近十幾年來,隨著3S技術(shù)的快速進(jìn)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(jī)械設(shè)備;應(yīng)用

　　中圖分類號TU198 文獻(xiàn)標(biāo)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(fù)載或在外力的作用下，在一定的時(shí)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(shí)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(jìn)行變形觀測尤為重要。雖然在開采設(shè)計(jì)時(shí)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(shí)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(huì)出現(xiàn)不均勻變形任然是存在的。長期的為礦設(shè)計(jì)部門、維護(hù)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(jī)電動(dòng)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(shí)間及地點(diǎn)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(diǎn)，測量誤差應(yīng)遠(yuǎn)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(jì)算并能利用誤差理論進(jìn)行平差計(jì)算的有經(jīng)驗(yàn)的測量人員，這樣才能保證對于不同的每項(xiàng)工程都能快、精、準(zhǔn)的完成。

　　觀測時(shí)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(shí)全面施測，以后可按工程的需要進(jìn)行定期復(fù)測。以便及時(shí)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(diǎn)要求：基準(zhǔn)點(diǎn)(基本控制點(diǎn))的埋設(shè)，基準(zhǔn)點(diǎn)一般埋設(shè)在能直接和礦區(qū)基本控制網(wǎng)多點(diǎn)通視且相對穩(wěn)定的地點(diǎn);工作點(diǎn)(工作基點(diǎn)又為末端控制點(diǎn))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(diǎn);各觀測點(diǎn)一般埋設(shè)在相對受影響較大的各重要的地方。此外，埋點(diǎn)還應(yīng)考慮周圍正在新建或即將新建構(gòu)筑物是否會(huì)影響觀測時(shí)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(diǎn)和觀測點(diǎn)的結(jié)果都要進(jìn)行對比。也需要各次觀測到的變形量更加接近真實(shí)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(zhǔn)點(diǎn)、工作點(diǎn)和被觀測區(qū)的變形觀測點(diǎn)的點(diǎn)位要相對穩(wěn)定;在各個(gè)觀測段針對各工作點(diǎn)和觀測點(diǎn)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(jìn)行觀測;在每次觀測時(shí)沿同一線路進(jìn)行觀測;每次用同樣的方法進(jìn)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(xiàng)指標(biāo)進(jìn)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(jì)算要求

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

　　2 觀測步驟及注意事項(xiàng)

　　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(diǎn)和需變形觀測的區(qū)域合理建立合理的基準(zhǔn)點(diǎn)和工作點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測，平差后計(jì)算出個(gè)工作點(diǎn)的坐標(biāo)以及高程。根據(jù)各觀測點(diǎn)和各控制點(diǎn)的位置關(guān)系，確定固定的觀測路線，并做好標(biāo)記，每次觀測均按預(yù)設(shè)的固定路線進(jìn)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(diǎn)和工作點(diǎn)，在所埋設(shè)的固定定位穩(wěn)定后及時(shí)進(jìn)行觀測。由于變形觀測的精度較高，各個(gè)觀測點(diǎn)的坐標(biāo)應(yīng)在第二次觀測后作為基準(zhǔn)，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(jī)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(jìn)行平差計(jì)算，求出各點(diǎn)的坐標(biāo)及高程值，并與基準(zhǔn)值作比較，從而確定變形量。將各觀測點(diǎn)平差后計(jì)算出各觀測點(diǎn)的位移量(水平坐標(biāo))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(shí)的反應(yīng)給有關(guān)主管部門，以便指導(dǎo)維護(hù)部門實(shí)行維護(hù)工作，這樣能更好的避免現(xiàn)役的機(jī)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(xiàng)

　　嚴(yán)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(jìn)行;觀測時(shí)間應(yīng)盡量選擇晴朗溫和的天氣進(jìn)行，且各觀測條件基本一致;觀測時(shí)現(xiàn)場校核并計(jì)算，避免出錯(cuò);在雨季和下方穿過巷道前后要聯(lián)測，檢查各工作點(diǎn)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(kuò)大、機(jī)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(gè)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(dòng)儀器、GPS、航測等測量技術(shù)的加入，使得測量過程日趨自動(dòng)化，觀測數(shù)據(jù)的處理和匯總統(tǒng)計(jì)日趨簡單、程序化，也有簡單的單一變量統(tǒng)計(jì)到多變量統(tǒng)計(jì)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(bào)，從而間接的保證了礦區(qū)的安全生產(chǎn)。

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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(shí)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(jìn)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(jì)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(shí)施步驟，對基準(zhǔn)點(diǎn)穩(wěn)定性進(jìn)行分析，最后計(jì)算了各個(gè)沉降觀測點(diǎn)在不同觀測時(shí)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(xiàn)標(biāo)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(jìn)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(gè)十分重要而且很現(xiàn)實(shí)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(jì)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(yàn)收以及竣工后的監(jiān)測等過程中，具有安全預(yù)報(bào)、科學(xué)評價(jià)及檢驗(yàn)施工質(zhì)量三方面的職能，是工程施工和運(yùn)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(rèn)識上還存上僥幸和麻痹，這一項(xiàng)工作沒有引起人們足夠的重視。有些高層建筑沒有進(jìn)行這方面的工作，有些開展了工作也是虎頭蛇尾，未達(dá)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(huì)貽誤工程處理的最佳時(shí)間，甚至?xí)劤纱蟮氖鹿?。筆者呼吁應(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(xiàng)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(zhǔn)儀，結(jié)合施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，制定變形觀測方案，包括對沉降基點(diǎn)和沉降觀測點(diǎn)的布設(shè)、觀測周期的確定、基準(zhǔn)點(diǎn)的檢測方法、變形觀測數(shù)據(jù)的平差方法進(jìn)行選擇。通過繪制各個(gè)變形觀測點(diǎn)的變形折線圖，反映各個(gè)觀測點(diǎn)變化過程，在此基礎(chǔ)上，對施工中的建筑物的安全性進(jìn)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(xiǎn)系數(shù)增加，為了保證工程的順利進(jìn)行，所以對本建筑進(jìn)行觀測。

