變形監(jiān)測概述演示文稿

變形監(jiān)測概述演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有35頁\編輯于星期三變形監(jiān)測概述現(xiàn)在是2頁\一共有35頁\編輯于星期三工程變形測量內(nèi)容概論沉降監(jiān)測技術(shù)水平位移監(jiān)測技術(shù)建筑物內(nèi)部監(jiān)測技術(shù)GPS在變形測量中的應(yīng)用自動化監(jiān)測技術(shù)與資料整編變形監(jiān)測數(shù)學(xué)模型基坑與橋梁監(jiān)測技術(shù)水利工程監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)在是3頁\一共有35頁\編輯于星期三第一講概述本次課主要內(nèi)容變形測量的基本概念變形測量的任務(wù)與目的變形測量的特點變形測量的基本原理變形測量的精度變形測量的周期變形測量的研究現(xiàn)狀及進展現(xiàn)在是4頁\一共有35頁\編輯于星期三1.變形測量的基本概念世間萬物無時無刻不受到力的作用。在力的作用下，物體將改變原有運動學(xué)狀態(tài)力的作用效果或使物體產(chǎn)生機械運動（如位移和旋轉(zhuǎn)），或使物體產(chǎn)生變形（如伸縮、彎曲、剪切、扭轉(zhuǎn)等）?，F(xiàn)在是5頁\一共有35頁\編輯于星期三1.變形測量的基本概念變形是自然界普遍存在的現(xiàn)象變形在一定范圍內(nèi)被認為是允許的，如果超出允許值，則可能引發(fā)事故和災(zāi)難。例如地震、滑坡、巖崩、火山爆發(fā)、潰壩、橋梁與建筑物的倒塌等?，F(xiàn)在是6頁\一共有35頁\編輯于星期三1.變形測量的基本概念變形測量的具體對象為變形體變形體的范圍可以大到整個地球，小到一個工程建（構(gòu)）筑物的塊體，它包括自然和人工的構(gòu)筑物。工程和局部性變形，如工程建筑物的三維變形、滑坡體的滑動、地下開采引起的地表移動和下沉等工程變形測量以工程和局部性變形為研究重點?，F(xiàn)在是7頁\一共有35頁\編輯于星期三1.變形測量的基本概念對建筑物、構(gòu)筑物及其地基或一定范圍內(nèi)巖體及土體的位移、沉降、傾斜、撓度、裂縫等所進行的測量工作。（GB/T50028—1996工程測量基本術(shù)語標準）。變形測量（deformationsurvey/measurement）

：變形觀測(

deformationobservation)變形監(jiān)測(

deformationmonitoring)為獲取物體變形信息而進行的測量工作?，F(xiàn)在是8頁\一共有35頁\編輯于星期三1.變形測量的基本概念變形監(jiān)測是掌握建筑物工作性態(tài)的基本手段，不全面。結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力、溫度以及外部環(huán)境進行相應(yīng)的監(jiān)測，變形監(jiān)測發(fā)展成為安全監(jiān)測。安全監(jiān)測成果：1反映建筑物的工作性態(tài)，2反饋給管理部門，調(diào)節(jié)建筑物荷載，安全監(jiān)測-安全監(jiān)控。

建筑物健康診斷理論?，F(xiàn)在是9頁\一共有35頁\編輯于星期三1.變形測量的基本概念工程變形測量與工程測量的關(guān)系：工程變形測量是重要和大型工程運營階段的主要測量工作，甚至在施工階段就要進行變形監(jiān)測?，F(xiàn)在是10頁\一共有35頁\編輯于星期三1.變形測量的基本概念工程變形測量與工程測量的關(guān)系：精密工程測量絕對測量精度達到毫米級相對測量精度達到110-5

