特点与分类-工程变形监测

2023-08-20 理论教育版权反馈

【摘要】：这是变形监测的最大特点。重复观测的频率取决于变形的大小、速度以及观测目的。

1.3.1 变形监测的特点

与工程建设中的地形测量和施工测量相比，变形测量具有以下特点:

(1)重复性观测。这是变形监测的最大特点。重复观测的频率取决于变形的大小、速度以及观测目的。第一次观测称为初始观测周期或零周期观测。每一周期的观测方案中，监测网的图形、使用仪器、作业方法乃至观测人员都要尽可能一致。

(2)观测精度高。相比其他测量工作，变形观测精度要求高，典型精度要求达到1mm或相对精度达到10－6。但对于不同的任务或对象，精度要求有差异，即使对于同一建筑物的不同部位，观测精度也不尽相同。制定变形监测的精度取决于变形的大小、速率、仪器和方法所能达到的实际精度以及监测的目的等。

(3)综合应用多种测量方法。由于各种测量方法都有优缺点，因此根据工程的特点和变形测量的要求，综合应用地面测量方法(如几何水准测量、三角高程测量、方向和角度测量、距离测量等)、空间测量技术(如GPS技术、合成孔径雷达干涉等)、近景摄影测量、地面激光雷达技术以及专门测量手段，可以起到取长补短、相互校核的目的，从而提高了变形测量精度和可靠性。

(4)数据处理过程的严密性。变形量一般很小，有时甚至与观测精度处在同一量级，要从含有误差的观测值中分离出变形信息，需要严密的数据处理方法。观测值中经常含有粗差和系统误差，在估计变形模型之前要进行筛选，以保证结果的正确性。变形模型一般是预先不知道的，需要仔细地鉴别和检验。对于发生变形的原因还要进行解释，建立变形和变形原因之间的关系。变形监测资料可能是由不同的方法在不同的时间采集的，需要综合地利用。再者，变形观测是重复进行的，多年观测积累了大量资料，必须有效地管理和利用这些资料。

(5)多学科综合分析。变形观测工作者必须熟悉并了解所要研究的变形体，包括变形体的形状特征、结构类型、构造特点、所用材料、受力状况以及所处的外部环境条件等，这就要求变形观测工作者应具备地质学、工程力学、岩土力学、材料科学和土木工程等方面的相关知识，以便制定合理的变形观测精度指标和技术指标，合理而科学地处理变形观测资料和分析变形观测成果，特别是对变形体的变形做出科学合理的物理解释。

1.3.2 变形监测的分类

1. 按照变形监测的研究范围分类

可分为全球性变形监测、区域性变形监测和工程变形监测。

(1)全球性变形监测是对地球自身动态变化(如自转速率变化、地极移动、海水潮汐、地球板块运动、地壳形变等)的监测。

(2)区域性变形监测是指对一个城市或一个工矿厂区等区域性地域进行的监测，如三峡库区周边地表沉降监测等。

(3)工程变形监测是指对某个具体的工程建筑物进行的监测。

2. 按照变形体产生变形的时间和过程分类

可分为静态变形和动态变形。

(1)静态变形通常指在某一时间段内产生的变形，是时间的函数，一般通过周期观测得到，如高层建筑物的沉降。

(2)动态变形指在某个时刻的瞬时变形，是外力的函数，一般通过持续监测得到，如地震、滑坡、塌方等。

3. 按照变形监测相对于变形体的空间位置分类

可分为外部变形监测和内部变形监测。