变形监测技术与应用
1.什么是变形? .什么是变形监测?变形监测的目的是什么?变形监测的意义? 变形监测的主要内容有哪些?
答：变形是物体在外来因素作用下产生的形状和尺寸的改变。
变形监测是对被监测的对象或物体进行测量以确定其空间位置及内部形态随时间的变化特征。
目的：1、分析和评价建筑物的安全状态。2、验证设计参数。3、反馈设计施工质量。4、研究正常的变形规律和预报变形的方法。
意义：1、对于机械技术设备：则保证设备安全、可靠、高效地运行：为改善产品质量和新产品的设计提供技术数据。
2、对于滑坡：通过监测其随时间的的变化过程：可进一步研究引起滑坡的成因：预报大的滑坡灾害。
3、通过对矿山由于矿藏开挖引起的实际变形的观测：可以控制开挖量和加固等方法：避免危险性变形的发生：同时可以改进变形预报模型。
4、在地壳构造运动监测方面：主要是大地测量学的任务。但对于近期地壳垂直和水平运动等地球动力学现象、粒子加速器、铁路工程也具有重要的工程意义。
内容：现场巡视、环境量监测、位移监测、渗流监测、应力、应变监测、周边监测。
2.变形监测技术的发展趋势。
答：由于变形监测的特殊要求：一般不允许监测系统中断监测：就要求监测系统能精确、安全、可靠长期而又实时地采集数据：而传统的设备难以满足要求：因此：科研人员在现有自动化监测技术的基础上：有针对性的研发精度高、稳定性好自动化监测仪器和设备。这方面成果有：自动化监测技术、光纤传感检测技术、CT技术的应用、GPS 在变形监测中应用、激光技术的应用、测量机器人技术、渗流热监测技术、安全监控专家系统
3. 变形监测工作有何特点：常用变形监测技术方法有哪些?
答：特点：1、周期性重复观测2、精度要求高3、多种观测技术的综合运用4、监测网着重于研究点位的变化。
测量技术：1、常规大地测量方法。如：三角测量、交会测量、水准测量。2、专门的测量方法。如：视准线、引张线测量方法。3、自动化监测方法。4、摄影测量方法。5、GPS等新技术的应用。
4. GPS用于变形测量有何优点?
答：速度快、全天候观测、测点间无需通视、自动化程度高：能进行同步变形监测：并实现了数据采集、传输、处理、分析、显示、存储等：测量精度可达到亚毫米级。6.变形观测中观测精度是如何确定的? 变形观测中确定观测周期的原则：
答：如果观测的目的是为了使变形值不超过某一允许的数值而确保建筑物的安全：则其观测的中误差应小于允许变形值的十分之一~二十分之一：如果观测的目的是为了研究其变形的过程：则其中误差应比这个数小得多。当存在多个变形监测精度要求时：应根据其最高精度选择相应的精度等级：当要求精度低于规范最低精度要求时：宜采用规范中规定的最低精度。变形监测的周期应以能系统反映所测变形的变化过程且不遗漏其变化时刻为原则：根据单位时间内变形量的大小及外界影响因素确定。
7.为什么要对变形监测资料进行检核?检核的方法有哪些?
答：资料分析工作必须以准确可靠的的监测资料为基础：在计算分析之前：必须对实测资料进行校核检验：对监测系统和原始资料进行考证。这样才能得到正确的分析成果：发挥监测资料应有的作用。
校核方法：任意观测元素：如高差、方向值、偏离值。倾斜值等/：在野外观测中均具有本身的观测校核方法：可参考有关的规范要求。进一步校核是在室内所进行的工作：具体有：1、校核各项原始记录检查各次变形值的计算是否有误。可通过不同方法的验算、不同人员的重复计算来消除监测资料中可能带有的错误。2、原始资料的统计分析。可采用统计方法进行粗差检验。3、原始实测值的逻辑分析。根据监测点的内在物理意义来分析原始实测值的可靠性。
8.如何用一元线性回归分析法对变形资料进行检核? 答：1、利用式求得变量y和x的相关系数：查阅相关系数的临界值表：判断y和x线性相关是否密切。2、利用式na+[x]b-[y]=0[x]a+[xx]b-[xy]=0 (n：观测值的个数、[]：求和计算：求回归方程=a+bx的回归系数a,b,建立回归方程。3、在回归直线两侧根据2s画两条平行线：检查新的变形值是否出现在这两条直线所夹的区间内：当观测值超出这一区间时：应作专门分析。
9.变形观测资料整理的主要内容包括哪些?成果表达的形式有哪些?
答：内容：1、收集资料：如工程或观测对象的资料、考证资料、观测资料及有关文件等。2、审核资料：如检查收集的资料是否齐全：审查数据是否有误或精度是否符合要求：对间接资料进行转换计算：对各种需要修正的资料进行计算修正：审查平时分析的结论性意见是否合理等。3、填表和绘图：将审核过的数据资料分类填入成果统计表：绘制各种过程线、相关线、等值线图等：按一定顺序进行编排。
4、编写整理成果说明：如工程或其他观测对象情况、观测工作情况、观测成果说明等。
成果：文字、表格、图形：也可采用现代科技如多媒体技术、仿真技术、虚拟现实技术进行表达。变形监测、分析、预报的技术报告和总结是最重要的成果。
13.工程建筑物变形的原因是什么?工程建筑物变形监测的内容及意义是什么?
答：原因：建筑的自重、使用中的动载荷、振动或风力因素引起的附加载荷、地下水位的升降、地质勘探不充分、设计错误、施工质量差、施工方法不当等。
内容：1、垂直位移监测2、水平位移监测3、倾斜观测4、裂缝观测5、挠度观测6、摆动和转动观测
意义：1、掌握建筑物的稳定性：为安全运行诊断提供必要的信息：以便及时发现问题并采取措施。2、理解变形的
机理：提高工程设计的理论：进行反馈设计以及建立有效的变形预报模型。
14.工程建筑物变形监测方案设计的内容有哪些?
答：1、监测内容的确定。2、监测方法和仪器的确定：监测元件量程、监测精度的确定。3、施测部位和测点布置的确定。4、监测周期、预警值及报警制度等实施计划的制定。除以上内容：还需将工程地质、工程环境等调查作详细的说明。
15.变形控制网的布设应注意哪些问题?
答：高程控制网：1、根据监测精度的要求：应布成网形最合理、测站数最少的监测环路。2、在整个水准网里：应有四个埋设深度足够的基准点作为起算点：其余的可埋设一般地下水准点或墙上水准点。3、水准点应视现场情况：设置在较明显且通视良好、保证安全的地方：并且要便于进行联测。4、观测点应布设在拟监测的建筑物之间：距离20~40米。一般工业与民用建筑物应不小于15米：较大型并略有震动的工业建筑物应不小于25米：高层建筑物应不小于30米。5.监测单独建筑物时：至少布设三个水准点。
6、当设置水准点处有基岩露出时：可用水泥砂浆直接将水准点浇筑在岩层中。冻土线以下0.5米：离地面高0.5米。
7、基准点与工作点应联结成网：网形可布设成闭合环、结点或附和水准路线等形式。水平控制网：对于大型建筑物及滑坡区域等对象：监测网宜布设成三角网、测边网、导线网、边角网、GPS网等形式。对于分散单独小型建筑物：宜采用监测基线：角度交会、边长交会：或单点测量。16.建筑物沉降变形监测和水平位移监测常采用哪些方法?
答：沉降位移监测：水准测量、三角高程测量；水平位移监测：1、视准线法：活动觇牌法、测小角法2、激光准直法3、合位移法4、交会法5、精密导线法6、极坐标法17.怎样进行建筑物的倾斜和挠度变形监测：
答：倾斜观测：直接测定建筑物倾斜的方法：悬吊垂球、经纬仪投影法、测水平角的方法、前方交会法、垂准线法。测定建筑物基础相对沉陷量来确定建筑物倾斜：水准测量、液体静力水准测量、气泡式倾斜仪测量。挠度观测：1、建筑物基础挠度观测：水准测量、三角高程测量。2、弹性挠度观测：在地面架设测距仪：用三角高程法观测：也可利用近景摄影或GPS法测定。3、建筑物主体挠度观测：测角前方交会法、极坐标法、垂线法。4、独立构筑物挠度观测：除采用建筑物主体挠度观测方法外：还可采用挠度计、位移传感器等设备直接测定。
18.基坑工程施工现场监测的内容有哪些?各采用哪些监测方法?
