浅谈工程变形监测网的优化设计
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论工程测量变形监测的有效对策发表时间:2020-12-09T07:06:07.099Z 来源:《建筑细部》2020年第24期作者:凌阳春[导读] 作为我国经济发展中最重要的支柱产业,建筑行业工程质量与安全直接关系到我国经济的发展以及人民生命财产安全。
建筑变形作为建筑质量的主要影响因素,在外力以及荷载作用下将出现不同程度的沉降问题,由此造成了位移以及断裂等建筑安全问题的产生。
基于此,本文针对工程测量变形监测进行了有效分析,希望为实现建筑物安全使用奠定坚实基础。
凌阳春中交三航(湖南)工程有限公司摘要:作为我国经济发展中最重要的支柱产业,建筑行业工程质量与安全直接关系到我国经济的发展以及人民生命财产安全。
建筑变形作为建筑质量的主要影响因素,在外力以及荷载作用下将出现不同程度的沉降问题,由此造成了位移以及断裂等建筑安全问题的产生。
基于此,本文针对工程测量变形监测进行了有效分析,希望为实现建筑物安全使用奠定坚实基础。
关键词:建筑物;工程测量;变形监测1前言如今我国国民经济正在飞速发展,这其中建筑行业占据着非常重要的部分,对整个社会的影响都十分巨大。
因此,建筑行业的安全和质量问题日渐吸引人们的关注,人们十分担心万一建筑物出现质量和变形问题,将对大家的生活造成极其不好的影响。
为了尽量避免这一问题,在建筑行业实施对建筑工程测量的变形监测,可以很及时地把握建筑物的实时变形情况,为建筑物的施工和后期维修打下良好的基础。
2建筑变形的类型建筑行业将建筑物的变形分为两种,一种是静态变形,这种变形基本是与时间相关;一种是动态变形,这种比较好理解,指的是建筑物受到外力作用产生的变形。
建筑物的变形虽然分为两种,但其实这两种类型会互相影响,然后一起作用于建筑物本身。
举个很简单的例子,生活中我们会看到有的废旧房屋会进行爆破拆除,当这个建筑物在被爆破拆除的同时,它周围的建筑物也发生了变形,这就是动态变形;而爆破拆除完成后,在一定的时间内,建筑物仍然会产生变形,这种就是静态变形。
高层建筑变形监测网设计及监测方法的研究发表时间:2016-07-29T15:27:21.540Z 来源:《基层建设》2016年10期作者:黄悦强[导读] 文章就GPS技术在建筑物变形监测中的应用展开了探讨,从建筑物变形观测点的控制、加密。
广州南沙南国测绘有限公司广东广州 510000摘要:建筑变形监测是业界关注和研究的热点领域,GPS定位技术与其他监测方法相比,不仅可以满足变形监测工作的精度要求,而且有助于监测工作的自动化和实时化。
文章就GPS技术在建筑物变形监测中的应用展开了探讨,从建筑物变形观测点的控制、加密、监测及结果分析和应用等方面进行探索和研究,旨在为建筑物移动变形规律找到科学监测研究方法。
关键词:建筑物变形监测;变形移动;GPS监测建筑变形监测是监测建筑物形体安全性的重要举措,主要是利用专业的仪器和方法对变形体的变形现象进行持续观测,并分析变形体变形形态和预测变形的发展趋势,保障建筑物运营安全。
随着科学技术的进步和对变形监测要求的不断提高,变形监测技术也在不断地发展。
GPS作为一种全新的现代空间定位技术,以其精度高、速度快、全天候作业、自动化程度高、测站间无需通视、可同时测定三维坐标等诸多优点,在各领域的应用越来越广泛。
文章就GPS技术在建筑物变形监测中的具体应用进行研究。
1、CSHY工程概况某建筑工程项目共建有1#、3#、4#、5#四栋高层建筑,该工程于2013年3月开始动工兴建,2015年12月竣工。
地基为湿陷性土质地基,在整个施工和峻工后一段时间内建筑物由于自身重量较大,地基松软必然会影响到建筑物不均匀变形、移动,这种移动必须在变形监测下,控制在国家《建筑变形测量规程》和《建筑基坑工程监测技术规范》要求范围内,确保建筑物能安全施工和运营。
本研究主要解决监测控制网的设计、布设及控制网GPS观测方法,在监测控制网布置和GPS控制测量基础上确定工作基点,在工作基点的控制下,按照“分级布网,逐级控制”原则,对监测(网)点设计,对监测点观测方法进行探讨,通过控制和监测得出建筑物变形的全面、准确、科学的评价结论。
