变形监测初稿论文毕业论文

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'变形监测初稿论文毕业论文'
技术设计1. 工程概述湖北清江水布规枢纽工程位于湖北省巴东县内,是清江梯级开发的龙头枢纽. 水库总库容为4. 58X 109m3,系多年调节水库,止常蓄水位400m,相应库容4. 312X 109m3,装机容量1600MW,是以发电、防洪为主,兼顾其他的水利枢纽,为一等人(1) 型水利水电工程,主要建筑物级别为一级,次要建筑物级别为2级.主要建筑物有: 混凝土而板堆石坝,左岸河岸式溢洪道,右岸地下室式电站以及放空洞.混凝土而板堆石坝高233m,为口前世界上最高的面板堆石坝?坝顶高程409m, 坝轴线长660m,大坝填筑方量约为1. 5637X 10卅?河岸式溢洪道布置在左岸,由引水渠、控制段、泄漕段和下游防冲段组成, 开挖方量约为9. 476X 10 m3?导流洞出口高边坡开挖,正面边坡有9个开挖马道,马道高程从365米到 229. 5米,开挖高度为160多米,侧面边坡冇8个开挖马道,马道高程从350米 到229. 5米,开挖高度为150多米?导流洞出口下游方向,侧面边坡上方是1#公 路,3#公路,5#公路和7#公路,各口延长段分别通往导流洞出口.2. 坐标系统依据收集到的现有资料及技术设计的要求,平面控制网的起算数据为 SBY02, SBY05, SBY09,垂直位移监测的起算数据为SBY01, SBY05.因此变形监 测利用的基准和系统为:(1) .1954年北京平面坐标系(2) .高斯一克吕格投影3。带(3) ?中央子午线111°(4) .1956年吴淞高程系3 建筑物变形观测与动态位移监测3. 1变形概述建筑物在工程建设和使用过程中,由于基础的地质结构不均匀,土壤的物理 性质不同,土基的塑性变形,地下水位的变化,大气温度的变化,建筑物本身的 荷重(如风力,震动等)的作用,会导致工程建筑物随时间的推移发生沉降,位 移,扰曲,倾斜及裂缝等现彖。这些现彖统称为变形。工程建筑物的变形,按其类型可以分为:静态变形和动态变形?静态变形通 常是指变形观测的结果只表示在某一时期内的变形值,也就是说,它只是时间的 函数;动态变形是指在外力影响下而产生的变形,故它是以外力为函数来表示的 动态系统对于时间的变化,其观测结果是表示建筑物在某一时刻的瞬时变形?变 形按时间长短可分为:长周期变形(建筑物自重引起的沉降和变形),短周期变 形(温度变化引起的变形)。按研究的范围可以分为:全局性变形,区域性变形, 局域性变形。按成因可以分为:人工干预变形,自然原因变形,综合原因变形。 3. 2变形观测概述3.2. 1 ?变形观测所谓变形观测,是用测量仪器或者专用仪器测定建筑物及地基建筑物在荷载 和外力作用下随时间变形的工作?通过变形观测,可以检查、各种工程建筑物和 地质构造的稳定性,及时发现问题,确保质量和使用安全;更好的了解变形的机 理,验证冇关工程设计的理论和地壳运动的假说,建立正确的预报变形的理论和 方法;以及对某种新结构,新材料,新工艺的性能做出科学的客观的评价。变形观测属于安全监测。变形观测有内部观测和外部观测两方面。内部观测 内容由建(构)筑物的内部应力,温度变化的测量,动力特征及其速度的测定等, 一般不出测量工作者完成。内部观测与外部观测之间有着密切的联系,应同时进 行,以便互相验证和补充。外部观测的内容主要冇沉降观测,位移观测,倾斜观测,裂缝观测和扰度观 测等.沉降观测它是指建筑物及其基础在垂直方向上的变形(也称垂直位移)?