答：基坑工程施工监测的对象主要为围护结构和周围环境。围护结构：围护桩墙、水平支撑、围檩、圈梁、立柱、坑底土层、坑内地下水。周围环境：地下管线、周围建筑、坑外地下水。监测内容：1、围护桩墙：桩墙顶水平位移与沉降(经纬仪、水准仪)、桩墙深层挠曲：测斜仪：、桩墙内力：钢筋应力传感器、频率仪：、桩墙水土压力：压力盒、孔隙水压力探头、频率仪：。2、水平支撑：轴力：钢筋应力传感器、频率仪、位移计：。3、围檩、圈梁：内力：钢筋应力传感器、频率仪：、水平位移：经纬仪：。4、立柱：沉降：水准仪：。5、坑底土层：隆起：水准仪：。6、坑底地下水：水位：监测井、孔隙水压力探头、频率仪：。7、周围土层：分层沉降：分层沉降环、频率仪：、水平位移：经纬仪：。8、地下管线：沉降：水准仪：、水平位移：经纬仪：。9、周围建筑：沉降：水准仪：、倾斜：经纬仪：、裂缝：裂缝监测仪：。10、坑外地下水：水位：监测井、孔隙水压力探头、频率仪：、分层水压：孔隙水压力探头、频率仪：。
19.位移测量的项目有哪些?
答：围护墙顶水平位移和沉降观测、立柱沉降、围护墙侧向位移、土体深层侧向位移、基坑回弹监测、围护墙体土压力、孔隙水压力监测、基坑内外地下水位、裂缝监测、邻近建筑物沉降、邻近地下管线水平、竖向位移。
20.基坑监测方案设计的内容有哪些?应注意哪些问题? 答：1、监测内容的确定。2、监测方法和仪器的确定：监测元件量程、监测精度的确定。3、施测部位和测点布置的确定。4、监测周期、预警值及报警制度等实施计划的制定。除以上内容：还需将工程场地地质条件、基坑围护设计和施工方案以及基坑工程相邻环境等调查作详细的说明。
监测要简单易行、结果可靠、成本低、便于施工：监测元件要尽量靠近工作面安设。测点布置应根据基坑的受力情况及基坑开挖引起的基坑结构及周围环境的变形规律来布设。初读数是监测的基点：应准确测得：测读的数据必须现场整理：对监测数据有疑虑：应复测。当接近预警值时：应尽快通知有关单位：采取紧急措施。预警值应根据规范及各种工程构件的力学性质、有关部门的要求：还应该综合考虑工程质量、施工进度技术措施等因素来确定。22：21变形的分类方法有哪些：
答：1、变形的一般分类：静态变形、动态变形。2、按变形特征分类：变形体自身变形：伸缩、错动、弯曲。扭转：、刚体位移：整体平移、整体转动、整体升降、整体倾斜：。
3、按变形速度分类：长周期、短周期、瞬时变形：。
4、按变形特点分类：弹性变形、塑性变形：。
24、用回归分析法对变形观测成果进行分析主要解决那三方面的问题。
答：1、确定几个特定变量间是否存在相关关系：并找出适合它们之间关系的的回归方程。2、根据一个或几个变量的值：预测或控制另一个变量的取值及预测的精度。3、进行因素分析：如在共同影响一个变量的许多因素间：寻找哪些是重要因素：哪些是次要因素。
25.建筑物沉降监测点在埋设时应注意哪些事项。
答：布设时：要使其位于建筑物的特征点上：能充分反映建筑物的沉降变形情况：点位应避开障碍物：便于观测和长期保护：标志应稳固：不影响建筑物的美观和使用：还要考虑建筑的基础地质、建筑结构、应力分布等：对重要
和薄弱部位应适当增加监测点的数目。监测点标志应根据工程施工进展情况及时埋设。
26、简述基坑工程现场变形观测的目的。
答：1、检验设计所采取的各种假设和参数的正确性：指导基坑开挖和支护结构的施工。2、确保基坑支护结构和相邻建筑物的安全。3、积累工程经验：为提高工程的设计和施工的整体水平提供依据。
27、简述变形观测系统的设计原则。
答：1、针对性：设计人员应熟悉设计对象：了解工程规模、水文气象、地形等条件：有的放矢的进行监测设计：综合考虑：统筹全局：并对监测系统进行优化。2、完整性：对监测系统的设计要有整体方案：它是用各种不同的观测方法和手段：通过可靠性、连续性、整体性论证后：优化出来的最优设计方案。3、先进性：设计的监测方法、监测仪器、监测设备应满足精度、准确度的要求：吸收国内外经验：采用先进的技术。4、可靠性：观测设备应具有可靠性：特别是建筑物安全的测点：必要时可布置两套不同的观测设备相互校核：防止观测设备失灵。5、经济性：监测项目宜简化：观测点要优选：施工安装要方便。
28、变形观测设计的主要内容。
答：1、技术设计书。2、有关建筑物自然条件和工艺生产过程的概述。3、观测的原则方案。4、控制点及监测点的的布置方案。5、测量的必要精度论证。6、测量的方法及仪器。7、成果的整理方法及其他要求或建议。8、观测进度计划表。9、观测人员的编制及预算。
29、变形监测工作中用到的测量点位是如何分类的：答：1、基准点：变形监测的基本控制点：是测定工作点和变形点的依据。2、工作点：即工作基点。是基准点与变形观测点之间起联系作用的点。3、变形观测点：即观测点。直接埋设在变形体上能反映建筑物变形特征的测量点。30、简述水平位移监测的基本原理。
答：1、建筑物某个点第k次观测周期观测的相应坐标为：原始坐标为：该点水平位移：= -
= - 。2、某一时间段t内变形值的的变化用平均变形速度来表示。如：第n次和第m次观测周期相隔时间内：观测点的平均变形速度为。
31、建筑物内部监测包括哪些内容：
答：1、内部位移监测：分层沉降观测、分层水平位移观测、界面位移观测。2、应力、应变监测。3、地下水位及渗流监测。4、挠度监测。5、裂缝监测。6、光纤监测技术。32、裂缝监测的目的和主要内容：
答：目的：查明裂缝情况：掌握变化规律：分析成因和危害：以便采取对策：保证建筑物安全运行。内容：裂缝的位置、长度、宽度、深度和错距。
33、简述GPS一机多天线监测系统的构成。
答：1、控制中心。2、数据通信。3、GPS多天线控制器：计算机系统、天线开关阵列、控制电路。4、野外供电系统。
34、安全监测的自动化系统应具有哪些基本功能：
答：1、数据采集功能：能自动采集各类传感器的输出信号：能把模拟量转换为数字量：数据采集能适应应答式和自报式两种方式：能按设定的方式自动进行定时测量：能接收命令进行选点、巡回检测及定时检测。2、掉电保护功能：在断电情况下确保持续工作3天以上。3、自检、自诊断功能。4、现场网络数据通信和远程通信功能。5、防雷及抗干扰功能。6、数据管理功能。7、数据分析功能。
35、自动化监测系统应遵循哪些设计原则：
答：1、适应性2、经济性3、准确性4、可靠性5、开放性和通用性6、统一性
36、自动化监测系统在性能上应满足哪些要求：
答：1、采样时间应有一定的限制：具体时间可根据工程实际情况确定。2、测量周期可根据工程的实际需要调整：在特殊情况下可实现加测补测等。3、自动化监测系统应建立监控室：用于对整个系统的控制和系统管理。4、系统可采用交流电作为工作电源：其工作电压为220V。5、系统应有较高的可靠性：系统的故障率应低于5%：并能稳定可靠的工作。6、数据的采集装置的测量精度应满足规范和实际工程的要求：因此：应在精度、量程、稳定性、可靠性等方面选择合适的数据采集装置。
37、监测资料平时整编应包含哪些内容：
答：1、适时检查各观测项目原始观测数据和巡视检查记录的正确性、准确性、完整性。如有漏测、误读、异常：应及时复测、补测、确认或更正。2、及时进行各观测物理量的计算：填写数据记录表格。3、随时点绘观测物理量过程线图：考察和判断观测值的变化趋势。如有异常应及时分析原因：并备忘文字说明：原因不详或影响工程安全：应及时上报主管部门。4、随时整理巡视检查资料：含摄像资料：：补充或修正有关监测系统及观测设施的变动或检验、校测情况以及各种考证图、表等：确保资料的衔接与连续性。
38、监测资料的定期编印应包含哪些内容：
答：1、汇集工程的基本概况、监测系统布置和各项考证资料：以及各次巡检资料和有关报告、文件。2、在平时资料的整理基础上：对整编时段内各项观测物理量按时序进行列表统计和校对。3、绘制能表示各观测物理量在时间和空间上的分布特征图：以及有关因素的相关关系图。4、分析各观测物理量的变化规律及其对工程安全的影响：并对影响工程安全的问题提出运行和处理意见。5、对上述资料进行全面复核、汇编、并附以整编说明后：刊印成册：建档保存。采用计算机数据库系统：应具有数据录入、修改、查询、表的输出等内容：还应复制软盘备份。