课程编号:课程性质:必修《工程测量学课程设计与实习》报告学院:测绘学院专业:测绘工程地点:三峡、葛洲坝、隔河岩工程班级:姓名:学号:教师:2016年6月19日至 2016年7月9日目录第一部分大坝变形监测网优化设计课程设计 (1)1 前言 (1)2 优化设计要求 (1)3 优化设计原理方法 (2)3.1 概述 (2)3.2 基于可靠性的模拟优化设计法 (2)4 优化设计过程 (3)4.1 启动软件 (3)4.2 生成正态标准随机数 (3)4.3 创建简化初始观测方案文件 (4)4.4 生成初始观测方案文件 (5)4.4 生成初始观测值文件 (6)4.5 平面网优化设计 (6)5优化设计结果 (7)5.1 最终设计方案 (7)5.2 不同观测精度的设计方案比较 (9)6 结语 (11)第一部分大坝变形监测网优化设计课程设计1 前言大坝建造在地质构造复杂、岩土特性不均匀的地基上,在各种荷载的作用和自然因素的影响下,其工作性态和安全状况随时都在变化。
如果出现异常,又不被及时发现,任其发展,其后果不堪设想。
如果事先运用有效的观测手段对这些工程进行监测,就能及时发现问题,采取有效的工程措施,就能避免灾难。
因此,建立稳健的大坝变形监测网是非常重要的环节。
本次实习主要目标是掌握工程测量控制网模拟法优化设计的基本理论和方法,对大坝变形监测网进行优化设计,对优化设计结果进行分析,发现问题,提出相应的对策,通过使用科傻软件的具体应用,加深对工程控制网的精度和可靠性这两个重要的质量指标的理解。
2 优化设计要求已知某大坝变形监测网由7点组成,其中1、2点为已知点,其他为未知点。
监测网的近似坐标如表1所示。
变形监测网观测精度如下:方向观测精度为±0.5”,边长观测精度为±(1+1ppm)。
优化设计要求如下:(1) 最弱点点位中误差不大于± 3.5mm;(2) 变形监测网平均可靠性不小于 0.3表1.2.1 变形监测网近似坐标值3 优化设计原理方法3.1 概述模拟法优化设计是借助测量工作者的实验经验和专业知识,为了得到优化解,需要多次进行网的模拟计算,其过程为:(1)提出设计任务,得到经过实地踏勘的网图。
关于变形监测控制网的建立与精度分析作者:周璇来源:《企业科技与发展》2019年第01期【摘要】针对在变形监测工作中具有重要作用和意义的控制网,在介绍变形监测技术及其一般要求的基础上,提出监测控制网建立的要求和方法,并对精度进行深入分析,以此为实际监测工作提供可靠的理论依据,保证检测结果的准确性与可靠性。
【关键词】变形监测;控制网;控制网建立;控制网精度【中图分类号】TU198.2 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2019)01-0132-021 变形监测技术与一般要求1.1 技术概述对于变形监测技术,其主要包含以下4种:其一,常规大地测量;其二,特殊变形测量;其三;摄影测量;其四,GPS技术。
其中,常规大地测量主要指借助常规测量设备对点变形值进行测定,具有以下优势特点:第一,可提供变形体所处变形状态信息;第二,能满足所有监测精度要求,且适应环境的能力很强;第三,能提供绝对变形方面的信息。
然而,该方法的外业工作量相对较大,且布点直接受地形地势影响,自动化监测难度很大。
对于特殊测量方法,主要包括倾斜测量、应变测量和准直测量3种,不仅过程简单,能对变形体内部发生的变形进行监测,而且还能为自动化监测创造良好条件,但也存在仅可以提供相对或局部变形信息等缺点。
1.2 一般要求对于变形监测项目,涉及如下内容:坝面变形观测、大坝结构内部变形观测、坝面裂缝和接缝观测、面板整体变形观测、岸坡位移情况观测。
在变形监测中使用的水准高程与平面坐标都必须和项目实施过程中所用坐标系统完全一致,并且在条件允许的情况下还要和国家网相联系。
(1)在变形观测时,应符合以下规定要求:对表面的竖向与水平位移进行观测,两者应使用同一个观测点;对于深层观测,需要尽可能实现结合布置;不同的观测任务要配合执行。
(2)在保持稳定的范围内进行基点布置;观测点必须和坝体等牢固结合,采用稳定的保护措施,同时要按照国家现行法律进行保护。
工程测量变形监测的有效对策探究摘要:当前建筑结构形式出现的变化比较突出,由原来简单、单一的结构形式转变为当前的复杂、多层次的结构形式,过于复杂多样的结构形式要求工程测量工作的整体质量必须得到保证,尤其是在变形监测方面,应该着重关注,主要是因建筑结构一旦发生变形,将会直接造成建筑结构的稳定性受到影响,甚至发生重大安全事故,而工程测量则能够对变形监测的有效开展发挥支持作用。
但是在开展具体的工程测量变形监测工作时,还要采取有效的对策为测量监测工作提供保障。
因此,本文首先对变形监测进行概述,了解变形的主要类型以及形成的原因,并对变形监测的方法和对策进行探究。
