变形观测数据处理2013

一、前言变形观测是确保工程安全、稳定运行的重要手段。

为了有效应对可能出现的变形观测数据异常情况，及时采取应急措施，确保工程安全，特制定本预案。

二、适用范围本预案适用于我单位在施工、运营期间，对各类建筑物、桥梁、隧道、大坝等工程进行变形观测时，可能出现的紧急情况。

三、组织机构及职责1. 应急指挥部：负责组织、协调、指挥和监督本预案的实施。

- 指挥长：单位负责人- 副指挥长：相关部门负责人- 成员：各部门负责人及相关专业人员2. 应急响应小组：负责具体实施变形观测数据异常情况的应急处理。

- 组长：技术负责人- 成员：观测人员、维修人员、安全管理人员等四、应急响应流程1. 信息报告：发现变形观测数据异常时，观测人员应立即向应急响应小组报告。

2. 应急启动：应急响应小组接到报告后，立即启动本预案，通知相关人员进行应急处理。

3. 现场勘查：应急响应小组到达现场后，对异常情况进行初步勘查，判断可能的原因。

4. 应急处理：- 如确定为观测设备故障，立即进行维修或更换设备；- 如确定为外部因素导致，采取相应措施，如加固、修复等；- 如确定为结构变形，根据变形程度，采取临时加固、停工观察等措施。

5. 情况汇报：应急响应小组将应急处理情况及时报告应急指挥部。

6. 应急结束：在确保工程安全的前提下，应急响应小组提出应急结束申请，经应急指挥部批准后，宣布应急结束。

五、应急保障措施1. 设备保障：确保观测设备完好，定期进行维护和校准。

2. 人员保障：加强观测人员、维修人员、安全管理人员等应急人员的培训，提高应急处置能力。

3. 物资保障：储备必要的应急物资，如观测设备、维修工具、防护用品等。

4. 信息保障：建立健全信息报告和通报制度，确保信息畅通。

六、附则1. 本预案由应急指挥部负责解释。

2. 本预案自发布之日起实施。

通过本预案的实施，确保我单位在变形观测过程中，能够及时发现并有效应对各类紧急情况，保障工程安全稳定运行。

变形监测试题
2012—2013学年第2学期研究生课程“变形监测与分析”
试题（开卷）
将下列题目抄写在答题纸上并作答
1． 简述目前建筑物基坑变形与沉降监测的技术方法。

（15分）
2． 简述D-INSAR 技术用于沉降监测的数据处理流程及目前存在的局限性。

（15分）
3. 简述煤矿地表移动观测站设计的基本原则、观测方法及数据处理与分析方法。

（15分）
4.简述工程变形监测的特点与技术要求。

（15分）
5.举例说明GPS 技术在变形监测中的应用。

（15分）
6.某近水平煤层采用走向长壁法开采，冒落法管理顶板。

开采厚度4.0m ，开采宽度120m ，走向方向已达到超充分采动，采深H=200m 。

已知概率积分法预计参数为下沉系数0.70，主要影响角正切=βtan 2.0，拐点偏移距H S 05.0=。

试用概率积分法预计（1）地表移动盆地倾向主断面上的下沉量并绘出下沉曲线，并分析其下沉特征。

（2）绘出地表倾向主断面的倾斜和曲率曲线（15分）
7.结合课程内容及本人感兴趣的研究领域自列一个题目，介绍该研究方向的国内外现状与发展趋势。

（10分）。

如何进行变形监测数据的处理与分析变形监测是工程领域中一个重要的技术手段，用于实时观测和分析建筑物、桥梁、坝体等工程结构的变形情况，以便及时评估结构的稳定性和安全性。

