GPS在变形监测中的研究与应用.doc
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1、GPS在变形监测中的研究与应用0 引言 随着国民经济的发展,各种工程建筑如雨后春笋般拔地而起。多年来,自然灾害的频繁出现,使得国家对其防治工作力度逐年增强 ,而出现在现实生活中大部分灾害都与建筑物变形有关联,如山体滑坡、尾矿滑坡、建(构)筑物坍塌等,都是突出的变形现象。所以,通过对各种有变形可能的物体进行监测来预防事故的发生特别重要。现如今,形变观测主要涉及地壳变形、库区工程、水利工程大坝、高层建筑及桥梁等多个范畴。监测物体变形的技术已显现出多项科学技术纵横交错发展的态势。 1 变形体变形及变形监测 1.1 变形体变形 变形体变形是指变形体在各种外界因素的影响下,在时间域和空间域内可以发现其形
2、状、大小及位置发生改变,超出了它一定的许可限差范围。这样的话可能会发生滑坡、岩崩、泥石流等自然灾害。 变形监测就是利用测量设备对设定在变形体上的测量点进行实时或者周期性的监测,以确定变形体在时空中的变化。在精密工程测量中,最具代表性的变形体有大坝、桥梁、高层建筑物、边坡、隧道和地铁等。 1.2 变形监测方式 变形监测的方法应根据变形体的具体特征而定。也可以同时采用多种方法同时进行监测。 水平位移监测:极坐标法、交会法、GPS法、正倒垂线法、视准线法等。 垂直位移监测:水准测量、电磁波测距三角高程测量等。 三维位移监测:全站仪自动跟踪测量法、GPS-RTK法、摄影测量法等。 建筑物主体倾斜:激光
3、准直法、利用经纬仪投点、差异沉降法、垂直线法等。 2 建筑物变形监测的精度要求及周期确定 2.1 变形监测的精度控制 各类工程建筑物变形观测的控制精度,要以有效的发现变形为原则,以不掩盖变形为准绳。不认真负责的草率作业是不行的,一味地追求高精度是没必要的。特别重要的建(构)筑物,在设计工程的同时,要统筹安排出对于变形观测的内容和范围,并由相关单位详尽制定出本工程监测方案。第一次观测,要认真仔细记录监测体初始状态的各种数据。 变形监测网的各种点,可分为变形观测点、基准点、工作基点。在布置它们时要符合以下相关要求: 基准点:比较大型的工程项目,应采用带有强制归心装置的观测墩来作为水平位移基准点,采
4、用双金属标或钢管标作为垂直位移基准点。要在变形影响区域之外寻找稳固可靠的位置来布设,每个工程最少要保证有3个基准点。 工作基点:用带有强制归心装置的观测墩作为大型工程施工区域内的水平位移监测工作基点,用钢管标作为垂直位移监测工作基点。点位应选在方便使用而且比较稳定的位置。对于小型工程来说,如果通视条件较好的,可以不用设置工作基点,在基准点上直接观测变形监测点就可以了。 变形观测点:在能体现变形体变形特征的位置上或监测断面上设立的点。 2.2 变形监测的周期确定 关于变形监测周期的确定,一般情况下,观测的次数和时间间隔的选择,要既能体现出变化的过程,又不漏掉变化的时间。这个可根据观测的具体对象、
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