變形觀測的方法與技術(shù)論文

　　近十幾年來,隨著3S技術(shù)的快速進步,變形監(jiān)測技術(shù)也在不斷向前發(fā)展。這是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的變形觀測的方法與技術(shù)論文，僅供參考!

　　變形觀測的方法與技術(shù)論文篇一

　　變形觀測技術(shù)在礦區(qū)的應(yīng)用

　　摘要 本文總結(jié)了巖移、沉降觀測技術(shù)在礦區(qū)應(yīng)用的作用，巖移、沉降觀測的基本要求，具體的施測程序及步驟。

　　關(guān)鍵詞 變形觀測;機械設(shè)備;應(yīng)用

　　中圖分類號TU198 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)85-0130-02

　　0 引言

　　測定地面建筑物、地表構(gòu)筑物以及山體巖層本身的負載或在外力的作用下，在一定的時間段內(nèi)所產(chǎn)生的水平以及高程上的變量及數(shù)據(jù)分析和處理工作即為變形測量。所謂的變形是指建筑物以及地表隨著時間的推移發(fā)生沉降、位移、撓曲、傾斜及裂縫等現(xiàn)象。特別是在我們礦區(qū)進行變形觀測尤為重要。雖然在開采設(shè)計時在地表人們生活密集區(qū)和主要設(shè)施下部都留有保安煤柱，但是由于長時間的開采以及周邊小礦的存在，地表以及附屬的建筑物、構(gòu)筑物會出現(xiàn)不均勻變形任然是存在的。長期的為礦設(shè)計部門、維護部門提供第一手資料是非常有必要的，避免因變形而造成重要通風(fēng)、機電動力部門的重要設(shè)施產(chǎn)出故障而影響我礦的安全生產(chǎn)。

　　1 變形觀測的基本要求

　　1.1 觀測人員儀器時間及地點的要求

　　觀測儀器要求：根據(jù)礦區(qū)變形觀測精度要求高的特點，測量誤差應(yīng)遠小于變形值，為此要求變形觀測要使用高精度測量儀器。

　　觀測人員要求：能夠熟練使用各種測量儀器和內(nèi)業(yè)計算并能利用誤差理論進行平差計算的有經(jīng)驗的測量人員，這樣才能保證對于不同的每項工程都能快、精、準的完成。

　　觀測時間要求：按照工程需要首次必須對被監(jiān)測區(qū)域必須按時全面施測，以后可按工程的需要進行定期復(fù)測。以便及時有效的掌握被監(jiān)測區(qū)的變形量和變化規(guī)律。

　　觀測地點要求：基準點(基本控制點)的埋設(shè)，基準點一般埋設(shè)在能直接和礦區(qū)基本控制網(wǎng)多點通視且相對穩(wěn)定的地點;工作點(工作基點又為末端控制點)一般在被監(jiān)測的重要設(shè)施及廠房附近相對比較穩(wěn)定且能夠一覽被監(jiān)測區(qū)的地點;各觀測點一般埋設(shè)在相對受影響較大的各重要的地方。此外，埋點還應(yīng)考慮周圍正在新建或即將新建構(gòu)筑物是否會影響觀測時的通視條件，避免不能連續(xù)觀測而失去觀測意義。

　　1.2 觀測應(yīng)遵循的原則

　　由于變形觀測對精度要求高、誤差小，各次觀測的同一工作點和觀測點的結(jié)果都要進行對比。也需要各次觀測到的變形量更加接近真實變形量。所以要盡可能的減少人為誤差、系統(tǒng)誤差以及儀器、天氣所致的誤差。因此，應(yīng)遵循各變形觀測所用的基準點、工作點和被觀測區(qū)的變形觀測點的點位要相對穩(wěn)定;在各個觀測段針對各工作點和觀測點盡可能使用同一儀器設(shè)備;盡可能選擇在條件基本一致的天氣進行觀測;在每次觀測時沿同一線路進行觀測;每次用同樣的方法進行觀測等原則。

　　1.3 變形觀測精度要求

　　在觀測前，對儀器設(shè)備的各項指標進行監(jiān)測校正;在觀測中，操作人員要相互配合，現(xiàn)場記錄要字跡工整清晰，記錄本保持整潔，并現(xiàn)場檢核。根據(jù)變形監(jiān)測區(qū)的地表以及地表建筑物、構(gòu)筑物用途等選擇不同的觀測等級，按規(guī)程規(guī)定，一般情況下選用二等或三等即可，采空區(qū)以及積水區(qū)地表巖移觀測選用三等的觀測方法就能滿足變形觀測的要求。