而变形监测数据的处理与分析是确保监测数据准确可靠、为工程安全评估提供可用依据的重要步骤。

本文将探讨如何进行变形监测数据的处理与分析。

首先，变形监测数据的处理应从数据采集的角度出发。

在进行监测前，需要选择合适的监测手段和仪器设备，如全站仪、位移传感器等，以确保监测数据的准确性和可靠性。

同时，还需要设置合理的监测点，以覆盖结构的重要部位和关键位置，确保监测数据全面、全面。

在数据采集过程中，需要注意操作规范，避免误操作或仪器故障导致的数据失真。

其次，进行变形监测数据的处理时，需要注意数据的质量控制。

在数据处理前，需要对采集的原始数据进行初步筛查和清理，剔除异常值和明显错误数据。

然后，需要对数据进行有效性验证和信度分析，通过对数据的序列分析、相关性分析等手段，评估监测数据的准确性和可靠性。

同时，还需要进行数据的去趋势处理和周期性处理，以消除季节性和周期性影响，提取出变形的趋势和规律。

在变形监测数据处理的基础上，进行数据的分析与解释是至关重要的。

首先，需要进行定量分析，计算各监测点的位移、变形速率等指标，以量化变形的程度和变化趋势。

此外，还可以对某些关键位置的变形数据进行空间插值，绘制等值线图或变形云图，以直观显示结构变形的分布情况。

同时，还可以通过时间序列分析、趋势预测等方法，预测和评估结构未来的变形趋势和稳定性。

此外，进行变形监测数据处理与分析时，还需要进行案例比对和评估。

通过与历史数据、设计数据或模型仿真数据对比，评估监测数据的一致性和可信度，及时发现并解决可能存在的问题。

同时，可以通过对不同类型结构的监测数据进行跨结构比对，建立监测数据的统计模型和分析模型，为今后类似结构的变形监测和安全评估提供参考。

综上所述，进行变形监测数据的处理与分析是确保工程结构安全评估的重要环节，需要从数据采集、数据质量控制、数据分析和解释等多个方面综合考虑。

参考书目：《工程测量》（李青岳、陈永奇）《变形监测数据处理》（武大出版社）1 变形监测的概念，目的，意义？概念：就是利用测量与专用仪器和方法对变形体的变形现象进行监视观测的工作。

目的：首要目的是掌握变形体的实际性状，为判断其安全提供必要的信息，其次获得变形体变形的空间状态和时间特性（几何分析），同时还要解释变形的原因（物理解释）。

意义：实用上的意义：主要掌握各建筑物和地质构造的稳定性，为安全性诊断提供必要的信息，以便及时的发现问题并采取措施。

科学上的意义：更好的理解变形的机理，验证有关工程设计的理论和地壳运动的假说，进行反馈设计以及建立正确的预报变形的理论和方法。

2 变形体：变形体的范畴可以大到整个地球，小到一个工程建（构）筑物的块体,包括自然和人工的构筑物。

(对可能产生变形的各种自然的或人工的建筑物或构筑体的统称)3 引起变形的因素？(可总结为3个方面,自然因素工程自身与工程有关的勘测、设计、施工、运营等)（1）人类开发自然资源的活动会破会地壳上部平衡，造成地面变形。

（2）人口密集的地方大量抽去地下水，造成地面沉陷。

（3）地下采矿引起矿体上方岩层移动。

（4）地壳中的应力长期的积累,引起地壳位移甚至地震 （5）与工程本身相联系的勘测、设计、施工、运营产生。

4 变形体的范畴：全球性变形研究（空间大地测量）、区域性变形研究（GPS、INSAR）、工程和局部性变形研究（地面常规测量技术、地面摄影测量技术、特殊和专用的测量手段、以及以GPS为主的空间定位技术）。

5.变形监测的内容及其分类分类：（1）按研究范围分类：全球性的、区域性的、局部性的（2）按时间特性分类：运动式（变形总趋势朝一个方向）、动态式（观测主要得到振动的幅值，周期等信息） 静态变形:空间位置随时间的变化特性,占多数; 动态变形:变形体空间位置在外力作用下,在某一时刻的变化.内容：应根据建筑物的性质和地基情况来定。

