变形观测第1章.ppt

变形监测与数据分析是研究地表及物体的变形监测与数据分析是研究地表及物体的变形观测方法，分析变形成因，预报其发展变形观测方法，分析变形成因，预报其发展趋势的一门科学。趋势的一门科学。课程课程分为变形监测与数据分为变形监测与数据处理分析预报两大部分，侧重于变形观测方处理分析预报两大部分，侧重于变形观测方法和变形分析技术的论述。法和变形分析技术的论述。石油、天然气、煤炭、地下水等资源的开石油、天然气、煤炭、地下水等资源的开发，引起了土地的塌陷，道路和建筑的破坏；发，引起了土地的塌陷，道路和建筑的破坏；现代大型建现代大型建(构构)筑物筑物(如大坝等如大坝等)的施工与运的施工与运营，会产生变形。当变形超过一定限度时，营，会产生变形。当变形超过一定限度时，会危及建筑物的安全；沿海城市地表下沉，会危及建筑物的安全；沿海城市地表下沉，海水面的上升危及沿海城市的生存；道路、海水面的上升危及沿海城市的生存；道路、房屋等建筑施工，可造成周围环境的破坏，房屋等建筑施工，可造成周围环境的破坏，引起滑坡、崩塌等地质灾害的产生，同时，引起滑坡、崩塌等地质灾害的产生，同时，泥石流及地震的频繁发生，给社会和人民生泥石流及地震的频繁发生，给社会和人民生命财产带来了巨大的损失。实现灾害预报和命财产带来了巨大的损失。实现灾害预报和防治的基础工作是开展变形观测和变形分析。防治的基础工作是开展变形观测和变形分析。1 1、变形观测、变形观测 变形观测的基本方法和桥梁、大坝、建筑变形观测的基本方法和桥梁、大坝、建筑物及矿山地表变形观测技术。变形监测网的布物及矿山地表变形观测技术。变形监测网的布设方法，垂直位移与水平位移的监测方法，设方法，垂直位移与水平位移的监测方法，GPSGPS、测地机器人等变形观测方法。根据实际、测地机器人等变形观测方法。根据实际情况介绍基坑变形测量的设计与方法，建筑物情况介绍基坑变形测量的设计与方法，建筑物下沉原理与观测方法，城市地下水下降的原理下沉原理与观测方法，城市地下水下降的原理与观测方法，滑坡的变形观测与治理等。与观测方法，滑坡的变形观测与治理等。1 1、变形观测、变形观测 1 1、变形观测、变形观测 2 2、数据分析变形预报、数据分析变形预报 主要内容包括：利用观测数据建立变形的主要内容包括：利用观测数据建立变形的预测模型，介绍一元预测模型预测模型，介绍一元预测模型(包括线性的和包括线性的和非线性的非线性的)，多元预测模型，灰色预测模型等，多元预测模型，灰色预测模型等，另外根据实际情况还要介绍数据处理的常规方另外根据实际情况还要介绍数据处理的常规方法：间接测量平差，秩亏网平差。法：间接测量平差，秩亏网平差。地面塌陷坑形成原理土层石灰岩石灰岩(溶洞）地下水处理方法：块石填塞，水泥砂浆灌堵，砼凝土梁夸盖等地下潜水位1地下潜水位2CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2地下水下降致地面塌陷原理土层2处理方法：减少地下水用量、回灌土层1土层3土层4地下潜水位1地下潜水位2nmm nm nn mn mill背斜构造砂岩或在孔隙岩土层泥岩基准点1基准点2观测点1-7监测方法原理图目前所开发的一机多天线系统有多种型号规格，可以外接的GPS天线数各不相同，有4、6、8、10、12、16天线等多种，可以根据需要进行选用，根据滑坡的范围和观测周期选用一台GPS接收机连接8个天线，可以监测8个点的变形，大大降低了设备投入。高精度测量型差分GPS接收机，事后处理水平精度优于2rnrn,高程精度优于3mm。NFFNf下滑力=Nsim 摩擦力=Ncos fF=tan 滑坡主要组成：滑坡体，滑坡床(未移动的岩体)；滑坡面(土体圆弧，岩体直线)，滑坡周界；滑坡舌(前缘)，滑坡壁(最后区域)；滑坡台阶观测点布置：根据监测范围确定主要滑动方向，选取典型断面，断面间距根据不同特点一般不大于20米，十字形布置。观测网布置：变形区外选择基准点。观测频率：安规范执行。信号放大器GPS多天线控制器变形观测点基准点2基准点1数据处理中心GPS自动解算数据分析预报8个接收天线，接收天线通过电缆与一机多天线控制开关连接。两种数据数据传输方式，基准站1因距离较远，布线困难采用微波电台传送，基准站2及多天线系统采用天津609电缆公司生产的电缆，并配合GPS专用低噪声信号放大器，利用多极放大器，GPS信号可以实现1000m的有效传输。像片主距f像片与物体距离坑底地面下沉地表观测点沉降和沉降速率随时间变化的现场观测曲线 地表可压缩土层，粘土，粉砂等不可压缩层，如岩石，密实砂土等