变形测量中的变形观测与数据技术处理
如何进行精确的变形监测
如何进行精确的变形监测随着科技的发展和应用，变形监测在工程领域的重要性日益凸显。
无论是建筑物、桥梁还是水利工程，变形监测都扮演着关键的角色。
它可以帮助工程师和专业人员及时了解工程结构的变形情况，以便及早采取相应的措施，保证工程的安全和稳定。
然而，要进行精确的变形监测并不是一件容易的事情。
本文将介绍一些关键的技术和方法，帮助读者理解如何进行精确的变形监测。
一、测量技术1. 全站仪测量：全站仪是一种现代化测量仪器，它可以高精度地测量地面点的三维坐标。
通过在时间上多次测量同一点，结合高精度的角度观测和距离观测，可以获取目标物体的变形信息。
全站仪测量变形时，需要注意观测的重复性和准确性，以确保测量结果的可靠性。
2. 光学测量：光学测量技术是一种常用的变形监测方法。
它基于光学原理，通过测量目标物体表面的形变或位移信息来判断其变形状态。
常见的光学测量方法包括激光测距仪、高速相机和数字图像处理技术。
这些方法可以提供高精度、非接触和实时监测的能力，适用于各种不同的工程环境。
3. 振动测量：振动测量是一种常用的变形监测方法，特别适用于对结构的动态变形进行监测。
振动传感器可以测量目标物体的振动频率、振幅和模态参数等信息，从而了解结构的变形和振动特性。
这些信息对于评估结构的安全状况和性能至关重要。
二、数据处理与分析精确的变形监测不仅依赖于准确的测量数据，还需要合理的数据处理与分析方法。
以下是一些常用的数据处理与分析技术：1. 线性回归分析：线性回归分析是一种统计方法，用于确定两个变量之间的线性关系。
在变形监测中，可以利用线性回归分析来建立监测数据与结构变形之间的关系模型，从而预测未来的变形趋势。
2. 模态分析：模态分析是一种结构动力学方法，用于确定结构的固有振动频率和模态形态。
通过模态分析，可以了解结构的变形特性、刚度和阻尼等参数，进而评估结构的安全性和可靠性。
3. 数据可视化：数据可视化是一种通过图表、图形和动画等方式将数据表达出来的方法。
三维变形监测处理方案-百度发表文章
三维变形监测-后处理解决方案一. 项目概况测区: 某小型水电站时间： 2014年1月13日海拔高度: 2000米测量仪器: 徕卡TS30技术参数： 0.5〃 1+1ppm季节: 冬季室外温度: 2-8摄氏度（干湿温度计）气压： 846mba （精密气压计）控制点： 3个（TL01 TL02 TL03） TL01为复核点监测点： 4个（TP01 TP03 TP05 TP07）测点局部被损坏/临时遮挡目标：墩+强制型对中盘采用对中螺丝+基座棱镜组，由于基座使用的磨损墩上对中盘的自然侵蚀，所以量取每个目标高都不一样，就很正常采集软件：徕卡机载三维变形监测软件可任意设站采集边角数据（本次采用）多测回测角中国版可任意设站，采集边角数据多测回测角国际版区别极坐标可直接察看坐标值（未精密平差）测回数:一共2个测站每测站9测回数TL02测站09:17:33am 开始测量（气压为846mba 干温2℃湿温1.5℃） TL03测站11:33:32am 开始测量（气压为846mba 干温8℃湿温6.5℃）其它参数：折光系数选取 0.13/0.14 （考虑到山区，冬季本次采用0.13）地球曲率半径标准为6371000米（本次特殊，使用的是6366358）投影面高程本次采用 1996米处理方法：外业数据采集导出原始数据tpt txt tzt文件导入DAM6.0平差处理EDM设置：除棱镜常数-34.4采用外（leica仪器直接选用圆棱镜），其余气象均不改正（PPM=0）。
