工程測量概論-孫現(xiàn)申26變形測量概述-2h課件

變形測量概述軍事工程測量學二院一室孫現(xiàn)申(635306sunxianshen123@)向同學們問好！變形測量概述軍事工程測量學二院一室向同學們問好！變形測量概述內(nèi)容一、稱謂二、變形測量概念二、變形測量概念三、物體變形形式四、變形測量的任務(wù)五、變形測量的意義七、變形測量的精度要求八、變形測量的觀測周期六、變形測量原理九、參考點與參考網(wǎng)十、變形測量的特點十一、變形測量數(shù)據(jù)處理十二、變形測量技術(shù)標準十三、變形測量發(fā)展趨勢變形測量概述內(nèi)容一、稱謂二、變形測量概念二、變形測量概一、稱謂變形觀測deformationobservation變形監(jiān)測deformationmonitoring變形測量deformationsurvey或deformationmeasurement變形測量概述精密工程測量preciseengineeringsurvey精密工程測量是工程測量的現(xiàn)代發(fā)展和延伸，它以絕對測量精度達到毫米級，相對測量精度達到110-5，以先進的測量方法、儀器、和設(shè)備，在特殊條件下進行的測量工作。（GB/T15314-94精密工程測量規(guī)范3.1）變形測量的典型精度是絕對測量精度達到1mm或相對測量精度達到110-6（陳永奇，1998）一、稱謂變形觀測deformationobservat二、變形測量概念為獲取物體變形信息而進行的測量工作。用測量的手段研究物體的變形。對建筑物、構(gòu)筑物及其地基或一定范圍內(nèi)巖體及土體的位移、沉降、傾斜、撓度、裂縫等所進行的測量工作。（工程測量基本術(shù)語標準7.1.1）變形測量概述二、變形測量概念為獲取物體變形信息而進行的測量工作。用三、物體變形的形式變形測量概述三、物體變形的形式變形測量概述變形測量概述三、物體變形的形式變形測量概述三、物體變形的形式變形測量概述三、物體變形的形式變形測量概述三、物體變形的形式變形測量概述三、物體變形的形式變形測量概述三、物體變形的形式變形測量概述三、物體變形的形式變形測量概述三、物體變形的形式變形測量概述三、物體變形的形式絕對變形：相對變形：位移（“平面位移”的簡稱）沉降（“垂直位移”的簡稱）傾斜（變化）、純粹變形（如撓度變化等）（注：位移、沉降、傾斜在物理學中稱為物體的機械運動）變形測量概述三、物體變形的形式絕對變形：相對變形：位移（“平四、變形測量的任務(wù)所研究的物體是否發(fā)生變形？若發(fā)生變形，變形多大？變形測量的任務(wù)是，應(yīng)用各種測量手段，測定變形體之形狀、位置在時空域中的變化特征，并解釋其發(fā)生的原因。發(fā)生變形的原因是什么？變形測量概述具體原因，而不是力學的概括從產(chǎn)生的實際影響，而不能從哲學角度從測量誤差中區(qū)分出來進一步的發(fā)展治理方案四、變形測量的任務(wù)所研究的物體是否發(fā)生變形？若發(fā)生變形，五、變形測量的意義關(guān)于物體的變形規(guī)律，人們已取得很多研究成果，但還不能滿足實際需要。這是變形測量存在的基礎(chǔ)。對物體變形規(guī)律認識的不足帶來的問題：設(shè)計的工程建筑物不是絕對安全；對物體變形規(guī)律需要繼續(xù)探索。變形測量概述全球性的變形測量主要是研究地極移動，地球旋轉(zhuǎn)速度的變化以及地殼板塊的運動。區(qū)域性的變形測量用以研究地殼板塊范圍內(nèi)變形狀態(tài)和板塊交界處地殼相對運動局部性的變形測量主要是研究工程建筑物的沉陷、水平位移、撓度和傾斜，滑坡體的滑動以及采礦、采油和抽地下水等人為因素造成的局部地面變形五、變形測量的意義關(guān)于物體的變形規(guī)律，人們已取得很多研究成五、變形測量的意義變形測量概述安全監(jiān)測：主要是檢查各種工程建筑物、地質(zhì)構(gòu)造、工業(yè)構(gòu)件等的穩(wěn)定性，以便及時發(fā)現(xiàn)問題和采取應(yīng)對措施。是地震預報的首要工作。測量控制點穩(wěn)定性檢驗?？蒲校喊ǜ玫乩斫庾冃蔚臋C理，驗證有關(guān)工程設(shè)計的理論，以及建立正確的預報變形的理論和方法。變形測量與政績工程和形象工程對立五、變形測量的意義變形測量概述安全監(jiān)測：主要是檢查各種工程六、變形測量原理

