7第七章工程的变形监测和数据处理.ppt

§7.1 工程变形监测的基础知识 §7.1 工程变形监测的基础知识 §7.1 工程变形监测的基础知识 §7.1 工程变形监测的基础知识 §7.1 工程变形监测的基础知识 §7.1 工程变形监测的基础知识 §7.1 工程变形监测的基础知识 §7.2 变形监测方案设计 §7.2 变形监测方案设计 §7.3 变形监测方法和自动化 §7.3 变形监测方法和自动化 §7.3 变形监测方法和自动化 §7.3 变形监测方法和自动化 §7.3 变形监测方法和自动化 §7.3 变形监测方法和自动化 §7.3 变形监测方法和自动化 §7.3 变形监测方法和自动化 §7.3 变形监测方法和自动化 §7. 4 变形观测数据处理 §7. 4 变形观测数据处理 §7. 4 变形观测数据处理 §7. 5 变形监测资料整理、成果表达和解释 §7. 5 变形监测资料整理、成果表达和解释 §7. 5 变形监测资料整理、成果表达和解释 思 考 题 以典型工程为例，说明变形监测的内容和特点？ 工程变形监测有哪些方法？发展趋势如何？ * 第七章 工程的变形监测和数据处理 主要内容 什么是变形监测？ 为什么要进行变形监测? 变形监测有哪些内容和特点 ? 重点 变形监测网和变形监测方案设计 变形观测数据处理 成果表达和解释 一、变形监测的定义、作用和内容 变形监测的定义 变形监测的作用 变形监测的内容 实用上的作用 科学上的作用 水平位移、垂直位移、偏距、倾斜、扰度、弯曲、扭转、震动、裂缝等 对监视对象或物体(简称变形体)进行测量以确定其空间位置随时间的变化特征 一、变形监测的定义、作用和内容 变形监测的特点 变形监测的最大特点是要进行周期观测 对扭转、震动等变形的监测需作动态观测 对于急剧变化期（如大坝洪水期、滑坡等）应作持续动态监测 对许变形监测项目如偏距、倾斜、扰度等几何量和与变形有关的物理量的监测采用传感器技术持续地进行 对于不同的任务，变形监测所要求的精度不同 二、变形模型 变形影响因子 即引起变形的原因，如地壳运动、基础形变、地下开采、地下水位变化、工程建筑物的各种荷载作用、机械设备安装偏离设计值等；其时间特征又表现为近似线性变化、周期变化、急剧变化以及随机变化等多种情况 二、变形模型 典型动态变形模型 对于变形影响因子呈跳跃变化(突变)、线性变化（(渐变)和周期变化(周变)所引起的变形体的典型变形可用下图的(a)、(b)、(c)来分别表示。 （a）突变模型对应的动态变形模型为 图中 为始末时刻变形因子的值， 为始末时刻的变形量， 为传递常数和时间常数， 为变化周期， 为时间延迟。 二、变形模型 典型动态变形模型 （b）渐变模型对应的动态变形模型为 二、变形模型 典型动态变形模型 （c）周期变形变形影响因子随时间的变化x(t)以及相应 的响应(变形)y(x)可表示为： 式中， 为变形影响因子的振幅和初相； 为变形的振幅和初相， 为周期。 二、变形模型 运动模型 一、变形监测方案制定准则 描述或确定变形状态所需要的测量精度，对于监测网而言，则是确定目标点坐标或坐标差允许的精度 所要施测的次数(观测周期数) 两周期之间的时间间隔 一周期所允许的观测时间 二、测量方法选择所应考虑的问题 测量精度的确定 观测周期数和一周期内观测时间的确定 监测费用的确定 其他考虑 一、常规的大地测量方法 常规的大地测量方法指用常规的大地测量仪器测量方向、角度、边长和高差等量所采用方法的总称，包括布设成网形来确定一、二、三维坐标的网平差法、各种交会法、极坐标法、卫星定位法以及几何水准法、三角高程法等。 二、摄影测量方法 与其他方法相比，摄影测量方法有下述显著特点： 不需要接触被监测的变形体。 外业工作量小，观测时间短，可获取快速变形过程，可同时确定变形体上任意点的变形。 摄影影像的信息量大，利用率高，利用种类多，可以对变形前后的信息做各种后处理，通过底片可观测到变形体任一时刻的状态。 摄影的仪器费用较高，数据处理对软硬件的要求也比较高。 三、特殊的大地测量方法 短距离和距离变化测量方法 根据实际条件可采用机械法。 用伸缩测微仪监测岩体移动 三、特殊的大地测量方法 偏离水平基准线的微距离测量—准直法 光学法 光电法 用一般的光学经纬仪或电子经纬仪的视准线构成基准线（观测中都要求采用带强制对中装置的观测墩），故又称视准线法 光电法是通过光电转换原理测量偏距，分激光经纬仪准直和波带板激光准直 三、特殊的大地测量方法 偏离水平基准线的微距离测量—准直