（1）工业和民用建筑：对于基础而言：内容是均匀沉陷和不均匀沉陷；对建筑物本身而言：是倾斜和裂缝观测； 对工业企业等各种设备而言：是水平位移和竖直位移； 对高层和高耸建筑物：还应观测瞬时变形、可逆变形、扭转； （2）水工建筑物：水平位移、垂直位移、渗透（浸润线）以及裂缝观测（3）钢筋混泥土建筑物：外部观测：水平位移、垂直位移、伸缩缝的观测 内部观测（4）地表沉降：定期进行观测，掌握其沉降与回升的规律。

新建铁路杭州至长沙铁路客运专线HCZJ-6标段变形观测实施细则（暂行）中铁九局集团公司杭长铁路客运专线浙江段项目经理部二O一O年八月衢州东北东部铁路通道登沙河至庄河段改造工程DZ2标段变形观测实施细则（暂行）编制：年月日审核：年月日审定：年月日中铁九局集团有限公司登庄铁路工程项目经理部2013年4月普兰店变形观测实施细则（暂行）1沉降变形观测网布设的总体原则沉降、位移变形观测根据《铁路工程测量规范》（TB10101-2009 J961-2009），沉降变形观测点的水准测量采用三等变形观测测量技术要求。

建立沉降、位移变形观测网，布设水准基点和工作基点。

高程采用施工高程控制网系统并与施工高程控制网联测。

全线三等水准测量贯通后，将沉降、位移变形观测网与三等水准点联测，统一归化为三等水准基点上。

所使用的仪器和设备进行定期检查并作出详细记录；每次测量采用同一仪器，固定观测人员，采用相同的观测路线和观测方法，在基本相同的环境和观测条件下工作。

各种原始测量记录真实、可靠，并有可追溯性；计算成果和图表清晰、签署齐全，并妥善保存。

观测人员经过培训后才能上岗。

1.1 水准基点和工作基点的布设(1)水准基点的布设所有的设计院提供的点均可作为水准基点，在沿线施工已设水准基点的基础上，如需要增加水准基点，应将基准点设置在变形区以外的岩石或原状土层上，也可利用稳固的建筑物、构筑物设立基准点。

(2)工作基点的布设为满足沉降、位移变形观测精度要求，在两基准点之间沿线路方向按间距均大约200m、距路基中心距离不大于100m布设工作基点。

工作基点布设在不受施工干扰的稳定土层内，方便长期保存和使用的地点。

(3)工作基点网的校核和复测观测过程中，工作基点定期与水准基点进行联测校核。

当对沉降观测成果发生怀疑时，随时进行复测校核。

1.2 沉降变形工作基点网和观测点的主要技术要求(1)沉降、位移变形观测网主要技术要求表1-1 沉降变形观测网的主要技术要求表1-2位移变形观测网的主要技术要求(2)沉降、位移变形观测点的精度要求本线沉降变形测量等级及精度要求按表1-4的规定执行。

《变形监测与数据处理》复习资料整理总结变形监测：对被监测的对象或物体（简称变形体）进行测量以确定其空间位置及内部形态随时间的变化特征。

隧道施工过程中，使用各种类型的仪表和工具，对围岩、支护和衬砌的力学行为以及它们之间的力学关系进行量测和观察，并对其稳定性进行评价，称为监控量测变形监测的时间间隔称为观测周期变形监测又称变形测量或变形观测。