變形測量的基本方法是在變形體的變形特征處設(shè)置一些點（稱為目標點或變形點、監(jiān)測點），重復測算這些點的坐標，從點的坐標變化中獲取變形信息。變形測量概述當時……?六、變形測量原理變形測量的基本方法是在變形體的變形特六、變形測量原理其中稱為沉降靈敏度，反映該系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)沉降的能力。變形測量概述變形靈敏度：在一定置信水平和檢驗功效下，可發(fā)現(xiàn)的最小變形值六、變形測量原理其中稱為沉降靈敏度，反映該系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)沉降的能力七、變形測量的精度要求

在上面的簡例中,可以看出,靈敏度與觀測精度直接相關(guān)。或者說,若規(guī)定了靈敏度,則可直接求出觀測的必要精度變形測量概述或?qū)懗善?、變形測量的精度要求在上面的簡例中,可以看出“如果變形測量是為了確保建筑物的安全、使變形值不超過某一允許的數(shù)值,則其觀測值的誤差應(yīng)小于變形允許值的1/101/20；如果是為了研究變形的過程,則其誤差應(yīng)比上面這個數(shù)值小得多(小于變形允許值的1/201/100),甚至應(yīng)采用目前測量手段和儀器所能達到的最高精度?！保‵IG，1971）變形測量概述七、變形測量的精度要求“如果變形測量是為了確保建筑物的安全、使變形值不變形測量概述七、變形測量的精度要求變形測量概述七、變形測量的精度要求八、變形測量的觀測周期就變形測量的性質(zhì)來說，觀測周期越短越好，最好實現(xiàn)連續(xù)觀測。變形測量概述

變形測量重復觀測的時間間隔稱為觀測周期(也稱監(jiān)測周期

)。變形信息才能在兩期測算坐標之間的比較中及時反映出來。就相鄰兩個周期而言，觀測周期、觀測誤差、變形速率之間應(yīng)滿足關(guān)系八、變形測量的觀測周期就變形測量的性質(zhì)來說，觀測周期越短越好九、參考點與參考網(wǎng)為了得到目標點的位置變化,需要一個穩(wěn)定的點作參考,稱參考點。變形測量概述參考點必須穩(wěn)固,對平面來說,參考點不能水平移動；對高程來說,參考點不能升降設(shè)立參考點的措施不外“遠離”和“深埋”?！斑h離”:參考點遠離變形體,使參考點在變形影響范圍之外；“深埋”:將參考點設(shè)立在基巖或深部穩(wěn)定土層上,如深埋雙金屬管標志和倒錘。九、參考點與參考網(wǎng)為了得到目標點的位置變化,需要一個穩(wěn)定的九、參考點與參考網(wǎng)但是,措施不是結(jié)論。注:參考點也稱為基準點;參考網(wǎng)也稱為基準網(wǎng)。

變形測量概述測量人靠數(shù)據(jù)說話!多個參考點形成參考網(wǎng)對參考網(wǎng)進行重復觀測參考網(wǎng)穩(wěn)定性判斷平均間隙法九、參考點與參考網(wǎng)但是,措施不是結(jié)論。注:參考點也稱為基準九、參考點與參考網(wǎng)

