变形监测考试

变形监测定义是指对被监测的对象或物体进行测量以确定其空间位置几内部形态随时间的变化特征。

变形监测的目的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4）研究正常的变形监测规律和预报变形的方法变形监测的意义对于机械技术设备，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；对于滑坡，通过监测其随时间的变化过程，可进一步研究引起滑坡的成因，预报大的滑坡灾害；通过对矿山由于矿藏开挖所引起的实际变形观测，可以采用控制开挖量和加固等方法，避免危险性变形的发生，同时可以改变变形预报模型；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以及断裂带的应力积聚等地球动力学现象、大型特种精密工程以及铁路工程也具有重要的意义。

变形监测的特点1）周期性重复观测2）精度要求高3)多种观测技术的综合应用4）监测网着重于研究电位的变化变形监测的主要内容现场巡视；环境监测；位移监测；渗流监测；应力、应变监测；周边监测变形监测的精度和周期如何确定，有何依据精度：1917年国际测量工作者联合会（FIG）第十三届会议上工程测量组提出：如果观测的目的是为了使变形值不超过某一允许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1/10～1/20；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的多。

周期：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。

变形监测系统设计的原则1）针对性2）完整性3）先进性4）可靠性5）经济性变形监测系统设计主要内容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它要求或建议8）观测进度计划表9）观测人员的编制及预算变形监测点的分类及每类要求1）基准点：埋设再稳固的基岩上或变形区外，尽可能长期保存。

每个工程一般应建立3个基准点，以便相互校核，确保坐标系统的一致。

当确认基准点稳定可靠时，也可以少于3个，应进行定期观测。

2）工作点：埋设再被研究对象附近，要求在观测期间保持点位的稳定，其点位由基准点定期监测。

3）变形观测点：埋设再建筑物内部，0 变形呢监测点标石埋设后，应在其稳定后方可开始观测。

稳定期一般不宜少于15天。

变行监测技术在哪几方面取得了较好的发展？①自动化监测技术②光纤传感检测技术③CT（计算机层析成像）技术的应用④GPS在变形监中的应用⑤激光技术的应用⑥测量机器人技术⑦渗流热监测技术⑧安全监控专家系统什么是垂直位移和沉降？建筑物沉降与哪些因素有关？从词面来说，垂直位移能同时表示建筑物的下沉或上升，而沉降只能表示建筑物的下沉，对大多数建筑物来说特别是施工阶段，由于垂直方向上的变形特征和变形过程主要表现为沉降变化，因此实际应用中通常采用沉降一词。

影响建筑物沉降的因素有：（1）建筑物基础的设计（2）建筑的上部结构（3）施工中地下水的升降监测方法与技术要求有哪些视线长度、前后视距差和视线高度；水准测量主要限差；沉降监测点的精度要求。

精密水准测量的误差来源有哪些？如何减弱i角误差对沉降观测结果的影响？误差来源:1）仪器误差：水准仪i角误差；水准尺长与名义尺长不符2）外界环境引起的误差：高压输电线和变电站等强磁场的影响；温度和大气折光影响3）人为引起的误差方法：减小i角误差的影响，必须严格控制前后视距差和前后视距累计差，又由于i 角误差会受温度等影响，减弱其影响的有效方法是减少仪器受辐射热的影响；若i角误差与时间成比例地均匀变化，则可以采用改变观测程序（奇数站—后前前后；偶数站—前后后前）的方法减小i角误差影响。

精密水准测量监测方法与技术要求有哪些方法：采用精密水准测量方法进行沉降监测时，从工作基点开始经过若干监测点，形成一个或多个闭合或附合路线，其中以闭合路线为佳，特别困难的监测点可以采用支水准路线往返测量。

要求：视线长度、前后视距差和视线高度；水准测量主要限差；沉降监测点的精度要求。

测点布设原则与方法建筑物水平位移监测的测点宜按两个层次布设，即由控制点组成控制网，由观测点及所联测的控制点组成扩展网；对单个建筑物上部或构件的位移监测，可将控制点连同观测点按单一层次布设。

水平位移监测常用的观测方法有1）大地测量法2）基准线法3）专用测量法4）GPS测量法交会观测方法有几种及什么情况用哪种方法1）测角交会法：采用测角交会法时，交会角最好接近90°若条件限制，也可设计在60°~120°，工作基点到测点的距离不宜大于300m。

2）侧边交会法：r角通常应保持60°~120°，测距仔细，交会边长度a和b应力求相等，一般不大于600m；3）后方交会法精密导线测量方法1）边角导线法2）弦矢导线法数据处理和分析主要内容1）粗差检查及处理2）点温度条件检查3）数据可靠性检查。

挠度及挠度观测及方法定义：测定建筑物受力后挠曲程度的工作称为挠度观测。

建筑物在应力的作用下产生弯曲和扭曲，弯曲变形时横截面形心沿与轴线垂直方向的线位移称为挠度。

方法：1）高层建筑—前方交会法2）内部有竖直通道的建筑物—垂直观测法3）电子传感设备对于以产生的裂缝应进行哪些内容的监测工作？对建筑物的裂缝应进行位置、长度、宽度、深度和错距等的定期观测。

