变形监测概述

变形监测的概述及分析变形监测就是利用专用的仪器和方法对变形体的变形现象进行持续观测、对变形体变形性态进行分析和变形体变形的发展态势进行预测等的各项工作。

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、及位置变化的空间状态和时间特征。

在精密工程测量中，最具代表性的变形体有大坝、桥梁、高层建筑物、边坡、隧道和地铁等。

变形监测的内容，应根据变形体的性质和地基情况决定。

对水利工程建筑物主要观测水平位移、垂直位移、渗透及裂缝观测，这些内容称为外部观测。

为了了解建筑物(如大坝)内部结构的情况，还应对混凝土应力、钢筋应力、温度等进行观测，这些内容常称为内部观测，在进行变形监测数据处理时，特别是对变形原因做物理解释时，必须将内、外观测资料结合起来进行分析。

变形监测的首要目的是要掌握水工建筑物的实际性状，科学、准确、及时的分析和预报水利工程建筑物的变形状况，对水利工程建筑物的施工和运营管理极为重要。

变形监测涉及工程测量、工程地质、水文、结构力学、地球物理、计算机科学等诸多学科的知识，它是一项跨学科的研究，并正向边缘学科的方向发展。

变形监测工作的意义主要表现在两个方面：首先是掌握水利工程建筑物的稳定性，为安全运行诊断提供必要的信息，以便及时发现问题并采取措施；其次是科学上的意义，包括根本的理解变形的机理，提高工程设计的理论，进行反馈设计以及建立有效的变形预报模型。

建筑物变形监测内容一般有沉降监测、水平位移监测和倾斜变形监测等。

由于高层建筑物变形主要表现在沉降变形上，即垂直变形，所以本文中主要针对沉降监测进行研究，给出了楼房变形监测方法和步骤，以及注意的问题。

2、沉降监测方法2.1点位布置在适当位置选择三个参考基准点构成本次沉降观测工作的起算基准系统。

基准点的稳定是沉降观测工作中最重要的因素。

在沉降观测之前和过程中应对三个基准点进行联测。

三个基准点相互验证，选择最稳定的点作为沉降观测起始点。

根据规范规定，沉降观测点（所谓沉降观测点是指为了反映出建筑物的准确沉降情况,沉降观测点设置在最能反应沉降特征且便于观测的位置,在建筑物上纵横向对称,且相邻点之间间距以15 ～30 m为宜,均匀分布在建筑物的周围。

变形监测技术概述
变形监测技术是一种专门用于测量和跟踪物体由于施加载荷引起的形状或尺寸变化的技术。

该技术主要用于记录测量值，并进一步用于变形分析、预测性维护和报警。

变形监测主要与应用测量领域相关，但也可能与土木工程、机械工程、建筑和地质学等领域相关。

变形监测的对象可以非常大，如整个地球或某个区域，也可以非常小，如某一工程建筑物或其中的一部分。

在桥梁工程施工过程中，变形监测技术发挥着关键性作用。

通过采用变形监测技术，可以分析和判断桥梁工程的安全性、可靠性，并根据监测结果对桥梁工程的参数、设计进行科学合理设置。

同时，根据施工质量的情况来分析桥梁变形的特征，对桥梁变形进行预估，并可以将其记录下来，为之后可能出现这样的情况提供资料。

变形监测主要采用先进的测量方法、设备，并合理地运用工程测量知识，每隔一段时间对监测对象的水平方向和竖直方向的变形程度进行监测。

变形监测的意义重大、内容繁多、精度较高，与地形测量、施工测量等有诸多不同之处，而且具有相对独立的技术体系，已发展成为测量学中一门专业性很强的分支学科。

总的来说，变形监测技术是一种重要的工程技术，它有助于确保工程结构的安全性和稳定性，预防潜在的风险，并为未来的工程设计和施工提供重要的参考数据。

变形监测有哪些内容变形监测是指对物体的形状、尺寸、位置等进行实时监测和检测的技术手段。

在工程领域中，变形监测被广泛应用于建筑结构、桥梁、隧道、地铁、水利工程等领域，以及航空航天、汽车制造等行业。

变形监测的内容包括但不限于以下几个方面：1. 变形监测原理。

变形监测的原理是利用各种传感器或测量仪器对目标物体的形状、尺寸、位置等进行实时监测和检测。

常用的传感器包括全站仪、GPS、倾角传感器、位移传感器、应变片等。

这些传感器可以实时采集目标物体的各项参数，并将数据传输给监测系统进行分析和处理，从而实现对目标物体变形情况的监测。

2. 变形监测方法。

变形监测方法包括静态监测和动态监测两种。

静态监测是指在目标物体处于静止状态下进行监测，通常用于建筑结构、桥梁等工程领域；动态监测是指在目标物体处于运动状态下进行监测，通常用于航空航天、汽车制造等行业。

根据监测的具体要求和目标物体的特点，可以选择合适的监测方法进行变形监测。

3. 变形监测技术。

变形监测技术包括传感器技术、数据采集技术、数据处理技术等。

传感器技术是变形监测的核心技术，传感器的选择和布设对监测结果具有重要影响；数据采集技术是指对传感器采集的数据进行有效获取和传输；数据处理技术是指对采集的数据进行分析、处理和展示，从而实现对目标物体变形情况的准确监测。

