11概述教学课件

变形观测与变形分析

一、教学目的与要求二、课程特点三、授课计划四、教材及参考书

基本教材:1.伊晓东等.变形监测技术及应用.郑州：黄河水利出版社，2007.22.栾元重等.变形观测与变形分析.北京:气象出版社,2001.8参考资料：1.黄声享等.变形监测数据处理.:,2003.12.陈永奇等.变形监测分析与预报.北京:测绘出版社,1998.23..大地与建筑物变形测量.北京:冶金工业出片社，1994.10变形观测与变形分析

五、教学主要内容及课时安排

§1-1概述一、变形观测概念1、变形

第一章变形观测基本问题指变形体（根据变形监测区域大小，可将变形监测对象分为三大类：全球性的、区域性的、工程与局部性的，本文统称其为变形体）在各种致变因素的作用下，其形状、大小及位置在时间域和空间域中的变化。本质：是变形体渐变性位移变形到突然发生宏观移动的非线性过程。

指为了解变形量大小，通过定期测量观测点相对于基准点的变化量，从历次观测结果比较了解变形随时间与空间的发展情况。这个过程即是变形观测。2、变形观测二、产生变形的原因

第一章变形观测基本问题滑坡、岩溶、边岸塌陷、黄土湿陷地下工程开挖（地铁、地下工程）自然因素人为因素地震构造运动、新沉积地下开采（油、气、固体矿物）地下水抽汲地震（矿山开采、水库诱发）深基坑开挖、建筑荷载其它原因（机械振动、堤坝）沉陷

三、变形的危害及控制（抽水地表沉陷示例）

沉降量/mm城市＞2000上海、天津、台北、苏州、西安、太原等1000～2000常州、无锡、沧州等500～1000北京、保定、衡水、嘉兴、阜阳等＜500哈尔滨、佳木斯、长春、沈阳、抚顺、大庆、锦州、营口、呼和浩特、银川、邯郸、赤峰、任丘、咸阳、大同、临汾、杭州、镇江、宁波、萧山、福州、徐州、德州、淮北、武汉、广州、湛江、海口、郑州、洛阳、开封、商丘、安阳、台中、台南等表1我国城市沉降情况第一章变形观测基本问题表2我国部分城市地面沉降情况

城市沉降范围/km2最大沉降量/mm沉降时间沉降原因上海市85026301921～1965地下水开采，次为构造下沉北京市（东郊1980地下水开采天津市730026321919～1979地下水开采，次为构造下沉西安市＞20013401959～1978地下水开采沧州市26001001

地下水开采，次为构造下沉衡水市2600600

地下水开采台北＞300＞2000～1981地下水开采

三、变形的危害及控制第一章变形观测基本问题1）地面建（构）筑物裂缝、倒塌；2）交通、通讯设施损害管线损害；3）港口设施失效（美国长滩市由于地表沉陷，使码头全部失去效用，上海的海码头原标高5.2m，1964年标高降至3.0m，高潮时码头淹没，无法使用等）；4）桥墩下沉，净空减小，水上交通受阻（上海苏州河原每天通2000条船，航运量100～120万吨。现大船不能通行，中小船只也只能部分时间通航）；

5）滨海城市海水侵蚀（上海由于地面下沉，海水经常上岸，威胁人民的生活和生产，1956年修筑防洪墙，1959～1970加高四次，投资超过4亿元）等。6）诱发地震三、变形的危害及控制第一章变形观测基本问题1、变形的危害2、控制方法：（1）控制地下水开采；（2）进行地下水回灌，保持地下水位；（3）加固建筑物进行等。三、变形的危害及控制第一章变形观测基本问题1、变形观测的研究对象

全球性变形研究：板块运动、地极远东

区域性变形研究：城市地面沉降工程和局部变形研究：建筑物变形、滑坡、开采沉陷精密工测中的变形研究：桥梁、坝体、地铁、护堤2、变形观测的目的

确保工程安全运营进行变形分析，建立预报变形的理论和方法四、变形观测的对象、目的和内容第一章变形观测基本问题第一章变形观测基本问题五、变形观测的主要技术方法1、常规地面测量方法2、GPS的应用3、摄影测量方法4、特殊测量手段法5、综合各种技术方法六、变形观测的特点第一章变形观测基本问题1、精度要求高2、重复观测3、数据处理要求高4、多学科的配合5、责任重大六、变形观测示例第一章变形观测基本问题1、南京进香河农贸市场大楼，南临珠江路小学教学楼，西距进香河路4.5m，基坑深7m。部分土方开挖后发现道路开裂，小学楼向北移动90mm，垂直沉降110mm，引起小学楼南侧台阶隆起开裂、墙体开裂，地面多道裂缝，缝宽150mm，周围平房也因不均匀沉降而损害，住户被迫疏散，房屋拆除。原因：地面荷载大、支护不合理。天津市人民会堂办公楼新建天津市科学会堂学术楼相邻

高5.6m(办公楼)27m5m30m27m18m（学术楼）高22m开裂宽度100mm原因：两楼太近，学术楼产生地基附加应用，扩散到办公楼地基中，造成下沉。天津市人民会堂办公楼墙体开裂情况（1986年7月摄)北京西客站沉降观测在施工现场进行沉降观测沉降观测现场桥沉降观测

使用TCA—2003A全站仪对大坝变形自动观测唐山古冶区受采动损害影响已报废的库房

七、思考题第一章变形观