參考點對絕對變形信息至關(guān)重要,但對相對變形信息的求取卻無直接關(guān)系。變形測量概述傾斜（變化）靈敏度九、參考點與參考網(wǎng)參考點對絕對變形信息至關(guān)重要,但對變形測量概述九、參考點與參考網(wǎng)撓度（變化）靈敏度變形測量概述九、參考點與參考網(wǎng)撓度（變化）靈敏度另外，實踐中還存在工作基點的概念。介于上兩者之間。在多數(shù)工程變形問題中，人們較多關(guān)心工程建筑物的相對變形，而對絕對變形信息僅作為了解性的參考資料。變形測量概述九、參考點與參考網(wǎng)一般來說，相對變形值的精度容易得到保證。但對大壩等工程物，絕對變形與相對變形具有同等重要的地位。另外，實踐中還存在工作基點的概念。介于上兩者之間。在多數(shù)十、變形測量的特點變形與測量誤差的區(qū)分、測量數(shù)據(jù)的管理、相關(guān)知識的應(yīng)用變形測量概述重復觀測精度要求高多種技術(shù)綜合應(yīng)用目標量是變形模型的參數(shù)，而不是點的坐標變形網(wǎng)允許形虧充分利用對變形規(guī)律的已有認識十、變形測量的特點變形與測量誤差的區(qū)分、測量數(shù)據(jù)的管理、相十一、變形測量數(shù)據(jù)處理粗差檢驗變形物理解釋方差估計平差變形幾何分析變形分析變形測量概述十一、變形測量數(shù)據(jù)處理粗差檢驗變形物理解釋方差估計平十一、變形測量數(shù)據(jù)處理變形分析的步驟：變形測量概述③函數(shù)式的求解與檢驗。①將變形觀測結(jié)果匯總成表、展點成圖，如變形分布圖、變形過程圖等。②為變形分析選配一個函數(shù)式，可通過對變形展點圖的觀察（回歸分析法），或基于對變形規(guī)律的物理認識（確定函數(shù)法）；十一、變形測量數(shù)據(jù)處理變形分析的步驟：變形測量概述③函數(shù)式的變形測量概述十一、變形測量數(shù)據(jù)處理變形測量概述十一、變形測量數(shù)據(jù)處理變形測量概述十一、變形測量數(shù)據(jù)處理變形測量概述十一、變形測量數(shù)據(jù)處理變形測量概述十一、變形測量數(shù)據(jù)處理變形測量概述十一、變形測量數(shù)據(jù)處理變形測量概述十一、變形測量數(shù)據(jù)處理變形測量概述十一、變形測量數(shù)據(jù)處理工程測量概論-孫現(xiàn)申26變形測量概述-2hppt課件某區(qū)域地表下沉速率（擬合結(jié)果）：這里需要研究的問題：變形測量概述十一、變形測量數(shù)據(jù)處理3.是否還有更好的模型？1.模型何來？2.該模型是否合適？(參數(shù)過多或過少？參數(shù)是否統(tǒng)計顯著？)某區(qū)域地表下沉速率（擬合結(jié)果）：這里需要研究的問題：變形十二、變形測量技術(shù)標準中華人民共和國行業(yè)標準:JGJ/T82007建筑變形測量規(guī)程,建設(shè)部2007-09-04發(fā)布,2008-03-01實施,北京:中國建筑工業(yè)出版社2007中華人民共和國行業(yè)標準:YS52291996巖土工程監(jiān)測規(guī)范,有色金屬工業(yè)總公司1996-11-20發(fā)布,1997-05-01實施,北京:中國計劃出版社,1996

中華人民共和國國家標準:GB/T153141994精密工程測量規(guī)范

[S],國家技術(shù)監(jiān)督局1994-12-22發(fā)布,1995-10-01實施,北京:中國標準出版社1995變形測量概述十二、變形測量技術(shù)標準中華人民共和國行業(yè)標準:JGJ/T十三、變形測量發(fā)展趨勢④遠程在線監(jiān)控或網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控將在重大工程安全監(jiān)控管理中發(fā)揮巨大作用。變形測量概述在測量技術(shù)方面：①多種傳感器、數(shù)字近景攝影、測量機器人和GPS的應(yīng)用，將極大促進實時、連續(xù)、高效、自動化、動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的建立；②變形測量自動化將極大提高時空采樣率，這將為變形分析提供極豐富的數(shù)據(jù)信息；③高度可靠、實用、先進的測量儀器和自動化系統(tǒng)，將在惡劣環(huán)境下長期穩(wěn)定可靠地運行；十三、變形測量發(fā)展趨勢④遠程在線監(jiān)控或網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控將在重大工程安在變形分析方面：十三、變形測量發(fā)展趨勢變形測量概述④變形幾何分析和物理解釋的綜合、變形非線性系統(tǒng)問題的研究將逐步展開，以知識庫、方法庫、數(shù)據(jù)庫和多媒體為主題的安全監(jiān)測專家系統(tǒng)的建立是未來發(fā)展的方向。①數(shù)據(jù)處理與分析將向自動化、智能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，時空模型和時頻分析（尤其是動態(tài)分析）將得到重點研究，數(shù)字信號處理技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)將發(fā)揮重要作用；②對各種方法和模型的實用性研究將得到加強，變形測量系統(tǒng)軟件的開發(fā)不會局限于某一固定模式，變形分析新方法仍將不斷出現(xiàn)；③由系統(tǒng)論、控制論、信息論、耗散結(jié)構(gòu)論、協(xié)同學、突變論、分形與混沌動力學等所構(gòu)成的系統(tǒng)科學和非線性科學將得到進一步應(yīng)用；在變形分析方面：十三、變形測量發(fā)展趨勢變形測量概述④變形幾何思考與練習一、名詞解釋：