　　1.4 成果整理及計算要求

　　觀測完成后認真對原始記錄進行復(fù)查，不得涂改，確保原始數(shù)據(jù)要真實可靠。整理記錄數(shù)據(jù)并進行成果計算。

　　2 觀測步驟及注意事項

　　2.1 建立固定的控制網(wǎng)以及觀測路線

　　依據(jù)礦區(qū)基本控制網(wǎng)點和需變形觀測的區(qū)域合理建立合理的基準點和工作點進行聯(lián)測，平差后計算出個工作點的坐標以及高程。根據(jù)各觀測點和各控制點的位置關(guān)系，確定固定的觀測路線，并做好標記，每次觀測均按預(yù)設(shè)的固定路線進行觀測。

　　2.2 變形觀測

　　根據(jù)測量工程需要在監(jiān)測區(qū)域埋設(shè)觀測點和工作點，在所埋設(shè)的固定定位穩(wěn)定后及時進行觀測。由于變形觀測的精度較高，各個觀測點的坐標應(yīng)在第二次觀測后作為基準，以后要定期觀測，直至多次觀測沒有變化為止。若以后發(fā)現(xiàn)被觀測重要機器設(shè)備及設(shè)備基礎(chǔ)出現(xiàn)裂痕應(yīng)立即重新觀測。

　　2.3 成果整理及分析

　　將各次觀測記錄整理檢查無誤后，進行平差計算，求出各點的坐標及高程值，并與基準值作比較，從而確定變形量。將各觀測點平差后計算出各觀測點的位移量(水平坐標)和沉降量(高程)列表分析并繪制曲線圖;確定觀測物的變形趨勢，將變形情況及時的反應(yīng)給有關(guān)主管部門，以便指導(dǎo)維護部門實行維護工作，這樣能更好的避免現(xiàn)役的機械設(shè)備因沉降變化而產(chǎn)生故障。

　　2.4 觀測中的注意事項

　　嚴格按測量規(guī)范要求施測;每次使用同樣的測量儀器;每次觀測必須按照固定的觀測路線進行;觀測時間應(yīng)盡量選擇晴朗溫和的天氣進行，且各觀測條件基本一致;觀測時現(xiàn)場校核并計算，避免出錯;在雨季和下方穿過巷道前后要聯(lián)測，檢查各工作點是否也發(fā)生位移和沉降變化。

　　3 結(jié)論

　　在礦區(qū)隨著采掘區(qū)域的不斷擴大、機械化程度的提高、安全生產(chǎn)重視度的提高以及地面高大建筑物和地面設(shè)備的增多，變形觀測越來越受到局、礦級領(lǐng)導(dǎo)的重視。變形觀測這個學(xué)科也在高校相繼開設(shè)，變形觀測的控制網(wǎng)的布設(shè)和應(yīng)用方面的理論和方法在不斷的完善。隨著自動儀器、GPS、航測等測量技術(shù)的加入，使得測量過程日趨自動化，觀測數(shù)據(jù)的處理和匯總統(tǒng)計日趨簡單、程序化，也有簡單的單一變量統(tǒng)計到多變量統(tǒng)計分析，使得地表巖移、重要建筑、構(gòu)筑物的安全提供可靠地預(yù)測預(yù)報，從而間接的保證了礦區(qū)的安全生產(chǎn)。

　　參考文獻

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　　變形觀測的方法與技術(shù)論文篇二

　　工程施工中變形觀測技術(shù)與方法

　　摘要：變形觀測技術(shù)的應(yīng)用對建筑工程的安全具有重要的現(xiàn)實意義的，不僅可以保障建筑工程安全的施工環(huán)境，還能促進高建筑的穩(wěn)定性。本文通過案例分析了變形監(jiān)測的設(shè)計思路，闡述了觀測周期的確定方案，在此基礎(chǔ)上探討了工程監(jiān)測的實施步驟，對基準點穩(wěn)定性進行分析，最后計算了各個沉降觀測點在不同觀測時期的沉降速度且得出結(jié)論，希望能為建筑工程變形觀測工作提供參考。

　　關(guān)鍵詞：工程施工;變形觀測;技術(shù)

　　中圖分類號：TU74文獻標識碼： A

　　引言

　　近幾年，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代技術(shù)手段在建筑工程中的應(yīng)用。工程變形監(jiān)測手段的硬件和軟件迅速發(fā)展，加快了工程建設(shè)的進程，并且對現(xiàn)在工程建筑物的規(guī)模、難度提出了更高的要求，建筑物安全施工是一個十分重要而且很現(xiàn)實的問題。因此，工程變形監(jiān)測工作的意義也更加的重大，其技術(shù)已經(jīng)成為工程設(shè)計和施工質(zhì)量控制的重要手段。