关键词:工程测量;变形监测;变形原因;对策工程测量是通过适当的测量工具、技术和方法对工程项目开展测量,工程测量主要分为设计阶段、施工阶段、运维阶段三个主要部分,在工程设计阶段的测量主要是对施工所在地的地形地貌、自然环境、地质环境等进行全面、准确的测量,并将测量数据作为工程设计的主要依据;在工程施工阶段的测量主要是依据设计要求,对工程开展实地测量,从而为工程施工提供支持;运维阶段的测量主要是在工程项目竣工投入使用后,对项目进行维护所进行的测量工作。
工程测量的主要内容是对角度、高差、距离等方面进行测量,而本文研究的变形监测便与之密切相关,做好工程测量变形监测对于提升工程质量及使用寿命具有重大意义。
1.建筑物变形及变形监测概述1.1建筑物变形的主要类型和原因建筑物变形一般分为静态变形和动态变形,前者指的是变形值同时间之间的函数关系,而后者则是受外力作用而出现的各种变形。
建筑物变形产生的原因有很多种,但最为常见的原因包含以下三种:(1)自然条件造成的变形:建筑施工时经常会受水文、气温、地质以及土壤物理性质等因素影响,从而会造成形变[1]。
以地质因素为例,若建筑物所处地质环境不同,则其出现沉降的程度也便存在差异,一旦建筑物出现较大程度的沉降,将会导致建筑物出现位移、裂缝、倾斜等变形;(2)自身结构因素所致变形:建筑物自身荷载的大小、结构类型、建筑物的高度等因素均是影响建筑物变形的因素。
工程变形监测网优化及自动化系统
黄汝麟;赵全麟
【期刊名称】《人民长江》
【年(卷),期】1991(022)005
【总页数】9页(P5-13)
【作者】黄汝麟;赵全麟
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TV698.11
【相关文献】
1.大坝变形监测网平差模型优化设计 [J], 刘凯
2.江垭枢纽工程坝区变形监测网优化设计 [J], 严建国;罗长春;张潇
3.三峡工程变形监测网优化设计 [J], 赵全麟;朱丽如
4.地面沉降变形监测网的优化设计及稳定性分析 [J], 陈骞
5.变形监测网平面观测方案设计优化与精度分析 [J], 江超;王志岗
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目录(Contents)前言……………………………………………………………………………………1.工程概述……………………………………………………………………………2.坐标系统……………………………………………………………………………3.建筑物变形观测与动态位移监测…………………………………………………3.1 变形概述……………………………………………………………………3.2 变形观测概述…………………………………………………………………3.2.1.变形观测…………………………………………………………………3.2.2.变形观测的特点…………………………………………………………3.2.变形观测的基本方法………………………………………………………3.2.变形观测系统………………………………………………………………4.建筑物变形观测的精度和频率……………………………………………………4.1 变形观测的精度………………………………………………………………4.2 观测的频率……………………………………………………………………5.变形监测网的非线性混合动态优化设计………………………………………… 5.1 引言…………………………………………………………………………… 5.2变形监测网非线性动态优化设计的质量准则5.2.1 精度准则…………………………………………………………………5.2.2 灵敏度准则………………………………………………………………5.2.3 可靠性质量准则…………………………………………………………5.2.4 观测费用质量准则………………………………………………………6.变形监测网非线性混合动态优化设计的数学模型……………………………… 6.1 精度约束……………………………………………………………………… 6.2 可靠性约束……………………………………………………………………6.3 费用约束………………………………………………………………………7.数学模型的解算方法……………………………………………………………… 7.1数学模型的变换………………………………………………………………7.2模型的解算方法………………………………………………………………8. 算例分析…………………………………………………………………………9. 结论………………………………………………………………………………参考文献…………………………………………………………………………前言工程建筑物的变形观测,在我国还是一门比较年轻的科学,它随着我国建设事业的发展而兴起的。
