变形监测论文.docx

技术设计------1. 工程概述******工程位于湖北省巴东县内,是清江梯级开发的龙头枢纽.水库总库容为4.58×109m3,系多年调节水库,正常蓄水位400m,相应库容4.312×109m3,装机容量1600MW,是以发电、防洪为主,兼顾其他的水利枢纽,为一等大(1)型水利水电工程,主要建筑物级别为一级,次要建筑物级别为2级.主要建筑物有:混凝土面板堆石坝,左岸河岸式溢洪道,右岸地下室式电站以及放空洞.混凝土面板堆石坝高233m,为目前世界上最高的面板堆石坝.坝顶高程409m,坝轴线长660m,大坝填筑方量约为1.5637×107m3.河岸式溢洪道布置在左岸,由引水渠、控制段、泄漕段和下游防冲段组成,开挖方量约为9.476×106m3.导流洞出口高边坡开挖，正面边坡有9个开挖马道,马道高程从365米到229.5米，开挖高度为160多米，侧面边坡有8个开挖马道，马道高程从350米到229.5米，开挖高度为150多米.导流洞出口下游方向，侧面边坡上方是1#公路，3#公路，5#公路和7#公路,各自延长段分别通往导流洞出口.2. 坐标系统依据收集到的现有资料及技术设计的要求，平面控制网的起算数据为SBY02，SBY05，SBY09，垂直位移监测的起算数据为SBY01，SBY05.因此变形监测利用的基准和系统为： (1).1954年北京平面坐标系(2).高斯－克吕格投影3°带(3).中央子午线111°(4).1956年吴淞高程系3 建筑物变形观测与动态位移监测3.1 变形概述建筑物在工程建设和使用过程中，由于基础的地质结构不均匀，土壤的物理性质不同，土基的塑性变形，地下水位的变化，大气温度的变化，建筑物本身的荷重（如风力，震动等）的作用，会导致工程建筑物随时间的推移发生沉降，位移，扰曲，倾斜及裂缝等现象。这些现象统称为变形。工程建筑物的变形，按其类型可以分为：静态变形和动态变形.静态变形通常是指变形观测的结果只表示在某一时期内的变形值，也就是说，它只是时间的函数；动态变形是指在外力影响下而产生的变形，故它是以外力为函数来表示的动态系统对于时间的变化，其观测结果是表示建筑物在某一时刻的瞬时变形.变形按时间长短可分为：长周期变形（建筑物自重引起的沉降和变形），短周期变形（温度变化引起的变形）。按研究的范围可以分为：全局性变形，区域性变形，局域性变形。按成因可以分为：人工干预变形，自然原因变形，综合原因变形。3.2 变形观测概述3.2.1.变形观测所谓变形观测，是用测量仪器或者专用仪器测定建筑物及地基建筑物在荷载和外力作用下随时间变形的工作.通过变形观测，可以检查、各种工程建筑物和地质构造的稳定性，及时发现问题，确保质量和使用安全；更好的了解变形的机理，验证有关工程设计的理论和地壳运动的假说，建立正确的预报变形的理论和方法；以及对某种新结构，新材料，新工艺的性能做出科学的客观的评价。变形观测属于安全监测。变形观测有内部观测和外部观测两方面。内部观测内容由建（构）筑物的内部应力，温度变化的测量，动力特征及其速度的测定等，一般不由测量工作者完成。内部观测与外部观测之间有着密切的联系，应同时进行，以便互相验证和补充。外部观测的内容主要有沉降观测，位移观测，倾斜观测，裂缝观测和扰度观测等.沉降观测它是指建筑物及其基础在垂直方向上的变形(也称垂直位移).沉降观测就是测定建筑物上所设观测点(沉降点)与基准点(水准点)之间随时间的变化的高差变化量.通常采用精密水准测量或液体静力水准测量的方法进行.水平位移观测它是指建筑物在水平面内的变形,其表现形式为在不同时期平面坐标或距离的变化.建筑物水平位移观测是测定建筑物在平面位置上随时间变化的移动量. 测定水平位移的方法很多,有常规的地面控制测量方法,如导线,前方交会法等;也有各专用方法,如基准线法,正、倒垂线法等倾斜位移观测它是指建筑物因为地基的不均匀沉降或其他原因造成的.建筑物倾斜位移分为两类:一类表现为以不均匀的水平位移为主;另一类则表现为以不均匀的沉降为主.倾斜观测是用经纬仪,水准仪或其他专用仪器测量建筑物的倾斜随时间变化的工作.对于上述两种倾斜一般采用不同的观测方法,前者可采用先测出水平位移然后计算倾斜的方法,即所谓的“直接法”;后者可通过测量建筑物基础相对沉降的方法进行测定,即先测出沉降后计算倾斜的方法,也就是所谓的“间接法”.裂缝观测它是指建筑物基础的不均匀沉降，温度的变化和外界各种荷载的作用，使得建筑物内部的应力大大超过了允许的限度，使得建筑物的结构产生裂缝。测定建筑物裂缝发展情况的观测工作即为裂缝观测。扰度观测在建筑物垂直面上，各个不同高程点相对于底点不同的水平位移，称为扰度。所进行的观测称为扰度观测。变形观测的任务是周期性地对观测点进行重复观测，求得其在两个观测周期间的变化量，而为