　　一、建筑物變形觀測的重要性

　　變形觀測在高層建筑物的施工、竣工驗收以及竣工后的監(jiān)測等過程中，具有安全預(yù)報、科學(xué)評價及檢驗施工質(zhì)量三方面的職能，是工程施工和運營管理的耳目。由于變形觀測在我國還是一門比較年輕的科學(xué)，工程建筑物的施工建設(shè)管理體制還未完善，加上許多業(yè)主只從眼前的利益出發(fā)，思想認識上還存上僥幸和麻痹，這一項工作沒有引起人們足夠的重視。有些高層建筑沒有進行這方面的工作，有些開展了工作也是虎頭蛇尾，未達到預(yù)期的目的。有些是在工程建筑物出現(xiàn)了問題后有關(guān)部門才要求開展監(jiān)視觀測，這就缺乏科學(xué)性和合理性，往往會貽誤工程處理的最佳時間，甚至?xí)劤纱蟮氖鹿省９P者呼吁應(yīng)重視高層建筑物的變形觀測，有關(guān)方面應(yīng)該完善法律法規(guī)，使這項工作制度化。

　　二、觀測方法基本流程

　　根據(jù)《建筑變形測量規(guī)范》(JGJ8-2007)中二等變形觀測的技術(shù)要求，使用精密電子水準儀，結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況，制定變形觀測方案，包括對沉降基點和沉降觀測點的布設(shè)、觀測周期的確定、基準點的檢測方法、變形觀測數(shù)據(jù)的平差方法進行選擇。通過繪制各個變形觀測點的變形折線圖，反映各個觀測點變化過程，在此基礎(chǔ)上，對施工中的建筑物的安全性進行了判斷，具體內(nèi)容如圖1所示。

　　三、沉降觀測案例

　　1、工程概況

　　工程為某住宅樓，該工程所處礦區(qū)附近，由于長期開采礦藏，導(dǎo)致附近地區(qū)危險系數(shù)增加，為了保證工程的順利進行，所以對本建筑進行觀測。

　　2、觀測儀器及依據(jù)

　　觀測儀器：Tifmble DiNi12精密水準儀;數(shù)碼精密水準尺。

　　觀測依據(jù)：《建筑變形測量規(guī)范》(JGJ8-2007);《城市測量規(guī)范》cJJ8-99;《建筑地基基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》DB21-907-96。

　　3、對精度的要求

　　在工程觀測時所使用的沉降觀測儀器一般使用精密水準儀，測量精度的確定極其重要，過高的精度要求使測量工作復(fù)雜、增加費用和時間，精度定的太低又會增加變形分析的困難，使所估計的變形參數(shù)誤差增大，得出不正確的結(jié)論。制定變形觀測的精度取決于變形的大小、速率、儀器和方法所能達到的實際精度，以及觀測的目的等。

　　4、觀測系統(tǒng)的建立

　　高層建筑變形觀測技術(shù)中觀測點和基準點的布設(shè)是非常重要的，沉降點基本是設(shè)置在變形體的敏感位置或受環(huán)境影響最容易出現(xiàn)變形的地方，沉降點布設(shè)的標準如下：沉降觀測的位置點要十分穩(wěn)固，保障觀測點可長期使用;以框架結(jié)構(gòu)為主的建筑物，為每個承重柱基設(shè)置觀測點;高低建筑相互銜接的兩側(cè)、地質(zhì)差距大、結(jié)構(gòu)明顯不同處設(shè)置觀測點;觀測點的標準需要盡量位于明顯處，涂防銹漆進行保護;針對房屋寬度比較大的建筑物，取臨界寬度為15m，在縱軸線處、承重墻中部、電梯間和樓梯間設(shè)置觀測點;高層建筑物的四角處、大型轉(zhuǎn)角處以及外墻間隔15米處設(shè)立觀測點。

　　基準網(wǎng)點的布設(shè)分為相對網(wǎng)點和參考網(wǎng)點，參考網(wǎng)點的布設(shè)比較簡單，一般布設(shè)在變形區(qū)域以外，其存在的目的是對基準網(wǎng)點的穩(wěn)定性進行驗證，比較復(fù)雜的是相對網(wǎng)點的布設(shè)，其布設(shè)的地點是在變形體處，以被測量網(wǎng)點相對移動的數(shù)據(jù)推斷變形體的變形移動。基準網(wǎng)點的選取以長期使用、穩(wěn)定保存為原則，保障沉降觀測的準確和穩(wěn)定。

　　5、觀測周期的確立

　　施工階段的觀測隨施工進度及時進行。觀測次數(shù)與時間應(yīng)視地基與加荷情況而定。施工過程中如暫時停工，在停工時及重新開工時應(yīng)各觀測一次。停工期間，可每隔2-3個月觀測一次。封頂至竣工階段觀測，每月觀測一次。在觀測過程中，如有基礎(chǔ)附近地面荷載突然增減、基礎(chǔ)四周大量積水、長時間連續(xù)降雨等情況，均應(yīng)及時增加觀測次數(shù)。當建筑物突然發(fā)生大量沉降、不均勻沉降或嚴重裂縫時，應(yīng)立即進行逐日或幾天一次的連續(xù)觀測。