　　2、觀測儀器及依據(jù)

　　觀測儀器：Tifmble DiNi12精密水準(zhǔn)儀;數(shù)碼精密水準(zhǔn)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(shí)所使用的沉降觀測儀器一般使用精密水準(zhǔn)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(fèi)用和時(shí)間，精度定的太低又會(huì)增加變形分析的困難，使所估計(jì)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(dá)到的實(shí)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(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)是非常重要的，沉降點(diǎn)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(diǎn)布設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)如下：沉降觀測的位置點(diǎn)要十分穩(wěn)固，保障觀測點(diǎn)可長期使用;以框架結(jié)構(gòu)為主的建筑物，為每個(gè)承重柱基設(shè)置觀測點(diǎn);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(diǎn);觀測點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)需要盡量位于明顯處，涂防銹漆進(jìn)行保護(hù);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(diǎn);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(diǎn)。

　　基準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)的布設(shè)分為相對網(wǎng)點(diǎn)和參考網(wǎng)點(diǎn)，參考網(wǎng)點(diǎn)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(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)的穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)證，比較復(fù)雜的是相對網(wǎng)點(diǎn)的布設(shè)，其布設(shè)的地點(diǎn)是在變形體處，以被測量網(wǎng)點(diǎn)相對移動(dòng)的數(shù)據(jù)推斷變形體的變形移動(dòng)?；鶞?zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)的選取以長期使用、穩(wěn)定保存為原則，保障沉降觀測的準(zhǔn)確和穩(wěn)定。

　　5、觀測周期的確立

　　施工階段的觀測隨施工進(jìn)度及時(shí)進(jìn)行。觀測次數(shù)與時(shí)間應(yīng)視地基與加荷情況而定。施工過程中如暫時(shí)停工，在停工時(shí)及重新開工時(shí)應(yīng)各觀測一次。停工期間，可每隔2-3個(gè)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(shí)間連續(xù)降雨等情況，均應(yīng)及時(shí)增加觀測次數(shù)。當(dāng)建筑物突然發(fā)生大量沉降、不均勻沉降或嚴(yán)重裂縫時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)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(diǎn)和沉降觀測點(diǎn)組成閉合路線。因?yàn)槭状斡^測的沉降點(diǎn)高程值是以后計(jì)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(diǎn)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(diǎn)高程。在以后的沉降觀測中允許采用單程觀測，因?yàn)槌两迭c(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)組成的是閉合路線，可以通過閉合差來檢驗(yàn)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(zhǔn)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(zhǔn)網(wǎng)平差程序，把沉降基點(diǎn)J1的高程值視為真值，設(shè)起算點(diǎn)J1的起算高程為10.0m，閉合點(diǎn)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(jìn)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(diǎn)不同的位移值。由經(jīng)典平差所求得的網(wǎng)點(diǎn)位移值是相對于假定的固定點(diǎn)的變化量。當(dāng)網(wǎng)中存在固定點(diǎn)時(shí)，采用這些固定點(diǎn)作為基準(zhǔn)應(yīng)用經(jīng)典平差可以得到滿意的效果。當(dāng)監(jiān)測網(wǎng)中所有網(wǎng)點(diǎn)具有微小的隨機(jī)變動(dòng)時(shí)，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(zhǔn)點(diǎn)穩(wěn)定性檢驗(yàn)

　　雖然沉降基準(zhǔn)點(diǎn)往往布設(shè)在遠(yuǎn)離變形體的穩(wěn)定地層或基巖上，但是參考點(diǎn)也可能因?yàn)槟承┮蛩囟l(fā)生移動(dòng)。在變形觀測過程中為了能夠發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定的參考點(diǎn)，通常布設(shè)多個(gè)參考點(diǎn)，且構(gòu)成一個(gè)參考網(wǎng)。通過定期對參考網(wǎng)的復(fù)測來檢查參考點(diǎn)是否穩(wěn)定，并將不穩(wěn)定的參考點(diǎn)剔除。

　　3、累計(jì)沉降量的計(jì)算

　　水準(zhǔn)網(wǎng)平差處理后，根據(jù)計(jì)算出的各個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)高程和沉降點(diǎn)相對于相應(yīng)基準(zhǔn)點(diǎn)的高差，計(jì)算出各沉降點(diǎn)的高程。各個(gè)沉降點(diǎn)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(diǎn)的累計(jì)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(diǎn)的變形大小和速度。在繪圖時(shí)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和沉降趨勢判斷，剔除存在觀測誤差的點(diǎn)。由于本次監(jiān)測時(shí)間跨度大，且每次觀測相隔時(shí)間差別很大，為了便于清楚表現(xiàn)每次沉降觀測各個(gè)觀測點(diǎn)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(gè)沉降點(diǎn)用不同的曲線表示，并把每次觀測距離第一次觀測時(shí)長標(biāo)注在圖上，形成整個(gè)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(gè)觀測點(diǎn)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(diǎn)變形大小。各個(gè)觀測點(diǎn)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(zhǔn)測量儀器，由專門人員嚴(yán)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(gè)變形觀測點(diǎn)的變形折線圖和沉降速度，客觀的描述了變形觀測點(diǎn)在不同施工階段的沉降變形情況。通過計(jì)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(diǎn)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(shí)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(shí)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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