39、整编后的资料应包含哪些内容：
答：封面、目录、整编说明、工程概况、考证资料、巡视检查资料、观测资料、分析成果和封底。
40、监测资料分析主要有哪些方法：
答：1、作图分析2、统计分析3、对比分析4、建模分析41、工业与民用建筑物有哪几种变形：
答：静态变形：沉降、倾斜、裂缝。动态变形：振动。
对于大量抽取地下水及进行地下采矿的地区：地表沉降。主要观测项目：基础沉降、水平位移、滑坡监测、裂缝监测、内部监测。
42、建筑物沉降监测的程序是什么：
答：1、沉降监测方案研究与技术设计。2、沉降监测仪器检验。3、沉降监测点布设。4、沉降监测数据采集。5、沉降监测数据处理。6、沉降量计算与分析。7、沉降量报表。
8、沉降过程曲线绘制。9、沉降监测报告编写。10、基准点复测与稳定性分析。11、沉降预测。
43、建筑物沉降监测结束后要提供哪些资料：
答：1、建筑物沉降观测资料表：绘制沉降曲线：。2、基准点、工作点、变形观测点的分布图。3、标识、标志的埋设规格及埋设图。4、仪器检测及校正资料。5、观测记录手簿：含施工日志：。6、平差计算、测量成果质量评定资料。
44、桥梁变形监测的主要内容有哪些：
答：1、桥梁墩台变形监测：包括：垂直位移、水平位移监测：。2、塔柱变形监测：包括：顶部水平位移监测、整体倾斜观测、周日变形观测、挠度观测、伸缩量观测：。3、桥面挠度观测。4、桥面水平位移观测。
45、盾构隧道施工监测的项目主要有哪些：
答：1、土体介质的监测：地表的沉降监测、土体分层沉降和深层位移监测、土体回弹测量、土体应力和孔隙水压力测量。2、周围环境的监测：相邻房屋和重要结构物的变形监测、相邻地下管线的变形监测。3、隧道的变形监测：隧道沉降和水平位移监测、隧道断面收敛位移监测、隧道应变和预制管片凹凸接缝处法向应力测量。
46、边坡工程监测的主要内容有哪些：主要利用那些仪器仪表：
监测内容A监测方法a监测仪器仪表1
A地表位移、裂缝：a前方交会法、视准线法、水准法、测距三角高程法等1经纬仪、全站仪、水准仪、自动全站仪b近景摄影测量法2陆摄经纬仪
c测缝法3游标卡尺、测缝仪、伸缩自记仪
d:GPS法4: GPS接收机等
B地下位移、裂缝:
a测斜法测斜仪、多点倒垂仪、倾斜计
b沉降法下沉仪、收敛仪、水准仪
c重锤法重锤、坐标仪、水平位错记等
d测缝法三向测缝仪、位移计、伸长仪
C地声量测法声发射仪、地震仪
D应变应变计量测法管式应变计、位移计、滑动测微计
E 地下水位水位自记仪法地下水位自记仪
F孔隙水压力压力计量测法孔隙水压力计
G河、库水位量测法水位标尺
H 泉流量量测法三角堰、量杯
I 降雨量雨量计法雨量计、雨量报警器
J地温记录仪法温度记录仪
K地震地震仪法地震仪
47、何为高速铁路的工后沉降：答：工后沉降：就是指从施工完毕直到沉降稳定：例如：要求固结度达到95%：这段时间内的沉降量。高速铁路施工中路基、桥涵基础允许工后沉降量要求比较高：工后沉降量是保证高速铁路基础建设的重要保证之一：桥涵过渡段允许工后沉降量累计不大于5mm。
48、高速铁路路基变形观测的内容有哪些：
答：路基面的沉降观测、路基基底沉降观测、路堤本体沉降观测及水平位移监测、路前高边坡变形监测、过渡段沉降观测：路桥、路隧、路涵、路堑过渡段沉降观测：49、变形测量中的“五定”原则指哪些：
答：1、基准点、工作点、变形监测点：点位要稳定。2、所用仪器设备要稳定。3、观测人员要稳定。4、观测时的环境条件要基本一致。5、观测路线、镜位、程序和方法要固定。
基坑变形监测技术方案设计
基坑变形监测技术方案 一、工程概况 本工程由一幢门字形酒店、六幢不同高度公寓和整体地下车库组成，总占地面积约30000m 2，总建筑面积约23 万m 2，地下建筑面积约8.7 万m 2。 本工程基坑总面积约29300m 2，东西向长约300～400m，南北方向长约40～110m。基坑总延长线为785m，地下室为三层，基坑开挖深度为-18.2m、-18.7m，管线分布复杂。基坑北侧紧邻海河，南侧是车流量较大的公路，海河水位的变化及张自忠路面动荷载的干扰都将是某基坑监测的难点。基坑监测等级为一级，监测手段众多，监测内容、监测工作量及监测难度均较大。 二、依据及原则 1. 《建筑变形测量规程》（JGJ/T8-97） 2. 《工程测量规范》（GB50026-93） 3. 《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99 4. 《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-93） 5. 《天津市建筑地基基础设计规范》（TBJ1-88） 依据规范和天津市建设主管部门对建筑物基坑施工相关文件的要求，以及基坑设计的相关要求；为确保建筑物地下基坑施工及周边环境的安全性和可靠性，使在基坑开挖和施工期间的变形得到有效控制，保证其不对基坑自身及周边环境造成破坏性的影响，用科学的数据指导基坑信息化施工，保证施工安全。
三、基坑监测项目 为了及时收集、反馈和分析周围环境要素在施工中的变形信息，实现信息化施工并确保施工安全，综合本工程周边环境状况及围护结构和支护体系的特点，遵照设计的相关要求，本工程共进行如下几项基坑监测工作： 1、周边环境监测 A、地下管线变形监测； B、基坑外道路变形监测； C、基坑外地下潜水水位监测； D、基坑外承压水水位监测； E、基坑外土体水平位移（测斜）监测； F、基坑外土体表面变形监测； G、海河堤岸变形（沉降、变形）监测； 2、围护结构监测 A、围护桩桩体水平位移（测斜）监测； B、围护桩桩顶变形（沉降、位移）监测； C、围护桩内、外侧水土压力监测； D、围护桩的竖向钢筋应力监测； 3、支撑体系和立柱监测 A、支撑轴力监测； B、钢格构柱及立柱角钢应力监测； C、立柱位移和沉降监测；
变形监测方案
绿园污水处理厂 顶管施工基坑监测方案 编制: 审核: 审定: 二0一五年七月
目录 1.项目概述 (2) 1.1概况 (2) 1.2监测项目 (2) 2.第三方监测原则及技术规程 (2) 2.1监测原则及目的 (2) 2.2技术规程 (2) 3.监测实施程序 (3) 4.监测实施 (3) 4.1基坑围护结构顶部沉降监测 (3) 4.1.1水准控制网的设置 (3) 4.1.2监测点的埋设原则 (5) 4.1.3监测点的安设方法 (5) 4.1.4监测方法及精度控制 (6) 4.1.5沉降观测数据分析及成果表述 (7) 4.2基坑围护结构顶部水平位移监测 (7) 4.2.1水位位移监测控制网的布设形式 (7) 4.2.2水平位移监测控制网布设原则 (8) 4.2.3水平位移测点布置原则 (8) 4.2.4水平位移测点的埋设技术要求 (8) 4.2.5观测技术方法及精度控制 (9) 4.2.6观测数据分析及成果概述 (12) 4.3基坑自身监测频率 (13) 5报警的处理方法 (14) 5.1报警值的设定 (15) 5.2报警的处理办法 (15) 6实施组织计划 (14) 7本工程拟投入的主要仪器设备表 (15) 8人员组织实施 (16)
.项目概述 1.1概况 受0000000厂委托，00000000承担绿园污水处理厂配套管网基坑沉降变形观测工程，管道位于：东湖大街、滏阳路、朝阳大街、长安路、和平路、等路段，管线总长度约12263米，共计92个深基坑，我公司在基坑开挖至回填土完成期间，对基坑坡顶进行水平位移和沉降变形监测。 1.2监测项目 本方案监测项目有：基坑围护结构顶部沉降、水平位移监测。 2.第三方监测原则及技术规程 2.1监测原则及目的 在施工方对基坑支护结构进行实时监测前提下，我方监测在对施工方监测进行校核的基础上，独立地进行监测。 我方遵照委托方提出的要求，在基坑施工期间对基坑支护进行高精度监测，并从岩土工程专业的角度对监测数据、信息进行及时分析，向业主提供监测变形的情况，对异常情况及时提供建议，为施工安全和施工方案优化提供科学依据。 2.2技术规程 《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009） 《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007） 《国家一二等水准测量规范》（GB/T12897-2006） 《工程测量规范》（GB50026-2007） 《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011） 《岩土工程勘察规范》（GB 20021-2001,2009版） 《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）