在水平方向所产生的位移叫做建筑物的水平位移，向上的垂直位移叫做上升，而向下的垂直位移叫做建筑物的沉降。

由于建筑物基础的不均匀沉降而使建筑物垂直轴线偏离其设计位置时，叫做建筑物的倾斜。

由基准点、工作基点组成的平面控制网叫做平面监测网也叫水平位移监测网由基准点、工作基点组成的高程控制网叫做高程监测网也叫垂直位移监测网为观测建筑物、构筑物的变形而建立的专用测量控制网叫变形监测网变形监测的目的与意义1分析和评价建筑物的安全状态、2验证设计参数3反馈设计施工质量 4研究正常的变形规律和预报变形的方法变形监测的特点1周期性重复观测2精度要求高3多种观测技术的综合应用4监测网着重于研究点位的变化变形监测系统设计原则针对性、完整性、先进性、可靠性、经济性变形监测方案设计内容变形监测方案有哪些内容：1监测内容2监测方法和仪器3监测精度施测部位和测点布置4监测期限和频度5预警值及报警制度等实施计划6仪器设备及检定要求7观测与数据处理方法提交成果内容。

变形监测系统设计主要内容1技术设计书2有关建筑物自然条件和工艺生产过程的概述3观测的原则方案4控制点及监测点的布置方案5测量的必要精度论证6测量的方法及仪器7成果的整理方法及其它要求或建议。

8观测进度计划表9观测人员的编制及预算资料分析的常用方法：作图分析、统计分析、对比分析、建模分析。

沉降产生的原因1与地基的土力学性质和地基的处理方式有关；2与建筑物基础的设计有关；3与建筑物的上部结构有关，即与建筑物基础的荷载有关；4施工中地下水的升降对建筑物沉降也有较大的影响。

变形监测技术与应用时间：6/19/2013有关沉降监测论文报告沉降监测就是采用合理的仪器和方法测量建筑物在垂直方向上高程的变化量。

建筑物沉降是通过布置在建筑物上的监测点的沉降来体现的，因此沉降监测前首先需要布设监测点。

监测点布置应考虑设计要求和实际情况，要能较全面反映建筑物地基和基础的变形特征。

沉降监测一般在基础施工时开始，并定期检测到施工结束或结束后一段时间，当沉降趋于稳定时停止，重要建筑物有的可能要延续较长长一段时间，有的可能要长期监测。

为了保证监测成果的质量，应根据建筑物特点和监测精度要求配备监测仪器，采用合理的监测方法，在此，我来介绍以下几种监测方法。

一、精密水准测量法测量原理：采用该方法进行沉降监测，沉降监测的测量点分为水准基点、工作基点和监测点3种。

水准基点是沉降监测的基准点，一般3个—4个构成一组，形成近似正三角形或正方形。

为保证其坚固与稳定，应选埋在变形区以外的岩石上或深埋于原状土上，也可以选埋在稳固的建筑物上。

为了检查水准基点自身的高程是否变动，可在每组水准基点的中心位置设置固定测站，定期观测水准基点之间的高差，判断水准基点的变动情况。

也可以将水准基点构成闭合水准路线，通过重复观测的平差结果和统计检验的方法分析水准基点的稳定性。

采用精密水准测量方法进行沉降监测时，从工作基点开始经过若干监测点，形成一个或多个闭合或符合路线，其中以闭合路线为佳，特别困难的监测点可以采用支水准路线往返测量。

整个监测期间，最好能固定监测仪器和监测人员，固定监测路线和测站，固定监测周期和相应时段。

误差来源分析：i角误差、磁场和大气垂直折光的影响、受温度影响，导致i角误差发生变化，而且该误差在往返测不符值中不容易被发现、标尺零点差的影响等。

二、精密三角高程测量法高精度全站仪的发展，使得电磁波测距三角高程测量在工程测量中的应用更加广泛；电磁波测距三角高程测量代替水准测量进行沉降监测，将极大地降低劳动强度，提高工作效率。