變形測量√變形分析√相對變形絕對變形

參考點參考網(wǎng)變形靈敏度√

允許變形值√

棄真概率納偽概率監(jiān)測周期深埋雙金屬管水準標石倒錘

二、簡答題

變形測量的任務(wù)√

變形測量的意義√

FIG1971確定的變形測量精度要求√

監(jiān)測周期、變形速率、觀測精度之間的關(guān)系√變形測量概述思考與練習一、名詞解釋：

變形測量√變形分析√三、計算題

在一長度為10m的條形基礎(chǔ)的兩端設(shè)置兩個觀測點，擬用水準測量的方法監(jiān)測該基礎(chǔ)的傾斜變化。欲發(fā)現(xiàn)1/1000的傾斜變化量，求兩觀測點間高差觀測的必要精度?！?/p>

為監(jiān)測某直線形大橋6個橋墩相對于2個橋臺的橫向位移，擬分別在2個橋臺設(shè)站用小角法測算各橋墩相對于2個橋臺連線的偏離值，然后取加權(quán)平均。已知相鄰墩臺間距均為100m，欲監(jiān)測的最小變形值為5mm，試求小角觀測的必要精度?！?/p>

對某高聳建筑物進行傾斜測量，在300000方向上測得的傾斜為+13﹪，精度為3﹪；在900000方向上測得的傾斜為+16﹪，精度為2﹪。試求該建筑物的實際傾斜方向、傾斜值及其精度?！趟伎寂c練習變形測量概述三、計算題

在一長度為10m的條形基礎(chǔ)的兩端設(shè)置兩個觀測點相關(guān)文獻

[蘇]M.E.皮斯庫諾夫.建筑物變形觀測的作業(yè)方法.孔祥元等譯,吳翼麟校,北京:測繪出版社,1985[蘇]B.H.甘申等.建筑物垂直位移的觀測與水準標石穩(wěn)定性分析.高士純等譯,寧津生校,北京:測繪出版社,1986張正祿、黃全義、文鴻雁、鄧躍進等:工程的變形監(jiān)測分析與預報.北京:測繪出版社,2007何秀鳳.變形監(jiān)測新方法及其應(yīng)用.北京:科學出版社,2007候建國、王騰軍.變形監(jiān)測理論與應(yīng)用.北京:測繪出版社,2008變形測量概述相關(guān)文獻[蘇]M.E.皮斯庫諾夫.建筑物變形觀測的相關(guān)文獻

朱建軍、賀躍光、曾卓喬.變形測量的理論與方法.長沙:中南大學出版社,2004黃聲享、尹輝、蔣征.變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理.武漢:武漢大學出版社,2003吳子安.工程建筑物變形觀測數(shù)據(jù)處理.北京:測繪出版社1989陶本藻、汪曉慶、杜方.監(jiān)測網(wǎng)理論與應(yīng)變分析方法.武漢:武漢測繪科技大學出版社1992陳永奇.變形觀測數(shù)據(jù)處理.北京:測繪出版社,1988陳永奇、吳子安、吳中如.變形監(jiān)測分析與預報.北京:測繪出版社,1998變形測量概述相關(guān)文獻朱建軍、賀躍光、曾卓喬.變形測量的理論與方相關(guān)文獻

