現(xiàn)代測(cè)量學(xué)課件 第16章 變形監(jiān)測(cè)_第1頁(yè)
現(xiàn)代測(cè)量學(xué)課件 第16章 變形監(jiān)測(cè)_第2頁(yè)
現(xiàn)代測(cè)量學(xué)課件 第16章 變形監(jiān)測(cè)_第3頁(yè)
現(xiàn)代測(cè)量學(xué)課件 第16章 變形監(jiān)測(cè)_第4頁(yè)
現(xiàn)代測(cè)量學(xué)課件 第16章 變形監(jiān)測(cè)_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩65頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

第16章變形監(jiān)測(cè)01變形監(jiān)測(cè)概述02工業(yè)與民用建筑變形監(jiān)測(cè)滑坡變形監(jiān)測(cè)04橋梁變形監(jiān)測(cè)03地面沉降變形監(jiān)測(cè)05一、變形監(jiān)測(cè)的概念變形監(jiān)測(cè)概述01變形監(jiān)測(cè)是對(duì)監(jiān)視對(duì)象或物體(簡(jiǎn)稱變形體)進(jìn)行測(cè)量以確定其空間位置隨時(shí)間變化的特征。變形監(jiān)測(cè)又稱變形測(cè)量或變形觀測(cè),它包括全球性的變形監(jiān)測(cè)、區(qū)域性的變形監(jiān)測(cè)和工程的變形監(jiān)測(cè)。全球性的變形監(jiān)測(cè)是對(duì)地球自身的動(dòng)態(tài)變化如自轉(zhuǎn)速率變化、極移、潮汐、全球板塊運(yùn)動(dòng)和地殼形變的監(jiān)測(cè);區(qū)域性的變形監(jiān)測(cè)是對(duì)區(qū)域性地殼形變和地面變形的監(jiān)測(cè);對(duì)于工程的變形監(jiān)測(cè)來(lái)說(shuō),變形體一般包括工程建(構(gòu))筑物(以下簡(jiǎn)稱工程建筑物)、機(jī)器設(shè)備以及其他與工程建設(shè)有關(guān)的自然或人工對(duì)象,如大壩,船閘、橋梁、隧道、高層建筑物、地下建筑物、大型科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、車(chē)船、飛機(jī)、天線、古建筑、油罐、貯礦倉(cāng)、崩滑體、泥石流、采空區(qū)、高邊坡、開(kāi)采沉降區(qū)域等。一、變形監(jiān)測(cè)的概念變形監(jiān)測(cè)概述01變形體用一定數(shù)量的、有代表性的位于變形體上的離散點(diǎn)(稱之為監(jiān)測(cè)點(diǎn)或目標(biāo)點(diǎn))來(lái)代表。監(jiān)測(cè)點(diǎn)的變化可以描述變形體的變形。變形體的變形又分為兩類:即變形體自身的形變和變形體的剛體位移。變形體自身的形變包括:伸縮、錯(cuò)動(dòng)、彎曲和扭轉(zhuǎn)四種變形;而剛體位移則包括整體平移、整體轉(zhuǎn)動(dòng)、整體升降和整體傾斜四種變形。變形監(jiān)測(cè)按時(shí)間特性可分為靜態(tài)變形監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)變形監(jiān)測(cè),靜態(tài)變形監(jiān)測(cè)通過(guò)周期測(cè)量得到,動(dòng)態(tài)變形監(jiān)測(cè)須通過(guò)持續(xù)監(jiān)測(cè)得到。二、變形監(jiān)測(cè)的目的及意義變形監(jiān)測(cè)概述01目的是要獲得變形體變形的空間狀態(tài)和時(shí)間特性,同時(shí)還要解釋變形的原因,包括變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理和變形的幾何分析,及物理解釋兩大任務(wù)。因此,具有實(shí)際應(yīng)用和科學(xué)研究意義:(1)實(shí)際應(yīng)用保障人類生命和財(cái)產(chǎn)安全,監(jiān)測(cè)各種工程建(構(gòu))筑物、各類災(zāi)害體等以及與工程建設(shè)有關(guān)的地質(zhì)構(gòu)造的變形,及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常變化,對(duì)其穩(wěn)定性、安全性做出判斷,以便及時(shí)采取措施進(jìn)行防治或處理,防止事故發(fā)生。(2)科學(xué)研究積累監(jiān)測(cè)分析資料,能更好地解釋變形的機(jī)理,驗(yàn)證變形的假說(shuō),為研究變形體(或?yàn)?zāi)害體)預(yù)報(bào)的理論和方法服務(wù),檢驗(yàn)工程設(shè)計(jì)的理論是否正確、是否合理,為以后的修改及制定設(shè)計(jì)規(guī)范提供依據(jù)。三、變形監(jiān)測(cè)的內(nèi)容和特點(diǎn)變形監(jiān)測(cè)概述01變形監(jiān)測(cè)的內(nèi)容變形監(jiān)測(cè)的內(nèi)容主要包括水平位移和垂直位移監(jiān)測(cè),以及對(duì)偏距、撓度、彎曲、扭轉(zhuǎn)、震動(dòng)、裂縫等用于描述變形體自身形變和剛體位移的幾何量的監(jiān)測(cè)。水平位移是監(jiān)測(cè)點(diǎn)在平面上的變動(dòng);偏距和撓度可以視為某一特定方向的位移;傾斜可以換算成水平或豎直方向上的位移,也可以通過(guò)水平或垂直位移測(cè)量和距離測(cè)量得到。除上述監(jiān)測(cè)內(nèi)容外,還包括與變形有關(guān)的物理量的監(jiān)測(cè),如應(yīng)力、應(yīng)變、溫度、氣壓、水壓(庫(kù)水位、地下水位)、滲流、滲壓等的監(jiān)測(cè)。變形監(jiān)測(cè)的內(nèi)容應(yīng)根據(jù)變形體的性質(zhì)與特點(diǎn)等情況來(lái)確定,要求有明確的針對(duì)性.既要有重點(diǎn),又要作全面考慮,以便能正確反映出變形體的變化情況,達(dá)到監(jiān)視建筑物的安全運(yùn)營(yíng)、了解其變形規(guī)律之目的。三、變形監(jiān)測(cè)的內(nèi)容和特點(diǎn)變形監(jiān)測(cè)概述01變形監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)變形監(jiān)測(cè)的最大特點(diǎn)是要進(jìn)行周期觀測(cè),所謂周期觀測(cè)就是多次的重復(fù)觀測(cè),每一周期的觀測(cè)方案都要一致。重復(fù)觀測(cè)的周期取決于觀測(cè)的目的、預(yù)計(jì)的變形量的大小和速率等。變形監(jiān)測(cè)需要確定合理的測(cè)量精度。對(duì)于不同的任務(wù),變形監(jiān)測(cè)所需要的精度不同。為積累資料而進(jìn)行的變形觀測(cè),或?yàn)橐话愎こ踢M(jìn)行的常規(guī)監(jiān)測(cè)任務(wù),精度可以低一些;而對(duì)大型特種精密工程,對(duì)人類生命和財(cái)產(chǎn)相關(guān)的變形監(jiān)測(cè)任務(wù),則精度要求比較高。因此,根據(jù)變形監(jiān)測(cè)的不同目的,確定合理的觀測(cè)精度和觀測(cè)方法、優(yōu)化觀測(cè)方案、選擇合適的測(cè)量?jī)x器是實(shí)施變形監(jiān)測(cè)的重要前提。三、變形監(jiān)測(cè)的內(nèi)容和特點(diǎn)變形監(jiān)測(cè)概述01變形監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)變形監(jiān)測(cè)的一大特點(diǎn)就是綜合應(yīng)用多種觀測(cè)方法。在設(shè)計(jì)變形監(jiān)測(cè)方案時(shí),一般應(yīng)綜合考慮多種觀測(cè)方法的應(yīng)用,取長(zhǎng)補(bǔ)短,互相校核。近年來(lái),一種趨勢(shì)是幾何變形和物理參數(shù)同時(shí)監(jiān)測(cè),即除了用各類測(cè)量方法采集變形體的幾何變形量之外,也同時(shí)測(cè)量變形體的溫度、應(yīng)力、風(fēng)速、風(fēng)壓和風(fēng)振等物理參數(shù)。此外,要求采用嚴(yán)密的數(shù)據(jù)處理方法是變形監(jiān)測(cè)的另一重要特點(diǎn)。在變形監(jiān)測(cè)中,大量重復(fù)觀測(cè)使得原始數(shù)據(jù)增多,要想從不同時(shí)期的大量觀測(cè)數(shù)據(jù)中準(zhǔn)確地獲取變形體的變形信息,必須采用嚴(yán)密的數(shù)據(jù)處理方法。三、變形監(jiān)測(cè)的內(nèi)容和特點(diǎn)變形監(jiān)測(cè)概述01變形監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)變形監(jiān)測(cè)還需要有多學(xué)科知識(shí)的配合。在確定變形監(jiān)測(cè)精度、優(yōu)化設(shè)計(jì)變形監(jiān)測(cè)方案、合理地分析變形監(jiān)測(cè)成果,特別是進(jìn)行變形的物理解釋時(shí),變形測(cè)量工作者應(yīng)熟悉所研究變形體的情況。例如,研究地殼變形,需要有地球物理的知識(shí);研究工程建筑物的變形,需要有土力學(xué)和土木工程的知識(shí);研究變形的機(jī)理,需要有力學(xué)方面的知識(shí)。可以說(shuō),變形測(cè)量是處于測(cè)繪學(xué)和地球物理、土木工程等科學(xué)的邊緣。一個(gè)成功的變形測(cè)量工作者需要具備其他學(xué)科的知識(shí),才能與其他學(xué)科方面的專家有共同語(yǔ)言,緊密地協(xié)作。