变形监测与数据处理考试复习资料

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变形观测的定义

通过一定的观测方法和仪器测定构筑物或工程建筑物各种变形量大小的工作。变形观测的目的

?安全：其目的是监测建（构）筑物在施工过程中和竣工后，投入使用中的安全状况；

?设计施工：验证地质勘察资料和设计数据的可靠程度，以改进设计理论和施工方法；

?科研：研究变形的原因和规律，建立正确的预报模型，确凿的分析预报。变形观测的意义1、安全

2、验证与改进设计3、科学研究观测周期

1）当埋设的沉降观测点稳固后，在建筑物主体开工前，进行第一次观测。

2）在建（构）筑物主体施工过程中，一般每盖1～2层观测一次。如中途停工时间较长，应在停工时和复工时进行观测。

3）当发生大量沉降或严重裂缝时，应马上或几天一次连续观测。

4）建筑物封顶或竣工后，一般每月观测一次，假使沉降速度减缓，可改为2～3个月观测一次，直至沉降稳定为止。精度要求

精度确立原则：

实用、经济、科学、实际

沉降观测的精度应根据建筑物的性质而定。

1）多层建筑物的沉降观测，可采用DS3水准仪，用普通水准测量的方法进行，其水准路线的闭合差不应超过?2.0nmm（n测站数）。

2）高层建筑物的沉降观测，则应采用DS1缜密水准仪，用二等水准测量的方法进行，其水准路线的闭合差不应超过:?1.0nmm沉降监测方法；

观测时先后视水准基点，接着依次前视各沉降观测点，最终再次后视该水准基点，两次后视读数之差不应超过±1mm。

沉降观测的水准路线（从一个水准基点到另一个水准基点）应为闭合水准路线。缜密水准测量

?测定高程的一种方法；?应用前途：高精度全站仪的发展，使得缜密三角高程测量在一定程度代替水准测量；?特点：劳动强度较低，工作效率高。

监测点、基准点布设原则；一般原则：

?反应整体变形（均匀布点）；?变形量大的地段多布点；?工程重点地段多布点；?其它原因专门提出；?有利于观测基准点埋设要求

?水准基点的标石，应埋设在基岩层或原状土层中，绝不能位于人工土内。?埋于冻土时底盘应位于最大冻土线下0.5m。

?埋设于基岩的点应除去岩石风化层，在新鲜基岩上打孔埋点。

?工作基点的水准点位置与邻近建筑物的距离不得小于建筑物基础深度的1.5～2.0

倍。

?各类水准点应避开交通干道、地下管线、仓库堆栈、水源地、河岸、松软填土、滑

坡地段、机器振动区以及其他能使标石、标志易遭腐蚀和破坏的地点。

沉降监测方法；

观测时先后视水准基点，接着依次前视各沉降观测点，最终再次

后视该水准基点，两次后视读数之差不应超过±1mm。沉降观测的水准路线（从一个水准基点到另一个水准基点）应为闭合水准路线。

液体静力水准测量原理及适用性；一、基本原理

利用连通器内液体在静止时，液面位于同一水平面。

观测时先后视水准基点，接着依次前视各沉降观测点，最终再次

后视该水准基点，两次后视读数之差不应超过±1mm。

沉降观测的水准路线（从一个水准基点到另一个水准基点）应为闭合水准路线缜密三角高程测量误差来源；

缜密水准测量

?测定高程的一种方法；?应用前途：高精度全站仪的发展，使得缜密三角高程测量在一定程度代替水准测量；?特点：劳动强度较低，工作效率高。

水平位移监测方法；

1.大地测量手段：三角网、缜密导线、交会法等2.基准线法：视准线、引张线3.GPS测量法

4.其它专业测量方法：坐标位移计交会法分类；

前方交会法有三种：测角前方交会法、测边前方交会法、边角前方交会法。

缜密导线特点；准直测量原理及适用性；几种准直测量基础内容挠度

定义：形心在垂直于轴线方向的位移称为挠度

观测方法：1）外部：前方交会法。2）内部：倒垂/正垂装置（垂线观测）

内部位移监测方法；

变形监测资料整理内容与目的；

观测资料整理分析主要包括两个方面的内容：

①观测资料的整理和整编。这一阶段的主要工作是对现场观测所取得的资料加以整理，编制成图表和说明，使它成为便于使用的成果；②观测资料的分析。这一阶段是分析归纳建筑变形过程、变形规律、变形幅度，分析变形的原因，变形值与引起变形因素之间的关系，找出它们之间的函数关系，进而判断建筑物的工作状况是否正常。在积累了大量观测数据后，又可以进一步找出建筑物变形的内在原因和规律，从而修正设计的理论以及所采用的经验系数。数据预处理内容；

主要包括：监测物理量的转换、监测数据的粗差检查、以及系统误差的检验等。

资料分析（方法及算例）

????????回归分析法时间序列分析法频谱分析法卡尔曼滤波法有限元法

人工神经网络法小波分析法系统论方法

变形监测数学模型分类；

一元线性统计模型、多元线性统计模型、逐步回归分析模型等。

统计模型计算原理；

灰色系统理论基本内容（上课笔记）

工业与民用建筑物变形监测概述

基坑工程变形监测资料整理与分析

按逐点观测的每个回弹标志与基准点的高差,直接推算各测点的初始高程,然后以引测到坑底的工作基点进行坑底的各测点标高测量,并比较推算出各点的回弹量。其各点的坐标和回弹量见表。

从表中可以看出,基坑回弹量最大值在8#点,其值为36.00mm,最小值在13#点,其值为18.00mm,平均回弹量为26.00mm。（最大、最小及平均回弹量）

从整个基坑底面回弹变化规律看,在基坑中间的回弹量大于四周,而西部回弹量又稍大于东部。

依其结果绘制出基坑纵横中心轴线回弹剖面图和基坑回弹等值线图。

桥梁挠度监测方法；

1.缜密水准测量2.悬锤法

3.液体静力水准测量4.缜密三角高程测量5.GPS测量6.摄影测量法

7.专用挠度仪器观测法

监测内容：

一、桥梁墩台变形观测

桥梁墩台的变形观测主要包括两方面：1.垂直位移2.水平位移

各墩台的垂直位移观测：主要包括墩台特征位置的垂直位移和沿桥轴线方向(或垂直于桥轴线方向)的倾斜观测；

各墩台的水平位移观测：其中各墩台在上、下游的水平位移观测称为横向位移观测，各墩台沿桥轴线方向的水平位移观测称为纵向位移观测。两者中，以横向位移观测更为重要二、塔柱变形观测1.顶部水平位移2.整体倾斜3.挠度观测4.伸缩量测量