126 |CHINA HOUSING FACILITIES 程项目一般其水平位移观测工作基点通常采用带有强制归心装置的观测墩,以保证仪器架设时不会发生水平方向上的移动,其垂直位移观测工作基点通常采用钢管标埋设,在特殊地区采用双金属标埋设,以保证在使用过程中基准点不会发生垂直方向上的变化。
其中,工作基点较为特殊的是在一般小型工程项目上,在满足视线条件较好的前提下,在基准点满足观测的要求下,小型项目可以不用建立工作基点,允许在基准点上直接观测变形观测点。
1.3变形观测点变形观测点通常设立在能直观反映变形体变形特征的位置上,比如房屋的房角或房顶,边坡的底部、中部、下部等,根据建筑物不同变形特征设置不同变形监测点。
通过周期观测或者持续观测,可根据观测数据计算分析出变形体沿时间的变形量曲线图。
Copyright ©博看网. All Rights Reserved.1272023.08 |以基准点或者工作基点为参考建立测区监测基准网,周期性观测变形体上的变形观测数据对比、或者与首期观测数据对比,与上一期变形监测数据对比获得变形体单次变累计变形量,制作相应的变形量曲线图。
基本点和工作基点作为工程项目中观测变形监测基准网的稳定性和可靠性非常重要,只有保证的监测基准网的稳定性和可靠性,。
在实际变形监测工程项目中,需要经常对监测基准网的稳定情况进行复测。
因此,工程项目不同来选用相应方式。
监测基准网一般分为水平位移监测基准网和垂直位移规三角形网、卫星定位测量控制网、符合导线网、闭合导线网、以及视准线轴线等形或者轴线两端设立校核点。
水平位移监测基准网一般采用独立坐标系统,且采用一次与国家2000大地坐标系联测。
长条形建筑物或构筑物的水平位移监测基准网在建网中。
在国家大型工程布设水平位移监测基准网时,需要考虑控制网的精度、灵敏度和位,适合采用带有强制对中装置的观测墩,水平位移监测基准网网点的水平角观测,全站仪进行测量。
变形监测平面控制网的建立与精度估算摘要:变形监测网的优化设计是在一定的条件下设计出能满足某些规定的标准如精度、可靠性、灵敏度和经费的最优监测网,通过优化设计能满足工程的特点,合理选择仪器设备,使变形监测有意义。
鉴于此,文章通过实例分析,重点就变形监测平面控制网的建立与精度估算进行研究分析,以供参考和借鉴。
关键词:变形监测网;控制网;精度估算;分析引言变形监测是一项非常复杂的工作,而需要结合某些专业学科如工程测量、地质、水文等才能恰当的解释及对变形原因具有正确的结论,它在工程建设及保障人民生命财产安全方面具有很大的意义。
对测量角度而言,工程变形监测是一项具有较高精度的要求,所以从设计、设备的选择、监测的方法、监测数据的处理与分析等不能忽略各个阶段,尤其是监测网的数据处理与分析造成变形的原因。
1变形监测平面控制网概述1.1变形监测常用手段进行变形监测的手段主要有大地测量、摄影测量、GPS测量以及特殊的测量手段。
当使用大地测量方法和摄影测量方法时往往需要建立平面与高程控制网,并在观测对象上及周围布置一系列的观测点,通过对控制网和观测点的重复测量,获得观测数据,最后确定变形大小和规律,这种用于变形测量的控制网,称为变形控制网,简称变形网。
1.2变形监测网特点分析相对比其它类型的控制网,变形网的特点如下:第一,工程测量控制网建立时,保证网点之间的相对精度至关重要。
而变形监测网的布网目的是为了测定网点的变形,网点之间的相对精度不是最重要的。
由于布网的目的不同,影响网质量的因素也就不同,比如大气折光和系统误差对工程测量控制网的影响很大,而对变形网的影响不是最重要的。
在变形观测中只要保证监测仪器和人员相对不变,计算过程中上述影响可以相互抵消,使变形不受这些误差影响;第二,首级网的精度相对较高,基准点一般应建立在变形体以外的稳定区域,特别是网址的起算点一点要建立在基岩基础上,以便于发现其他点位移,工作基点可以布设在变形区;第三,变形网的网址应在现有的人力、物力、财力的基础上尽可能的具有发现监测点位移的精度、灵敏度和可靠性,看其指标能否满足变形监测相应的要求;第四,变形网的边长一般较短,但精度高,一般情况下需要强制归心;变形网要求通视条件好,而不过于要求网形的构成;对变形网来说,多余观测冗余多。