《建筑物变形监测》Word
第六章 建筑物变形监测 由于各种因素的影响，建筑物在施工和使用过程中，都会发生不同程度的沉降与变形。所谓变形是指建（构）筑物在建设和使用过程中，没能保持原有设计形状、位置或大小，或是建筑引起周围地表及其附属物发生变化的现象。工程建筑物(或构筑物)变形的量——变形量，通常指建筑物的沉降、倾斜、位移、弯曲以及由此可能产生的裂缝、挠曲、扭转等。对于不同的建筑物，其允许变形值的大小不同。在一定限度之内，变形可认为是正常的现象，但如果变形量超过了建筑物结构的允许限度，就会影响建筑物的正常使用，或者预示建筑物的使用环境产生了某种不正常的变化，当变形严重时，将会危及建筑物的安全。因此，为确保建筑物的安全和正常使用，在建筑物的施工和使用过程中需进行变形监测。 6.1 建筑物变形监测 建筑物变形监测是指对监视建筑物进行测量以确定其空间位置随时间的变化特征，及时发现不正常变形。变形监测又称变形测量或变形观测。变形监测的结果用变形量来表示，变形测量的内容则由变形测量对象的性质、目的等因素决定。 表达变形量的常用数据指标有移动指标：下沉i W 、水平移动i U ；变形指标：倾斜i 、曲率K 、水平变形ε。 6.1.1移动指标 设i 为监测点的编号，如图6-1。某点的沉降i W 和水平移动i U 如下。 （1）下沉 0i i i W H H =- （6-1） 式中i H 为第i 点计算时刻的高程；0i H 为第i 点初始高程。 (2)水平移动 0i i i U L L =- (6—2) 式中i L 为第i 点到控制点B 的计算时刻的长度；0i L 为第i 点到控制点B 的初始长度。 6.1.2变形指标 由于图6-1中各点的下沉、水平移动各不相同，便产生点位的相对变化，于是产生了变形，变形指标如下。 （1）倾斜。可用相邻工作点2和3的下沉差除以两点间的距离23S 求得； 3223 ,/W W i mm m S -= (6—3)
水库大坝表面变形自动化监测新技术
水库大坝表面变形自动化监测新技术 徐忠阳 （索佳公司北京代表处，北京 100004） 一、引言 有关资料标明，我国河川年径流量总量约2780Gm3，水能资源十分丰富，其中理论蕴藏量为676GW，可开发为378GW，为世界第一位。为了充分利用这些水利和水能资源，新中国刚成立时，政府就十分注意兴修水利，造福人类，到目前已建水库堤坝约8.7万座，其中绝大部分（约8万座）建于20世纪50～70年代。但是，由于历史原因，有相当部分水库堤坝未按基本程序办事，是靠群众运动建造的，因此存在工程质量差、安全隐患多的问题。经过几十年的运行，已经到了病险高发期。 水利工程即可以造福人类，如管理不善也会给社会带来惨重灾难和巨大的经济损失。历史上因水库溃坝给下游造成的毁灭性灾难并不鲜见。因此加强水库大坝的安全管理必不可少，其中大坝变形监测就是大坝安全管理的重要内容之一。 二、目前水库大坝变形监测的主要技术手段 目前，在大坝安全监测技术规范中，主要有《土石坝安全监测技术规范》和《混泥土坝安全监测技术规范》。 1、土石坝安全监测技术简介 在《土石坝安全监测技术规范》中，把大坝的变形监测内容分为：表面变形、内部变形、裂缝及接缝、混泥土面板变形及岸坡位移。 大坝表面变形监测主要分为竖向位移监测和水平位移监测。 （1）竖向位移监测的方法主要是精密水准法，或连通管（静力水准）法； （2）水平位移又分为横向（垂直坝轴线）位移和纵向（平行于坝轴线）位移。 a. 横向位移的监测方法主要是视准线法（活动标法、小角法、大气激光准直法等）；有必要且有条件时，可用三角网前方交会法观测增设工作基点（或位移测点）的横向水平位移。 b. 纵向水平位移观测，一般用因钢尺测量，或用普通钢尺加改正系数，有条件时可用光电测距仪测量。 （3）混泥土面板变形及岸坡位移监测的技术方法与大坝表面变形监测基本相同。 2、混泥土坝安全监测技术简介 《混泥土坝安全监测技术规范》规定：变形监测项目主要有坝体变形、裂缝、接缝以及坝基变形、滑坡体及高边坡的位移等。 （1）坝体、坝基、滑坡体及高边坡的水平位移监测 a. 重力坝或支墩坝坝体和坝基水平位移一般采用引张线法、真空激光准直法和垂线法监测。对于短坝，条件有利时也可用视准线法或大气激光准直法。
变形监测技术与应用
1.什么是变形? .什么是变形监测?变形监测的目的是什么?变形监测的意义? 变形监测的主要内容有哪些? 答：变形是物体在外来因素作用下产生的形状和尺寸的改变。 变形监测是对被监测的对象或物体进行测量以确定其空间位置及内部形态随时间的变化特征。 目的：1、分析和评价建筑物的安全状态。2、验证设计参数。3、反馈设计施工质量。4、研究正常的变形规律和预报变形的方法。 意义：1、对于机械技术设备：则保证设备安全、可靠、高效地运行：为改善产品质量和新产品的设计提供技术数据。 2、对于滑坡：通过监测其随时间的的变化过程：可进一步研究引起滑坡的成因：预报大的滑坡灾害。 3、通过对矿山由于矿藏开挖引起的实际变形的观测：可以控制开挖量和加固等方法：避免危险性变形的发生：同时可以改进变形预报模型。 4、在地壳构造运动监测方面：主要是大地测量学的任务。但对于近期地壳垂直和水平运动等地球动力学现象、粒子加速器、铁路工程也具有重要的工程意义。 内容：现场巡视、环境量监测、位移监测、渗流监测、应力、应变监测、周边监测。 2.变形监测技术的发展趋势。 答：由于变形监测的特殊要求：一般不允许监测系统中断监测：就要求监测系统能精确、安全、可靠长期而又实时地采集数据：而传统的设备难以满足要求：因此：科研人员在现有自动化监测技术的基础上：有针对性的研发精度高、稳定性好自动化监测仪器和设备。这方面成果有：自动化监测技术、光纤传感检测技术、CT技术的应用、GPS 在变形监测中应用、激光技术的应用、测量机器人技术、渗流热监测技术、安全监控专家系统 3. 变形监测工作有何特点：常用变形监测技术方法有哪些? 答：特点：1、周期性重复观测2、精度要求高3、多种观测技术的综合运用4、监测网着重于研究点位的变化。 测量技术：1、常规大地测量方法。如：三角测量、交会测量、水准测量。2、专门的测量方法。如：视准线、引张线测量方法。3、自动化监测方法。4、摄影测量方法。5、GPS等新技术的应用。 4. GPS用于变形测量有何优点? 答：速度快、全天候观测、测点间无需通视、自动化程度高：能进行同步变形监测：并实现了数据采集、传输、处理、分析、显示、存储等：测量精度可达到亚毫米级。6.变形观测中观测精度是如何确定的? 变形观测中确定观测周期的原则： 答：如果观测的目的是为了使变形值不超过某一允许的数值而确保建筑物的安全：则其观测的中误差应小于允许变形值的十分之一~二十分之一：如果观测的目的是为了研究其变形的过程：则其中误差应比这个数小得多。当存在多个变形监测精度要求时：应根据其最高精度选择相应的精度等级：当要求精度低于规范最低精度要求时：宜采用规范中规定的最低精度。变形监测的周期应以能系统反映所测变形的变化过程且不遗漏其变化时刻为原则：根据单位时间内变形量的大小及外界影响因素确定。 7.为什么要对变形监测资料进行检核?检核的方法有哪些? 答：资料分析工作必须以准确可靠的的监测资料为基础：在计算分析之前：必须对实测资料进行校核检验：对监测系统和原始资料进行考证。这样才能得到正确的分析成果：发挥监测资料应有的作用。 校核方法：任意观测元素：如高差、方向值、偏离值。倾斜值等/：在野外观测中均具有本身的观测校核方法：可参考有关的规范要求。