術(shù)，測量機(jī)器人技術(shù)，滲 流熱監(jiān)測技術(shù)，安全監(jiān)控專家系統(tǒng)主要技術(shù)：（1）地面測量方法：包括常規(guī)幾何水準(zhǔn)測量、三角高程測量、方向角度測量、 距離測量等；（2）空間測量技術(shù)：包括衛(wèi)星定位、合成孔徑雷達(dá)干涉等；（3）攝影測量和地 面激光掃描；（4）專門測量手段：包括激光準(zhǔn)直、各類傳感器測量和應(yīng)變計測量等。數(shù)據(jù)處理分析：成因分析（定性分析）：成因分析是對結(jié)構(gòu)本身（內(nèi)因）與作用在結(jié)構(gòu)物上的荷載（外因）， 加以分析、研究，確定變形值變化的原因和規(guī)律性。統(tǒng)計分析（定量分析）：根據(jù)成因分析的結(jié)果和其他相關(guān)影

10、響，對實測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析， 剔除粗差和系統(tǒng)誤差的影響，找出分布規(guī)律，從而導(dǎo)出變形值與引起變形的有關(guān)因素之間的 函數(shù)關(guān)系。10、監(jiān)測標(biāo)志按其性質(zhì)和用途分別分為哪幾種？工作性質(zhì)分類：（1）平面標(biāo)志用來構(gòu)成測量建筑物平面位移的平面控制網(wǎng)。（2）高程標(biāo)志則構(gòu)成觀測建筑物沉降或進(jìn)行垂直位移觀測的高程控制網(wǎng)。用途分類：（1）變形點(diǎn)又稱變形觀測點(diǎn)：直接埋設(shè)在所要觀測研究的建（構(gòu)）筑物上，它們和待測 建筑物一起移動，以表明建筑物空間位置的變化。（2）工作基點(diǎn)即測量控制點(diǎn)：（包括測站點(diǎn)、聯(lián)系點(diǎn)、檢核點(diǎn)和定向點(diǎn)等工作點(diǎn)），儀器 安置在工作基點(diǎn)上以測定變形點(diǎn)的平面位置和高程。（3）基準(zhǔn)點(diǎn)：是變形監(jiān)測控制網(wǎng)的基礎(chǔ)，

11、通常埋設(shè)在變形地區(qū)之外，便于長期保存和 具有很好的穩(wěn)定性，是建（構(gòu)）筑物是否產(chǎn)生變形的參照點(diǎn)11、觀測資料的整編工作有哪些？主要工作是對現(xiàn)場觀測所取得的資料加以整理、編制成圖和說明，使他們成為可供使 用的成果。其具體內(nèi)容應(yīng)包括：1.校核各項原始記錄，檢查各觀測周期變形觀測值的 計算是否有錯誤；2.對各種變形值按時間逐點(diǎn)填寫觀測數(shù)值表、存檔或建立數(shù)據(jù)庫;3.繪制各種變形過程線，建筑物（或基礎(chǔ)）變形分布圖。變形觀測資料整編工作的主要內(nèi)容是將變形觀測值繪制成各種便于分析的圖表，包括：（一）觀測點(diǎn)變形過程線，某觀測點(diǎn)的變形過程線是以時間為橫坐標(biāo)，以累計變形值（位 移、沉陷、傾斜、撓度等）為縱坐標(biāo)繪制成

12、的曲線。觀測點(diǎn)變形過程線可直觀地反映出 變形的趨勢、規(guī)律和幅度，對于初步判斷建筑物的工作情況是否正常是非常有用的。（二）建筑物變形分布圖，常用的變形分布圖有：變形值剖面分布圖，這種圖是根據(jù)某一剖面上各觀測點(diǎn)的變形值繪制而成的。分水 平剖面圖和豎直剖面圖，能更直觀的反映同一水平上的位移、沉降和撓曲的情況。建筑物（或基礎(chǔ)）沉降等值線圖，為了了解建筑物或基礎(chǔ)的沉降情況，需繪制沉降 等值線圖，以及建筑物周邊地面的等降曲線圖。12、確定變形監(jiān)測精度的目的和原則？變形監(jiān)測的精度，取決于建筑物預(yù)計的允許變形值的大小和進(jìn)行觀測的目的。如何根據(jù) 允許變形值來確定觀測的精度，因其與觀測條件和待測建（構(gòu)）筑物的類型