變形測量的典型精度是絕對測量精度達到1mm或相對測量精度達到110-6現(xiàn)在是11頁\一共有35頁\編輯于星期三2.變形測量的任務(wù)與目的變形測量的任務(wù)：所研究的物體是否發(fā)生變形？若發(fā)生變形，變形多大？發(fā)生變形的原因是什么？變形測量的任務(wù)是，應(yīng)用各種測量手段，測定變形體之形狀、位置在時空域中的變化特征，并解釋其發(fā)生的原因。現(xiàn)在是12頁\一共有35頁\編輯于星期三2.變形測量的任務(wù)與目的變形測量的目的和意義：變形測量的實用意義是安全監(jiān)測。主要是檢查各種工程建筑物、地質(zhì)構(gòu)造、工業(yè)構(gòu)件等的穩(wěn)定性，分析和評價建筑物的安全狀態(tài)，以便及時發(fā)現(xiàn)問題和采取應(yīng)對措施。攔河大壩是一類重要的工程建筑物，大壩失事極短時間內(nèi)造成巨大損失。1963年意大利266m高的瓦依昂（Vajont）拱壩，南岸發(fā)生大滑坡，滑坡體以25～30m/s的速度滑向水庫，在30～60s內(nèi)共滑下(2.7～3)×108m3的土石方，使庫中5×107m3的水被擠出，掀起250m高的巨大水浪，洪水浸沒壩頂100m高，在下游1.5km的峽口處，仍有60m高的巨浪，從滑坡開始到下游被摧毀，只經(jīng)歷了7分鐘，毀滅一個城市和幾個小鎮(zhèn)，死亡3000人?，F(xiàn)在是13頁\一共有35頁\編輯于星期三2.變形測量的任務(wù)與目的變形測量的目的和意義：變形測量的實用意義——安全監(jiān)測。1975年8月駐馬店板橋水庫潰壩，世界最大的潰壩災(zāi)難現(xiàn)在是14頁\一共有35頁\編輯于星期三2.變形測量的任務(wù)與目的變形測量的目的和意義：變形測量的實用意義——安全監(jiān)測。2009年5月17日，株洲一高架橋坍塌，造成多人傷亡現(xiàn)在是15頁\一共有35頁\編輯于星期三2.變形測量的任務(wù)與目的變形測量的目的和意義：變形測量的實用意義——安全監(jiān)測。瑞士的Zeuzier拱壩，高156m，在竣工后20多年中，大壩運行正常，但1978年突然發(fā)現(xiàn)異常，壩頂下沉10cm，拱座間距離縮短5cm，拱冠頂向上游移動9cm，超出預(yù)計變形值一倍以上。發(fā)現(xiàn)異常后，泄放了庫中90﹪的水，發(fā)現(xiàn)壩體已產(chǎn)生裂縫。仔細檢查和分析原因，得知這是由于離壩不遠處（距大壩1400m、比壩低300m），正在開挖一條穿過阿爾卑斯山的公路隧道所造成的，當隧道工程停止后，壩體變形明顯減小。堅持長期的、嚴密的變形測量可以避免或減少損失。1985年6月12日，長江三峽新灘大滑坡成功預(yù)報，確保災(zāi)害損失減少到了最低限度，滑坡區(qū)內(nèi)457戶1371人在滑坡前全部安全撤離，在險區(qū)航行的11艘客貨輪及時避險，免遭災(zāi)難。現(xiàn)在是16頁\一共有35頁\編輯于星期三2.變形測量的任務(wù)與目的變形測量的目的和意義：變形測量的科學(xué)意義包括更好地理解變形的機理，驗證有關(guān)工程設(shè)計的理論，以及建立正確的預(yù)報變形的理論和方法。反饋設(shè)計施工質(zhì)量驗證設(shè)計參數(shù)