进一步校核是在室内所进行的工作：具体有：1、校核各项原始记录检查各次变形值的计算是否有误。可通过不同方法的验算、不同人员的重复计算来消除监测资料中可能带有的错误。2、原始资料的统计分析。可采用统计方法进行粗差检验。3、原始实测值的逻辑分析。根据监测点的内在物理意义来分析原始实测值的可靠性。 8.如何用一元线性回归分析法对变形资料进行检核? 答：1、利用式求得变量y和x的相关系数：查阅相关系数的临界值表：判断y和x线性相关是否密切。2、利用式na+[x]b-[y]=0[x]a+[xx]b-[xy]=0 (n：观测值的个数、[]：求和计算：求回归方程=a+bx的回归系数a,b,建立回归方程。3、在回归直线两侧根据2s画两条平行线：检查新的变形值是否出现在这两条直线所夹的区间内：当观测值超出这一区间时：应作专门分析。 9.变形观测资料整理的主要内容包括哪些?成果表达的形式有哪些? 答：内容：1、收集资料：如工程或观测对象的资料、考证资料、观测资料及有关文件等。2、审核资料：如检查收集的资料是否齐全：审查数据是否有误或精度是否符合要求：对间接资料进行转换计算：对各种需要修正的资料进行计算修正：审查平时分析的结论性意见是否合理等。3、填表和绘图：将审核过的数据资料分类填入成果统计表：绘制各种过程线、相关线、等值线图等：按一定顺序进行编排。 4、编写整理成果说明：如工程或其他观测对象情况、观测工作情况、观测成果说明等。 成果：文字、表格、图形：也可采用现代科技如多媒体技术、仿真技术、虚拟现实技术进行表达。变形监测、分析、预报的技术报告和总结是最重要的成果。 13.工程建筑物变形的原因是什么?工程建筑物变形监测的内容及意义是什么? 答：原因：建筑的自重、使用中的动载荷、振动或风力因素引起的附加载荷、地下水位的升降、地质勘探不充分、设计错误、施工质量差、施工方法不当等。 内容：1、垂直位移监测2、水平位移监测3、倾斜观测4、裂缝观测5、挠度观测6、摆动和转动观测 意义：1、掌握建筑物的稳定性：为安全运行诊断提供必要的信息：以便及时发现问题并采取措施。2、理解变形的
浅谈变形监测平面控制网的建立与精度分析
浅谈变形监测平面控制网的建立与精度分析 发表时间：2019-09-12T11:49:43.813Z 来源：《基层建设》2019年第17期作者：岳小勇[导读] 摘要：如今在人类生活和生产建设中，出现了越来越多的山体、基坑塌陷等的灾害。 青海地理信息产业发展有限公司青海西宁摘要：如今在人类生活和生产建设中，出现了越来越多的山体、基坑塌陷等的灾害。由于多种因素的影响，在一定的时间内发生某种程度的变形，这种变形在一定范围内往往是允许的，但当其超出一定值时，就很可能会变成灾害，而要预防这些灾害的发生，就必须进行变形监测，分析变形产生的原因，总结变形发展的规律。本文主要就变形监测平面控制网的建立与精度进行分析，以供参考和借鉴。 关键字：变形监测；平面控制网；精度；分析引言 变形是自然界历来普遍存在的现象，它是指变形体在各种外力作用下，其形状、大小及位置在时间域和空间域中发生变化。所谓变形监测，就是利用测量仪器与专用仪器和方法对变形体的变形现象进行监视观测的工作，其任务是在确定各种荷载和外力作用下，变形体的形状、大小及位置变化的空间状态和时间特征。 1变形监测概述 1.1变形监测的概念 变形监测就是利用专用的仪器和方法对变形体的变形现象进行持续观测、对变形体变形形态进行分析和变形体变形的发展态势进行预测等的各项工作，其任务是确定在各种荷载和外力作用下，变形体的形状、大小及位置变化的空间状态和时间特征。在精密工程测量中，最具代表性的变形体有大坝、桥梁、高层建筑物、边坡、隧道以及地铁等。变形监测的内容应根据变形体的性质和地基情况决定，对水利工程建筑物主要观测水平位移、垂直位移、渗透及裂缝观测，这些内容称为外部观测。为了了解建筑物内部结构的情况，还应对混凝土应力、钢筋应力、温度等进行观测，这些内容常称为内部观测，在进行变形监测数据处理时，特别是对变形原因做物理解释时，必须将内、外观测资料结合起来进行分析。 1.2变形网的特点 第一，工程测量控制网建立时，保证网点之间的相对精度至关重要，而变形监测网的布网目的是为了测定网点的变形，网点之间的相对精度不是最重要的。由于布网目的不同，影响网质量的因素也就不同，比如大气折光和系统误差对工程测量控制网的影响很大，而对变形网的影响不是最重要的。在变形观测中只要保证监测仪器和人员相对不变，计算过程中上述影响可以相互抵消，使变形不会受这些误差的影响；第二，首级网的精度相对较高，基准点一般应建立在变形体以外的稳定区域，特别是网址的起算点一点要建立在基岩基础上，以便于发现其他点位移，工作基点可以布设在变形区；第三，变形网的网址应在现有的人力、物力和财力的基础上尽可能的具有发现监测点位移的精度、灵敏度和可靠性，看其指标能否满足变形监测要求；第四，变形网的边长一般较短，但精度高，一般情况下需要强制归心；变形网要求通视条件好，而不过于要求网形的构成；对变形网来说，多余观测冗余多。 2变形监测系统的组成 2.1自动监测系统 通常情况下，为实现项目监测的自动化，工作基点站应设在隧道侧壁，同时设置四个校核点以校核工作基点。安装于基点站的TCA2003全站仪与监测系统机房建立通讯联系，由机房控制全站仪对校核点和变形点按一定的顺序进行逐点扫描、记录、计算及自校，并将测量结果发送至机房入库存储或并进行整编分析，实现了自动观测、记录、处理、储存、变形量报表编制和监测结果自动远程发送等功能。 2.2徕卡自动全站仪 徕卡TCA系列自动化全站仪，又称“测量机器人”，该仪器精度高，且性能稳定，其内置自动目标识别系统，可以自动搜索目标、精确照准目标、跟踪目标、自动测量、自动记录数据，在几秒内完成一目标点的观测，像机器人一样对多个目标作持续和重复观测，具有计算机远程控制等优异的性能。采用结构变形自动化监测系统进行变形监测，可以实现无人值守及自动进行监测预报，即实现变形监测全自动化，它不仅便捷准确，而且可以减少传统意义上形变观测中的人为观测误差及资料整编分析中可能造成的数据差错。 2.3工作基站及校核点设置 为使各点误差均匀，并使全站仪容易自动寻找目标，工作基站布设于监测点中部，校核点布设在远离变形区以外，最外观测断面以外40m左右的隧道中，先制作全站仪托架，托架安装在隧道侧壁，离道床距离1.2m左右，以便全站仪容易自动寻找目标，监测基准点使用位于东山口站台内的平面、高程控制点。 2.4隧道监测断面布置及监测断面内监测点布置 变形监测点按照设计要求的断面布设，上下行隧道各布置5个监测断面，每个断面在轨道附近的道床上布设两个沉降监测点，中腰位置两侧各布设两个水平位移监测点，即每个监测断面布设6个监测点。各观测点用连接件（人字形钢架）配小规格反射棱镜，用膨胀螺丝及云石胶锚固于监测位置的侧壁及道床的混凝土中，棱镜反射面指向工作基点。布设监测点应严格注意避免设备侵入限界，可以将监测点布设在图中位置。 3变形监测平面控制网的建立与精度分析 3.1监测网的建立 3.1.1平面控制网的建立 首先应根据设计单位和用户对实施监测物的精度要求，结合施工单位的仪器设备，制定平面测量的等级，然后充分考虑工程各部施工放样需要，点位不与工程建筑物发生冲突，使用方便，点位便于长期保存等方面情况下交替进行图上和实地选点，构造网形，确定点位测量的实方案。在点位确定后，可以根据点与点之间的通视情况构成网形，拟定图中的角度和边长观测量，可以用专有的软件进行精度的估算和观测量优化，通常是边角全测网开始优化计算，若计算结果的冗余过大，删掉一些通视条件不好的，边长过长，竖直角过大的边和相应的角度，再进行估算，直至点位精度满足要求，工作量又相对较小。 3.1.2高程控制网
建筑物的变形观测
第六节建筑物的变形观测 为保证建筑物在施工使用和运行中的安全，以及为建筑物的设计、施工、管理及科学研究提供可靠的资料，在建筑物施工和运行期间，需要对建筑物的稳定性进行观测，这种观测称为建筑物的变形观测。 建筑物变形观测的主要内容有： 建筑物沉降观测 建筑物倾斜观测 建筑物裂缝观测 建筑物位移观测 一、建筑物的沉降观测 建筑物沉降观测是用水准测量的方法，周期性地观测建筑物上的沉降观测点和水准基点之间的高差变化值。 主要工作有： ?水准基点的布设 ?沉降观测点的布设 ?沉降观测 ?沉降观测的成果整理 1、水准基点的布设 水准基点是沉降观测的基准，因此水准基点的布设应满足以下要求： ●要有足够的稳定性水准基点必须设置在沉降影响范围以外，冰 冻地区水准基点应埋设在冰冻线以下0.5m。