建筑物变形监测方案设计与实施:建筑物变形监测是对建筑物及其地基由于荷重和地质条件变化等外界因素引起的各种变形(空间位移)的测定工作,是工程测量学的重要内容之一,其目的在于了解建筑物的稳定性,监视它的安全情况,研究变形规律,检验设计理论及其所采用的计算方法和经验数据。
本文首先介绍了工程建筑物变形监测的基本原理,并在此基础上详细阐述了工程建筑物沉降变形监测的方案设计过程,最后再以实际工程为例,进行建筑物变形监测方案的设计以及建筑物变形监测方案的实施,验证该方案设计的合理性与可行性。
关键词:变形;监测;稳定性;安全;规律;方案设计0引言随着城市建设的迅猛发展,建筑物越来越普遍,建筑物的安全建设与运行也越来越受到社会各方面的关注。
为了保证建筑物的顺利施工和施工后的安全运营,有必要设计一个合理、可行的变形监测方案,对建筑物进行系统地沉降观测,并对沉降观测量进行合理地统计分析,从而得出关于建筑物在建设过程中稳定性的显著分析[1]。
1工程建筑物变形监测的基本原理1.1变形监测概述建筑物变形监测的直接目的之一就是对建筑物的运营状态进行安全监控、评价和预报。
从20世纪90年代以来,建筑物变形监测手段的硬件和软件迅速发展,监测范围不断扩火,监测自动化系统、数据处理和资料分析系统、安全预报及分析评价系统也在不断的完善。
工程设计采用新的可靠度设计理论与方法以来,变形监测成为提供设计依据、优化设计和可靠度评价不可缺少的手段,成为工程设计和施工质量控制的重要手段。
由于工程自身的特殊性和复杂性,在一般情况下,直接采用变形监测原始数据对建筑安全稳定状态进行评估和反馈是闲难的。
因此,为了实现建筑物安全运营的设计目的,一般需要结合具体的工程和变形监测不同时段的不同特点和要求分别选用不同的手段和方法,认真做好监测数据和资料的整理分析工作,对建筑物的安全稳定状态进行评估、预测和预报,并为改进建筑工程设计、施工方法和运营管理提供科学的依据。
关于工程测量变形监测的有效措施的论述发表时间:2018-05-18T17:11:38.277Z 来源:《基层建设》2018年第5期作者:孔令兴徐广[导读] 摘要:我国综合国力的提升,各行业的发展迅猛,建筑行业的规模扩大化,越来越多的高层建筑拔地而起。
长江三峡勘测研究院有限公司(武汉)湖北武汉 430074 摘要:我国综合国力的提升,各行业的发展迅猛,建筑行业的规模扩大化,越来越多的高层建筑拔地而起。
对于高层建筑,基坑朝着深度更深、开挖面积更大方向发展。
随之基坑工程带来的问题也越来越多。
对此,就要进行变形监测的工作,掌握监测的方法,使其施工更加安全。
本文分析了高层建筑基坑工程变形监测的目的以及设计远侧,重点就高层建筑基坑工程变形监测方法进行分析。
关键词:基坑工程;变形监测;安全 1前言地基和基础是建筑物的核心结构,但并不属于主体结构,按照我国现行法律法规对有关分包工程的规定,建筑工程总承包单位可将承包工程中的基础和地基工程分包给具有相应资质条件的分包单位,或者总承包合同中未约定但经过建设单位认可后,可将基础和地基工程分包。
总承包单位和分包单位就分包工程的质量和安全对建设单位承担连带责任。
因此,做好地基、基础测量和监测就成为保障建筑物质量和安全的第一道屏障,必须高度重视。
2工程测量技术现状工程测量技术是直接为国民经济建设和城市现代化建设服务的一门实践性很强的技术,是与生产实践紧密结合的学科,同时也是测绘学中最活跃的一个分支学科,在建筑、市政、公路、桥梁、矿山、井下、轨道、隧道等方面都有广泛的应用,在建设活动中发挥着重要作用。
近年来,随着测绘科技飞速发展,工程测量的技术面貌发生了广泛而深刻的变化,并取得重大成就。
概括来说,主要有以下几个方面:①电子计算机技术、微电子技术、激光技术、光电测距技术、电子存储技术、大数据处理技术等新技术的发展与应用,为工程测量技术进步提供了新的测量方法和手段。
②随着近年来城市建设规模不断扩大,各种大型建筑物和构筑物的建设工程不断增多,有行业特色的工业建筑工程不断涌现,这对工程测量技术提出了新的要求。
浅谈建筑工程中变形监测的施测摘要:在监测实施过程中,合理的布设变形监测控制网和确定变形控制网的布设精度至关重要。
本文主要探讨在建筑工程中进行变形观测施测的几项主要内容。