四、變形監(jiān)測(cè)的方法變形監(jiān)測(cè)概述01常規(guī)大地測(cè)量法常規(guī)大地測(cè)量法是指用精密測(cè)量?jī)x器測(cè)量方向、角度、邊長(zhǎng)和高差,進(jìn)而精準(zhǔn)確定地面點(diǎn)位置的總稱,包括三角網(wǎng)測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、交會(huì)測(cè)量以及水準(zhǔn)測(cè)量、三角高程測(cè)量等方法。常規(guī)大地測(cè)量技術(shù)包括精密角度測(cè)量、精密距離測(cè)量、精密高程測(cè)量、重力測(cè)量等。目前,智能型高精度測(cè)量機(jī)器人已用于變形監(jiān)測(cè)的許多領(lǐng)域。常規(guī)大地測(cè)量法的優(yōu)點(diǎn)是:可以提供變形體整體的變形狀態(tài),監(jiān)測(cè)面積大,可有效測(cè)定變形體的變形范圍和絕對(duì)位移;觀測(cè)量可以通過(guò)組網(wǎng)的形式進(jìn)行結(jié)果的校核和精度評(píng)定,可靠性較高;靈活性大,能適用于不同的精度要求,適應(yīng)于不同形式和不同的外界條件。但常規(guī)大地測(cè)量法也存在一些缺點(diǎn),主要是外業(yè)工作量大、作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)、效率較低,而且需要測(cè)量人員到現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè),難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測(cè)和測(cè)量過(guò)程的自動(dòng)化或無(wú)人值守監(jiān)測(cè)。四、變形監(jiān)測(cè)的方法變形監(jiān)測(cè)概述01空間測(cè)量技術(shù)和方法GNSS測(cè)量法GNSS技術(shù)已廣泛應(yīng)用于滑坡、地面沉降、地震、地裂縫和各類工程建(構(gòu))筑物的變形監(jiān)測(cè)中。GNSS測(cè)量法用獲得的最新坐標(biāo)值與初始坐標(biāo)之差反映目標(biāo)點(diǎn)(或監(jiān)測(cè)點(diǎn))的運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)變形的目的。GNSS技術(shù)應(yīng)用于變形監(jiān)測(cè)具有以下優(yōu)點(diǎn):①觀測(cè)點(diǎn)之間無(wú)須通視,選點(diǎn)方便;觀測(cè)不受天氣條件的限制,可以進(jìn)行全天候的監(jiān)測(cè);②觀測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)可以同時(shí)測(cè)定,對(duì)于運(yùn)動(dòng)的觀測(cè)點(diǎn)還能精確地測(cè)出它的速度;③在觀測(cè)點(diǎn)之間距離較長(zhǎng)時(shí),其相對(duì)定位的精度優(yōu)于精密光電測(cè)距儀和全站儀的測(cè)量精度;④作業(yè)簡(jiǎn)單方便,自動(dòng)化程度高,可實(shí)現(xiàn)在無(wú)人值守的情況下通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制,實(shí)現(xiàn)對(duì)變形體的連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè),即自動(dòng)按規(guī)定時(shí)刻下載數(shù)據(jù)、自動(dòng)解算和分析。四、變形監(jiān)測(cè)的方法變形監(jiān)測(cè)概述01空間測(cè)量技術(shù)和方法InSAR測(cè)量法利用合成孔徑雷達(dá)(SAR)影像進(jìn)行干涉來(lái)提取相位信息從而獲取地表高程及其變化信息。目前,InSAR技術(shù)以其全天時(shí)、全天候?qū)Φ赜^測(cè),地面高分辨率、高精度以及長(zhǎng)時(shí)間序列等特點(diǎn),已應(yīng)用于地球科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域。特別是在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)、火山的膨脹與收縮監(jiān)測(cè),以及由于地下油、氣、水的抽取導(dǎo)致的地面沉降等。與其他方法相比,用InSAR進(jìn)行地面形變監(jiān)測(cè)的主要優(yōu)點(diǎn)在于:①覆蓋范圍大,方便迅速;②成本低,不需要建立監(jiān)測(cè)網(wǎng);③空間分辨率高,可以獲得某一地區(qū)連續(xù)的地表形變信息;④可以監(jiān)測(cè)或識(shí)別出潛在或未知的地面形變信息;⑤全天候,不受云層及晝夜影響。四、變形監(jiān)測(cè)的方法變形監(jiān)測(cè)概述01攝影測(cè)量和激光掃描技術(shù)攝影測(cè)量法在這些變形體的周?chē)x擇穩(wěn)定的點(diǎn),在這些穩(wěn)定點(diǎn)上安置照相機(jī)或者攝像機(jī),對(duì)變形體進(jìn)行拍攝,然后通過(guò)內(nèi)業(yè)處理得到變形體上目標(biāo)點(diǎn)的二維或者三維的坐標(biāo),通過(guò)對(duì)不同時(shí)期相同目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)變化得到他們的變化情況,從而獲得變形體的變化情況。攝影測(cè)量法的精度主要取決于像點(diǎn)坐標(biāo)的量測(cè)精度和攝影測(cè)量的幾何強(qiáng)度。前者與攝影機(jī)和量測(cè)儀的質(zhì)量、攝影材料的質(zhì)量有關(guān),后者與攝影位置和變形體之間的關(guān)系以及變形體上控制點(diǎn)的數(shù)量和分布有關(guān)。在數(shù)據(jù)處理中采用嚴(yán)密的光束法平差,將外方位元素、控制點(diǎn)的坐標(biāo)以及攝影測(cè)量中的系統(tǒng)誤差如底片形變、鏡頭畸變作為觀測(cè)值或估計(jì)參數(shù)一起進(jìn)行平差計(jì)算,可進(jìn)一步提高變形體上被測(cè)目標(biāo)點(diǎn)的精度。四、變形監(jiān)測(cè)的方法變形監(jiān)測(cè)概述01攝影測(cè)量和激光掃描技術(shù)攝影測(cè)量法目前像片坐標(biāo)精度可達(dá)2~4μm

,目標(biāo)點(diǎn)精度可達(dá)攝影距離的1/105。與其他方法相比,攝影測(cè)量法有下述顯著特點(diǎn):①不需要接觸被監(jiān)測(cè)的變形體;②外業(yè)工作量少,觀測(cè)時(shí)間短,可獲取快速變形過(guò)程,可同時(shí)確定變形體上任意點(diǎn)的變形;③攝影影像的信息量大、種類多、利用率高,可對(duì)變形體產(chǎn)生變形前后的信息做各種后處理,通過(guò)底片可觀測(cè)到變形體在任意時(shí)刻的狀態(tài);④攝影測(cè)量的儀器費(fèi)用較高,數(shù)據(jù)處理對(duì)軟硬件的要求也比較高。四、變形監(jiān)測(cè)的方法變形監(jiān)測(cè)概述01攝影測(cè)量和激光掃描技術(shù)三維激光掃描測(cè)量法三維激光掃描儀是一種集成多種高新技術(shù)的新型測(cè)繪儀器,采用非接觸式高速激光測(cè)量方式,以點(diǎn)云形式獲取地形及復(fù)雜物體三維表面的陣列式幾何圖形數(shù)據(jù),通過(guò)后處理軟件可獲取物體在給定坐標(biāo)系下的三維坐標(biāo)。與傳統(tǒng)的測(cè)量手段相比,三維激光掃描技術(shù)如下優(yōu)點(diǎn):①全天候工作;②數(shù)據(jù)量大,精度較高;③獲取數(shù)據(jù)速度快、實(shí)時(shí)性強(qiáng);④全數(shù)字特征,信息傳輸、加工和表達(dá)容易。三維激光掃描測(cè)量技術(shù)可應(yīng)用于建筑物特征的提取、監(jiān)測(cè)滑坡、度量巖石等的裂縫,還可以記錄和監(jiān)測(cè)古建筑物的變化情況。四、變形監(jiān)測(cè)的方法變形監(jiān)測(cè)概述01攝影測(cè)量和激光掃描技術(shù)三維激光掃描測(cè)量法目前,三維激光掃描測(cè)量技術(shù)已成為地面數(shù)據(jù)采集的重要手段之一,在大范圍數(shù)字高程模型的高精度實(shí)時(shí)獲取、城市三維模型重建、局部區(qū)域的地理信息獲取、斷面三維測(cè)繪、大比例尺地形圖繪制、災(zāi)害評(píng)估、3D城市模型建立、復(fù)雜建筑物施工等方面表現(xiàn)出強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì);而在工程建筑物和構(gòu)筑物的變形監(jiān)測(cè)方面,也已有成功的應(yīng)用實(shí)例。隨著三維激光掃描技術(shù)、三維建模技術(shù)以及計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的不斷發(fā)展,三維激光掃描測(cè)量技術(shù)將成為一種重要且廣泛應(yīng)用的變形監(jiān)測(cè)方法。四、變形監(jiān)測(cè)的方法變形監(jiān)測(cè)概述01專門(mén)測(cè)量方法作為對(duì)常規(guī)大地測(cè)量方法的補(bǔ)充或部分代替,這些專門(mén)的測(cè)量方法用于變形監(jiān)測(cè)具有操作特別方便簡(jiǎn)單、精度特別高等優(yōu)點(diǎn)。偏離水平基準(zhǔn)線的微距離測(cè)量——準(zhǔn)直法水平基準(zhǔn)線通常平行于被監(jiān)測(cè)物體,如大壩、機(jī)器設(shè)備的軸線。偏離基準(zhǔn)線垂直距離或到基準(zhǔn)線所構(gòu)成的垂直基準(zhǔn)面的偏離值稱偏距(或垂距),測(cè)量偏距的過(guò)程稱準(zhǔn)直測(cè)量?;鶞?zhǔn)線(或基準(zhǔn)面)可用光學(xué)法、光電法和機(jī)械法等產(chǎn)生。偏離垂直基準(zhǔn)線的微距離測(cè)量——鉛直法以過(guò)基準(zhǔn)點(diǎn)的鉛垂線為垂直基準(zhǔn)線,沿鉛垂基準(zhǔn)線的目標(biāo)點(diǎn)相對(duì)于鉛垂的水平距離可通過(guò)垂線坐標(biāo)儀、測(cè)尺或傳感器得到。鉛垂基準(zhǔn)線可以用光學(xué)法、光電法或機(jī)械法產(chǎn)生。