所有改正在软件内部完成过程描述：第一站全站仪架站TL02-以TL03定向-学习-采集（记录气象数据）第二站全站仪架站TL03-以TL02定向-学习-采集（记录气象数据）本次采用软件：格式转换+中铁一院地面通用控制处理包 /科傻/四院/二院相关软件控制网点位图：控制点已知坐标TL02,153.4613,188.2105,2018.1597 TL03,81.2320,22.4400,1991.5280 TL01,68.1052,199.1692,2016.0374外业记录信息检定证书相关值二. 仪器设置 (leica为例) 输出文件格式设置为TXT三. 后处理过程 (转换后)测量机器人TPT TXT TZT 原始数据后处理平差作业流程➢利用转换工具(该软件支持仪器高目标高棱镜常数的事后录入 ), 整理出每一个测站SUC格式文件的数据,以待备用。
毕业设计：建筑物的变形观测变形监测方案
毕业设计：建筑物的变形观测变形监测方案嘿，小伙伴，今天我要跟你聊聊一个相当有意思的课题——建筑物的变形观测变形监测方案。
别看这名字有点长，其实它就是一门研究如何监控建筑物变形的技术活儿。
下面我就用我那十年方案写作的经验，带你领略一下这个方案的精彩之处。
咱们得知道，建筑物变形是个啥玩意儿。
简单来说，就是建筑物在外力作用下，形状和尺寸发生变化。
这事儿听起来有点玄乎，但却是建筑安全的大敌。
所以，监测建筑物的变形，就成了咱们这个方案的核心任务。
一、方案背景话说这事儿起源于我国城市化进程的加速，高楼大厦拔地而起，但随之而来的就是建筑安全问题。
尤其是那些大型、超高层的建筑物，一旦出现变形，后果不堪设想。
于是，咱们这个方案应运而生，旨在为建筑物的变形监测提供一套可行的方案。
二、监测目的1.确保建筑物在施工和使用过程中，结构安全、稳定。
2.及时发现和处理建筑物的变形问题，防止事故发生。
3.为建筑物的维护、保养提供科学依据。
三、监测方法1.全站仪测量法：这是一种利用全站仪对建筑物进行三维测量，从而得到建筑物变形数据的方法。
优点是精度高，但成本较高，操作复杂。
2.光学测量法：通过光学仪器对建筑物进行拍照，然后分析照片中建筑物的变形情况。
这种方法成本较低，操作简单，但精度相对较低。
3.激光扫描法：利用激光扫描仪对建筑物进行扫描，得到建筑物的三维模型，进而分析变形情况。
这种方法精度较高，但成本较高，设备要求较高。
4.雷达监测法：通过雷达对建筑物进行监测，实时获取建筑物的变形数据。
优点是实时性强，但精度相对较低。
综合考虑，我们选择了全站仪测量法作为主要监测手段，辅以光学测量法进行验证。
四、监测步骤1.建立监测点：在建筑物上设置一定数量的监测点，用于采集变形数据。
2.数据采集：利用全站仪对监测点进行测量，获取建筑物的三维坐标。
3.数据处理：将采集到的数据输入计算机，进行数据处理，得到建筑物的变形数据。
4.变形分析：根据变形数据，分析建筑物的变形趋势，为处理变形问题提供依据。
测绘技术中的变形监测方法
测绘技术中的变形监测方法近年来，随着城市化进程的加快和工程建设的不断推进，土地的变形问题越来越引起人们的关注。
土地的变形对于城市的稳定性和工程的安全性都具有重要影响，因此，为了及时监测和掌握土地变形的情况，测绘技术中的变形监测方法应运而生。
一、概述变形监测是指对土地或建筑物等在不同时间段内形状、位置或尺寸等变化进行监测和分析。
测绘技术中的变形监测方法主要包括物理检测法、观测法和遥感法等。
二、物理检测法物理检测法是指通过安装传感器或仪器，感知土地的微小变形，并通过物理原理进行分析和计算。
常用的物理检测法包括全站仪法、高斯仪法和倾斜仪法。
全站仪法是一种高精度的测量方法，可实时监测土地的形变情况。
通过在不同时间段内对固定点进行全站仪测量，并利用测量数据进行分析，可以获得土地变形的情况。
高斯仪法是一种常用的测量方法，通过在土地上设置多个高斯点，并在不同时间段内对这些点进行测量，可以获取土地的形变情况。
通过对测量数据进行比对分析，可以准确判断土地的稳定性。
倾斜仪法是一种利用倾斜仪检测土地变形的方法。
通过在土地上安装倾斜仪，并利用其测量土地的倾斜角度和方向，可以判断和分析土地的变形情况。