　　6、沉降觀測

　　沉降觀測的觀測路線是由沉降基點和沉降觀測點組成閉合路線。因為首次觀測的沉降點高程值是以后計算沉降量的依據(jù)。因此，要求必須采用往返測兩次觀測，且兩次觀測都應(yīng)為偶數(shù)站。在兩次所測得的沉降點的高程值差值滿足1mm以內(nèi)后，取兩次測量高程值的平均值作為最后的沉降點高程。在以后的沉降觀測中允許采用單程觀測，因為沉降點和基準點組成的是閉合路線，可以通過閉合差來檢驗測量的精度。要求閉合差小于允許值的一半。

　　四、沉降數(shù)據(jù)處理

　　1、水準網(wǎng)的平差

　　本次沉降監(jiān)測采用的是經(jīng)典平差的方法，使用的是Tifmble DiNi12水準網(wǎng)平差程序，把沉降基點J1的高程值視為真值，設(shè)起算點J1的起算高程為10.0m，閉合點J1高程為10.0m。把每次的觀測數(shù)據(jù)輸入到軟件中，對閉合環(huán)進行平差處理。以第十次觀測數(shù)據(jù)為閉合環(huán)如圖所示:

　　不同的參考系給出網(wǎng)點不同的位移值。由經(jīng)典平差所求得的網(wǎng)點位移值是相對于假定的固定點的變化量。當網(wǎng)中存在固定點時，采用這些固定點作為基準應(yīng)用經(jīng)典平差可以得到滿意的效果。當監(jiān)測網(wǎng)中所有網(wǎng)點具有微小的隨機變動時，自由網(wǎng)平差對這種變形情況是一種有效的分析方法

　　2、基準點穩(wěn)定性檢驗

　　雖然沉降基準點往往布設(shè)在遠離變形體的穩(wěn)定地層或基巖上，但是參考點也可能因為某些因素而發(fā)生移動。在變形觀測過程中為了能夠發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定的參考點，通常布設(shè)多個參考點，且構(gòu)成一個參考網(wǎng)。通過定期對參考網(wǎng)的復(fù)測來檢查參考點是否穩(wěn)定，并將不穩(wěn)定的參考點剔除。

　　3、累計沉降量的計算

　　水準網(wǎng)平差處理后，根據(jù)計算出的各個基準點高程和沉降點相對于相應(yīng)基準點的高差，計算出各沉降點的高程。各個沉降點前后兩次的高程之差即為這周期的沉降量，各期沉降量的和為沉降點的累計沉降量。

　　4、沉降變形曲線

　　在沉降數(shù)據(jù)的處理上，一般采用變形折線圖來反映變形觀測點的變形大小和速度。在繪圖時，根據(jù)經(jīng)驗和沉降趨勢判斷，剔除存在觀測誤差的點。由于本次監(jiān)測時間跨度大，且每次觀測相隔時間差別很大，為了便于清楚表現(xiàn)每次沉降觀測各個觀測點的變形情況，以觀測次數(shù)為橫軸，單位為次，沉降量為豎軸，單位為mm，各個沉降點用不同的曲線表示，并把每次觀測距離第一次觀測時長標注在圖上，形成整個檢測過程中沉降變形的折線圖。如圖所示：

　　從圖中可以明顯看出來各個觀測點隨觀測次數(shù)的沉降大小和沉降趨勢，對于同一次觀測，還能比較出不同觀測點變形大小。各個觀測點總體呈緩和下降趨勢，符合沉降觀測的客觀規(guī)律。

　　5、工程施工監(jiān)測中采用了精密水準測量儀器，由專門人員嚴格按照《建筑變形測量規(guī)范》(JGJ8―2007)中二等變形觀測的技術(shù)要求施測。通過對測量數(shù)據(jù)的處理，最終獲得了某工程施工過程中各個變形觀測點的變形折線圖和沉降速度，客觀的描述了變形觀測點在不同施工階段的沉降變形情況。通過計算得到施工中的平均沉降量、最大沉降量、最小沉降量、觀測點最大相對傾斜值和最小相對傾斜值以及最大差異沉降量，比較其與允許值的大小，最終判斷該工程為安全工程。

　　結(jié)束語

　　建筑變形測量的核心內(nèi)容為變形觀測技術(shù)，以變形觀測技術(shù)的測量規(guī)范和工程的測量規(guī)范為基本依據(jù)制定建筑變形觀測的技術(shù)方案，實現(xiàn)建筑的變形觀測，得出建筑建筑中存在的不安全和不穩(wěn)定因素，同時提出有效的解決措施，避免建筑變形影響使用，保障建筑使用的可持續(xù)發(fā)展。

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