四、變形監(jiān)測(cè)的方法變形監(jiān)測(cè)概述01專門(mén)測(cè)量方法液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量法該方法基于貝努利方程,即對(duì)于連通管中處于靜止?fàn)顟B(tài)的液體壓力,滿足等于常數(shù),式中為空氣壓力,為液體密度,為重力加速度,為液體水柱高。按此原理制成的液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量?jī)x或系統(tǒng)可以測(cè)兩點(diǎn)或多點(diǎn)之間的高差。若其中的一個(gè)觀測(cè)頭安置在基準(zhǔn)點(diǎn)上,其他觀測(cè)頭安置在目標(biāo)點(diǎn)上,進(jìn)行多期觀測(cè),則可得各目標(biāo)點(diǎn)的垂直位移。這種方法特別適合建筑物內(nèi)部(如大壩)的沉降觀測(cè),尤其是適用那些使用常規(guī)的光學(xué)水準(zhǔn)法觀測(cè)比較困難且高差又不太大的情況。目前,液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)采用自動(dòng)讀數(shù)裝置,可實(shí)現(xiàn)持續(xù)監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)點(diǎn)可達(dá)上百個(gè)。此外,還發(fā)展了移動(dòng)式系統(tǒng),觀測(cè)的高差可達(dá)數(shù)米,因此也用于橋梁的沉降變形監(jiān)測(cè)。四、變形監(jiān)測(cè)的方法變形監(jiān)測(cè)概述01專門(mén)測(cè)量方法撓度測(cè)量方法撓度曲線為相對(duì)于水平線或鉛直線(稱基準(zhǔn)線)的彎曲線,曲線上某點(diǎn)到基準(zhǔn)線的距離稱為撓度。例如,在建筑物的垂直面內(nèi)各不同點(diǎn)相對(duì)于底點(diǎn)的水平位移就稱為撓度;大壩在水壓作用下產(chǎn)生彎曲,塔柱、塔梁的彎曲以及鉆孔的傾斜等,都可以通過(guò)正、倒垂線法或傾斜測(cè)量方法獲得撓度曲線及其隨時(shí)間的變化;對(duì)于高層建筑物而言,由于其相對(duì)高度較大,故在較小的面積上有很大的集中荷載,從而導(dǎo)致基礎(chǔ)與建筑物的沉陷,其中不均勻的沉陷將導(dǎo)致建筑物傾斜,局部構(gòu)建產(chǎn)生彎曲而引起裂縫;對(duì)于房屋類的高層建筑物,這種傾斜和彎曲將導(dǎo)致建筑物撓曲。四、變形監(jiān)測(cè)的方法變形監(jiān)測(cè)概述01專門(mén)測(cè)量方法撓度測(cè)量方法建筑物的撓度可由觀測(cè)不同高度處的傾斜來(lái)?yè)Q算求得。大壩的撓度可采用正垂線法測(cè)得,即在壩體豎井中從壩頂附近掛下一根鉛垂線而直通到壩底。在鉛垂線的不同高程上設(shè)置測(cè)點(diǎn),以坐標(biāo)儀測(cè)出各點(diǎn)與鉛垂線之間的相對(duì)位移值。撓度曲線的各測(cè)點(diǎn)構(gòu)成導(dǎo)線,在端點(diǎn)與周?chē)谋O(jiān)測(cè)的聯(lián)測(cè),通過(guò)周期觀測(cè),可獲取撓度曲線的變化。四、變形監(jiān)測(cè)的方法變形監(jiān)測(cè)概述01專門(mén)測(cè)量方法裂縫的觀測(cè)方法工程建(構(gòu))筑物的裂縫觀測(cè)內(nèi)容包括對(duì)裂縫編號(hào),觀測(cè)裂縫的位置、走向、長(zhǎng)度、寬度等,對(duì)于重要的裂縫,需埋設(shè)觀測(cè)標(biāo)志,并定期測(cè)定兩個(gè)標(biāo)志點(diǎn)之間距離的變化,確定裂縫的發(fā)展情況?;炷链髩魏屯翂蔚牧芽p觀測(cè)十分重要,觀測(cè)次數(shù)與裂縫的部位、長(zhǎng)度、寬度、形狀和發(fā)展變化情況有關(guān),應(yīng)與溫度、水位和其他監(jiān)測(cè)項(xiàng)目相結(jié)合。對(duì)于建筑預(yù)留縫和巖石裂縫這種更小距離的測(cè)量,一般通過(guò)預(yù)埋內(nèi)部測(cè)微計(jì)和外部測(cè)微計(jì)進(jìn)行。測(cè)微計(jì)通常由金屬絲或銦瓦絲與測(cè)表構(gòu)成,其精度可優(yōu)于0.01mm。四、變形監(jiān)測(cè)的方法變形監(jiān)測(cè)概述01專門(mén)測(cè)量方法振動(dòng)的觀測(cè)方法對(duì)塔式建筑物,從溫度和風(fēng)力荷載作用下會(huì)來(lái)回?cái)[動(dòng),從而就需要對(duì)建筑物進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀測(cè),即振動(dòng)(擺動(dòng))觀測(cè)。有的橋梁也需進(jìn)行振動(dòng)觀測(cè),對(duì)于特高建筑,也存在振動(dòng)現(xiàn)象,例如美國(guó)紐約的帝國(guó)大廈,高102層,觀測(cè)結(jié)果表明,在風(fēng)荷載作用下,其最大擺動(dòng)幅度可達(dá)7.6cm。觀測(cè)建筑物的振動(dòng),可采用專門(mén)的光電觀測(cè)系統(tǒng),其原理與激光鉛直相似。也可采用GPS技術(shù)進(jìn)行持續(xù)的動(dòng)態(tài)振動(dòng)觀測(cè)。四、變形監(jiān)測(cè)的方法變形監(jiān)測(cè)概述01專門(mén)測(cè)量方法振動(dòng)的觀測(cè)方法基于信號(hào)轉(zhuǎn)換的傳感技術(shù),可以把變形監(jiān)測(cè)中需要確定的距離、角度、高差、傾角等幾何量及其微小變化轉(zhuǎn)化為電信號(hào),按轉(zhuǎn)換原理可分為電感式、電容式、光電式、電阻式、壓電式和壓抗式等信號(hào)轉(zhuǎn)換。由上述原理所制造的各種傳感器有電感式傳感器中的差動(dòng)變壓器、直線式感應(yīng)同步器、電容式傳感器、光柵式傳感器、硅光電池、電荷耦合器(CCD,又稱固態(tài)圖像傳感器)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器等。將這些用于變形監(jiān)測(cè)以及精密測(cè)量的傳感器安裝在伸縮儀、應(yīng)變儀、準(zhǔn)直儀、鉛直儀、測(cè)斜儀以及靜力水準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)中,通過(guò)數(shù)據(jù)獲取、信號(hào)處理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與通訊,可將成百上千個(gè)目標(biāo)點(diǎn)上的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)終端或數(shù)據(jù)處理中心,實(shí)現(xiàn)對(duì)變形體的持續(xù)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)的自動(dòng)記錄、傳輸與處理。五、變形監(jiān)測(cè)的精度和周期變形監(jiān)測(cè)概述01對(duì)于不同的監(jiān)測(cè)目的,其所要求的精度不同。一般為積累資料而進(jìn)行的變形監(jiān)測(cè),其精度可以低一些;如果變形監(jiān)測(cè)是為了確保建筑物的安全,則測(cè)量精度應(yīng)小于允許變形值的1/20~1/10;如果是為了研究變形的過(guò)程,則監(jiān)測(cè)精度還應(yīng)更高。由于變形監(jiān)測(cè)的重要性和目前測(cè)量技術(shù)的進(jìn)步,測(cè)量費(fèi)用所占工程費(fèi)用的比例較小,故變形監(jiān)測(cè)的精度要求一般較嚴(yán)。目前,對(duì)于重要工程,一般要求“以當(dāng)時(shí)所能達(dá)到的最高精度為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行變形觀測(cè)”。對(duì)于不同類型的工程建筑物,其變形監(jiān)測(cè)的精度要求差別較大,同一建筑物,不同部位不同時(shí)間對(duì)觀測(cè)精度的要求也不盡相同。五、變形監(jiān)測(cè)的精度和周期變形監(jiān)測(cè)概述01變形監(jiān)測(cè)須重復(fù)進(jìn)行,每隔一定時(shí)間間隔所作的監(jiān)測(cè)工作稱觀測(cè)周期,觀測(cè)周期與監(jiān)測(cè)目的、工程大小、觀測(cè)點(diǎn)位置、數(shù)量以及觀測(cè)一次所需時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)。一個(gè)周期可從幾小時(shí)到幾天,觀測(cè)速度要盡可能地快,觀測(cè)周期要盡可能縮短,以免在觀測(cè)期間某些觀測(cè)點(diǎn)產(chǎn)生位移。