研究正確的變形規(guī)律和預(yù)報變形的方法

現(xiàn)在是17頁\一共有35頁\編輯于星期三3.變形測量的特點周期性重復(fù)觀測

變形測量的主要任務(wù)是周期性地對觀測點進行重復(fù)觀測，以求得其在觀測周期內(nèi)的變形信息。周期性是指觀測的時間間隔是固定的，不能隨意更改；重復(fù)性是指觀測的條件、方法和要求等基本相同。著重于研究點位的變化變形測量工作主要關(guān)心的是變形體的變形，即測點的變化，而不是點的絕對坐標，坐標只是變形測量中非常重要的中間結(jié)果。因此，變形監(jiān)測的坐標系統(tǒng)可根據(jù)工程需要靈活建立?，F(xiàn)在是18頁\一共有35頁\編輯于星期三3.變形測量的特點多種觀測技術(shù)的綜合應(yīng)用任何一種測量技術(shù)都有可能用于變形測量，尤其對于大型工程建筑物，例如大壩變形測量，需要多種測量技術(shù)的綜合運用，如它的外部觀測，可采用常規(guī)大地測量技術(shù)或GPS技術(shù)，它的內(nèi)部觀測則要采用多種準直測量技術(shù)和正、倒錘測量技術(shù)等。精度要求高變形體的變形量一般較小，為了準確區(qū)分變形量和測量誤差，必須提高測量精度，變形監(jiān)測的觀測誤差往往要求在變形允許值的～

之間，甚至要求最高的測量精度?，F(xiàn)在是19頁\一共有35頁\編輯于星期三4.變形測量的基本原理

變形測量的基本方法是在變形體的變形特征處設(shè)置一些點（稱為目標點或變形點、監(jiān)測點），重復(fù)測算這些點的坐標，從點的坐標變化中獲取變形信息。現(xiàn)在是20頁\一共有35頁\編輯于星期三4.變形測量的基本原理為了得到目標點的位置變化,需要一個穩(wěn)定的點作參考,稱參考點或基準點。參考點必須穩(wěn)固,對平面來說,參考點不能水平移動；對高程來說,參考點不能升降設(shè)立參考點的措施不外“遠離”和“深埋”?！斑h離”:參考點遠離變形體,使參考點在變形影響范圍之外；“深埋”:將參考點設(shè)立在基巖或深部穩(wěn)定土層上,如深埋雙金屬管標志和倒錘?，F(xiàn)在是21頁\一共有35頁\編輯于星期三4.變形測量的基本原理

但是,措施不是結(jié)論。測量人靠數(shù)據(jù)說話多個參考點形成參考網(wǎng)，并進行重復(fù)觀測參考網(wǎng)穩(wěn)定性判斷平均間隙法現(xiàn)在是22頁\一共有35頁\編輯于星期三4.變形測量的基本原理