三、观测法观测法是指通过人工观测土地的变形情况，并进行记录和分析。
观测法主要包括总站镜测量法、精密水准法和导线法等。
总站镜测量法是一种传统的变形监测方法，通过观测参考点的形变，并利用测量数据进行计算和分析，可以得出土地的变形情况。
精密水准法是一种通过人工观测测点的高程，并进行计算和分析的方法。
通过在不同时间段内对固定点进行精密水准测量，可以获得土地的垂直位移情况。
导线法是一种通过人工观测和记录导线的长度和形变情况的方法。
通过在土地上设置导线，并定期观测和测量导线的长度变化，可以获得土地的变形情况。
四、遥感法遥感法是指通过卫星或无人机等遥感设备，对土地的形变情况进行监测和分析的方法。
遥感法主要利用图像处理技术，通过对卫星图像或无人机航拍图像的比对和分析，可以获得土地的形变情况。
测绘工程中的工程变形监测与分析
测绘工程中的工程变形监测与分析在现代工程建设领域中，测绘工程扮演着至关重要的角色。
而其中的工程变形监测与分析更是保障工程安全、质量和稳定运行的关键环节。
工程变形可能会给工程项目带来严重的安全隐患和经济损失，因此对其进行有效的监测和分析具有极其重要的意义。
工程变形是指工程建筑物在施工、运营过程中，由于各种内外因素的作用，其形状、位置、尺寸等发生的变化。
这些变化可能是缓慢的、渐进的，也可能是突发的、剧烈的。
常见的工程变形包括建筑物的沉降、倾斜、水平位移、裂缝开展等。
而引起工程变形的原因多种多样，主要包括地质条件的变化、荷载的作用、施工工艺的影响、环境因素的改变等。
为了及时准确地掌握工程变形情况，需要采用一系列先进的监测技术和方法。
其中，水准测量是最常用的一种方法。
通过在工程建筑物周围建立水准测量网，定期观测水准点的高程变化，从而计算出建筑物的沉降情况。
全站仪测量则能够同时测量建筑物的水平位移和垂直位移，具有较高的精度和效率。
GPS 测量技术的应用也越来越广泛，其不受通视条件限制，能够实现对大范围工程变形的实时监测。
此外，还有一些新兴的监测技术，如激光扫描测量、摄影测量等，为工程变形监测提供了更多的选择。
在进行工程变形监测时，监测点的布设是一个关键环节。
监测点应能够反映建筑物的变形特征，同时要保证其稳定性和可靠性。
一般来说，监测点应分布在建筑物的关键部位，如基础、柱、梁等。
监测的频率则需要根据工程的特点、变形的速度以及监测的目的来确定。
在施工期间，由于施工活动对建筑物的影响较大，监测频率通常较高；而在运营期间，监测频率可以适当降低。
监测得到的数据需要进行及时的处理和分析，以提取有用的信息。
数据处理包括误差消除、数据平差等。
而数据分析则可以采用多种方法，如回归分析、灰色系统理论、有限元分析等。
通过对监测数据的分析，可以了解工程变形的规律和趋势，判断变形是否在允许范围内。
如果变形超过了允许值，就需要及时采取措施进行处理，如加固建筑物、调整施工工艺等。
《变形监测与数据处理》考试复习参考
参考书目：《工程测量》（李青岳、陈永奇）《变形监测数据处理》（武大出版社）1 变形监测的概念，目的，意义？概念：就是利用测量与专用仪器和方法对变形体的变形现象进行监视观测的工作。
目的：首要目的是掌握变形体的实际性状，为判断其安全提供必要的信息，其次获得变形体变形的空间状态和时间特性（几何分析），同时还要解释变形的原因（物理解释）。
意义：实用上的意义：主要掌握各建筑物和地质构造的稳定性，为安全性诊断提供必要的信息，以便及时的发现问题并采取措施。
科学上的意义：更好的理解变形的机理，验证有关工程设计的理论和地壳运动的假说，进行反馈设计以及建立正确的预报变形的理论和方法。
2 变形体：变形体的范畴可以大到整个地球，小到一个工程建（构）筑物的块体,包括自然和人工的构筑物。