同時(shí),變形監(jiān)測(cè)的頻率取決于變形值的大小、變形速度和觀測(cè)目的。通常要求觀測(cè)次數(shù)既能反映出變化的過(guò)程,又不遺漏變化的時(shí)刻。一般在監(jiān)測(cè)初期,變形體的變形速度比較快,觀測(cè)頻率要大一些;經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,變形體逐步穩(wěn)定,觀測(cè)次數(shù)可逐步減少;在掌握了一定的規(guī)律或變形穩(wěn)定后,可固定其觀測(cè)周期;在遇到特殊情況時(shí)(如遇地震、洪水、強(qiáng)降雨時(shí)),應(yīng)及時(shí)觀測(cè)。及時(shí)進(jìn)行第一周期的觀測(cè)有重要的意義。因?yàn)檠诱`初始測(cè)量就可能失去已經(jīng)發(fā)生的變形資料,以后各周期的測(cè)量成果是與第一期相比較的,所以要特別重視第一次觀測(cè)的質(zhì)量。六、變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理變形監(jiān)測(cè)概述01變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可分為兩種:一種是監(jiān)測(cè)網(wǎng)的周期觀測(cè)數(shù)據(jù),根據(jù)這些數(shù)據(jù),計(jì)算網(wǎng)點(diǎn)的坐標(biāo),進(jìn)行參考點(diǎn)穩(wěn)定性檢驗(yàn)和周期間的疊合分析,從而得到目標(biāo)點(diǎn)的位移;另一種是各監(jiān)測(cè)點(diǎn)上的某一種特定的形成時(shí)間序列的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),如該點(diǎn)的沉降值、某一方向上的位移值以及其他與變形監(jiān)測(cè)有關(guān)的量,如氣溫、體溫、水溫、水位、滲流、應(yīng)力、應(yīng)變等,對(duì)他們進(jìn)行回歸分析、相關(guān)分析、時(shí)序分析和統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn),確定變形過(guò)程及趨勢(shì)。此外,還應(yīng)進(jìn)一步做變形體的變形模型分析,進(jìn)行變形模型參數(shù)如剛體變形及相對(duì)形變參數(shù)估計(jì)和統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)。六、變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理變形監(jiān)測(cè)概述01變形分析又可分為變形的幾何分析和物理解釋。幾何分析在于確定變形量的大小、方向及其變化,即變形體形態(tài)的動(dòng)態(tài)變化;物理解釋在于確定引起變形的原因(例如是由某種荷載為主引起的周期性變形)和確定變形的模式(屬于彈性變形還是塑性變形,是自身內(nèi)部變形還是整體變形等)。一般來(lái)說(shuō),幾何分析是基礎(chǔ),主要是確定相對(duì)和絕對(duì)位移量,物理解釋則是在于從本質(zhì)上認(rèn)識(shí)變形。變形的物理解釋和變形預(yù)報(bào)可根據(jù)確定函數(shù)法,如動(dòng)力學(xué)方程等方法進(jìn)行,也可根據(jù)大量的監(jiān)測(cè)資料用統(tǒng)計(jì)分析法進(jìn)行,同時(shí)還可將兩種方法結(jié)合起來(lái)進(jìn)行綜合分析預(yù)報(bào)??偟膩?lái)說(shuō),變形監(jiān)測(cè)是基礎(chǔ),變形分析是手段,變形預(yù)報(bào)是目的,變形觀測(cè)數(shù)據(jù)處理過(guò)程就是進(jìn)行變形分析和預(yù)報(bào)的過(guò)程。一、概述工業(yè)與民用建筑變形監(jiān)測(cè)02工業(yè)與民用建筑通常都是建筑在壓縮性地基上,當(dāng)建筑物建設(shè)時(shí),由于改變了地面的原有狀態(tài),并對(duì)地基施加了外力,從而引起地基及周?chē)貙拥淖冃?。建筑物本身及其基礎(chǔ),也由于地基的變形及其外部荷載與內(nèi)部應(yīng)力的作用而產(chǎn)生變形。因此,工業(yè)與民用建筑從施工開(kāi)始,到全部工程竣工后的一段時(shí)間內(nèi),應(yīng)按施工與設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行沉降、位移和傾斜等變形觀測(cè)。觀測(cè)一般分為兩部分:一部分是觀測(cè)高層建筑施工造成周?chē)徑ǎ?gòu))筑物和支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形,以保證安全和正確指導(dǎo)施工;另一部分是在整個(gè)施工過(guò)程中和竣工后,觀測(cè)建筑物自身各部位的變形,以檢查施工質(zhì)量和工程設(shè)計(jì)的正確性,為地基基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)反饋信息。一、概述工業(yè)與民用建筑變形監(jiān)測(cè)02工業(yè)與民用建筑的基礎(chǔ)沉降是最主要的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目,相關(guān)規(guī)范中都規(guī)定為必測(cè)項(xiàng)目。通常情況下,由沉降監(jiān)測(cè)資料可以計(jì)算基礎(chǔ)的絕對(duì)沉降量、均勻沉降量、不均勻沉降量和平均沉降量。由不均勻沉降量可以計(jì)算建筑主體結(jié)構(gòu)的相對(duì)傾斜和相對(duì)彎曲(撓度)?;A(chǔ)的不均勻沉降可以導(dǎo)致建筑物的扭轉(zhuǎn)。當(dāng)不均勻沉降產(chǎn)生的應(yīng)力超過(guò)建筑物的容許應(yīng)力時(shí),會(huì)導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生裂縫。所以說(shuō),建筑物本身產(chǎn)生的傾斜與裂縫,起因是基礎(chǔ)不均勻沉降。均勻沉降不會(huì)使建筑物出現(xiàn)斷裂、裂縫和傾斜等現(xiàn)象,但絕對(duì)值過(guò)大的均勻沉降也會(huì)導(dǎo)致一些不良后果。例如,建筑物地下部分的地面可能下降到地下水位以下,因而使建筑物的地下部分被淹沒(méi)。所以,工業(yè)與民用建筑的傾斜(包括不均勻沉降和施工誤差引起的)也是必要的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目,而裂縫可根據(jù)結(jié)構(gòu)變形大小來(lái)確定是否需要進(jìn)行監(jiān)測(cè)。一、概述工業(yè)與民用建筑變形監(jiān)測(cè)02由于工業(yè)與民用建筑的主要監(jiān)測(cè)內(nèi)容是基礎(chǔ)沉降和建筑物本身的傾斜,其監(jiān)測(cè)精度應(yīng)根據(jù)建筑物的允許沉降量、允許傾斜度、允許相對(duì)彎矩來(lái)決定,同時(shí)也應(yīng)考慮其沉降速度。建筑物的允許變形值大多是由設(shè)計(jì)單位提供的,一般可直接套用。根據(jù)允許變形值,可按1/10~1/20的要求來(lái)確定變形監(jiān)測(cè)的精度,由變形監(jiān)測(cè)的精度確定測(cè)量?jī)x器和測(cè)量方法。工業(yè)與民用建筑變形監(jiān)測(cè)的周期,在結(jié)構(gòu)加載施工期(比如大樓封頂前),通常根據(jù)荷載增加的時(shí)間來(lái)確定。比如,大樓每增高一層,加載后觀測(cè)一次;建筑結(jié)構(gòu)加載全部完畢后,則采取定期觀測(cè),周期大小可根據(jù)變形的速率確定;當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后,就可以停止觀測(cè)。二、工業(yè)與民用建筑物的沉降觀測(cè)工業(yè)與民用建筑變形監(jiān)測(cè)02按規(guī)范規(guī)定,工業(yè)與民用建筑物的沉降觀測(cè)可分別進(jìn)行建筑物場(chǎng)地沉降觀測(cè)、基坑回彈觀測(cè)、地基土分層沉降觀測(cè)和建筑物沉降觀測(cè)。這里主要介紹建筑物沉降觀測(cè)。建筑物的沉降是指建筑物及其基礎(chǔ)在垂直方向上的變形(即垂直位移)。沉降觀測(cè)就是測(cè)定建筑物上所設(shè)觀測(cè)點(diǎn)(監(jiān)測(cè)點(diǎn))與基準(zhǔn)點(diǎn)之間隨時(shí)間變化的高差變化量。通常采用精密水準(zhǔn)測(cè)量或液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量的方法進(jìn)行。沉降觀測(cè)是變形觀測(cè)中的重要內(nèi)容之一。一般而言,下列建筑物和構(gòu)筑物需要進(jìn)行系統(tǒng)的沉降觀測(cè):高層建筑物,重要廠房的柱基及主要設(shè)備基礎(chǔ),連續(xù)性生產(chǎn)和受震動(dòng)較大的設(shè)備基礎(chǔ),工業(yè)爐(如煉鋼的高爐等),高大的構(gòu)筑物(如水塔、煙囪等),人工加固的地基、回填土、地下水位較高或大孔性土地基上的建筑物等。