关键词:变形监测,设计原则,注意要点工程建设中,由于地质条件、荷载条件、材料性质、施工条件和外界其它因素的复杂影响,造成目前人们在工程建设的认识上还有一定的局限性,针对具体的工程,就很难单纯从理论上预测工程中可能遇到的情况和问题,所以,在理论知道下有计划地进行现场工程监测十分必要,对于比较重要的工程,就必须在施工组织设计中制定、在实际施工中实施严密的监测控制系统,以确保基础工程在施工、运行中的安全。
1、变形监测的目的和任务监测的目的是验证设计的科学性和合理性以及施工的可行性和可靠性。
必须根据工程条件明确的确定。
监测的主要的目的是确定工程是否处于预计的状态,监测的目的也可能是施工控制、诊断不利条件的特性、检验设计的合理程度、证明施工技术的适应程度、检验长期运行性能、检验承包商依据技术规范施工的情况、促进技术的发展和确定其合法的依据。
具体来说有三个方面的需要:(1)是诊断的需要;(2)是预测的需要;(3)是研究的需要。
监测的任务是切实保证工程施工的安全,及时跟踪掌握地基、基础和上层结构的变形规律和程度。
通过对监测点进行重复观测,捕捉变形敏感部位和各观测周期间的变形观测点的变形信息,掌握在施工过程中可能会出现的各种不利现象,为设计和施工单位提供信息,以便随时修改设计参数和施工方案,合理安排施工进度和方式。
同时,监测还可以作为工程竣工验收、工程检验和工程最终稳定性的依据。
2、工程监测网设计原则2、1系统性原则所设计的监测项目有机结合,并形成整体,测试的数据相互能进行校核;运用、发挥系统功效对工程进行全方位、立体监测,确保所测数据的准确,及时;在施工工程中进行连续监测,确保数据的连续性;利用系统功效减少监测点的布设,节约成本。
2、2可靠性原则设计中采用的监测手段是已基本成熟的方法;监测中使用的监测仪器、元件均通过计量标定且在有效期内;在设计中对布设的测点进行保护设计。
第三章变形观测方法及变形观测网设计为什么要进行变形观测:利用测量仪器与专用仪器和方法对变形体进行测量以得到变形大小、范围、时空分布规律,研究变形发生的原因、变形特征及其随空间与时间的变化规律,以便预测、预报,以避免或尽可能减少损失变形观测的周期:变形观测的周期取决于变形量的大小、变形特征、观测精度要求、变形速度,而且与工程的规模、监测点数量、位置以及观测一次所需时间的长短有关,通常情况下以能反应出变形体变形规律、特征,又减少工作量和费用为原则。
变形观测的精度:变形观测的精度要求,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。
如果观测的目的是为了使变形值不超过某一允许的数值而确保建筑物的安全,则其观测的中误差应小于允许变形值的1/10~1/20变形观测根据测量仪器和方法的不同,可以分为以下四类:①常规大地测量方法用常规的大地测量仪器测量方向、角度、边长和高差等量所采用方法的总称。
主要优点:能够提供变形体的整体变形状态;观测量通过组成网的形式,便于进行测量结果的校核和精度的评定;灵活性大,能适用于不同的精度要求、不同形式的变形体和不同的外界条件。
主要缺点:外业工作量大、作业时间长不易实现连续监测和测量过程的自动化(与空间测量比)监测的范围相对小。
②空间测量方法包括甚长基线干涉测量、卫星激光测距等③特殊测量方法包括准直测量、倾斜仪、伸长仪、应变应力测量、静力水准测量④摄影及遥感方法包括航空、地面摄影测量和InSAR技术变形观测基准网:平面监测网和沉降监测网一、平面监测网平面监测基准网,可采用三角形网、导线网、GPS网和视准轴线等形式。
当采用视准轴线时,轴线上或轴线两端应设立检核点。
变形监测网通常由三类点(基准点、工作点、变形监测点)、两种等级(首级、次级)的网组成。
变形监测网设计原则:(1)变形观测网应为独立控制网,以避免起始数据误差的影响(2)变形观测控制点应埋设在沉降范围外,同时又不能将基准点布设在网的边缘(3)布网图形的选择变形监测网采用独立网:由于在变形监测网分级布设中,首级网的起始数据误差将引入次级网中,对于高精度变形监测网来说,含有起始数据误差的变形监测网,即使监测精度再高、采取额平差方法再严密,由于起始误差的影响,也不能达到预期的精度要求,因此变形监测网应是独立的控制网二、沉降监测网沉降监测网一般布设为附合网或闭合水准网,并按精密水准测量的方法进行重复观测布设原则:(1)布置成网状,以便检核;(2)至少有四个深埋的水准基点作为起算点,应布设在沉降影响范围之外;(3)水准点应设置在通视、安全的地方,便于进行联测;(4)水准点距离建筑物一般为20m~40m;(5)观测单独建筑物时,至少应布置3个水准点,对占地面积大于5000m2或者高层建筑物,应适当增加水准点的个数;(6)当设置水准点处有基岩出露,可用水泥砂浆直接将水准点浇灌在岩层中。