(对可能产生变形的各种自然的或人工的建筑物或构筑体的统称)3 引起变形的因素？(可总结为3个方面,自然因素工程自身与工程有关的勘测、设计、施工、运营等)（1）人类开发自然资源的活动会破会地壳上部平衡，造成地面变形。
（2）人口密集的地方大量抽去地下水，造成地面沉陷。
（3）地下采矿引起矿体上方岩层移动。
（4）地壳中的应力长期的积累,引起地壳位移甚至地震 （5）与工程本身相联系的勘测、设计、施工、运营产生。
4 变形体的范畴：全球性变形研究（空间大地测量）、区域性变形研究（GPS、INSAR）、工程和局部性变形研究（地面常规测量技术、地面摄影测量技术、特殊和专用的测量手段、以及以GPS为主的空间定位技术）。
5.变形监测的内容及其分类分类：（1）按研究范围分类：全球性的、区域性的、局部性的（2）按时间特性分类：运动式（变形总趋势朝一个方向）、动态式（观测主要得到振动的幅值，周期等信息） 静态变形:空间位置随时间的变化特性,占多数; 动态变形:变形体空间位置在外力作用下,在某一时刻的变化.内容：应根据建筑物的性质和地基情况来定。
（1）工业和民用建筑：对于基础而言：内容是均匀沉陷和不均匀沉陷；对建筑物本身而言：是倾斜和裂缝观测； 对工业企业等各种设备而言：是水平位移和竖直位移； 对高层和高耸建筑物：还应观测瞬时变形、可逆变形、扭转； （2）水工建筑物：水平位移、垂直位移、渗透（浸润线）以及裂缝观测（3）钢筋混泥土建筑物：外部观测：水平位移、垂直位移、伸缩缝的观测 内部观测（4）地表沉降：定期进行观测，掌握其沉降与回升的规律。
变形监测数据处理与分析
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0 94618 - 0 8186
1 982 10 1 982 11
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第 27卷 第 8期 2011年 4月
甘肃科技 G ansu Sc ience and T echnology
Vol 27 N o 8 A pr 2011
变形监测数据处理与分析
杨林
(甘肃省测绘工程 院, 甘肃 兰州 730050)
摘 要: 无论是在测量 工程的实践上主要用于检查 各种工 程建筑 物和地 质构造 的稳定 性, 及 时发现 问题, 以便采 取 措施; 还是在科学研究 活动上用于包括更好理解变 形的机 理, 验证有 关工程设 计的理 论和地 壳运动 的假说, 以及 建 立正确的预报变形的理论和方法, 其变形观测占有重要的地位。通过对 云南地区 跨断层形变 过去 20 多年观测 数据 (从 1982年 2月 ~ 2005年 7月 )进行处理与分析, 得出了相应地形区 域的跨 断层地 应力积累 情况, 并与 过去二十 多 年云南当地地震情况联系在一起分析, 得出了其间的相互影响。 关键词: 变形监测; 变形观测数据; 数据处理和分析; 地应力 中图分类号: TD 842
1 变形观测
1 1 变形观测的概念及目的 在测量工程的实践和科学研究活动中, 变形观
测占有重要的位置。其在测量工程的实践上主要用 于检查各种工程建筑物和地质构造的稳定性, 及时 发现问题, 以便采取措施; 在科学研究活动上用于包 括更好理解变形的机理, 验证有关工程设计的理论 和地壳运动的假说, 以及建立正确的预报变形的理 论和方法。
变形观测和数据处理
回归分析法
利用数学模型对观测数据进行拟 合，找出数据之间的内在规律。
高级数据处理技术
小波分析法
利用小波变换对观测数据进行多尺度分析，提取 有用信息，适用于非平稳信号处理。
神经网络法
模拟人脑神经元网络结构，对观测数据进行学习 和预测，适用于复杂数据的处理和分析。
支持向量机法
基于统计学习理论，构建分类或回归模型，对观 测数据进行分类或预测。
数据处理技术的选择与优化
1
根据观测数据的特性和需求选择合适的数据处理 技术。
2
