第2章变形观测系统布设

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1、多媒体课件1第二章第二章 变形观测的布设变形观测的布设 西南石油大学测绘教研室西南石油大学测绘教研室多媒体课件2变形监测的测量点变形监测的测量点, ,一般分为基准点、工作点和观测点三类一般分为基准点、工作点和观测点三类基准点基准点: :一定数量的位置固定或变化甚小的点一定数量的位置固定或变化甚小的点, ,又叫基点。又叫基点。 埋设在比较稳定的基岩上或在变形以外,尽可能长埋设在比较稳定的基岩上或在变形以外,尽可能长期的保存和稳固。期的保存和稳固。工作点工作点:实际工作中存在利用基点困难或基点布设不合理:实际工作中存在利用基点困难或基点布设不合理的时候,埋设点介于基点和观测点之间的过渡点。的时候,

2、埋设点介于基点和观测点之间的过渡点。 埋设在被观测对象附近,观测周期内保持稳定。埋设在被观测对象附近,观测周期内保持稳定。观测点观测点:位于变形体上的具有代表性的点。:位于变形体上的具有代表性的点。变形观测系统变形观测系统:由基准点、工作点和观测点组成的观测系:由基准点、工作点和观测点组成的观测系统。统。2.1 2.1 基本概念基本概念多媒体课件32.2 2.2 变形观测的精度变形观测的精度 基本思路:基本思路: 先根据有关因素求出形变观测值(一般是指同一点先根据有关因素求出形变观测值(一般是指同一点在不同时期的坐标差值在不同时期的坐标差值X, X, Y, Y, Z Z)的必要精度。然)的必要

3、精度。然后套用现有的规范或采用相应的算法(优化设计等)来确后套用现有的规范或采用相应的算法(优化设计等)来确定距离、方向、角度、高差等原始观测值的必要精度,以定距离、方向、角度、高差等原始观测值的必要精度,以便在观测中予以实施。后一步与传统的大地控制网或工程便在观测中予以实施。后一步与传统的大地控制网或工程控制网的有关内容相同。控制网的有关内容相同。多媒体课件4一一 精度原则精度原则工程建筑物的变形观测能否达到预期的目的,最基本的因工程建筑物的变形观测能否达到预期的目的,最基本的因素是观测点的布置、观测的精度和频率,以及每次观测所素是观测点的布置、观测的精度和频率,以及每次观测所进行的时间。进

4、行的时间。变形观测的精度要求:变形观测的精度要求:取决于该工程建筑物预计的允取决于该工程建筑物预计的允许变形值的大小和进行观测的目的。许变形值的大小和进行观测的目的。观测的中误差观测的中误差: :一般要求观测的中误差应小于允许变形一般要求观测的中误差应小于允许变形值的值的1/10-1/201/10-1/20(FIGFIG第十三届会议)第十三届会议);如果观测的目的是;如果观测的目的是为了研究其变形的过程,则其中误差应比这个数值小得多。为了研究其变形的过程,则其中误差应比这个数值小得多。2.2 2.2 变形观测的精度变形观测的精度多媒体课件52.2 2.2 变形观测的精度变形观测的精度 工业与民

5、用建筑物允许误差工业与民用建筑物允许误差: :因主要内容是基础沉因主要内容是基础沉陷和建筑物本身的倾斜,其观测精度应根据建筑陷和建筑物本身的倾斜,其观测精度应根据建筑物物基础的允许沉陷值、允许倾斜度、允许相对弯基础的允许沉陷值、允许倾斜度、允许相对弯矩矩等来决定,同时也应考虑其沉陷速度。如等来决定,同时也应考虑其沉陷速度。如建建筑地基基础设计规范筑地基基础设计规范规定对于箱形基础规定对于箱形基础60m60m高的高的建筑,允许倾斜度为建筑,允许倾斜度为22,即顶点偏移限值为,即顶点偏移限值为120mm120mm,若以,若以1/201/20作为观测中误差,则作为观测中误差,则m=m=6mm6mm。

6、 混凝土坝:混凝土坝:测定变形值的精度一般为测定变形值的精度一般为1mm1mm 土工建筑物:土工建筑物:测定其变形值的精度不低于测定其变形值的精度不低于2mm2mm多媒体课件6序号项目内容1塔架挠度任意两点间的倾斜小于两点间的高差的1/1002栀杆的自振周期T0.01L, T周期,L栀杆高度3微波塔在风荷载作用下的变形(1)在垂直平面内的偏角不应小于1/100(2)在水平面内的扭转角不应小于11.5 4栀杆的顶部位移不超过栀杆高度的1/1005工业与民用建筑物相邻柱基的差异沉降(1)框架结构(2)当基础不均匀沉降时不产生附加压力的结构0.002L 0.003L0.005L 0.005L 6高耸

7、建筑物基础的倾斜h 20m20 h 50m时50 h 100m时0.0030.0060.0057砖石承重结构基础的局部倾斜砂土和中低压缩性粘土 高压缩性粘土0.002L 0.003LL 相邻柱基之中心间距 h 相对地面的建筑物高度多媒体课件7二二 分析变形观测的必要精度分析变形观测的必要精度1 按允许变形值来确定观测精度例子1:某核电厂变坡的允许变形(滑坡)值为20mm,根据 以上原则可确定变形观测的必要精度为1mm.例子2:某综合勘察院在观测一栋30米的大楼变形时,根据设计人员提出的允许倾斜度为千分之四,求得允许的偏移值为120mm,进一步求得观测中误差为6mm.例子3:为了监测桥梁安全而进

8、行的变形观测,根据相关规定,钢结构桥梁线路与桥跨中心线的偏差允许值为50毫米,按上诉原则,算算变形精度是多少?1020M容多媒体课件8按允许值计算高大建筑的倾斜观测精度建筑类型层数宽度B高度A 倾斜允许值观测精度多层5810米左右15303.399毫米5.0毫米高层82015米左右30602.51507.5超高20以上20米左右601201.720410.2高耸1.5100BHH 20pHm多媒体课件92.按允许观测实测数据的统计分析确定观测精度原则:从实际经验出发并顾及当前的测量技术水平而定。原则:从实际经验出发并顾及当前的测量技术水平而定。(1)特殊精密工程(2)科学研究为目的的变形观测(

9、3)大型工程建筑物(4)水利工程建筑物(5)土木工程(6)滑坡变形观测精度多媒体课件10三 各种测量方法及其误差1 摄影测量方法 a 在一个平面内的物体的单张相片摄影,像片与物体平面平行 b 在一个平面内的物体的单张相片重复摄影测量之变形观测 c 空间物体的平行摄影测量像片 d 空间物体的会聚像对2 大地常规测量方法 三角高程测量、因瓦尺测量、精密水准测量、准直测量、三边测量、精密导线测量等3 专门仪器测量方法 电伸长计、测斜仪、电压力计、电温度计、无线电测距仪、偏转仪等多媒体课件11 取决于工程建筑物观测的内容、荷载的变化、地基的土质取决于工程建筑物观测的内容、荷载的变化、地基的土质性质、建

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