●要具备检核条件为了保证水准基点高程的正确性，水准基点最 少应布设三个，以便相互检核。 ●要满足一定的观测精度水准基点和观测点之间的距离应适中， 相距太远会影响观测精度，一般应在100m范围内。 2、沉降观测点的布设 进行沉降观测的建筑物，应埋设沉降观测点，沉降观测点的布设应满足以下要求： ●沉降观测点的位置沉降观测点应布设在能全面反映建筑物沉 降情况的部位，如建筑物四角，沉降缝两侧，荷载有变化的部位，大型设备基础，柱子基础和地质条件变化处。 ●沉降观测点的数量一般沉降观测点是均匀布置的，它们之间的 距离一般为10～20m。 ●沉降观测点的设置形式(如下图) 3、沉降观测 ??观测周期 ??观测方法 ??精度要求 ??工作要求
（1）观测周期 ● 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。 ● 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。 ● 当发生大量沉降或严重裂缝时，应立即或几天一次连续观测。 ● 建筑物封顶或竣工后，一般每月观测一次，如果沉降速度减缓，可改为2～3个月观测一次，直至沉降稳定为止。 （2）观测方法 ● 观测时先后视水准基点，接着依次前视各沉降观测点，最后再次后视该水准基点，两次后视读数之差不应超过±1m m 。 ● 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。 （3）精度要求 沉降观测的精度应根据建筑物的性质而定。 ● 多层建筑物的沉降观测，可采用D S 3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 （n 测站数）。 ● 高层建筑物的沉降观测，则应采用D S 1精密水准仪，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: （4）工作要求 沉降观测是一项长期、连续的工作，为了保证观测成果的正确性，应尽可能做到四定： ● 固定观测人员 mm 0.1n ±mm 0.2n ±
现代变形监测重点内容与思考题答案
第1章变形监测概述 一、什么是工程建筑物的变形？对工程建筑物进行变形监测的意义何在？ 工程建筑物的变形：由于各种相关因素的影响，工程建筑物及精密设备都有可能随时间的推移发生沉降、位移、挠曲、倾斜及裂缝等现象，这些现象统称为变形。 变形监测：利用专门的仪器和设备测定建（构）筑物及其地基在建（构）筑物荷载和外力作用下随时间而变形的测量工作。 内部变形监测内容主要有工程建筑物的内部应力、温度变化的测量，动力特性及其加速度的测定等； 外部变形监测又称变形观测，其主要内容有建（构）筑物的沉降观测、位移观测、倾斜观测、裂缝观测、挠度观测等。 意义：通过变形监测，可以检查各种工程建筑物及其地质构造的稳定性，及时发现问题，确保工程质量和使用安全； 更好地了解建（构）筑物变形的机理，验证有关工程设计的理论和地壳运动的假说，建立正确的变形预报理论和方法； 以及对某种工程的新结构、新材料和新工艺的性能作出科学的客观评价。 二、工程建筑物产生变形的主要原因，及变形的分类？ 原因：(1) 自然条件及其变化：建筑物地基的工程地质、水文地质、大气温度的变化，以及相邻建筑物的影响等。 (2) 与建筑物本身相联系的原因：如建筑物本身的荷重、建筑物的结构、形式以及动荷载的作用、工艺设备的重量等。 (3) 由于勘测、设计、施工以及运营管理方面的工作缺陷，还会引起建筑物产生额外变形。 分类：(1)按变形性质可以分为周期性变形和瞬时变形(2)按变形状态则可分为静态变形和动态变形 三、变形监测的主要任务和目的？ 任务：是周期性地对拟定的观测点进行重复观测，求得其在两个观测周期间的变化量；或采用自动遥测记录仪监测建（构）筑物的瞬时变形。 目的：(1)监测——以保证建（构）筑物的安全为目的，通过变形观测取得的资料，可以监视工程建筑物的变形的空间状态和时间特性；在发生不正常现象时，可以及时分析原因，采取措施，防止事故发生，以保证建（构）筑物的安全。（变形的几何分析） (2)科研——以积累资料、优化设计为目的，通过施工和运营期间对建筑物的观测，分析研究其资料，可以验证设计理论，所采用的各项参数与施工措施是否合理，为以后改进设计与施工方法提供依据。（变形的物理解释） 四、高层建筑的主要变形特点？ （1）基础较深，需进行基坑回弹测量（2）沉降量较大，需进行沉降观测（3）楼体高力矩大，需进行倾斜观测（4）风荷载大，需进行风振测量（5）墙体温差大，需进行日照变形观测 五、制约变形监测质量的主要因素有哪些？ （1）观测点的布置；（2）观测的精度与频率；（3）观测所进行的时间。 六、确定变形监测精度的目的和原则？ 变形监测的精度，取决于建筑物预计的允许变形值的大小和进行观测的目的。如何根据允许变形值来确定观测的精度，因其与观测条件和待测建（构）筑物的类型以及观测的目的相关。 七、确定变形监测的频率主要由哪些因素决定？应遵循什么原则？ （一）因素:观测的频率取决于变形值的大小和变形速度，同时与观测目的也有关系。（二）原则: 1.变形监测的频率应以既能系统地反映所测变形的变化过程，又不遗漏其变化的时刻为原则，根据单位时间内变形量的大小及外界因素的影响来确定。
地铁隧道结构变形监测控制网及其数据处理
地铁隧道结构变形监测控制网及其数据处理 发表时间：2017-10-30T09:25:06.667Z 来源：《基层建设》2017年第20期作者：汪英宏王守横 [导读] 摘要：地铁隧道结构复杂，在长期使用过程中会受到各种因素的影响，因此，做好变形监测非常重要。 上海市机械施工集团有限公司大连地铁216标段项目经理部辽宁大连 116037 摘要：地铁隧道结构复杂，在长期使用过程中会受到各种因素的影响，因此，做好变形监测非常重要。本文将进行分析，以供参考。关键词：地铁隧道；变形监测；原因；措施 1.前言 对于地铁隧道结构变形的监测，不能采用传统的变形监测控制网布设方法，在施工过程中根据施工要求对工艺参数进行控制，为保证结果的准确度，必须进行基准点的稳定性检验。 2.地铁隧道变形原因 2.1轨道结构变形 地铁隧道变形包括轨道结构变形和隧道结构变形两种形式。其中轨道结构变形的主要原因是列车荷载长期对轨道产生反复作用，使轨道发生几何偏差进而影响轨道的平整性和顺畅性。除列车荷载作用外，隧道周边建设施工的卸载、负荷、加载也会引起道床的不均匀沉降。这种沉降同样会影响轨道的平整度及顺畅。对于铁路来说，地铁运行车辆重量较轻、速度低，轨道和车辆行走部分的变形一般不会引起地铁事故，但轨道变形造成的不平顺可能会导致列车发生不正常振动。这会降低列车运行的稳定性，减少用户的舒适度，更重要的是会加快轨道结构部件的损坏速度，从而间接影响列车的行车安全。 2.2隧道结构变形 地铁隧道结构变形发生在施工阶段和运营阶段，在施工阶段，地铁暗挖隧道工程是在岩土体内部进行的。在开挖过程中对地下岩土的扰动是不可避免的，这就破坏了地下岩土体原有的平衡条件。隧道开挖时地层初期受到的影响较小，发生的也是微型形变，随着开挖的不断深入，变形会极剧增大然后又趋于缓慢。因此，在隧道开挖过程中应对隧道的拱顶下沉量和地表的下沉量进行监测，以便于对隧道结构的稳定性和开挖工程的安全性提供分析依据。地铁隧道开挖引起的地层变形是一个漫长而缓慢的过程，无论是浅埋暗挖法还是盾构法在工程完工投入使用后都会不同程度的发生整体下沉的现象，尤其是工程处于软土层中时下沉现象更加明显。 3.地铁隧道变形监测技术 3.1传统监测技术 传统监测技术是利用水准测量仪的检测功能对隧道结构的变形情况进行监测，主要对隧道变形区域的断面进行监测。