变形监测网论文优化设计论文公路沉降论文GPS论文基于GPS的公路沉降变形监测网的优化设计研究摘要随着我国基础设施建设的高速发展,公路交通事业取得了巨大成就,然而,公路在使用过程中,变形监测网络的优化设计显得十分重要。
根据gps变形监测网的特点,分析了gps监测网的质量标准,详细论述了gps沉降变形监测网优化设计的内容。
结合铁岭至朝阳高速公路工程实例,从实际工程中挑选出具有代表性的变形监测点,对点的精度进行了分析。
关键词 gps;变形监测网;优化设计;公路1 引言在控制网变形监测研究中,一般对控制网以一定的周期进行重复观测,然后各期单独平差,求出各期间的坐标差、高程差及精度信息。
根据坐标差高程差信息估计变形参数,从而可以获得目标的变形。
可见变形监测控制网设计的意义就在于有效确定变形,一个优化的变形监测网必须有最经济的外业观测方案有助于在变形分析之前,确定、剔除、与减小观测数据中粗差、系统误差的影响,以免将测量误差错误解释为变形现象。
高质量的监测网可准确地监测变形体的变形,由于监测网的主要作用在于发现变形,因此它是变形观测与分析的基础。
如果监测网布设不合理,观测的精度不高,控制网不能有效发现粗差、抵抗粗差,也就无法满足变形监测的需要。
另一方面,如果因追求过高的精度,以致观测一次所需时间太长,不但观测数据在时间上存在明显不一致的现象,工作效率也低。
因此监测网必须满足速度快的要求。
安全监测网由于进行了科学的设计,在运行中就达到了预期的目的,而有的监测网设计工作太粗略,观测成果往往不能反映变形体的实际状态,很难加以分析解释,不能发挥作用,这就是控制网的优化设计。
2 公路gps沉降变形监测网的优化设计研究2.1 精度指标监测网的精度是描述随机误差对监测网结果的影响程度。
一般用未知参数的方差或协方差来描述。
精度指标是描述误差分布离散程度的一种量度,是对监测网进行的一种常规质量分析,以观测值仅存在随机误差为前提进行精度分析,主要是利用参数的方差一协方差阵或协因数阵描述。
工程测量变形监测的有效措施分析摘要:工程测量和变形监测技术在测绘工程领域中扮演着重要的角色。
随着工程建设的不断发展和复杂化,对于地理空间数据的准确获取和实时监测成为了必要的要求。
工程测量技术能够通过各种测量方法和仪器,获取建筑物、道路、桥梁等工程结构的空间位置和形状等几何信息。
而变形监测技术则能够实时监测工程结构的变形和运动情况,对工程的稳定性和安全性进行评估。
关键词:工程测量;变形监测;有效措施1 变形测量技术变形测量技术是工程领域中的重要组成部分,它用于测量和监测物体或结构的形状、位置和尺寸的变化。
这些技术在各种工程应用中起到至关重要的作用,从建筑工程到地质勘探,都需要准确的变形测量数据来确保工程的安全性和稳定性。
本文将详细介绍几种常见的变形测量技术,包括全站仪、激光扫描仪、卫星测量和数字影像测量。
1.1 全站仪全站仪是一种广泛应用于测量和工程领域的仪器,它具有高精度和多功能性。
全站仪通过发射一束可见或不可见的激光光束,然后测量光束的反射时间来确定目标物体的位置和坐标。
全站仪通常具有360度水平和垂直旋转功能,可以快速获取目标物体的三维坐标信息。
1.2 激光扫描仪激光扫描仪是一种高精度的测量仪器,它可以通过扫描激光束来获取目标物体的三维形状和表面细节。
激光扫描仪通常具有高密度激光点云采集能力,可以快速生成物体的精确三维模型。
这种技术在建筑工程中用于建筑物的变形监测、工地的体积计算以及文物保护中的文物扫描等方面具有广泛的应用。
1.3 卫星测量卫星测量技术利用卫星系统(如全球定位系统GPS)来进行测量和定位。
通过接收来自卫星的信号,并计算信号的传播时间,可以确定接收器的位置。
卫星测量技术具有全球覆盖范围和高精度的特点,因此在大范围的地质测量、地图制作和导航系统中得到广泛应用。
1.4 数字影像测量数字影像测量技术利用数字相机或摄像机来捕捉物体的图像,并通过分析图像来测量物体的尺寸和形状。
这种技术通常需要使用特定的软件来处理图像数据,并根据已知的参考点进行校准。
浅谈工程变形监测网的优化设计
引言
工程变形监测是一项非常复杂的工作,而需要结合某些专业学科如工程测量、地质、水文等才能恰当的解释及对变形原因具有正确的结论。
它在工程建设及保障人民生命财产安全方面具有很大的意义。
