變形監(jiān)測(cè)知識(shí)點(diǎn)

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1、所謂變形監(jiān)測(cè)，就是利用測(cè)量與專用儀器和方法對(duì)變形體的變形現(xiàn)象進(jìn)行監(jiān)視觀測(cè)的工作。其任務(wù)是確定在各種載荷和外力作用下，變形體的形狀、大小及位置變化的空間狀態(tài)和時(shí)間特征。變形觀測(cè)：對(duì)變形體在運(yùn)動(dòng)中的空間和時(shí)間域內(nèi)進(jìn)行周期性的重復(fù)觀測(cè)，就稱為變形觀測(cè)。根據(jù)變形體的研究范圍，可將變形監(jiān)測(cè)研究對(duì)象劃分為這樣三類：1全球性變形研究如監(jiān)測(cè)全球板塊運(yùn)動(dòng)、地極移動(dòng)、地球自轉(zhuǎn)速率變化、地潮等；2區(qū)域性變形研究如地殼形變監(jiān)測(cè)、城市地面沉降等；3工程和局部性變形研究如監(jiān)測(cè)工程建筑物的三維變形、滑坡體的滑動(dòng)、地下開采使引起的地表移動(dòng)和下沉等。變形監(jiān)測(cè)的內(nèi)容1）工業(yè)與民用建筑物：主要包括基礎(chǔ)的沉陷觀測(cè)與建筑物

2、本身的變形觀測(cè)2）水工建筑物：對(duì)于土壩，其觀測(cè)項(xiàng)目主要為水平位移、垂直位移、滲透以及裂縫觀測(cè)。3）地面沉降：對(duì)于建立在江河下游沖積層上的城市，由于工業(yè)用水需要大量地吸取地下水，而影響地下土層的結(jié)構(gòu)，將使地面發(fā)生沉降現(xiàn)象。對(duì)于地下采礦地區(qū)，由于在地下大量的采掘，也會(huì)使地表發(fā)生沉降現(xiàn)象變形監(jiān)測(cè)的目的和意義：具有實(shí)用上的意義，主要是掌握各種建筑物和地質(zhì)構(gòu)造的穩(wěn)定性，為安全性診斷提供必要信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，以便采取措施；具有科學(xué)上的意義，包括更好地理解變形的機(jī)理，驗(yàn)證有關(guān)工程設(shè)計(jì)的理論和地殼運(yùn)動(dòng)的假說，進(jìn)行反饋設(shè)計(jì)，以及建立有效的變形預(yù)報(bào)模型。變形監(jiān)測(cè)技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)：1）多種傳感器、數(shù)

3、字近景攝影、全自動(dòng)跟蹤全站儀和GPS的應(yīng)用，將向?qū)崟r(shí)、連續(xù)、高效率、自動(dòng)化、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的方向發(fā)展；2）變形監(jiān)測(cè)的時(shí)空采樣率會(huì)得到大大提高，變形監(jiān)測(cè)自動(dòng)化可為變形分析提供極為豐富的數(shù)據(jù)信息；3）高度可靠、實(shí)用、先進(jìn)的監(jiān)測(cè)儀器和自動(dòng)化系統(tǒng)，要求在惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠地運(yùn)行；4）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線實(shí)時(shí)監(jiān)控，在大壩、橋梁、邊坡體等工程中將發(fā)揮巨大作用，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控是推進(jìn)重大工程安全監(jiān)控管理的必由之路。1.什么是監(jiān)測(cè)網(wǎng)平差的基準(zhǔn)，平差基準(zhǔn)有哪三種類型？固定基準(zhǔn)位于變形體之外，在各觀測(cè)周期中認(rèn)為是不變的，以作為測(cè)定變形點(diǎn)絕對(duì)位移的參考點(diǎn)。在監(jiān)測(cè)網(wǎng)平差中，我們通常將變形參考系稱為基準(zhǔn)，監(jiān)測(cè)網(wǎng)平差時(shí)必須