该法在实际使用过程中存在一系列不足： 首先，该法无法使用先进的远程测量技术。在监测过程中不得不打断监测区内的列车运行。 其次，地铁隧道内可视性差，空间受到限制，运行环境复杂，给监测的安全性和监测质量造成了不利影响。 最后，监测点数量受限，若设置监测点过多，不仅会增大工作量还会延长监测周期的长度，无法准确的反映出变形的真实情况；若设置监测点过少，无法根据有限的数据得到较为精准的变形趋势，这对后期的隧道结构的变形负荷分析是极为不利的。传统的监测技术已经无法适应现代社会的需求新型的监测技术急需被研发使用。 3.2高程监测控制网 在地铁进行跨河水准测量、测量机器人三角高程法测量、GPS 测高三种方法进行施测。 3.2.1跨河水准测量跨河水准观测采用威特 N3 及配套的铟瓦水准尺，施测前仪器 i 角检校为+1.2s。跨河水准测量严格按《国家一、二等水准测量规范》要求选定与布设场地，使仪器及标尺点构成平行四边形。作业方法、视线距水面的高度、时间段数、测回数、组数及仪器检查等按规范要求执行。按二等跨河水准观测精度施测 8个测回，高差中数中误差为±1.48mm。 3.2.2 测量机器人三角高程法测量采用徕卡 TCA2003 机器人完成，在 b1、b2 设置仪器，对向观测 12 个测回，测回间隔 5min。每测回量取 2 次仪高和棱镜高，量取至毫米。高差中数中误差为±1.00mm。 3.2.3 GPS 高程测量b1、b2大地四边形进行 GPS 联测，GPS 网解算的 b1、b2大地高的高差为-0.3403。 3.2.4 三种方法的成果比较高程监测控制网采用跨河水准测量、测量机器人三角高程法测量、GPS 测高三种方法进行施测结果进行对比。 4.基于组合后验方差检验法的灵敏度 4.1灵敏度的概念及其目的 通常情况下对基准点的稳定性进行判断是在测量结束后的内业处理过程中，删除一些不稳定的点带来人力物力和时间的浪费，在当今世界寻求的应是高效节能的方法，若是在观测现场测量人员或者测量机器人根据观测数据能感知到基准点的不稳定性，就可以给外业监测提供指导，提前对基准点进行筛选，甚至给基准网的布设提供意见，使得地铁隧道结构变形监测网和后期数据处理得到优化。 然而对同一个点的多次观测结果存在差异可能是误差影响也可能是基准点不稳定引起，要是知道到底出现多大的变动时可以认为是基准点发生了移动，那进行现场监测时就能对基准点的稳定性进行判断，不需要等到进行完内业处理才能得到答案。当观测值出现一定程度变化的时候，这种方法就能够有效的检测出结果。 4.2组合后验方差检验法灵敏度的探测 为模拟基准点的变动，对观测数据进行人为的改动。从众多基准点中任意选取3个，分别对方位角、天顶距和距离三个观测量进行测试，当角度偏差大于3秒小于6秒时对该点的稳定性应持怀疑态度，而大于6秒时该点稳定性就一定不可靠，当距离的测量偏差大于5ｍｍ时该点的稳定性同样不可靠。计算所得的组合后验方差检验法的灵敏度在实际工程实例中可以作为重要的比较参考值，通过比较监测数值间的差值，实现监测现场简单、快速判定基准点的稳定性。 5.隧道变形监控的系统建立 5.1系统数据库结构 变形监测数据库用于存储监测点属性、监测成果等数据信息，是数据管理系统的基础。因此，合理的数据库结构不仅是数据库设计的
变形监测技术要求
针对目前变形监测项目应符合以下规范要求 基坑开挖对临近轻轨高架结构的影响主要集中在以下方面：一是坑外土体的位移；二是既有高架桥与基坑相对位置的关系；三是轻轨高架上下部的结构关系；四是轻轨高架的结构基础和埋深情况。五是轻轨高架自身的结构自重和轻轨高架中动载荷的控制与变化情况等。基坑周边轻轨高架在基坑开挖中的变形情况是复杂的，变形的原因是多元的，变形的效果是动态的。在实践工程中，基坑开挖将要造成土体的不均匀沉降和水平方向的位移，不仅要做好岩土工程计算，制定可行性基坑开挖方案，同时还要做好变形监测工作，防止各种因素对轻轨高架桥产生的影响。对于建筑基坑施工对周边轻轨高架的变形影响，高程和平面控制可参考规范二级要求。 变形监测应设置平面和高程基准点，要求设置在变形区域以外，位置稳定、易于长期保存的地方，并应定期复测。复测周期应视基准点所在位置的情况而定，在建筑基坑施工过程中宜1~2月复测一次，点位稳定后宜每季度或每半年复测一次。 1、沉降观测的高程基准点不应少于3个，应与工作基点形成闭合环或附合线路。高程基准点和工作基点布设应避开交通干道主路、地下管线、仓库堆栈、水源地、河岸、松软填土、滑坡地段、机器震动区以及其他可能使标石、标志易遭腐蚀或破坏的地方，其点位与邻近建筑的距离应大于建筑基础最大宽度的2倍。当使用静力水准测量方法测量沉降时，用于联测观测点的工作基点宜与沉降观测点设在同一高程面上，偏差不应超过±1cm。不能满足这一要求时，应设置上下高程不同但位置垂直对应的辅助
点传递高程。实际工作中采用精度不低于1mm级水准仪配合铟瓦尺或条码尺进行水准测量，观测方式其中高程控制测量、工作基点联测及首次观测值应采用往返测或单程双测站法，其他各次沉降观测点可采用单程观测或单程双测站法。起始点高程宜采用测区原有高程系统。较小规模的监测项目可假定高程系统，较大规模的项目宜与国家水准网联测。二级水准视线长度应≤50m，前后视距差≤2.0m，前后视距差累积≤3.0m，视线高度（下丝）≥0.3m。用数字水准仪观测时最短视线长度不宜小于3m，最低水平视线高度不应低于0.6m。限差要求往返较差及附合或环线闭合差≤1.0√n（mm），单程双测站所测高差较差≤0.7√n（mm），检测已测段高差之差≤1.5√n（mm）。ｎ为测站数。用于运营阶段的结构、轨道和道床的垂直沉降监测点高程中误差±0.5mm,相邻监测点高程中误差±0.3mm。同一项目在不同周期进行变形监测应采用相同的观测路线和观测方法，使用相同的仪器和设备，并应固定观测人员。首次观测应独立观测2次取平均值作为初始值。监测频率可按照设计要求结合基坑施工进度进行拟定，当发生较大沉降时可加密监测频率；连续一个月沉降趋势趋于稳定状态（无沉降差，纯属仪器误差）的情况下，可要求减少监测频率。在项目开始前和结束后应对使用的水准仪、水准标尺进行检验，二级水准观测仪器ｉ角不得大于１５”。水准仪i角的测定办法，如图所示：
变形监测知识点
所谓变形监测，就是利用测量与专用仪器和方法对变形体的变形现象进行监视观测的工作。其任务是确定在各种载荷和外力作用下，变形体的形状、大小及位置变化的空间状态和时间特征。 变形观测：对变形体在运动中的空间和时间域内进行周期性的重复观测，就称为变形观测。根据变形体的研究范围，可将变形监测研究对象划分为这样三类： 1全球性变形研究如监测全球板块运动、地极移动、地球自转速率变化、地潮等； 2区域性变形研究如地壳形变监测、城市地面沉降等； 3工程和局部性变形研究如监测工程建筑物的三维变形、滑坡体的滑动、地下开采使引起的地表移动和下沉等。 变形监测的内容 1）工业与民用建筑物：主要包括基础的沉陷观测与建筑物本身的变形观测 2）水工建筑物：对于土坝，其观测项目主要为水平位移、垂直位移、渗透以及裂缝观测。3）地面沉降：对于建立在江河下游冲积层上的城市，由于工业用水需要大量地吸取地下水，而影响地下土层的结构，将使地面发生沉降现象。对于地下采矿地区，由于在地下大量的采掘，也会使地表发生沉降现象 变形监测的目的和意义：具有实用上的意义，主要是掌握各种建筑物和地质构造的稳定性，为安全性诊断提供必要信息，及时发现问题，以便采取措施；具有科学上的意义，包括更好地理解变形的机理，验证有关工程设计的理论和地壳运动的假说，进行反馈设计，以及建立有效的变形预报模型。 变形监测技术的未来发展趋势： 1）多种传感器、数字近景摄影、全自动跟踪全站仪和GPS的应用，将向实时、连续、高效率、自动化、动态监测系统的方向发展； 2）变形监测的时空采样率会得到大大提高，变形监测自动化可为变形分析提供极为丰富的数据信息； 3）高度可靠、实用、先进的监测仪器和自动化系统，要求在恶劣环境下长期稳定可靠地运行； 4）实现远程在线实时监控，在大坝、桥梁、边坡体等工程中将发挥巨大作用，网络监控是推进重大工程安全监控管理的必由之路。 1.什么是监测网平差的基准，平差基准有哪三种类型？ 固定基准位于变形体之外，在各观测周期中认为是不变的，以作为测定变形点绝 对位移的参考点。在监测网平差中，我们通常将变形参考系称为基准，监测网平 差时必须考虑网点位置及其位移的参考基准。如果基准不统一，形变量中就会混 入基准误差；如果基准定义不当，也会给形变分析带来困难。 监测网平差的基准固定基准—经典平差，重心基准—自由网平差，局部重心基准—拟稳平差监测点位布置：必须安全、可靠，布局合理，突出重点，并能满足监测设计及精度要求，便于长期监测。 沉降观测工作点的布设：1）沉降监测工作点应布设在最有代表性的部位，还要考虑到建筑物基础的地质条件，建筑物特征，建筑物内部应力分布状况等。2）工作点应与建筑物连接牢固，使工作点的高程变化能真正反映建筑物的沉降变化情况。3）工作点的点位应便于观