二、工業(yè)與民用建筑物的沉降觀測(cè)工業(yè)與民用建筑變形監(jiān)測(cè)02沉降觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)的布設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)是觀測(cè)建筑物垂直變形的基準(zhǔn)?;鶞?zhǔn)點(diǎn)要根據(jù)建(構(gòu))筑物變形觀測(cè)的具體要求而設(shè)置,如果要求較高,基準(zhǔn)點(diǎn)必須深埋,甚至要達(dá)到基巖,或者要埋設(shè)雙金屬水準(zhǔn)點(diǎn),以計(jì)算其因溫度變化而產(chǎn)生的升降量。因此,要綜合考慮基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性、觀測(cè)方法和建(構(gòu))筑物的要求而設(shè)計(jì)和布設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)。①一般最少應(yīng)布設(shè)三個(gè)水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn),基準(zhǔn)點(diǎn)之間最好每期均聯(lián)測(cè)并進(jìn)行穩(wěn)定性分析。②基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)在受壓、受震范圍以外,埋深至少在凍土線以下0.5m,以確保其穩(wěn)定性;埋設(shè)后應(yīng)達(dá)到穩(wěn)定方可開(kāi)始觀測(cè),一般不宜少于15天。③工作基點(diǎn)離觀測(cè)點(diǎn)(監(jiān)測(cè)點(diǎn))的距離不應(yīng)大于100m,以便于觀測(cè)和提高精度。二、工業(yè)與民用建筑物的沉降觀測(cè)工業(yè)與民用建筑變形監(jiān)測(cè)02沉降觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)是固定在建筑物結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、柱、墻上的測(cè)量標(biāo)志,是測(cè)量沉降量的依據(jù)。因此,監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)目和位置應(yīng)根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)、大小、荷載、基礎(chǔ)形式和地質(zhì)條件等情況而確定,要能全面反映建筑物的沉降情況。一般在建筑物四周角點(diǎn)、沿外墻每隔10~20m設(shè)立監(jiān)測(cè)點(diǎn);在最容易沉降變形的地方,如設(shè)備基礎(chǔ)、柱子基礎(chǔ)、伸縮縫兩旁、基礎(chǔ)形式改變處、地質(zhì)點(diǎn)條件改變處、高低層建筑物連接處、新老建筑物連接處等設(shè)立監(jiān)測(cè)點(diǎn)。在高大圓形煙囪、水塔或配煤罐等的周?chē)蜉S線上至少布設(shè)三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。二、工業(yè)與民用建筑物的沉降觀測(cè)工業(yè)與民用建筑變形監(jiān)測(cè)02沉降觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)分兩種形式:圖(a)為墻上監(jiān)測(cè)點(diǎn),圖(b)為設(shè)在柱上的監(jiān)測(cè)點(diǎn),其標(biāo)高一般在室外地坪+0.5m處較為適宜;右圖為設(shè)在基礎(chǔ)上的監(jiān)測(cè)點(diǎn)。二、工業(yè)與民用建筑物的沉降觀測(cè)工業(yè)與民用建筑變形監(jiān)測(cè)02沉降觀測(cè)的實(shí)施應(yīng)在建筑物基坑開(kāi)挖之前,開(kāi)始進(jìn)行基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)的布設(shè)與觀測(cè),對(duì)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)應(yīng)貫穿于整個(gè)施工過(guò)程中,持續(xù)到建成后若干年,直到沉降現(xiàn)象基本停止時(shí)為止。沉降觀測(cè)時(shí)間與周期的確定①基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)、監(jiān)測(cè)點(diǎn)埋設(shè)穩(wěn)固后,均應(yīng)至少觀測(cè)兩次。②普通建筑可在基礎(chǔ)完工后或地下室砌完后開(kāi)始觀測(cè),大型、高層建筑可在基礎(chǔ)墊層或基礎(chǔ)底部完成后開(kāi)始觀測(cè)。③觀測(cè)次數(shù)和觀測(cè)間隔時(shí)間應(yīng)視地基與荷載情況而定。民用高層建筑可每加高1~5層觀測(cè)一次;工業(yè)建筑可按施工階段分別進(jìn)行觀測(cè),或者應(yīng)至少在增加荷載25%、50%、75%、100%時(shí)各觀測(cè)一次。二、工業(yè)與民用建筑物的沉降觀測(cè)工業(yè)與民用建筑變形監(jiān)測(cè)02沉降觀測(cè)的實(shí)施④施工過(guò)程中若因故暫停施工,應(yīng)在停工和重新開(kāi)工時(shí)各觀測(cè)一次;停工期間每隔2~3個(gè)月觀測(cè)一次。⑤竣工后要按沉降量大小定期進(jìn)行觀測(cè)。開(kāi)始可每隔1~2個(gè)月觀測(cè)一次,以每次沉降量在5~10mm以內(nèi)為限度,否則要增加觀測(cè)次數(shù);此后,除特殊情況外,可在第一年觀測(cè)3~4次,第二年觀測(cè)2~3次,隨著沉降量的減少,逐漸延長(zhǎng)觀測(cè)周期,直至沉降速率穩(wěn)定為止(小于0.01~0.04mm/天)。二、工業(yè)與民用建筑物的沉降觀測(cè)工業(yè)與民用建筑變形監(jiān)測(cè)02沉降觀測(cè)的實(shí)施沉降觀測(cè)的技術(shù)要求沉降觀測(cè)一般采用精密水準(zhǔn)測(cè)量的方法。觀測(cè)時(shí),除應(yīng)遵守與精密水準(zhǔn)測(cè)量有關(guān)的規(guī)定外,還應(yīng)注意以下事項(xiàng):①水準(zhǔn)路線應(yīng)盡量構(gòu)成閉合環(huán)形式。②采用固定觀測(cè)員、固定儀器、固定施測(cè)路線的“三固定”的方法來(lái)提高觀測(cè)精度。③觀測(cè)應(yīng)在成像清晰、穩(wěn)定的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行。測(cè)完各觀測(cè)點(diǎn)后,必須再測(cè)后視點(diǎn),同一后視點(diǎn)的兩次讀數(shù)之差不得超過(guò)±1mm。④前后視觀測(cè)最好用同一水準(zhǔn)尺,水準(zhǔn)尺離儀器的距離應(yīng)小于40m,前、后視距應(yīng)用皮尺丈量,使之大致相等。二、工業(yè)與民用建筑物的沉降觀測(cè)工業(yè)與民用建筑變形監(jiān)測(cè)02沉降觀測(cè)的實(shí)施沉降觀測(cè)的技術(shù)要求⑤精度指標(biāo)應(yīng)按《建筑變形測(cè)量規(guī)范》(JGJ8-2016)中第3.2.2條和第4.2.3條規(guī)定執(zhí)行。一般來(lái)說(shuō),對(duì)普通廠房建筑物、混凝土大壩的沉降觀測(cè),要求能反映出2mm的沉降量;對(duì)于大型建筑物、重要廠房和重要設(shè)備基礎(chǔ)的沉降觀測(cè),要能反映出1mm的沉降量;精密工程如高能粒子加速器、大型拋物面天線等,沉降觀測(cè)的精度要求為±0.05~±0.2mm。⑥基準(zhǔn)點(diǎn)的高程變化將直接影響沉降觀測(cè)的結(jié)果,因此,應(yīng)定期檢查基準(zhǔn)點(diǎn)的高程變化情況。二、工業(yè)與民用建筑物的沉降觀測(cè)工業(yè)與民用建筑變形監(jiān)測(cè)02沉降觀測(cè)的成果整理和分析檢查計(jì)算觀測(cè)數(shù)據(jù)、分析研究沉降變形的規(guī)律和特征的工作,稱為沉降觀測(cè)的成果整理,屬沉降觀測(cè)的內(nèi)業(yè)工作。觀測(cè)資料的整理沉降觀測(cè)應(yīng)采用專用的記錄手簿。每次觀測(cè)結(jié)束后,應(yīng)檢查手簿記錄是否正確、精度是否合格、文字說(shuō)明是否齊全。然后,將各觀測(cè)點(diǎn)的歷次高程等有關(guān)數(shù)據(jù)填入成果表,并計(jì)算兩次觀測(cè)之間的沉降量與累計(jì)沉降量;注明觀測(cè)日期和荷重情況;編寫(xiě)變形觀測(cè)報(bào)告和說(shuō)明;繪制工程平面位置圖及基準(zhǔn)點(diǎn)分布圖、沉降觀測(cè)點(diǎn)分布圖及時(shí)間-荷載-沉降量曲線圖(圖16-3)等。由上述成果資料就可以看出建筑物沉降與時(shí)間、荷載的關(guān)系。二、工業(yè)與民用建筑物的沉降觀測(cè)工業(yè)與民用建筑變形監(jiān)測(cè)02沉降觀測(cè)的成果整理和分析檢查計(jì)算觀測(cè)數(shù)據(jù)、分析研究沉降變形的規(guī)律和特征的工作,稱為沉降觀測(cè)的成果整理,屬沉降觀測(cè)的內(nèi)業(yè)工作。觀測(cè)資料的整理二、工業(yè)與民用建筑物的沉降觀測(cè)工業(yè)與民用建筑變形監(jiān)測(cè)02沉降觀測(cè)的成果整理和分析檢查計(jì)算觀測(cè)數(shù)據(jù)、分析研究沉降變形的規(guī)律和特征的工作,稱為沉降觀測(cè)的成果整理,屬沉降觀測(cè)的內(nèi)業(yè)工作。觀測(cè)資料的整理觀測(cè)資料的分析對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和統(tǒng)計(jì),并分析建筑物的變形過(guò)程、變形規(guī)律、變形幅度、變形原因、變形值與引起變形因素之間的關(guān)系,判斷建筑物工作情況是否正常,并預(yù)報(bào)其今后的變形趨勢(shì)等。