沉降观测就是 测定建筑物上所设观测点(沉降点)与基准点(水准点)之间随时间的变化的高差 变化量?通常采用精密水准测量或液体静力水准测量的方法进行.水平位移观测它是指建筑物在水平面内的变形,其表现形式为在不同时期平面坐标或距离 的变化.建筑物水平位移观测是测定建筑物在平面位置上随吋间变化的移动量. 测定水平位移的方法很多,冇常规的地面控制测量方法,如导线,前方交会法等; 也有各专用方法,如基准线法,正、倒垂线法等倾斜位移观测它是指建筑物因为地基的不均匀沉降或其他原因造成的?建筑物倾斜位移分 为两类:一?类表现为以不均匀的水平位移为主;另一类则表现为以不均匀的沉降 为主?倾斜观测是用经纬仪,水准仪或其他专用仪器测量建筑物的倾斜随时间变 化的工作?对丁上述两种倾斜一般采用不同的观测方法,前者可采用先测出水平 位移然后计算倾斜的方法,即所谓的“直接法”;后者可通过测量建筑物基础相 对沉降的方法进行测定,即先测出沉降后计算倾斜的方法,也就是所谓的“间接 法” ?裂缝观测它是指建筑物基础的不均匀沉降,温度的变化和外界各种荷载的作用,使得 建筑物内部的应力大大超过了允许的限度,使得建筑物的结构产生裂缝。测定建 筑物裂缝发展情况的观测工作即为裂缝观测。扰度观测在建筑物垂直面上,各个不同高程点相对于底点不同的水平位移,称为扰度。 所进行的观测称为扰度观测。变形观测的任务是周期性地对观测点进行重复观测,求得其在两个观测周期 间的变化量,而为了求得瞬时变形,则应采用各种自动记录仪器记录其瞬时位置.变形观测的内容,应根据建筑物的性质与地基情况來决定?要求有明确的针 对性,既耍作全面的考虑,以便能正确反映出建筑物的变化情况,达到监视建筑 物的安全运营,了解其变形规律之口的.3. 2. 2.变形观测的特点与一般的测量工作相比,变形观测具有以卜?几个特点:(1)观测的精度要求高由丁变形观测的结果直接关系到建筑物的安金,影响对变形原因的分析和变 形规律的止确分析,和其他测量工作相比较,变形观测必须具有很高的精度。典 型的变形观测精度要求是lmm或者相对精度1 X10-%因此,根据变形观测的目 的不同,确定合理的观测精度和观测方法,优化观测方案,选择测量仪器是实施 变形观测的前提。(2) 需要重复观测建筑物由于各种原因产生的变形都有吋间效应,计算其变形最简单,最基木 的方法是计算建筑物上同一点在不同时间的处标差和高程差。这就要求变形观测 必须依一定的时间周期重复观测,时间跨度较大。重复观测的周期取决于变形观 测的目的,预计的变形量的大小和速度。(3) 要求采用严密的数据处理方法建筑物的变形一般都比较小,有时甚至与观测精度处在同一个数量级;同时, 大量重复观测使原始数据增多。要求从不同时期的大量数据中,精确确定变形信 息,必须采用严密的数据处理方法3.2. 3.变形观测的基本方法变形观测方法可以分为四类.第一类:常规大地测量方法,包括几何水准测量,三角高程测量,三角(边)测 量,导线测量,交会法等?这类方法的测量精度高,应用灵活,适用于不同变形体和 不同的工作环境,但野外工作量大,不易实现自动和连续监测.第二类:摄影测量方法:包括近景摄影测量?它可以同时测量许多点子,作大 面积的复测,尤其适用于动态式的变形观测,外业简单且精度较底.第三类:专门测量方法,或称物理仪器法,包括各种准直测量(激光准直系统 具有代表性),倾斜仪观测,流体静力水准测量系统及应变计测量?用专门测量手 段的最人特点是容易实现连续自动监测及遥测,且相对精度高,但测量范围不
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