參考點對相對變形信息至關(guān)重要,但對絕對變形信息的求取卻無直接關(guān)系?，F(xiàn)在是23頁\一共有35頁\編輯于星期三5.變形測量的精度現(xiàn)在是24頁\一共有35頁\編輯于星期三現(xiàn)在是25頁\一共有35頁\編輯于星期三項目位移中誤差限值水平位移壩體重力壩±1.0mm拱壩徑向±2.0mm切向±1.0mm壩基重力壩±0.3mm拱壩徑向±1.0mm切向±0.5mm壩體、壩基垂直位移±1.0mm壩體、壩基撓度±0.3mm傾斜壩體±5.0″壩基±1.0″壩體表面接縫與裂縫±0.2mm近壩區(qū)巖體水平位移±2.0mm垂直位移壩下游±1.5mm庫區(qū)±2.0mm滑坡體和高邊坡水平位移±0.3～3.0mm垂直位移±3.0mm裂縫±1.0mm混凝土大壩變形監(jiān)測的精度現(xiàn)在是26頁\一共有35頁\編輯于星期三6.變形測量的周期為了獲得變形體的變形和變形時間特征，變形測量采用重復(fù)觀測的方法，理想的情況是不間斷地連續(xù)進行。變形信息才能在兩期測算坐標之間的比較中及時反映出來。變形測量重復(fù)觀測的時間間隔稱為觀測周期(也稱監(jiān)測周期)?，F(xiàn)在是27頁\一共有35頁\編輯于星期三6.變形測量的周期就具體工程項目而言，觀測周期與工程的大小、測點所在位置的重要性、觀測目的以及一次觀測所需要的時間長短有關(guān)。變形監(jiān)測的周期應(yīng)以能系統(tǒng)反映所測變形的變化過程且不遺漏其變化時刻為原則，根據(jù)單位時間內(nèi)變形量的大小及外界影響因素確定。在工程建筑物建成初期，變形速度較快，觀測次數(shù)應(yīng)多一些；隨著建筑物趨向穩(wěn)定，可以減少觀測次數(shù)，但仍應(yīng)堅持長期觀測，以便能發(fā)現(xiàn)異常變化。對于周期性的變形，在一個變形周期內(nèi)至少應(yīng)觀測2次。說明：現(xiàn)在是28頁\一共有35頁\編輯于星期三6.變形測量的周期如遇特殊情況，如暴雨、洪水、地震等，應(yīng)進行加測。及時進行第一周期的觀測有重要意義。因為延誤最初的測量就可能失去已經(jīng)發(fā)生的變形數(shù)據(jù)，而且以后各周期的重復(fù)測量成果都是與第一次成果相比較的，所以應(yīng)特別重視第一次的觀測質(zhì)量?，F(xiàn)在是29頁\一共有35頁\編輯于星期三7.變形測量的研究現(xiàn)狀及進展變形監(jiān)測技術(shù)的現(xiàn)狀現(xiàn)場巡視現(xiàn)場巡視檢查是變形監(jiān)測中的一個重要內(nèi)容；采用簡單量具或臨時安裝的儀器設(shè)備在建筑物及其周圍定期或不定期進行檢查；檢查結(jié)果可以定性描述，也可以定量描述?，F(xiàn)在是30頁\一共有35頁\編輯于星期三7.變形測量的研究現(xiàn)狀及進展變形監(jiān)測技術(shù)的現(xiàn)狀位移監(jiān)測位移監(jiān)測主要包括沉降監(jiān)測、水平位移監(jiān)測、撓度監(jiān)測、裂縫監(jiān)測等；對于不同類型的工程，各類監(jiān)測項目的方法和要求有一定的差異。沉降監(jiān)測的常用方法：水平位移監(jiān)測的常用方法：幾何水準、三角高程、液體靜力水準等；傳統(tǒng)大地測量方法、攝影測量方法、基準線法、空間定位技術(shù)、專門測量方法等對于絕大多數(shù)工程項目，僅僅監(jiān)測變形是不夠的，僅有變形信息無法進行變形分析和物理解釋，需要同時檢測記錄一些其他項目，包括環(huán)境量、應(yīng)變、應(yīng)力、滲流等?，F(xiàn)在是31頁\一共有35頁\編輯于星期三7.變形測量的研究現(xiàn)狀及進展變形監(jiān)測技術(shù)的現(xiàn)狀環(huán)境量監(jiān)測環(huán)境量監(jiān)測一般包括氣溫、氣壓、降水量、風力、風向等。對于水工建筑物，還應(yīng)監(jiān)測庫水位、庫水溫度、冰壓力、壩前淤積和下游沖刷等；對于橋梁工程，還應(yīng)監(jiān)測河水流速、流向、泥沙含量、河水溫度、橋址區(qū)河床變化等。總之，對于不同的工程，除了一般性的環(huán)境量監(jiān)測外，還要進行一些針對性的監(jiān)測工作?，F(xiàn)在是32頁\一共有35頁\編輯于星期三7.變形測量的研究現(xiàn)狀及進展變形監(jiān)測技術(shù)的現(xiàn)狀滲流監(jiān)測滲流監(jiān)測主要包括地下水位監(jiān)測、滲透壓力監(jiān)測、滲流量監(jiān)測等。對于水工建筑物，還要包括揚壓力監(jiān)測、水質(zhì)監(jiān)測等。應(yīng)力、應(yīng)變監(jiān)測應(yīng)力、應(yīng)變監(jiān)測的主要項目包括：混凝土應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測、錨桿（錨索）應(yīng)力監(jiān)測、鋼筋應(yīng)力監(jiān)測、鋼板應(yīng)力監(jiān)測、溫度監(jiān)測等。應(yīng)力、應(yīng)變的監(jiān)測應(yīng)與變形監(jiān)測、滲流監(jiān)測等項目結(jié)合布置，以便監(jiān)測資料的相互驗證和綜合分析。應(yīng)力、應(yīng)變監(jiān)測一般采用專門的應(yīng)力計和應(yīng)變計進行?，F(xiàn)在是33頁\一共有35頁\編輯于星期三7.變形測量的研究現(xiàn)狀及進展變形監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展