一、橋梁變形監(jiān)測(cè)的目的橋梁變形監(jiān)測(cè)03保證橋梁安全運(yùn)營(yíng)由于氣候、環(huán)境等自然因素的作用和日益增加的交通量及重車(chē)、超重車(chē)過(guò)橋數(shù)量不斷增加,橋梁結(jié)構(gòu)使用功能的退化必然發(fā)生。大跨徑橋梁施工和運(yùn)營(yíng)環(huán)境復(fù)雜,以及其輕柔化和功能的復(fù)雜化,安全性是不容忽視的。驗(yàn)證設(shè)計(jì)參數(shù)由于橋梁觀測(cè)數(shù)據(jù)可以為驗(yàn)證結(jié)構(gòu)分析模型、計(jì)算假定和設(shè)計(jì)方法提供反饋信息,并可用于深入研究大跨度橋梁結(jié)構(gòu)及在自然環(huán)境中的未知或不確定性問(wèn)題。橋梁安全觀測(cè)信息反饋給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的更深遠(yuǎn)的意義在于,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法與相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等可能得以改進(jìn),對(duì)橋梁在各種交通條件和自然環(huán)境下的真實(shí)行為的理解以及對(duì)環(huán)境荷載的合理建模是將來(lái)實(shí)現(xiàn)橋梁“虛擬設(shè)計(jì)”的基礎(chǔ)。一、橋梁變形監(jiān)測(cè)的目的橋梁變形監(jiān)測(cè)03檢驗(yàn)工程施工質(zhì)量橋梁建成之后,如何對(duì)橋梁的實(shí)際品質(zhì)進(jìn)行鑒定是業(yè)主最關(guān)心的問(wèn)題。飛機(jī)、船舶、汽車(chē)等批量生產(chǎn)的機(jī)械設(shè)備,可以通過(guò)破壞性原型試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)的滿足程度。橋梁等建筑結(jié)構(gòu)屬于單件生產(chǎn),不可能進(jìn)行破壞性原型試驗(yàn),因此,非破壞性檢驗(yàn)技術(shù)受到了特別關(guān)注。巡回目檢的方法簡(jiǎn)單方便,但缺陷也是顯而易見(jiàn)的,不僅目檢結(jié)果因人而異,而且無(wú)法對(duì)橋梁的整體品質(zhì)做出定量判斷。因此,結(jié)構(gòu)狀態(tài)及參數(shù)辨識(shí)問(wèn)題的解決不僅具有重要的理論價(jià)值,而且具有廣闊的應(yīng)用前景。為科學(xué)研究和健康診斷提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為了能及時(shí)地發(fā)現(xiàn)橋梁運(yùn)營(yíng)過(guò)程中存在的隱患,有必要對(duì)橋梁工作狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)的分析與監(jiān)控,為橋梁主管部門(mén)的決策提供依據(jù),而這些工作都需要完整的觀測(cè)數(shù)據(jù)。二、橋梁變形監(jiān)測(cè)的內(nèi)容橋梁變形監(jiān)測(cè)03橋梁墩臺(tái)變形觀測(cè)橋梁墩臺(tái)的變形觀測(cè)主要包括兩方面:(1)各墩臺(tái)的垂直位移觀測(cè)。主要包括墩臺(tái)特征位置的垂直位移和沿橋軸線方向(或垂直于橋軸線方向)的傾斜觀測(cè)。(2)各墩臺(tái)的水平位移觀測(cè)。其中各墩臺(tái)在上、下游的水平位移觀測(cè)稱為橫向位移觀測(cè);各墩臺(tái)沿橋軸線方向的水平位移觀測(cè)稱為縱向位移觀測(cè)。兩者中,以橫向位移觀測(cè)更為重要。二、橋梁變形監(jiān)測(cè)的內(nèi)容橋梁變形監(jiān)測(cè)03塔柱變形觀測(cè)塔柱在外界荷載的作用下會(huì)發(fā)生變形,及時(shí)而準(zhǔn)確地觀測(cè)塔柱的變形對(duì)分析塔柱的受力狀態(tài)和評(píng)判橋梁工作狀態(tài)有十分重要的作用。塔柱變形觀測(cè)主要包括:(1)塔柱頂部水平位移監(jiān)測(cè);(2)塔柱整體傾斜觀測(cè);(3)塔柱周日變形觀測(cè);(4)塔柱體撓度觀測(cè);(5)塔柱體伸縮量觀測(cè)。二、橋梁變形監(jiān)測(cè)的內(nèi)容橋梁變形監(jiān)測(cè)03橋面水平位移觀測(cè)橋面水平位移主要是指垂直于橋軸線方向的水平位移。橋梁水平位移主要由基礎(chǔ)的位移、傾斜以及外界荷載(風(fēng)、日照、車(chē)輛等)引起,對(duì)于大跨徑的斜拉橋和懸索橋,風(fēng)荷載可使橋面產(chǎn)生大幅度的擺動(dòng),這對(duì)橋梁的安全運(yùn)營(yíng)十分不利。橋面撓度觀測(cè)橋面撓度是指橋面沿軸線的垂直位移情況。橋面在外界載荷的作用下將發(fā)生變形,使橋梁的實(shí)際線形與設(shè)計(jì)線形產(chǎn)生差異,從而影響橋梁的內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)。過(guò)大的橋面線形變化不但影響行車(chē)安全,而且對(duì)橋梁的使用壽命有直接的影響。三、橋梁變形監(jiān)測(cè)方法橋梁變形監(jiān)測(cè)03垂直位移監(jiān)測(cè)垂直位移觀測(cè)是定期地測(cè)量布設(shè)在橋墩臺(tái)上的觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)于基準(zhǔn)點(diǎn)的高差,求得觀測(cè)點(diǎn)的高程,利用不同時(shí)期觀測(cè)點(diǎn)的高程求出墩臺(tái)的垂直位移值。垂直位移監(jiān)測(cè)方法主要有以下幾種:(1)精密水準(zhǔn)測(cè)量。這是傳統(tǒng)的測(cè)量垂直位移的方法,這種方法測(cè)量精度高,數(shù)據(jù)可靠性好,能監(jiān)測(cè)建筑物的絕對(duì)沉降量。另外,該法所需儀器設(shè)備價(jià)格較低,能有效降低測(cè)量成本。該方法的最大缺陷是勞動(dòng)強(qiáng)度高,測(cè)量速度慢,難以實(shí)現(xiàn)觀測(cè)的自動(dòng)化,對(duì)需要高速同步觀測(cè)的場(chǎng)合不太適合。(2)三角高程測(cè)量。這也是一種傳統(tǒng)的大地測(cè)量方法,該法在距離較短的情況下能達(dá)到較高的精度,但在距離超過(guò)400m時(shí),由于受大氣垂直折光的影響,其精度會(huì)迅速降低。該法在高塔柱、水中墩臺(tái)的垂直位移監(jiān)測(cè)中有一定的優(yōu)勢(shì)。三、橋梁變形監(jiān)測(cè)方法橋梁變形監(jiān)測(cè)03垂直位移監(jiān)測(cè)(3)液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量。該法采用連通管原理,測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間的相對(duì)沉降量。優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量精度高,速度快,且可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化連續(xù)觀測(cè)。缺點(diǎn)是測(cè)點(diǎn)之間的高差不能太大,且一般只能測(cè)量相對(duì)位移,另外,這種設(shè)備的總體價(jià)格較高,對(duì)中、小型工程不太適用。(4)壓力測(cè)量法。該法利用連成一體的壓力系統(tǒng),測(cè)量各點(diǎn)的壓力值,當(dāng)產(chǎn)生垂直位移時(shí),系統(tǒng)內(nèi)的壓力將產(chǎn)生變化,利用壓力的變化量,可轉(zhuǎn)換為高程的變化量,從而測(cè)出各點(diǎn)的垂直位移。該法一般只能測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間的相對(duì)位移且設(shè)備價(jià)格較高。(5)GNSS測(cè)量。GNSS除了可以進(jìn)行平面位置測(cè)量外,還能進(jìn)行高程測(cè)量。若采用靜態(tài)測(cè)量模式,1h以上的觀測(cè)結(jié)果一般能達(dá)到±5mm以上的測(cè)量精度,若采用動(dòng)態(tài)測(cè)量模式,一般只能達(dá)到±40mm左右的精度,經(jīng)特殊處理過(guò)的數(shù)據(jù),有時(shí)能達(dá)到±20mm左右的精度。三、橋梁變形監(jiān)測(cè)方法橋梁變形監(jiān)測(cè)03水平位移監(jiān)測(cè)測(cè)定水平位移的方法與橋梁的形狀有關(guān),對(duì)于直線形橋梁,一般采用基準(zhǔn)線法、測(cè)小角法等;對(duì)于曲線橋梁,一般采用三角測(cè)量法、交會(huì)法、導(dǎo)線測(cè)量法等。(1)三角測(cè)量法。在橋址附近,建立三角網(wǎng),將起算點(diǎn)和變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)都包含在此網(wǎng)內(nèi),定期對(duì)該網(wǎng)進(jìn)行觀測(cè),求出各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)值,根據(jù)首期觀測(cè)和以后各期的坐標(biāo)值,可求出各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位移值。