13、以及觀測的 目的相關(guān)。13、變形監(jiān)測資料為什么會存在插補(bǔ)問題？如何進(jìn)行插補(bǔ)？1實測資料出現(xiàn)“斷鏈” ；2數(shù)據(jù)處理方法要求等時間間隔1按內(nèi)在物理聯(lián)系進(jìn)行插補(bǔ)2按數(shù)學(xué)方法進(jìn)行插補(bǔ)線性內(nèi)插法拉格朗日內(nèi)插計算多項式曲線擬合周期函數(shù)的曲線擬合多面函數(shù)擬合14、如何用一元回歸分析法對對變形監(jiān)測資料進(jìn)行檢核？答：1、利用式求得變量y和x的相關(guān)系數(shù)，查閱相關(guān)系數(shù)的臨界值表，判斷y和x線性相關(guān)是否密切。2、利用式 na+xb-y=0 xa+xxb-xy=0 （n：觀測值的個數(shù)、:求和計算）求回歸方程=a+bx的回歸系數(shù)a,b,建立回歸方程。3、在回歸直線兩側(cè)根據(jù)2s畫兩條平行線，檢查 新的變形值是否出現(xiàn)在這兩條

14、直線所夾的區(qū)間內(nèi)，當(dāng)觀測值超出這一區(qū)間時，應(yīng)作專門 分析。15、以基坑工程為例，試述變形監(jiān)測的內(nèi)容，及其可采用的監(jiān)測方法?；庸こ淌┕けO(jiān)測的對象主要為圍護(hù)結(jié)構(gòu)和周圍的環(huán)境兩大部分組成圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括圍護(hù) 墻。水平支撐，圍檁和圈梁，支柱，坑底土層和坑內(nèi)地下水等，周圍環(huán)境包括周圍的土層， 地下管線，周圍建筑和坑外地下水等，各個監(jiān)測對象包含不同的監(jiān)測內(nèi)容，需要使用相應(yīng)的 監(jiān)測儀器和儀表，16、以某一工程為例，試述變形監(jiān)測的內(nèi)容，并簡述變形監(jiān)測工作的意義。17、繪圖說明利用縱橫軸線法進(jìn)行塔式建筑物傾斜觀測的原理和步驟。P147(1)在塔式建筑物縱橫兩軸線的延長線上選定測站點(diǎn)C1, 與建筑物之間的距離約為建

15、筑物高度H的1.52倍，選一起始 方向D1點(diǎn)，用經(jīng)緯儀觀測1、2和3、4點(diǎn)。得到方向值：p 1、 P 2、P 3 和 P 4分別計算建筑物底部中心位置a1和頂部中心b1的方向值: p a1 和 p b1R P +P R P +P P = 12 P = 4(P + P )-(P(P + P )-(P + P )q=p 1 _p,1q=一一若傾斜角e 1=0,則無傾斜(4)計算建筑物在C1a1垂直方向上的傾斜位移量：e1(p, + pJ -(p + p) e 123x (d + R)12。1ae 12C L12p用上述同樣的方法在C1a1的垂直方向上選定另一測站點(diǎn)C2,依次觀測5、6、7、8點(diǎn)，得

16、各點(diǎn)方向值：p 5、p 6、p 7和p 8計算建筑物在C2a2垂直方向上的傾斜位移量：e2a(P + P ) -(P + P )% = 3 Le2 = 5 62p： 7 8 X (d2 + %計算建筑物總傾斜位移值及傾斜度i f Aai = taw=-=、.,彳+%h18、GPS用于變形監(jiān)測有何優(yōu)點(diǎn)？試舉一例說明具有速度快全天候觀測，實時，自動化監(jiān)測等優(yōu)點(diǎn)，GPS可以用于大壩的動態(tài)實時位移 監(jiān)測，振動頻率測試和安全運(yùn)營報答系統(tǒng)P1319、簡述建筑物變形觀測資料分析的主要目的和主要內(nèi)容。主要目的：該階段是分析歸納建筑物變形過程、變形規(guī)律、變形幅度、分析變形的 原因，變形值與引起變形因素之間的關(guān)系