4、考慮網(wǎng)點(diǎn)位置及其位移的參考基準(zhǔn)。如果基準(zhǔn)不統(tǒng)一，形變量中就會(huì)混入基準(zhǔn)誤差；如果基準(zhǔn)定義不當(dāng)，也會(huì)給形變分析帶來困難。監(jiān)測(cè)網(wǎng)平差的基準(zhǔn)固定基準(zhǔn)—經(jīng)典平差，重心基準(zhǔn)—自由網(wǎng)平差，局部重心基準(zhǔn)—擬穩(wěn)平差監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布置：必須安全、可靠，布局合理，突出重點(diǎn)，并能滿足監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)及精度要求，便于長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。沉降觀測(cè)工作點(diǎn)的布設(shè)：1）沉降監(jiān)測(cè)工作點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在最有代表性的部位，還要考慮到建筑物基礎(chǔ)的地質(zhì)條件，建筑物特征，建筑物內(nèi)部應(yīng)力分布狀況等。2）工作點(diǎn)應(yīng)與建筑物連接牢固，使工作點(diǎn)的高程變化能真正反映建筑物的沉降變化情況。3）工作點(diǎn)的點(diǎn)位應(yīng)便于觀測(cè)。觀測(cè)值的誤差分類：①粗差（也稱錯(cuò)誤），它是由于觀測(cè)中的錯(cuò)

5、誤所引起的，例如，GPS觀測(cè)中的周跳現(xiàn)象，水準(zhǔn)觀測(cè)時(shí)的讀錯(cuò)、記錯(cuò)等；②系統(tǒng)誤差。它是在相同的觀測(cè)條件下作一系列的觀測(cè)，而觀測(cè)誤差在大小、符號(hào)上表現(xiàn)出系統(tǒng)性，③偶然誤差（也稱隨機(jī)誤差），它是在相同的觀測(cè)條件下作一系列的觀測(cè)，而觀測(cè)誤差在大小、符號(hào)上表現(xiàn)出偶然性。監(jiān)測(cè)資料檢核的意義：如果在監(jiān)測(cè)資料中存在錯(cuò)誤或系統(tǒng)誤差，就會(huì)對(duì)后續(xù)的變形分析和解釋帶來困難，甚至得出錯(cuò)誤的結(jié)論。同時(shí)，在變形監(jiān)測(cè)中，由于變形量本身較小，臨近于測(cè)量誤差的邊緣，為了區(qū)分變形與誤差，提取變形特征，必須設(shè)法消除較大誤差（超限誤差），提高測(cè)量精度，從而盡可能地減少觀測(cè)誤差對(duì)變形分析的影響。變形監(jiān)測(cè)資料處理的首要工作是分

6、析變形觀測(cè)值的質(zhì)量，包括觀測(cè)值的精度和可靠性。這里所指的觀測(cè)值既可以是原始觀測(cè)值，也可以是經(jīng)一定處理后的觀測(cè)值（如GPS測(cè)量所得到的基線向量、坐標(biāo)等）。.變形監(jiān)測(cè)檢核的方法：變形監(jiān)測(cè)檢核的方法很多，應(yīng)根據(jù)實(shí)際觀測(cè)情況而定。包括野外檢核和室內(nèi)檢核。室內(nèi)檢核工作，具體有:①原始記錄的校核；②原始資料的統(tǒng)計(jì)分析，如粗差檢驗(yàn)法；③原始資料的邏輯分析：根據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的內(nèi)在物力意義來分析原始實(shí)測(cè)值的可靠性。包括：一致性分析：時(shí)間---效應(yīng)量、原因---效應(yīng)量；相關(guān)性分析：空間點(diǎn)位的相關(guān)性。邏輯分析，若存在大的偏差，則有兩種可能：①誤差引起（大誤差或粗差）；②真實(shí)變形（突變），是險(xiǎn)情的萌芽。監(jiān)測(cè)資料

7、管理系統(tǒng)分為：①人工管理處理。②計(jì)算機(jī)輔助人工處理。③數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。.數(shù)據(jù)篩選步驟：①組成誤差方程與法方程式；②解法方程式并作整體檢驗(yàn)，求Qvv；③計(jì)算局部檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量與假設(shè)檢驗(yàn)。監(jiān)測(cè)資料的插補(bǔ)：由于各種主、客觀條件的限制，當(dāng)實(shí)測(cè)資料出現(xiàn)漏測(cè)時(shí)，或在數(shù)據(jù)處理時(shí)需要利用等間隔觀測(cè)時(shí)，則可利用已有的相鄰測(cè)次或相鄰測(cè)點(diǎn)的可靠資料進(jìn)行插補(bǔ)工作。插補(bǔ)方法:①按內(nèi)在物力聯(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(jì)算、用多項(xiàng)式進(jìn)行曲線擬合、周期函數(shù)的曲線擬合、多