三角網(wǎng)的觀測(cè)可采用測(cè)角網(wǎng)、邊角網(wǎng)、測(cè)邊網(wǎng)等形式。(2)交會(huì)法。利用前方交會(huì)、后方交會(huì)、邊長(zhǎng)交會(huì)等方法可測(cè)定位移標(biāo)點(diǎn)的水平位移,該方法適用于對(duì)橋梁墩臺(tái)的水平位移觀測(cè),也可用于塔柱頂部的水平位移觀測(cè)。該法能求得縱、橫向位移值的總量,投影到縱、橫方向線上,即可獲得縱、橫向位移量。三、橋梁變形監(jiān)測(cè)方法橋梁變形監(jiān)測(cè)03水平位移監(jiān)測(cè)(3)導(dǎo)線測(cè)量法。對(duì)橋梁水平位移監(jiān)測(cè)還可采用導(dǎo)線測(cè)量法,這種導(dǎo)線兩端連接于橋臺(tái)工作基點(diǎn)上,每一個(gè)墩上設(shè)置一個(gè)導(dǎo)線點(diǎn),它們同時(shí)也是觀測(cè)點(diǎn)。這是一種兩端不測(cè)連接角的無(wú)定向?qū)Ь€。通過(guò)重復(fù)觀測(cè)。由兩期觀測(cè)成果比較可得觀測(cè)點(diǎn)的位移。(4)基準(zhǔn)線法。對(duì)直線形的橋梁測(cè)定橋墩臺(tái)的橫向位移以基準(zhǔn)線法最為有利,而縱向位移可用高精度測(cè)距儀直接測(cè)定。大型橋梁包括主橋和引橋兩部分,可分別布設(shè)三條基準(zhǔn)線,主橋一條,兩端引橋各一條。(5)測(cè)小角法。測(cè)小角法是精密測(cè)定基準(zhǔn)線方向(或分段基準(zhǔn)線方向)與測(cè)站到觀測(cè)點(diǎn)之間的小角。由于小角觀測(cè)中儀器和覘牌一般置于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的觀測(cè)墩上,觀測(cè)墩底座部分要求直接澆筑在基巖上,以確保其穩(wěn)定性。三、橋梁變形監(jiān)測(cè)方法橋梁變形監(jiān)測(cè)03水平位移監(jiān)測(cè)(6)GNSS觀測(cè)。利用GNSS自動(dòng)化、全天候觀測(cè)的特點(diǎn),在工程的外部布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)高精度、全自動(dòng)的水平位移監(jiān)測(cè),該技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)的部分橋梁工程中得到應(yīng)用。由于GPS觀測(cè)不需要測(cè)點(diǎn)之間相互通視,所以,有更大的范圍選擇和建立穩(wěn)定的基準(zhǔn)點(diǎn)。(7)專用方法。在某些特殊場(chǎng)合,還可采用多點(diǎn)位移計(jì)等專用設(shè)備對(duì)工程局部進(jìn)行水平位移監(jiān)測(cè)。三、橋梁變形監(jiān)測(cè)方法橋梁變形監(jiān)測(cè)03撓度觀測(cè)橋梁建成后,由于要承受靜荷載和動(dòng)荷載,必然會(huì)產(chǎn)生撓曲變形,因此,在交付使用之前或交付使用后應(yīng)對(duì)橋梁的撓度變形進(jìn)行觀測(cè)。橋梁撓度觀測(cè)分為橋梁的靜荷載撓度觀測(cè)和動(dòng)荷載撓度觀測(cè)。靜荷載撓度觀測(cè)時(shí)測(cè)定橋梁自重和構(gòu)件安裝誤差引起的橋梁的下垂量;動(dòng)荷載撓度觀測(cè)則測(cè)定車(chē)輛通過(guò)時(shí)在其重量和沖量作用下橋梁產(chǎn)生的撓曲變形。目前常用的橋梁撓度測(cè)量方法主要有懸錘法、水準(zhǔn)儀(經(jīng)緯儀)直接測(cè)量法、水準(zhǔn)儀逐點(diǎn)測(cè)量法、全站儀觀測(cè)法、GNSS觀測(cè)法和攝影測(cè)量方法等。(1)懸錘法。該法設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、費(fèi)用低廉,所以在橋梁撓度測(cè)量中被廣泛應(yīng)用。該法要求在測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)有靜止的基準(zhǔn)點(diǎn),所以一般適應(yīng)于干河床情形。另外,利用懸錘法只能測(cè)量某些觀測(cè)點(diǎn)的靜撓度,無(wú)法實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的撓度檢測(cè),也難以給出其他非測(cè)點(diǎn)的靜撓度值。三、橋梁變形監(jiān)測(cè)方法橋梁變形監(jiān)測(cè)03撓度觀測(cè)同時(shí),其測(cè)量結(jié)果中包含橋墩的下沉量和支墩的變形等誤差影響,因此,該法的測(cè)量精度不高。(2)精密水準(zhǔn)法。精密水準(zhǔn)是橋梁撓度測(cè)量的一種傳統(tǒng)方法,該方法利用布置在穩(wěn)定處的基準(zhǔn)點(diǎn)和橋梁結(jié)構(gòu)上的水準(zhǔn)點(diǎn),觀測(cè)橋體在加載前和加載后的測(cè)點(diǎn)高程差,從而計(jì)算橋梁檢測(cè)部位的撓度值。精密水準(zhǔn)是進(jìn)行國(guó)家高程控制網(wǎng)及高精度工程控制網(wǎng)的主要手段,因此,其測(cè)量精度和成果的可靠性是不容置疑的。由于大多數(shù)橋梁的跨徑在1km以內(nèi),所以,利用水準(zhǔn)測(cè)量方法測(cè)量撓度,一般能達(dá)到±1mm的精度。但采用該方法測(cè)量,封橋時(shí)間長(zhǎng)、效率較低。三、橋梁變形監(jiān)測(cè)方法橋梁變形監(jiān)測(cè)03撓度觀測(cè)(3)全站儀觀測(cè)法。由于近年來(lái)全站儀的普及和精度的提高,使得全站儀在在許多工程中得到了廣泛的應(yīng)用。該方法的實(shí)質(zhì)是利用光電測(cè)距三角高程法進(jìn)行觀測(cè)。在三角高程測(cè)量中,大氣折光是一項(xiàng)非常重要的誤差來(lái)源,但橋梁撓度觀測(cè)一般在夜里,這時(shí)的大氣狀態(tài)較穩(wěn)定,且撓度觀測(cè)不需要絕對(duì)高差,只需要高差之差,因此,只有大氣折光的變化對(duì)撓度有影響,而該項(xiàng)誤差相對(duì)較小,利用TC2003全站儀(,1mm+1ppm),在1km以內(nèi),全站儀觀測(cè)法一般可以達(dá)到±3mm的精度。三、橋梁變形監(jiān)測(cè)方法橋梁變形監(jiān)測(cè)03撓度觀測(cè)(4)GNSS觀測(cè)法。目前,GNSS測(cè)量主要有三種模式:靜態(tài)、準(zhǔn)動(dòng)態(tài)和動(dòng)態(tài),各種測(cè)量模式的觀測(cè)時(shí)間和測(cè)量精度有明顯的差異。在通常情況下,靜態(tài)測(cè)量的精度最高,一般可達(dá)mm級(jí)的精度,但其觀測(cè)時(shí)間一般要1h以上。準(zhǔn)動(dòng)態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)量的精度一般較低,大量的實(shí)測(cè)資料表明,在觀測(cè)條件較好的情況下,其觀測(cè)精度為cm級(jí)。因此,對(duì)于大撓度的橋梁,應(yīng)用GNSS觀測(cè)還是可以考慮的。(5)靜力水準(zhǔn)觀測(cè)法。靜力水準(zhǔn)儀的主要原理為連通管,利用連通管將各測(cè)點(diǎn)連接起來(lái),以觀測(cè)各測(cè)點(diǎn)間高程的相對(duì)變化,目前,靜力水準(zhǔn)儀的高差測(cè)量范圍一般在20cm以內(nèi),其精度可達(dá)±0.1mm,另外,該方法可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的數(shù)據(jù)采集和處理。這項(xiàng)技術(shù)在建筑物的安全觀測(cè)中應(yīng)用已十分普遍,儀器的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)的可靠性也有保障。三、橋梁變形監(jiān)測(cè)方法橋梁變形監(jiān)測(cè)03撓度觀測(cè)(6)測(cè)斜儀觀測(cè)法。該法利用均勻分布在測(cè)線上的測(cè)斜儀,測(cè)量各點(diǎn)的傾斜角變化量,再利用測(cè)斜儀之間的距離累計(jì)計(jì)算出各點(diǎn)的垂直位移量。該法的最大缺陷是誤差累計(jì)快,精度受到很大的影響。(7)攝影測(cè)量法。攝影前,在上部結(jié)構(gòu)及墩臺(tái)上預(yù)先繪出一些標(biāo)志點(diǎn),在未加荷載的情況下,先進(jìn)行攝影,并根據(jù)標(biāo)志點(diǎn)的影像,在量測(cè)儀上量測(cè)它們之間的相對(duì)位置。當(dāng)施加荷載時(shí),再用高速攝影儀進(jìn)行連續(xù)攝影,并量測(cè)出在不同時(shí)刻各標(biāo)志點(diǎn)的相對(duì)位置,從而獲得動(dòng)載時(shí)撓度連續(xù)變形的情況。這種方法外業(yè)工作簡(jiǎn)單,效率較高。三、橋梁變形監(jiān)測(cè)方法橋梁變形監(jiān)測(cè)03撓度觀測(cè)(8)專用撓度儀觀測(cè)法。在專用撓度儀中,以激光撓度儀最為常見(jiàn)。該儀器的主要原理為:在被檢測(cè)點(diǎn)上設(shè)置一個(gè)光學(xué)標(biāo)志點(diǎn),在遠(yuǎn)離橋梁的適當(dāng)位置安置檢測(cè)儀器,當(dāng)橋上有荷載通過(guò)時(shí),靶標(biāo)隨梁體振動(dòng)的信息通過(guò)紅外線傳回檢測(cè)頭的成像面上,通過(guò)分析將其位移分量記錄下來(lái)。該方法的主要優(yōu)點(diǎn)是可以全天候工作,受外界條件的影響較小。該方法的精度主要受距離測(cè)量的影響,在通常情況下,這種儀器的撓度測(cè)量精度可達(dá)±1mm。