最新变形监测数据处理1-1幻灯片.ppt
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1、变形监测数据处理变形监测数据处理1-11-1 n变形监测的内容、目的与变形监测的内容、目的与意义意义n变形监测技术及其发展变形监测技术及其发展n变形分析的变形分析的的内涵及其的内涵及其研究进展研究进展n关于本课程的学习关于本课程的学习 本节要求了解并掌握三方面的内容:本节要求了解并掌握三方面的内容: 变形监测的基本概念变形监测的基本概念 变形监测的内容变形监测的内容 变形监测的目的和意义变形监测的目的和意义 变形的概念变形的概念 变形监测的变形监测的概念概念 变形体的范畴变形体的范畴 变形变形是自然界的普遍现象,它是自然界的普遍现象,它是指变形体是指变形体在各种荷载作用下,其形状、大小及位置在
2、各种荷载作用下,其形状、大小及位置在时空域中的变化。在时空域中的变化。变形体的变形在一定变形体的变形在一定范围内被认为是允许的,如果超出允许值范围内被认为是允许的,如果超出允许值,则可能引发灾害。自然界的变形危害现,则可能引发灾害。自然界的变形危害现象时刻都在我们周边发生着,如地震、滑象时刻都在我们周边发生着,如地震、滑坡、岩崩、地表沉陷、火山爆发、溃坝、坡、岩崩、地表沉陷、火山爆发、溃坝、桥梁与建筑物的倒塌等。桥梁与建筑物的倒塌等。 变形的概念变形的概念 变形监测的变形监测的概念概念 变形体的范畴变形体的范畴 所谓所谓变形监测变形监测,就是利用测量与专用仪器,就是利用测量与专用仪器和方法对变
3、形体的变形现象进行监视观测和方法对变形体的变形现象进行监视观测的工作。其任务是确定在各种荷载和外力的工作。其任务是确定在各种荷载和外力作用下,变形体的形状、大小及位置变化作用下,变形体的形状、大小及位置变化的空间状态和时间特征。变形监测工作是的空间状态和时间特征。变形监测工作是人们通过变形现象获得科学认识、检验理人们通过变形现象获得科学认识、检验理论和假设的必要手段。论和假设的必要手段。 变形的概念变形的概念 变形监测的变形监测的概念概念 变形体的范畴变形体的范畴 变形体的范畴变形体的范畴可以大到整个地球,小到一个工程建(构)筑可以大到整个地球,小到一个工程建(构)筑物的块体,它包括自然的和人
4、工的构筑物。根据变形体的研物的块体,它包括自然的和人工的构筑物。根据变形体的研究范围,可将变形监测研究对象划分为这样三类:究范围,可将变形监测研究对象划分为这样三类:全球性变形研究全球性变形研究,如监测全球板块运动、地极移动、地球,如监测全球板块运动、地极移动、地球自转速率变化、地潮等;自转速率变化、地潮等;区域性变形研究区域性变形研究,如地壳形变监测、城市地面沉降等;,如地壳形变监测、城市地面沉降等;工程和局部性变形研究工程和局部性变形研究,如监测工程建筑物的三维变形、,如监测工程建筑物的三维变形、滑坡体的滑动、地下开采使引起的地表移动和下沉等。滑坡体的滑动、地下开采使引起的地表移动和下沉等
5、。 在精密工程测量中,研究的最具有代表性的在精密工程测量中,研究的最具有代表性的变形体有:变形体有: 大坝大坝 桥梁桥梁 高层(耸)建筑物高层(耸)建筑物 矿区矿区 防护堤防护堤 边坡边坡 隧道隧道 地铁地铁 地表沉降地表沉降 高速铁路高速铁路 核电站核电站 大型科学实验装置等大型科学实验装置等 变形的概念变形的概念 变形监测的变形监测的概念概念 变形体的范畴变形体的范畴 本节要求了解并掌握三方面的内容:本节要求了解并掌握三方面的内容: 变形监测的基本概念变形监测的基本概念 变形监测的内容变形监测的内容 变形监测的目的和意义变形监测的目的和意义 1.1.2 变形监测的内容变形监测的内容变形监测