4. 变形监测应用。

变形监测在工程领域中有着广泛的应用，可以用于建筑结构的变形监测、桥梁的变形监测、隧道的变形监测、地铁的变形监测等。

在航空航天、汽车制造等行业，也可以利用变形监测技术对飞行器、汽车等进行变形监测，确保其安全运行。

变形监测还可以应用于地质灾害监测、海洋工程监测等领域，为工程建设和生产运营提供可靠的监测数据和技术支持。

5. 变形监测发展趋势。

随着科学技术的不断发展和进步，变形监测技术也在不断创新和完善。

未来，变形监测技术将更加智能化、精准化和自动化，传感器技术、数据采集技术、数据处理技术等将得到进一步提升和应用，从而更好地满足工程建设和生产运营对变形监测的需求。

第一章变形、变形（Deformation）是指物体在外来因素作用下产生的形状、大小或者位置的改变。

引起变形的外来因素主要包括外加力和温度。

变形监测，也称为变形测量或变形观测，是指对物体的变形进行监视测量。

变形监测是一项用各种测量仪器（传感器）对所监测物体在荷载和环境变化作用下产生的变形，进行数据采集、数据计算处理、变形分析与预报的测量工作。

变形观测方法一般分为四类：1、地面测量方法2、空间测量技术3、摄影测量和地面激光扫瞄4、专门测量手段变形观测数据分析内容1、几何分析——是分析变形体在空间中和时域中的变形特性；2、物理解释——是分析变形与变形原因之间的关系，用于预报变形，理解变形的机理。

变形的物理解释方法1、统计分析法（或称回归分析法）——回归分析法是通过分析所观测的变形和变形成因之间的相关性来建立2、确定函数法——确定函数模型法是利用荷载、变形体的几何性质和物理性质，以及应力第二章建筑物垂直位移观测应该在基坑开挖之前进行，并且贯穿于整个施工过程中，而且延续到建成后若干年，直至沉降现象基本停止为止。

垂直位移测量通常采用水准测量方法为了减少系统误差的影响，一般考虑采取以下措施：（1）固定观测路线——设置固定的安置仪器点和立尺点（2）固定观测仪器和人员——监测工作中使用固定仪器和水准标尺，有条件时最好固定人员进行观测。

三固定：路线、仪器、人员保证水准基点稳定的措施远离——深埋——成组埋设——如果布设的水准基点与沉陷观测点之间的距离较远，需要在水准基点和沉陷观测点之间布置联系点，称为工作基点，垂直位移观测包括：①基坑回弹观测——②地基土分层沉降观测——③建（构）筑物基础——④建（构）筑物本身的沉降观测——⑤地表沉降观测——目前垂直位移观测最常用的是精密水准测量方法，有的情况下也有应用液体静力水准测量方法观测。

观测点布设有以下要求：（1）在基坑中央和距基坑底边缘约1/4坑底宽度处，以及其他变形特征位置设观测点。

测绘基础知识-变形观测变形观测的概念：变形是指变形体在各种荷载作用下，其形状、大小及位置在时间域或空间域的变化。

变形监测又称为变形测量或变形观测，变形测量则是对设置在变形体上的观测点进行周期性地重复观测，求得观测点各周期相对于首期的点位或高程的变化量。

变形体用一定数量的有代表性的位于变形体上的离散点（称监测点或目标点）来代表，监测点的变形可以描述变形体的变形。

变形分类：1）变形体自身的形变。

变形体自身的形变包括：伸缩、错动、弯曲和扭转四种变形，2）变形体的刚体位移。

刚体位移则含整体平移、整体升降、整体转动和整体倾斜。

变形监测分类：（1）静态变形监测，静态变形是时间的函数，观测结果只表示在某一期间内的变形，静态变形通过周期测量得到。

（2）动态变形监测，动态变形指在外力（如风、阳光）作用下产生的变形，它是以外力为函数表示的，动态变形需通过持续监测得到。

变形观测对象1）研究全球性变形，如监测全球板块运动、地极运动、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；3）工程和局部性变形研究，工程变形监测一般包括工程（构）建筑物及其设备以及其他与工程建设有关的自然或人工对象，这是本课程研究的主要内容。

工程变形的原因一、自然条件及其变化；二、与建筑物本身相联系的原因；三、勘测设计、施工及运营管理工作做的不合理，也会引起建筑物额外的变形。

变形监测的内容1）垂直位移（沉降）监测2）水平位移监测3）倾斜监测4）裂缝监测5）挠度监测6）日照和风振监测等变形观测的意义（1）首先是实用上的意义，主要是掌握各种工程建筑物的地质构造的稳定性，为安全诊断提供必要的信息，以便发现问题并采取措施；（2）其次是科学上的意义，包括更好地理解变形的机理，验证有关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预报模型对于工程的安全来说：监测是基础，分析是手段，预报是目的。