一、滑坡概述滑坡變形監(jiān)測(cè)04滑坡是指斜坡上的土體或巖體,受河流沖刷、地下水活動(dòng)、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影響,在重力作用下,沿著一定的軟弱面(帶),而發(fā)生的整體地或分散地順坡向下滑動(dòng)的地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象,俗稱“走山”、“垮山”、“地滑”、“土溜”等。滑坡通常有雙重含義,可指一種重力地質(zhì)作用的過(guò)程,也可指一種重力地質(zhì)作用的結(jié)果?;禄顒?dòng)的發(fā)生常常與各種外界誘發(fā)因素有關(guān),如地震、降溫、凍融、海嘯、風(fēng)暴潮及人類活動(dòng)等?;峦ǔ7植加诮⒑?、湖(水庫(kù))、海、溝的岸坡地帶,地形高差大的峽谷地區(qū),山區(qū)、鐵路、公路、工程建筑物的邊坡地段等,有些還分布于地質(zhì)構(gòu)造帶之中,如斷裂帶、地震帶等。一、滑坡概述滑坡變形監(jiān)測(cè)04滑坡作為自然災(zāi)害的特殊性之一在于其致災(zāi)的瞬間性,因此,滑坡災(zāi)害具有突發(fā)性強(qiáng)、危害性大的特點(diǎn),但多數(shù)情況下坡體要經(jīng)過(guò)彈塑性變形、微裂變形、勻速變形等能量聚集階段后才會(huì)過(guò)渡到加速變形和劇烈滑動(dòng)階段。同時(shí),滑坡因特殊的地形地貌以及巖性,結(jié)合特定氣候條件極易形成驟發(fā)性的崩滑和高速滑坡,可在數(shù)分鐘內(nèi)完成全部運(yùn)動(dòng)過(guò)程,危害巨大。為了把由于可能的大規(guī)?;略斐傻奈:p小到最低程度,就必須對(duì)滑坡體進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通過(guò)對(duì)滑坡體位移(形變)的周期性監(jiān)測(cè),可以了解并掌握滑坡體未來(lái)的發(fā)展變化趨勢(shì)和變形破壞機(jī)理,對(duì)其趨勢(shì)進(jìn)行監(jiān)測(cè),進(jìn)行短期預(yù)報(bào)或臨滑預(yù)報(bào),為滑坡治理工程提供設(shè)計(jì)依據(jù),達(dá)到預(yù)報(bào)和減災(zāi)防災(zāi)的目的。二、滑坡監(jiān)測(cè)的內(nèi)容滑坡變形監(jiān)測(cè)04滑坡監(jiān)測(cè)的內(nèi)容包括滑坡變形監(jiān)測(cè)、滑坡變形破壞的相關(guān)因素監(jiān)測(cè)及滑坡誘發(fā)因素監(jiān)測(cè)等。具體內(nèi)容如下表所示。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)內(nèi)容地質(zhì)宏觀監(jiān)測(cè)滑坡裂隙(拉張裂隙、剪切裂隙、鼓張裂隙、扇形裂隙等)、建筑物裂縫和泉水動(dòng)態(tài)等;地表隆起、位移(如溝谷變窄)、地面沉降、塌陷等地表位移監(jiān)測(cè)滑體的三維位移量、位移方向、位移速率等絕對(duì)位移量深部位移監(jiān)測(cè)深部裂縫、滑帶等點(diǎn)與點(diǎn)之間的絕對(duì)位移量和相對(duì)位移量地表水監(jiān)測(cè)與滑體有關(guān)的河,溝、渠的水位、水量、含砂量等動(dòng)態(tài)變化及農(nóng)田灌溉用水的水量和時(shí)間地下水監(jiān)測(cè)鉆孔、井水水位及水壓力、泉水的動(dòng)態(tài)變化等氣象指標(biāo)監(jiān)測(cè)降雨量、降雪量、融雪量、氣溫、蒸發(fā)量等內(nèi)容二、滑坡監(jiān)測(cè)的內(nèi)容滑坡變形監(jiān)測(cè)04不同類型的滑坡,其監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)內(nèi)容也不同。如降雨型土質(zhì)滑坡應(yīng)主要監(jiān)測(cè)地下水、地表水和降水動(dòng)態(tài)變化,降雨型巖質(zhì)滑坡還應(yīng)增加裂縫的充水情況、充水高度等內(nèi)容;沖蝕型及明挖型滑坡應(yīng)主要監(jiān)測(cè)前緣的沖蝕和開(kāi)挖情況,坡角被切割的寬度、高度、傾角及其變化情況,坡頂及谷肩處裂縫發(fā)育情況與充水情況;洞掘型滑坡應(yīng)進(jìn)行傾斜、地聲和井下地壓監(jiān)測(cè);土質(zhì)滑坡可不進(jìn)行地聲和地應(yīng)力監(jiān)測(cè)。另外,同一類型的滑坡由于其誘發(fā)因素不同,其監(jiān)側(cè)的重點(diǎn)也不同。例如,同為土質(zhì)滑坡,我國(guó)南方紅土地區(qū)的滑坡,主要誘發(fā)因素是降雨,重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的是雨量及降雨時(shí)間的連續(xù)性;而在我國(guó)西北的黃土地區(qū),部分滑坡是由于凍融導(dǎo)致滑坡產(chǎn)生,所以重點(diǎn)監(jiān)測(cè)溫度變化所引起的土壤中含水量的變化。三、滑坡監(jiān)測(cè)方法滑坡變形監(jiān)測(cè)04設(shè)站觀測(cè)法設(shè)站觀測(cè)法是指在充分了解現(xiàn)場(chǎng)的工程地質(zhì)背景的基礎(chǔ)上,在滑坡上設(shè)立變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)(成線狀、網(wǎng)絡(luò)狀),在變形區(qū)影響范圍之外穩(wěn)定地點(diǎn)設(shè)置固定觀測(cè)站,用測(cè)量?jī)x器(經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、測(cè)距儀、攝影儀、全站儀、測(cè)量機(jī)器人、GNSS接收機(jī)、三維激光掃描儀等)定期監(jiān)測(cè)變形區(qū)內(nèi)網(wǎng)點(diǎn)的三維(x、y、z)位移變化的一種行之有效的監(jiān)測(cè)方法。按照所用儀器和觀測(cè)方法,一般可采用常規(guī)大地測(cè)量法、高精度測(cè)量機(jī)器人系統(tǒng)、GNSS測(cè)量法和攝影測(cè)量法等。儀表觀測(cè)法儀表觀測(cè)法是指用精密儀表對(duì)變形斜坡進(jìn)行地表及深部的位移,傾斜(沉降)動(dòng)態(tài),裂縫相對(duì)張、閉、沉、錯(cuò)變化及地聲、應(yīng)力應(yīng)變等物理參數(shù)與環(huán)境影響因素進(jìn)行監(jiān)測(cè)。目前,監(jiān)測(cè)儀器的類型一般可分為位移監(jiān)測(cè)、地下傾斜監(jiān)測(cè)、地下應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)和環(huán)境監(jiān)測(cè)四大類。三、滑坡監(jiān)測(cè)方法滑坡變形監(jiān)測(cè)04遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)法伴隨著電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,各種先進(jìn)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(如高精度自動(dòng)跟蹤全站儀監(jiān)測(cè)系統(tǒng),GNSS連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及3S集成技術(shù)等)相繼問(wèn)世,為滑坡的自動(dòng)化連續(xù)遙測(cè)創(chuàng)造了條件。遠(yuǎn)距離有線或無(wú)線傳播是該方法最基本的特點(diǎn),由于其自動(dòng)化程度高,可全天候連續(xù)觀測(cè),故省時(shí)、省力和安全,是當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期滑坡監(jiān)測(cè)發(fā)展的主要方向。四、滑坡監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)原則滑坡變形監(jiān)測(cè)04首先應(yīng)確定主要監(jiān)測(cè)的范圍,在該范圍內(nèi)按監(jiān)測(cè)方案的要求確定主要滑動(dòng)方向,按主要滑動(dòng)方向及滑動(dòng)面確定測(cè)線,然后選取典型斷面,布設(shè)測(cè)線,再按測(cè)線布設(shè)相應(yīng)觀測(cè)點(diǎn)。考慮到平面及空間的展開(kāi)布設(shè),各個(gè)測(cè)線可按一定規(guī)律形成監(jiān)測(cè)網(wǎng)。監(jiān)測(cè)網(wǎng)的形成可一次完成,也可分階段按不同時(shí)期和不同要求形成。對(duì)于關(guān)鍵部位,如可能形成滑動(dòng)帶、重點(diǎn)監(jiān)測(cè)部位和可疑點(diǎn),應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)工作,在這些點(diǎn)上加密布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。五、滑坡監(jiān)測(cè)精度滑坡變形監(jiān)測(cè)04滑坡監(jiān)測(cè)精度的確定,應(yīng)當(dāng)參考國(guó)內(nèi)外同類型滑坡的監(jiān)測(cè)精度要求,并結(jié)合實(shí)地的勘察結(jié)果、滑坡的形成機(jī)理、變形的趨勢(shì)和

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論