6、的内容,应根据变形体的性质变形监测的内容,应根据变形体的性质与地基情况来定。要求有明确的针对性,与地基情况来定。要求有明确的针对性,既要有重点,又要作全面考虑,以便能既要有重点,又要作全面考虑,以便能正确反映出变形体的变化情况,达到监正确反映出变形体的变化情况,达到监视变形体的安全、了解其变形规律之目视变形体的安全、了解其变形规律之目的。的。 1.1.2 变形监测的内容变形监测的内容1 1)工业与民用建筑物工业与民用建筑物:主要包括基础的沉陷:主要包括基础的沉陷观测与建筑物本身的变形观测。就其观测与建筑物本身的变形观测。就其基础基础而言,而言,主要观测内容是建筑物的均匀沉陷与不均匀沉主要观测内
7、容是建筑物的均匀沉陷与不均匀沉陷。对于陷。对于建筑物建筑物本身来说,则主要是观测倾斜本身来说,则主要是观测倾斜与裂缝。对于与裂缝。对于高层和高耸建筑物高层和高耸建筑物,还应对其动,还应对其动态变形(主要为振动的幅值、频率和扭转)进态变形(主要为振动的幅值、频率和扭转)进行观测。对于行观测。对于工业工业企业、科学试验设施与军事企业、科学试验设施与军事设施中的各种工艺设备、导轨等,其主要观测设施中的各种工艺设备、导轨等,其主要观测内容是水平位移和垂直位移。内容是水平位移和垂直位移。 1.1.2 变形监测的内容变形监测的内容2 2)水工建筑物水工建筑物:对于:对于土坝土坝,其观测项目主要为水,其观测
8、项目主要为水平位移、垂直位移、渗透以及裂缝观测。对于平位移、垂直位移、渗透以及裂缝观测。对于混混凝土坝凝土坝,以混凝土重力坝为例,由于水压力、外,以混凝土重力坝为例,由于水压力、外界温度变化、坝体自重等因素的作用,界温度变化、坝体自重等因素的作用, 其主要观其主要观测项目主要为垂直位移(从而可以求得基础与坝测项目主要为垂直位移(从而可以求得基础与坝体的转动)、水平位移(从而可以求得坝体的扭体的转动)、水平位移(从而可以求得坝体的扭曲)以及伸缩缝的观测,这些内容通常称为曲)以及伸缩缝的观测,这些内容通常称为外部外部变形观测变形观测。此外,为了了解混凝土坝结构内部的。此外,为了了解混凝土坝结构内部
9、的情况,还应对混凝土应力、钢筋应力、温度等进情况,还应对混凝土应力、钢筋应力、温度等进行观测,这些内容通常称为行观测,这些内容通常称为内部观测内部观测。 1.1.2 变形监测的内容变形监测的内容3 3)地面沉降地面沉降:对于建立在江河下游冲积层上的:对于建立在江河下游冲积层上的城市城市,由于工业用水需要大量地吸取地下水,由于工业用水需要大量地吸取地下水,而影响地下土层的结构,将使地面发生沉降现而影响地下土层的结构,将使地面发生沉降现象。对于地下象。对于地下采矿地区采矿地区,由于在地下大量的采,由于在地下大量的采掘,也会使地表发生沉降现象。这种沉降现象掘,也会使地表发生沉降现象。这种沉降现象严重
10、的城市地区,暴雨以后将发生大面积的积严重的城市地区,暴雨以后将发生大面积的积水,影响仓库的使用与居民的生活。有时甚至水,影响仓库的使用与居民的生活。有时甚至造成地下管线的破坏,危及建筑物的安全。因造成地下管线的破坏,危及建筑物的安全。因此,必须定期地进行观测,掌握其沉降与回升此,必须定期地进行观测,掌握其沉降与回升的规律,以便采取防护措施。对于这些地区主的规律,以便采取防护措施。对于这些地区主要应进行地表沉降观测。要应进行地表沉降观测。 本节要求了解并掌握三方面的内容:本节要求了解并掌握三方面的内容: 变形监测的基本概念变形监测的基本概念 变形监测的内容变形监测的内容 变形监测的目的和意义变形
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