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建筑物变形观测说明书
目录
第一章 变形监测总述 1
第一节 变形监测的目的与意义 1
第二节 变形监测技术 1
第三节 变形监测的发展状况 3
第四节 变形监测的精度及频率 5
第二章 变形监测的内容及观测注意事项 8
第一节 沉降观测 8
一 几何水准 8
二 精密三角高程测量 12
三 液体静力水准测量 13
第二节 水平位移观测 17
一 交会法观测 18
二 精密导线测量 21
第三节 倾斜观测 23
一 纵横距投影法 23
二 任意点置镜方向交会法 24
第四节 挠度观测与裂缝观测 26
一 挠度观测 26
二 缝隙观测 27
第三章 变形监测技术方案设计与实施 28
第一节 控制网主要考虑的因素 28
第二节 方案设计 29
一 工程概况 29
二 变形观测的目的内容及意义 30
三 精度估计 30
四 网形设计 33
五 方案实施 34
第四章 数据处理与几何分析 35
第一节 点位稳定性分析 35
第二节 几何分析方法介绍 36
一 回归分析法 37
二 灰色系统分析模型 38
三 人工神经网络模型 40
第三节 数据处理 42
第四节 成果整理 44
一 利用二次回归分析变形值 44
二 成果整编 47
总结 49
参考文献 51
附录 52
变形监测总述
第一节 变形监测的目的与意义
随着城市建设的高速发展,城市建筑逐渐向高层发展,由于荷载及基础等多方面原因,建筑物沉降及变形越来越引起人们的关注。随着工业与民用建筑业的发展,各种复杂而大型的工程建筑物日益增多,工程建筑物的兴建,改变了地面原有的状态,并且对于建筑物的地基施加了一定的压力,这就必然会引起地基及周围地层的变形。为了保证建筑物的正常使用寿命和建筑物的安全性,并为以后的勘察设计施工提供可靠的资料及相应的沉降参数,建筑物沉降观测的必要性和重要性愈加明显。现行规范也规定,高层建筑物、高耸构筑物、重要古建筑物及连续生产设施基础、动力设备基础、滑坡监测等均要进行沉降观测。特别在高层建筑物施工过程中,应用沉降观测加强过程监控,指导合理的施工工序,预防在施工过程中出现不均匀沉降,及时反馈信息,为勘察设计施工部门提供详尽的一手资料,避免因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏或产生影响结构使用功能的裂缝,造成巨大的经济损失。
(1) 变形观测属于安全监测,有内部观测和外部观测两方面。内部观测内容有建构筑物的内部应力、温度变化的测量,动力特性及其加速度的测定等,一般不由测量工作者完成。外部变形观测的内容主要有沉降观测、位移观测、倾斜观测、裂缝观测和挠度观测等。内部观测与外部观测之间有着密切的联系,应同时进行,以便在资料分析时可以互相验证与补充。
(2) 观测精度要求高。由于变形观测结果直接关系到对建构筑物的安全稳定性作出正确判断,影响对变形原因和变形规律的正确分析,因此,和其他测量工作相比,变形观测必须具有很高的精度。
(3) 需要进行重复观测。建构筑物由于各种原因产生的变形都有个时间过程,而变形观测的任务是周期性地对观测点进行重复观测,计算出建构筑物上同一观测点在两个观测周期间的坐标差和高程差(坐标和高程的变化量)。有时为了求得瞬时变形,则应采用各种自动记录仪器记录其瞬时位置或瞬时状态。
(4) 要求采用严密的数据处理方法。建构筑物的变形量一般都较小,有时甚至难以与观测误差区分开来;同时,大量重复观测使原始数据增多,要从不同时期的大量观测数据中精确获得变形信息,必须采用严密的数据处理方法。
随着科学技术的发展和进步,变形监测技术也在不断丰富和提高。目前,在变形监测工作中,通常用到的测量技术主要包括:
(1) 传统测量方法。主要包括三角测量、水准测量、交会测量等方法。该类方法主要特征是可以利用传统的大地测量仪器,理论和方法比较成熟,测量数据可靠,观测费用相对较低。其缺陷主要表现在,观测时间长,劳动强度高,观测精度精度受到观测条件影响多,不能实现自动化。
(2) 专门测量方法。对于特定位移特征量的测定。如利用视准线、引张线测量方法,可以监测直线型大坝垂直于轴线方向的水平位移,利用垂线可以监测大坝或高大型建筑物的挠度等。
(3) 摄影测量方法。在利用变形监测点监测变形体特征时,由于测点的数量有限,有时难以反映变形体变形的细节和全貌,特征信息不够全面。采用摄影测量的方法则可以将变形体变形的特征信息全面进行采集,具有快速、直观、全面的特点,该方法已经用于高边坡、滑坡等的监测工作。但该方法也有一定缺陷,主要测量的精度较低。
(4) GPS等新技术的应用。它可以实现高精度、全天候的实时监测,较常规的大地测量方法有诸多优点。该技术的成功应用,不仅减轻了测量作业劳动强度,而且实现了监测工作的自动化,特别是该方法受到观测条件影响较小,从而可以保证测量数据的连续性和完整性。虽然GPS应用于变形监测具有
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