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工程测量之变形监测

工程测量之变形监测

§1.1.变形监测的基本概念:

1)变形:指变形体在各种荷载作用下,其形状、大小及位置在时间域和空间域中的变化。

2)变形监测:指利用测量仪器与其他专用仪器和方法对变形体的变形现象进行监视、观测的工作。

3)分类:根据变形体的不同来划分。

变形监测的分类:

根据变形体的研究范围,可将变形监测研究对象划分为以下三类:

(1)全球性变形研究:如监测全球板块运动、地极移动、地球自转速率变化、地潮等。(2)区域性变形研究:如地壳形变监测、城市地面沉降监测等。

(3)工程和局部性变形研究:如监测工程建筑物的三维变形、滑坡体的滑动、地下开采引起的地表移动和下沉等。

变形监测任务和内容:

1)任务:长期地对变形体的移动监测点进行重复观测,捕捉变形敏感部位和各观测周期间的变形观测点的变形信息,并对变形信息进行分析、解释并作出变形预报。

2)内容:视变形体的类型和性质以及设站观测的目的的不同而异。应以能正确地反映出变形体的变化情况,达到监视变形体的安全、了解其变形规律为目的。

几种不同变形体的监测内容:

a、大地形变监测:目的是了解地壳动态,所以观测内容是观测监测点的点位位移、移动方向、速度和高程变化等。

b、工业与民用建筑物变形监测:主要观测其基础的下沉和纵横向的长度变化,用以计算建筑物的倾斜、弯曲、拉伸与压缩变形及下沉速度,并绘制沉降分布图;对建筑物的主体部分主要观测倾斜和裂缝。

c、水工建筑物稳定性监测:对土坝而言,主要观测水平位移、垂直位移、渗透、裂缝观测等;对混凝土重力坝而言,主要有垂直位移、水平位移、伸缩缝及应力观测等。

d、地表沉降观测:掌握其沉降与回升的规律,以便采取防护措施。

在江河下游和冲积表土层大面积覆盖的平原地区,导致地表沉降的原因主要有两个:变形监测的目的和意义:

目的:掌握变形体的实际形状,为判断其安全提供必要的信息。

意义:重点表现在两个方面

实用上的意义:掌握各种建筑物和地质构造的稳定性,为安全性诊断提供必要的信息,以便及时发现问题并采取措施;

科学上的意义:更好地理解变形的机理,验证有关工程设计的理论和地壳运动的假说,进行反馈设计以及建立有效的变形预报模型。

形监测技术及其发展

全球变形监测方面:空间大地测量技术

GPS、VLBI、SLR、LLR等。

区域性变形监测方面:GPS、InSAR等。

工程和局部性变形监测方面:地面常规测量技术、地面摄影测量技术、特殊和专用的测量手段以及以GPS为主的空间定位技术。

干涉雷达测量原理:

射电天文是20世纪才发展起来的新兴的学科,在该领域的研究结果已获得了3项Nobel 奖。甚长基线测量(VLBI)是射电天文的创新,它利用了干涉的原理,使用了独立的时间标准和磁带记录,将相距几千公里的射电望远镜连接起来,构成射电望远镜网,以获

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