工程变形监测技术在工程和局部变形监测方面，地面常规测量技术、地面摄影测量技术、特殊和专业的测量手段、以及以GPS为主的空间定位技术等均得到了较好的应用。

变形监测知识点在土木工程、结构工程以及地质工程等领域中，变形监测被广泛应用于监测建筑物或地表的变形情况。

它能够提供实时、准确的数据，帮助工程师评估结构的稳定性并及时采取必要的措施。

本文将介绍变形监测的基本概念、常用监测方法以及一些相关的技术知识点。

1. 变形监测的基本概念变形指的是在一定时间内，地表、建筑物或其他工程结构的形状、尺寸或姿态发生的变化。

变形监测旨在通过测量和记录这些变化，分析结构的稳定性和安全性，并及时采取必要的维修或加固措施。

2. 常用的变形监测方法2.1. 精密水准仪监测精密水准仪是一种用于测量地面高程的仪器，常用于监测建筑物或地表的沉降情况。

通过在固定测点上放置精密水准仪，可以定期进行测量并记录数据，以评估结构的稳定性。

2.2. GNSS（全球导航卫星系统）监测GNSS是一种基于卫星定位的技术，例如全球定位系统（GPS），通过接收多个卫星信号来计算测点的位置。

它广泛应用于建筑物、桥梁等结构的变形监测中。

通过在监测点上安装GNSS接收器并持续记录位置数据，可以观察结构的变形情况。

2.3. 位移传感器监测位移传感器是一种用于测量结构位移的设备，常用于监测建筑物、桥梁等的变形情况。

常见的位移传感器包括应变计、测微计等。

它们可以安装在监测点上，并实时记录结构的位移数据，以便及时发现任何异常情况。

2.4. 激光扫描监测激光扫描是一种通过激光测距仪扫描目标物体，获取其三维坐标信息的技术。

在变形监测中，激光扫描可以用于建筑物、地表等的三维形变监测。

通过定期进行扫描并分析数据，可以了解结构的形变情况。

3. 监测数据的分析与处理变形监测所获得的大量数据需要进行分析和处理，以便得出结构变形及其影响的结论。

常用的数据分析方法包括：- 趋势分析：通过统计数据的变化趋势，判断结构是否存在变形。

- 相关性分析：分析不同监测点之间的相关性，找出结构中的热点区域。

- 空间分析：利用地理信息系统（GIS）等工具，对监测数据进行空间分析，以获取更清晰的结构变形信息。

简述变形监测的内容变形监测是一种用于监测和评估地表和建筑物变形的技术。

它通过使用各种传感器和测量设备，对地表或建筑物进行连续或间歇性的监测，以检测和分析其变形情况。

这种监测技术在土地资源开发、地质灾害预警、建筑物结构安全等领域具有重要的应用价值。

变形监测的内容主要包括以下几个方面：1. 地表变形监测：地表变形是指地表形态、地形或地貌的改变。

地表变形监测可以通过使用全球定位系统（GPS）、卫星测高、摄影测量等技术手段来实现。

通过对地表进行连续或间歇性的监测，可以及时发现地质灾害、地下水位变化、地震活动等引起的地表变形情况，为地质灾害预警和环境监测提供依据。

2. 建筑物变形监测：建筑物变形是指建筑物结构、形态或位置的改变。

建筑物变形监测主要通过使用倾斜仪、位移传感器、应变计等设备来实现。

对于高层建筑、大型桥梁、隧道等重要工程结构，进行变形监测可以及时发现和评估其结构安全性能，为工程管理和维护提供科学依据。

3. 地下水位监测：地下水位是指地下水面的高度。

地下水位的变化对地下水资源的开发利用和环境保护具有重要意义。

地下水位监测可以通过使用水位计、压力传感器等设备来实现。

通过对地下水位进行连续或间歇性的监测，可以及时了解地下水资源的变化情况，为地下水资源管理和保护提供科学依据。

4. 地壳运动监测：地壳运动是指地球表面的水平位移和垂直位移。

地壳运动的监测可以通过使用GPS、测量雷达等技术手段来实现。

地壳运动的监测可以帮助科学家了解地球的构造和运动规律，为地震活动、火山喷发等地质灾害的预测和预警提供依据。

变形监测在地质灾害预警、土地资源开发、工程结构安全等领域具有重要的应用价值。

它可以及时发现和评估地表和建筑物的变形情况，为预防和减轻地质灾害、保护环境、保障工程安全提供科学依据。

同时，变形监测还可以帮助科学家了解地球的运动规律和地下水资源的变化情况，为地球科学研究提供重要数据。

未来，随着技术的进一步发展和应用的推广，变形监测将在更广泛的领域发挥重要作用。