17、，最好能找出它們之間的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式，進(jìn) 而判斷建筑物的工作情況是否正常。在積累大量觀測數(shù)據(jù)后，就可以進(jìn)一步找出建筑物 變形的內(nèi)在原因和規(guī)律，從而修正設(shè)計的理論以及所采用的各類經(jīng)驗公式等。具體內(nèi)容：1.成因分析(定性分析)2.統(tǒng)計分析(定量分析)20、工民建筑物變形監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)的原則？監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)在最能反映建筑物沉降的位置，點(diǎn)具有一定的密度21、高程基準(zhǔn)點(diǎn)為何采用雙金屬標(biāo)志？試用公式推導(dǎo)說明雙金屬標(biāo)志的原理。為了避免由于溫度變化對標(biāo)志高程的影響，可設(shè)計并埋設(shè)雙金屬標(biāo)志。利用鋼管和鋁管具有 不同的溫度膨脹系數(shù)，在變形監(jiān)測的同時，測定兩管長度的變化差值并加以改正，即可達(dá)到 消除由于溫度變化對標(biāo)志高程

18、影響的目的。推導(dǎo)： 假設(shè)鋼管和鋁管原長為L0,其膨脹系數(shù)為：以鋼=12 X10一6,以鋁=24 X10一6 實測時由于溫度變化的影響，鋼管和鋁管的實際長度變化為：L = L + L a t = L +AL鋼 00鋼 0 鋼L = L + L a t = L +AL鋁 00鋁 0 鋁因為溫度t未知，且難以測定；故實際測量時，測定鋼、鋁兩管的伸縮差值，即A = L L = L -1 - （a a ）r . 、，./nzt、n_ -Tri 4* nZ|=t AL a t,A,L a t由刖面的假設(shè)和推導(dǎo)，得鋼 0鋼 鋁 0鋁A = L L = L -1 - (a a )根據(jù)上面兩式，可得:IfAA根

19、據(jù)上面兩式，可得:IfAAL鋁L t(a a ) a aL a t a鋼、 鋼.L t (a a ) a aL a t a0鋁鋁AL 將上式移項后，得AL 將上式移項后，得鋼a鋼A,a a鋼 鋁Ala 鋁 a鋁以鋼一以鋁代入鋼、鋁的膨脹系數(shù):a 鋼a 鋼=12 x 10 -6,a = 24 x 10 -6鋁故得到鋼、鋁兩管伸縮量：以鋼=A, 以鋁=2A三、案例分析（第1問題7分，第2、3、4問題每題6分，共計25分）某測繪單位承擔(dān)某大廈建設(shè)過程中的變形監(jiān)測任務(wù)。該大廈位于城市的中心區(qū)，設(shè)計樓 層80層（含地下4層），樓高約360m，總建筑面各約250000m2。已有資料：建筑物總平面圖、施工設(shè)計圖及相關(guān)說明文檔；施工首級GPS控制網(wǎng)資料周邊地 區(qū)一、二等水準(zhǔn)點(diǎn)資料其他相關(guān)資料投入的主要測量設(shè)備：0.5”級全站儀1臺套雙頻GPS接收機(jī)5臺套精度為1/10萬的激光垂準(zhǔn)儀1臺套DS05型水準(zhǔn)儀1臺套50m鋼卷尺1個測繪單位按規(guī)范要求在建筑物基坑周邊外埋設(shè)了兩個垂直位移監(jiān)測工作基點(diǎn)和四個水平 位移監(jiān)測工作基點(diǎn)。問題：1、為完成變形監(jiān)測任務(wù)，除了布設(shè)變形監(jiān)測點(diǎn)外，還布設(shè)了測量基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)。布 設(shè)測量基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)的目的是什么？2、對變形監(jiān)測資料進(jìn)行分析是變形監(jiān)測的主要工作之一，常用的方法有哪幾種？