目录摘要 (I)Abtract.............................................................................................................................................. I I1 工程概况 (1)2 监测目的 (2)3 编制依据 (3)4 控制点和监测点的布设 (4)4.1 变形监测基准网的建立 (4)4.2 监测点的建立 (4)4.3 监测级别及频率 (5)5 监测方法及精度论证 (6)5.1水平位移观测方法 (6)5.2沉降观测方法 (8)5.3基坑周围建筑物的倾斜观测 (9)6 成果提交 (10)7 人员安排及施工现场注意事项 (11)8 报警制度 (13)9 参考文献 (13)附录1 基准点布设示意图 (15)附录2 水准观测线路设示意图 (16)附录3 水平位移和沉降观测监测报表 (17)附录4 巡视监测报表样表 (18)附录5 二等水准测量观测记录手薄 (19)附录6 水平位移记录表 (20)1 工程概况黄金广场6#楼基坑支护工程位于合肥市金寨路和黄山路交口西南角，基坑开挖深度为12.4m~13.3m，为临时性工程,为一级基坑，重要性系数1.1，基坑使用期为六个月。

由于多栋建筑物与基坑侧壁距离较近，均在基坑影响范围内。

按照国家现行有关规范强制性条文，“开挖深度大于或等于5m或开挖深度小于5m但现场地质情况和周围环境较复杂的基坑工程以及其他需要监测的基坑工程应实施基坑工程监测。

”为了及时和准确地掌握基坑在使用期间的变形情况以及基坑相邻建筑物主体结构的沉降变化，需对基坑进行水平位移(或沉降)变形监测，并对相邻建筑物进行沉降监测。

为此，编制以下检测方案。

2 监测目的在基坑施工期间，由于坑内土体开挖，会引起基坑底面的回弹；在外侧土压力的作用下，会引起围护结构内力发生变化，同时产生变形；如果围护结构强度和刚度不足，将导致支护桩倾斜，甚至坍塌等严重事故；同时由于基坑降水，水位的下降会引起坑外土体的固结，使地面发生沉降，特别是如果支护防渗系统存在缺陷，将会发生渗漏，流沙等现象，结果导致地坪开裂以及周围建筑物产生不均匀沉降。

变形监测数据处理1.变形的类型（了解）：按变形性质可以分为周期性变形和瞬时变形；按变形状态则可分为静态变形和动态变形静态变形：指变形监测结果仅表示为时间的函数；动态变形：指在外力作用下产生的变形。

它是动力系统随时间的变化，表示为外力的函数。

其观测结果是建筑物在某一时刻的瞬时变形。

2.变形监测的主要任务（理解）：定期重复对拟定观测点的观测，以获得两个观测周期之间的变化；或使用自动遥测记录仪监测建筑物（构筑物）的瞬时变形。

3.变形监测分类（理解）：（1）按监测范围分类：全球变形监测：如监测全球板块运动、极移、地球自转速率变化等；区域形变监测：如地壳形变监测、城市地面沉降等；工程和局部变形监测：如监测工程建筑物的三维变形、滑坡体的滑动、地下开采引起的沉降变形、，等（2）按监测位置分类：内部变形监测：内容主要包括工程建筑物内应力、温度变化、动力特性、加速度等的测量；外部变形监测：也称变形观测，其主要内容包括沉降观测、位移观测、倾斜观测、裂缝观测、挠度观测、，等（工程建筑物的内外变形观测关系密切，应同时进行，以相互验证和补充）4.测点分类：（1）水准基点：垂直位移监测的基准点。

一般3~4个点构成一组，形成近似正三角形或正方形，为保证其坚固与稳定，应选埋在变形区以外的岩石上或深埋于原状土上，也可以选埋在稳固的建构筑物上。

普通混凝土标准；地面岩石标记；浅埋钢管标准；井式混凝土标志；深埋钢管标准；深埋双金属标准（2）工作基点：用于直接确定监测点的起点或终点。

工作基点布置：应在变形区附近相对稳定的地方，其高程尽可能接近监测点的高程。

工作基点埋设：一般采用地表岩石标志。

当建筑物附近的覆盖层较深时，可以使用浅埋标记。

当新大楼附近有一座地基稳定的建筑物时，也可以设置在建筑物上。

工作基点观测：应经常与水准基点进行联测，通过联测结果判断其稳定状况，保证监测成果的正确可靠。

（3）监测点：垂直位移监测点的简称，布置在被监测的建（构）筑物上。