變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)穩(wěn)定性檢驗(yàn)與靈敏度分析

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1、變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)穩(wěn)定性檢驗(yàn)與靈敏度分析○嚴(yán)麗娟（成都理工大學(xué)環(huán)境與土木工程學(xué)院）○郝傳才（廣州地鐵設(shè)計(jì)院）摘要：變形監(jiān)測(cè)是一種監(jiān)測(cè)變形體安全性的重要手段，因此確定變形體的穩(wěn)定性就尤為重要。本文設(shè)計(jì)一水平位移監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)，人為改變某點(diǎn)的水平位移量，得到兩組觀測(cè)數(shù)據(jù)，利用平均間隙法原理，判斷所設(shè)計(jì)的水平位移監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)中點(diǎn)的穩(wěn)定性，進(jìn)而確定變形模型，對(duì)該模型進(jìn)行靈敏度分析，結(jié)果達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵詞：變形監(jiān)測(cè)平均間隙法穩(wěn)定性判斷靈敏度分析THESTABLETESTANDSENSITIVEANALYSISINDEFORMATIONMORITORINGNETWORK

2、YanLijuanHaoChuancai（EnvironmentalandCivilEngineeringCollegeofChengduUniversityofTechnology.Chengdu610059）Abstract:Deformationmonitoringisanimportantmethodtoensuredeformation’ssecurity,soitisveryimportanthowtoconfirmthedeformation’sstability.Inthispaper,theauthordesignedonehor

3、izontaldisplacementdeformationmonitoringnetwork,measuredtwogroupsdatabychangingsomepoint’shorizontaldisplacementwithman,judgedthepoint’sstabilityofthenetworkbythemethodofmeangapandobtainedthedeformationmodel,atlastanalyzedthemodel’ssensitivity,theresultswereasthesameasthedesig

4、n.Keywords:deformationmonitoring;themethodofmeangap;stabilityjudging;sensitiveanalysis1前言在測(cè)量工作的實(shí)踐和科學(xué)研究的活動(dòng)中，變形監(jiān)測(cè)占有很重要的位置。在過(guò)去，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)變形監(jiān)測(cè)做了大量的研究，取得了可喜的成果，但是也出現(xiàn)了一些新的問(wèn)題。如變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的合理確定，變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)平差時(shí)基準(zhǔn)的合理確定，在多期觀測(cè)數(shù)據(jù)中如何合理地判斷點(diǎn)的穩(wěn)定性和計(jì)算位移量等。2問(wèn)題的提出在多期觀測(cè)中，由于變形監(jiān)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)，穩(wěn)定點(diǎn)很容易被破壞，變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的網(wǎng)型也發(fā)生了變化，本文提出用

5、平均間隙法來(lái)判斷點(diǎn)的穩(wěn)定性，確定變形模型，分析多點(diǎn)發(fā)生位移時(shí)變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的局部靈敏度。3分析方法3.1平均間隙法平均間隙法的思路：假設(shè)在兩個(gè)觀測(cè)周期間，網(wǎng)中所有基準(zhǔn)點(diǎn)均未發(fā)生變化，那么可以把兩個(gè)觀測(cè)周期的觀測(cè)看成是對(duì)同一網(wǎng)進(jìn)行的兩次連續(xù)觀測(cè)，由這兩次觀測(cè)資料所求得的兩組基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)可以看成是一組雙觀測(cè)值，則利用由雙觀測(cè)值之差求方差的方法計(jì)算觀測(cè)值的單位權(quán)方差估計(jì)值。在求出和以后，先進(jìn)行兩周期圖形一致性檢驗(yàn)（整體檢驗(yàn)）。如果通過(guò)檢驗(yàn)則所有參考點(diǎn)是穩(wěn)定的。否則，就要找出不穩(wěn)定點(diǎn)。尋找不穩(wěn)定點(diǎn)的方法是“嘗試法”，依次去掉一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算圖形不一致性減少的程度。圖

6、形不一致性減少最大的點(diǎn)視為不穩(wěn)定點(diǎn)。排除不穩(wěn)定點(diǎn)后，再重復(fù)上述過(guò)程。直到圖形一致性（指去掉不穩(wěn)定點(diǎn)后的圖形）通過(guò)檢驗(yàn)為止[1][2]。3.2靈敏度分析為監(jiān)測(cè)工程建筑物或地殼的變形而建立的控制網(wǎng)，必須了解其監(jiān)測(cè)變形的能力，能否監(jiān)測(cè)到預(yù)定的變形大小。為此，要對(duì)所布設(shè)的控制網(wǎng)進(jìn)行識(shí)別變形的可監(jiān)測(cè)分析，即預(yù)期該網(wǎng)可能監(jiān)測(cè)到的最小變形量和方向。這種預(yù)期是與概率相聯(lián)系的，研究以多大的顯著水平和檢驗(yàn)功效去發(fā)現(xiàn)可能變形的大小，是可監(jiān)測(cè)性分析的內(nèi)容，即控制網(wǎng)靈敏度問(wèn)題[3][4]。因此就要研究取多大的檢驗(yàn)功效和顯著水平，以怎樣的觀測(cè)精度和網(wǎng)型結(jié)構(gòu)，才能發(fā)現(xiàn)所預(yù)計(jì)的個(gè)

7、別點(diǎn)為變形和控制網(wǎng)的整體變形。1水平位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)及其穩(wěn)定性分析4.1實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證用平均間隙法判斷點(diǎn)的穩(wěn)定性，進(jìn)而確定變形模型，分析變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的靈敏度。在外業(yè)觀測(cè)中，首先按照常規(guī)測(cè)邊網(wǎng)方法對(duì)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)進(jìn)行第一次觀測(cè)，然后利用精確輔助設(shè)備人為地改變網(wǎng)中部分點(diǎn)的水平位置，再次對(duì)該變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)進(jìn)行第二次觀測(cè)，以此來(lái)模擬水平位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)中的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位移變化情況。在內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理中，利用平均間隙法判斷發(fā)生位移的點(diǎn)，進(jìn)而確定該網(wǎng)的變形模型，在已知變形模型的情況下分析該變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的整體靈敏度和局部靈敏度。其設(shè)計(jì)網(wǎng)型見(jiàn)圖1。圖1水平位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)型實(shí)驗(yàn)過(guò)程

8、設(shè)計(jì)如下：（1）第一期觀測(cè)時(shí)，除GPS03點(diǎn)外，對(duì)各邊進(jìn)行往返觀測(cè)。在該點(diǎn)上安置能精確測(cè)定位移值的活動(dòng)棱鏡（用百分表測(cè)定位