对测量角度而言,工程变形监测是一项具有较高精度的要求,因此从网设计、设备的选择、监测的方法、监测数据的处理与分析等不能忽略各个阶段,尤其是监测网的数据处理与分析造成变形的原因。
一:零类设计(或称控制网基准设计或参考系统设计)
参考系统选定与所给出的起算数据是密切相关的,一旦给定足够的起算数据就等于选定了坐标系统。
基准还可以被认为就是给监测网的平差提供起算数据的,在零类设计时,主要解决的是:是否给定起算数据?给定几个起算数据?起算数据配置在如何?把这三个问题解决了,未知数据、协因数阵也就随之确定了,即完成了基准设计。
已知数据对监测网的约束即有增强的外部精度作用,也有可能扭曲网的模型而降低网的内部精度。
有时变形监测网因为仅重视其相对位置而采用无起算数据的秩亏自由网。
二:—类设计(或称结构图形设计问题)
由于未知参数的平差值及其精度除了与监测精度有关以外,还与网的几何图形有关,在给定监测条件下,通过控制网点的最优配置和最优构网方案的选择来获得未知量的最大精度。
从数学意义上讲,网形最优化的目的就是要确定网形矩阵A,而网形矩阵A主要受网点点位和监测值的配置所制约。
从几何意义来讲,就是不仅要确定点位,还要确定点间的连线。
一类设计即在已知监测值的权阵P的条件下,确定设置矩阵A,使网中某些元素的精度达到预定值或最高精度,或使坐标的协因数阵最佳逼近一个给定的矩阵(准则矩阵)。
三:二类设计(或称监测值权的分配问题)
它是在监测网网形已经选定的情况下,对个观测量的权进行最优分配,即选定最佳监测纲要。
从数学意义来讲,此类设计就是在给定系数矩阵A和未知数协
因数阵,而求最优的监测量权阵P。
监测纲要设计是控制网优化设计研究最多,最早的课题,随着对网设计要求不断提高、检测方法,监测方法的改变和边角等不同类监测值的权的优化设计要从精度、可靠性、灵敏度等各方面综合考虑,这就使该类设计问题的内容更加丰富。
四:三类设计(或称网的改造加密方案的设计问题)
在变形监测优化设计过程中,首先要对监测网进行基准设计,已确定监测网的坐标系统和已知数据的配置。
接着对监测网进行网形优化设计,已确定监测网的网点配置和选择必要观测和多余观测。
进而应对监测网进行观测权的优化设计,以确定各观测值的最优观测,即确定最优观测纲要。
至此,已分阶段完成了监测网的基准、结构、观测纲要的初步设计。
由于上述设计是分类设计且总是在某假定下进行的,而实际上各类设计的设计是相互影响的。
因此,对优化后的初步方案经过试算,如果发现不能满足监测网精度要求,或原给定的精度标准过低,或费用超过预算,或在实施上产生困难等,都必要对初步方案进行设计修正。
以上的四类设计问题的已知量和设计变量在表1所示
表1变形监测优化设计分类
变形监测网的优化设计可以归纳为即解析法和模拟法(或称机助法)两种方法,每种都有优缺点,但常用的方法就是模拟方法(利用计算机帮助),因为如下的理由:
1)适应性广,可用于除零阶段设计问题外的任何一阶段设计,特别是一类,二类和各种混合的设计問题。
2)设计结果的合理性和切实可行性。
由于设计过程中融入了设计者的知识和经验,使最终结果一定是切实可行的。
3)计算模型简单,可直接利用平差模型和分析模型,一般无需建立优化设计的数学模型,有利于一般人员掌握和在生产单位的推广使用。
五:变形监测网的灵敏度指标
灵敏度是用来衡量变形监测控制网质量的一个标准,它反映的是变形监测控制网发现变形、区分变形的能力,它不适用于其他类型的测量控制网。
不同的变形监测网发现变形位移矢量的能力有强有弱,并且与变形位移矢量的方向有关,这种发现变形位移矢量能力的强弱就是变形监测的灵敏度。
它由网结构、观测点
与被监测点的相关位置以及观测所决定方案。
每一个变形监测网都有一个不利于监测变形体位移的方向。
分析该不利方向与变形体位移矢量之间的关系,以查明所设计的变形监测网是否适宜,与对该变形体位移矢量进行监测,这对于变形监测网的优化设计具有重要意义。
因此,在变形监测网优化设计时,除应考虑网的精度、可靠性和费标准用外,还应着重考虑所布设的网对需要监测的变形向量具有尽可能高的灵敏度。
结语
变形监测网方案被设计好还是不好对以后的变形监测工作、数据质量、观测结果等具有较大的影响,方案设计需要符合要求、对工程建筑具有实用性、经济性才好。
为得到好方案设计,应该使用网优化设计的知识,网优化不但能灵活调整方案设计,而且能保证目的的要求。
通过网优化的特点如精度、可靠性、灵敏度、经济等显著该方法的优点。
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