陶本藻.自由網(wǎng)平差與變形分析.北京:測繪出版社,1984陶本藻.自由網(wǎng)平差與變形分析.武漢:武漢測繪科技大學出版社,2001伊曉東、李保平.變形監(jiān)測技術(shù)與應(yīng)用.鄭州:黃河水利出版社,2007岳建平、田林亞.變形監(jiān)測技術(shù)與應(yīng)用.北京:國防工業(yè)出版社,2007林文介等.建筑物安全監(jiān)測必要精度模式確定.地殼形變與地震,Vol.18增刊2,1998■有關(guān)工程測量教材和會議論文集如(FIG等)變形測量概述相關(guān)文獻陶本藻.自由網(wǎng)平差與變形分析.北京:測繪出思考與練習變形測量概述變形測量：為獲取物體變形信息而進行的測量工作。變形測量：對建筑物、構(gòu)筑物及其地基或一定范圍內(nèi)巖體及土體的位移、沉降、傾斜、撓度、裂縫等所進行的測量工作。（GB/T50028—1996工程測量基本術(shù)語標準7.1.1）。變形分析：根據(jù)變形觀測資料，通過計算確定變形的大小和方向，分析變形值與變形因素的關(guān)系，找出變形規(guī)律和原因，判斷變形的影響，并作出變形預報等工作的總稱。（GB/T5022896,7.3.26，《工程測量基本術(shù)語標準》，北京：中國計劃出版社）變形靈敏度：在一定置信水平和檢驗功效下，測量系統(tǒng)可發(fā)現(xiàn)的最小變形值，反映系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)變形的能力。變形允許值：建筑設(shè)計規(guī)范中規(guī)定的變形限值思考與練習變形測量概述變形測量：為獲取物體變形信息思考與練習變形測量概述變形測量的任務(wù)：應(yīng)用各種測量手段，測定變形體之形狀、位置在時空域中的變化特征，并解釋其發(fā)生的原因。變形測量的意義：工程意義是安全監(jiān)測。主要是檢查各種工程建筑物、地質(zhì)構(gòu)造、工業(yè)構(gòu)件等的穩(wěn)定性，以便及時發(fā)現(xiàn)問題和采取應(yīng)對措施。科學意義包括更好地理解變形的機理，驗證有關(guān)工程設(shè)計的理論，以及建立正確的預報變形的理論和方法。FIG1971確定的變形測量精度要求：如果變形測量是為了確保建筑物的安全、使變形值不超過某一允許的數(shù)值,則其觀測值的誤差應(yīng)小于變形允許值的1/101/20；如果是為了研究變形的過程,則其誤差應(yīng)比上面這個數(shù)值小得多(小于變形允許值的1/201/100),甚至應(yīng)采用目前測量手段和儀器所能達到的最高精度。思考與練習變形測量概述變形測量的任務(wù)：應(yīng)用各種測量手思考與練習變形測量概述監(jiān)測周期、變形速率、觀測精度之間的關(guān)系：變形信息才能在兩期測算坐標之間的比較中及時反映出來。就相鄰兩個周期而言，觀測周期、觀測誤差、變形速率之間應(yīng)滿足關(guān)系思考與練習變形測量概述監(jiān)測周期、變形速率、觀測精度之題：在一長度為10m的條形基礎(chǔ)的兩端設(shè)置兩個觀測點，擬用水準測量的方法監(jiān)測該基礎(chǔ)的傾斜變化。欲發(fā)現(xiàn)1/1000的傾斜變化量，求兩觀測點間高差觀測的必要精度。解：傾斜度的計算公式為i=h/L

其中h為兩個觀測點間的高差，L為兩個觀測點間的距離，在本題中可?。篖=10m。因此，有中誤差關(guān)系mi=mh/L

又，傾斜變化量等于兩期傾斜量之差。故其中誤差為欲發(fā)現(xiàn)1/1000的傾斜變化量，則須使2mi1/1000，亦即從而

此即兩觀測點間高差觀測的必要精度。

題：在一長度為10m的條形基礎(chǔ)的兩端設(shè)置兩個觀測點，擬用水準題：為監(jiān)測某直線形大橋6個橋墩相對于2個橋臺的橫向位移，擬分別在2個橋臺設(shè)站用小角法測算各橋墩相對于2個橋臺連線的偏離值,然后取加權(quán)平均。已知相鄰墩臺間距均為100m,