对建筑物表面及内部可能产生裂缝的部位应预埋设备，进行定期观测或临时采用适宜方法进行探测。

裂缝监测的方法1）测微器法2）测缝针3）超声波检测变形监测数学模型指什么？有哪些？表示建筑物的变形与产生变形的各因素之间的关系的函数，称为变形监测数学模型。

统计分析模型、确定性模型、混合模型、灰色系统分析模型、时间序列分析模型、神经网络模型变形监测数学模型的分类。

第一类是基于数学统计的数学模型，有回归、时间序列、灰色系统；第二类是基于力学理论的数学模型，有数值数学模型；第三类是人工智能数学模型，有神经网络模型。

现代GPS监测技术有哪些（论述题）1）GPS实时监测技术；基本思想：在基准站上安置一台GPS接收机，对所有可见GPS 卫星进行连续观测，并将其观测数据通过无线电传输设备发送给流动站，流动站接收基准站传输的观测数据，然后根据相对定位原理，实时地计算并显示用户站的三维坐标及其精度。

2）GPS一机多天线监测技术；系统设计原则：先进性、可靠性、自动化、易维护、经济性；基本思想：在不改变己有GPS接收机结构的基础上，通过一个附加的GPS差分信号分时器连接开关将多个天线阵列与同一台接收机连接，通过GPS数据处理后可获得变形体的变形规律。

组成：控制中心，数据通信，GPS多天线控制系，野外供电系统。

GPS在变形监测中的应用优势1）各监测站之间无需通视，是相互独立的观测值2）GPS可以实现全天候定位，可以在暴风雨中进行监测3）GPS测定位移自动化程度高。

所测三维坐标可直接存入监控中心服务器，并进行安全性分析。

4）GPS定位速度快，精度高。

监测资料的编整的一般规定监测资料整编包括平时资料整理和定期资料编印。

平时资料整理包括：适时检查各观测项目原始观测资料和巡视检查记录的正确性、准确性和完整性；及时进行各观测物理量的计算，填写数据记录表格；随时点绘观测物理量的过程线图考察和判断侧枝的变化趋势；随时整理巡视检查记录，补充和修正，确保资料的衔接与连续性。

定期资料编印包括：汇集工程监测的相关资料、报告、文件；对各项观测物理量进行统计和校对；绘制各观测物理量的分布特征图，有关因素的相关图；分析各观测量的变化，提出意见；对资料进行全面复核，汇编并说明，刊印成册，建档保存。

整编资料的审查包括完整性审查，连续性审查，合理性审查，争辩说明的审查。

监测资料的定期编印应包含哪些内容？①汇集工程基本概况/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、数据等②在平时资料整理的基础上，对整编时段内的各项观测物理量按时序进行列表统计和校对，此时如发现可疑数据，一半不宣删改，应加注说明提醒读者注意③绘制能表示各观测物理量在时间上和空间上的分布特征网，以及有关因素的相关关系图④分析与观测物理量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，采用计算机数据系统进行资料存储和整编，整编软件应具有数据导入，修改，查询，以及整编图表的输出打印功能，还应复制软盘备份如何对检测资料分析（论述题）常用的分析方法有作图分析，统计分析，对比分析和建模分析监测资料的分析一般分为定期分析和不定期分析。

1．定期分析：１）施工期资料分析２）运营初期资料分析３）运行期资料分析２．不定期分析：有特殊需要时才专门进行的分析，如遇洪水，地震等。

监测数据的预处理内容及为什么要进行预处理内容：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。

原因：1）监测数据可能不是我们想要的格式，必须将其转换成我们需要的数据格式2）对任何一个监测系统，其观测数据中或多或少会存在粗差，在变形分析的开始有必要先对观测数据进行预处理，将粗差剔除。

建筑物沉降监测的主要方法有那些？监测项目的内容有哪些？步骤有哪些？数据分析处理包括？方法：精密水准法、沉降仪量测法、三角高程。

内容：1）基础沉降2）水平位移3）滑坡监测4）裂缝监测5)内部监测。

步骤：1）沉降监测方案研究与技术设计2）沉降监测仪器检验3）沉降监测点位布设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）沉降量过程曲线绘制9）沉降监测报告编写。

数据分析处理：1）进准网数据处理，当基准网独立监测时，基准为可以独立平差计算2）各周期数据处理，各周期监测后进行数据平差计算。

建筑物内部监测包括的内容①位移监测②应力/应变监测③温度监测④地下水位及渗流监测⑤挠度监测⑥裂缝监测等建筑物基础沉降数据处理包括哪些内容？1）基准网数据处理；2）各周期数据处理。

建筑物沉降监测项目：1）基础沉降2）水平位移3）滑坡监测4）裂缝监测5)内部监测。

方法：1）沉降监测方案研究与技术设计2）沉降监测仪器检验3）沉降监测点位布设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）沉降量过程曲线绘制9）沉降监测报告编写。

建筑物倾斜监测的方法有哪些？纵横距投影法：当测定偏距e的精度要求不高时，可以采用纵横距投影法；角度前方交会法：当测定偏距e的精度要求较高时，可以采用角度交会法；任意点置镜方向交会法：当建筑物属于非刚体变形，建筑物在施工阶段其楼体上变形点无法置镜时采用；激光垂准法：当需要计算建筑物某轴线的倾斜度时采用。