变形监测总结(20200528080747)
第一章 变形的概念：指变形体（根据变形监测区域大小，可将变形监测对象分为三大类：全球性的、区域性的、工程与局部性的，本文统称其为变形体）在各种致变因素 的作用下，其形状、大小及位置在时间域和空间域中的变化。 变形观测的概念：指为了解变形量大小，通过定期测量观测点相对于基准点的变 化量，从历次观测结果比较了解变形随时间与空间的发展情况。这个过程即是变形观测。 产生变形原因：1.自然原因：地震、板块运动、日照、风震 2.人为的原因：（1）地下水的过量抽采（2）地下矿物的开采（3）建筑物的荷载（4）其它因素 变形的危害与控制：变形的危害：1）地面建（构）筑物裂缝、倒塌；2）交通、通讯设施损害管线损害；3）港口设施失效4）桥墩下沉，净空减小，水上交通 受阻5）滨海城市海水侵蚀 6）诱发地震 控制：（1）控制地下水开采；（2）进行地下水回灌，保持地下水位；（3）加固建筑物进行等。 变形观测的目的：确保工程安全运营进行变形分析，建立预报变形的理论和方法 变形观测的主要内容：沉降观测、水平位移观测、裂缝观测、倾斜观测、挠度监 测、滑坡监测等 变形观测的意义：实用上：检查各种工程建筑物及其基础的稳定性，及时掌握变形情况，为安全性诊断提供必要的信息，以便及时发现问题并采取措施 科研上：更好地理解变形机理，验证有关工程设计的理论和地 壳运动假说，进行反馈设计以及建立有效的变形预报模型 变形观测的主要技术方法： 1.常规测量方法 2.GPS的应用3.摄影测量方法 4.特殊测量手段法 5.综合各种技术方法。 变形观测的特点：1.精度要求高 2.重复观测3.数据处理要求高 4.多学科的配合5.责任重大 变形的分类：一般情况，变形可分为静态变形和动态变形两大类。 静态变形主要指变形体随时间的变化而发生的变形，这种变形一般速度较慢，需要较长的时间才能被发觉。 动态变形主要指变形体在外界荷载的作用下发生的变形，这种变形的大小和速度与荷载密切相关，在通常情况下，荷载的作用将使变形即刻发生。 根据变形体的变形特征，变形可分为变形体自身的形变和变形体的刚体位移。 变形体自身形变包括：伸缩、错动、弯曲和扭转四种变形； 刚体位移包含整体平移、整体转动、整体升降和整体倾斜四种变形。 变形观测的精度与观测周期：制定变形监测精度取决于监测目的、允许变形的大小、仪器和方法所能达到的精度。 一般而言，实用目的观测中误差应小于允许变形值的1/10～1/20，科研目的观测中误差应小于允许变形值的1/20～1/100 变形观测的周期：观测周期的概念：相邻两次变形观测的间隔时间 观测周期的确定 基本原则：根据建（构）筑物的特征、变形速率、观测精度要求和工程地质条件 及施工过程等因素综合考虑。 变形观测周期的确定应以能系统反映所测建筑变形的变化过程、且不遗漏其变化时刻为原则，并综合考虑单位时间内变形量的大小、变形特征、观测精度要求及
变形监测的若干新技术
变形监测的若干新技术 秦滔 摘要：主要介绍了光纤监测技术、卫星合成孔径雷达差分干涉测量技术及GPS 伪卫星组合定位技术在变形监测中的应用，同时分析了使用这些新技术的优势和应用前景。 关键词：变形监测 GPS伪卫星组合定位 光纤监测合成孔径雷达差分干涉测量 Abstract:Mainly introduce the fiber-optic monitoring technology, D-InSAR and integration of GPS and Pseudolite positioning technology in the application of deformation monitoring, and analysis of the use of the advantages of these new technologies and applications. Keywords: deformation monitoring integration of GPS and Pseudolite positioning fiber-optic monitoring D-InSAR 1 引言 我国的变形监测工作起步于20世纪50年代，经过半个世纪的发展，形成了完成的理论体系和技术方法。尤其近20年来，许多大型工程开工建设，各种先进的仪器设备飞速发展，变形监测工作也取得了很大的进步。 早期的变形监测，主要采用精密的光学测量仪器进行观测，例如精密水准测量、经纬仪、垂线及视准线等。随着电子仪器的发展，应变计、无应力计、测缝计、钢筋计、测压计、渗压计等广泛应用于变形监测中。另外，用于监测环境量的电子温度计、水位计等也开始使用。电子计算机的广泛应用和发展，促使变形监测工作提高效率，走向自动化、智能化之路，尤其是全站仪、GPS等先进仪器出现，计算机技术不断发展，数据处理技术不断优化，变形监测工作走上了数据采集、传输、存储、处理自动化的道路。 近年来，变形监测工作中又出现了若干新的技术方法，这些新技术拥有广阔的应用前景，本文主要介绍以光纤传感器为基础的光纤监测技术、以卫星合成孔径雷达为基础的差分干涉测量技术（D-InSAR）及以GPS伪卫星组合定位技术在变形监测中的应用。 2 光纤监测技术 光纤技术是一种集光学、电子学为一体的新兴技术，其核心技术是光纤传感
高层建筑变形监测
高层建筑变形监测 高层建筑从施工准备起，到全部工程竣工后的一段时间内，应按施工与设计的要求，进行沉降、位移和倾斜等变形观测。一般分两部分：一部分是观测高层建筑施工造成周围邻近建(构)筑物和护坡桩的变形以及日照等对建筑物施工影响的变形，以保证安全和正确指导施工，这是直接为施工服务的变形观测；另一部分是在整个施工过程中和竣工后，观测高层建筑各部位的变形，以检查施工质量和工程设计的正确性，并为有关地基基础与结构设计反馈信息。 沉降观测 1施工对邻近建(构)筑物影响的观测 打桩和采用井点降低水位等，均会使邻近建(构)筑物产生不均匀的沉降、裂缝和位移等变形。为此，应在打桩、井点降水影响范围以外设基准点，对距基坑一定范围的建(构)筑物上设置沉降观测点，并进行沉降观测。并针对其变形情况，采取安全防护措施。 2施工塔吊基座的沉降观测 高层建筑施工使用的塔吊，吨位和臂长均较大。随着施工的进展，塔吊可能会因塔基下沉、倾斜而发生事故。因此，要根据情况及时对塔基四角进行沉降观测，检查塔基下沉和倾斜状况，以确保塔吊运转安全。3地基回弹观测 一般基坑越深，挖土后基坑底面的原土向上回弹的越多，建筑物施工后其下沉也越大。为了测定地基的回弹值，基坑开挖前，在拟建高层建筑的纵、横主轴线上，用钻机打直径100mm的钻孔至基础底面以下300～500mm处，在钻孔套管内压设特制的测量标志，测定其标高。当套管提出后，测量标志即留在原处。待基坑挖至底面时，测出其标高，然后，在浇筑混凝土基础前，再测一次标高，从而得到各点的地基回弹值。地基回弹值是研究地基土体结构和高层建筑物地基下沉的重要资料。 4地基分层和邻近地面的沉降观测 这项观测是了解地基下不同深度、不同土层受力的变形情况与受压层的深度，以及了解建筑物沉降对邻近地面由近及远的不同影响。这项观测的目的和方法基本与地基回弹观测相同。 5建筑物自身的沉降观测 这是高层建筑沉降观测的主要内容。当浇筑基础垫层时，就在垫层上