对多种数据处理技术进行比较和评估，选择最优 方案。
3
根据实际应用情况对数据处理技术进行优化和改 进，提高数据处理效率和精度。
04
变形分析与预测
变形观测与数据处理将与多个学科融合，如地理信息系统、遥 感技术等，为更多领域提供服务。
对行业的启示和建议
加强技术研发和创新
鼓励企业和研究机构加强变形观测与数据处理技术的 研发和创新，提高我国在该领域的国际竞争力从业人员的培训和教育，提 高其专业素质和技术水平。
通过布设导线网，测量 各导线边长和角度变化，
确定整体变形。
利用全站仪进行三维坐 标测量，可实现高精度
变形监测。
现代变形观测方法
01
02
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04
GPS监测
利用全球定位系统进行大范围 、高精度变形监测。
InSAR技术
利用卫星遥感干涉测量技术， 实现大面积地表形变监测。
光纤应变监测
通过光纤传感器监测结构内部 应变变化，适用于桥梁、大坝
根据观测数据的特性和应用需求，制定相应的质量控制标准。
《变形监测与数据处理》复习资料整理总结
《变形监测与数据处理》复习资料整理总结变形监测：对被监测的对象或物体（简称变形体）进行测量以确定其空间位置及内部形态随时间的变化特征。
隧道施工过程中，使用各种类型的仪表和工具，对围岩、支护和衬砌的力学行为以及它们之间的力学关系进行量测和观察，并对其稳定性进行评价，称为监控量测变形监测的时间间隔称为观测周期变形监测又称变形测量或变形观测。
在水平方向所产生的位移叫做建筑物的水平位移，向上的垂直位移叫做上升，而向下的垂直位移叫做建筑物的沉降。
由于建筑物基础的不均匀沉降而使建筑物垂直轴线偏离其设计位置时，叫做建筑物的倾斜。
由基准点、工作基点组成的平面控制网叫做平面监测网也叫水平位移监测网由基准点、工作基点组成的高程控制网叫做高程监测网也叫垂直位移监测网为观测建筑物、构筑物的变形而建立的专用测量控制网叫变形监测网变形监测的目的与意义1分析和评价建筑物的安全状态、2验证设计参数3反馈设计施工质量 4研究正常的变形规律和预报变形的方法变形监测的特点1周期性重复观测2精度要求高3多种观测技术的综合应用4监测网着重于研究点位的变化变形监测系统设计原则针对性、完整性、先进性、可靠性、经济性变形监测方案设计内容变形监测方案有哪些内容：1监测内容2监测方法和仪器3监测精度施测部位和测点布置4监测期限和频度5预警值及报警制度等实施计划6仪器设备及检定要求7观测与数据处理方法提交成果内容。
变形监测系统设计主要内容1技术设计书2有关建筑物自然条件和工艺生产过程的概述3观测的原则方案4控制点及监测点的布置方案5测量的必要精度论证6测量的方法及仪器7成果的整理方法及其它要求或建议。
8观测进度计划表9观测人员的编制及预算资料分析的常用方法：作图分析、统计分析、对比分析、建模分析。
沉降产生的原因1与地基的土力学性质和地基的处理方式有关；2与建筑物基础的设计有关；3与建筑物的上部结构有关，即与建筑物基础的荷载有关；4施工中地下水的升降对建筑物沉降也有较大的影响。
变形监测+数据整理+数据编制+科傻平差
变形监测+数据整理+数据编制+科傻平差概述：（一）全站仪可以测斜距、平距、角度，普通工作在要求不高时，我们可以直接用平距，但是一旦涉及导线等精密测量时，“平距”必须通过别的渠道进行改正得到（斜距改平或边长改正）（二）当测量任务涉及到变形监测、导线网、多测回测角等精密测量时，不少测工受制于仪器、或者相关后处理软件的制约（如建策Dam6.0 徕卡三维变形软件）、其“数据整理归纳”和“斜距改平”的工作难以推进，困惑不前。
（三）本文主要交流探讨：①徕卡tca2003、tcr1201、tm30、tm50、ts15/16、ts60等徕卡测量机器人的非官方软件多测回测角测量的外业采集及数据后处理平差替代方法。
②普通1″仪器（特指：无马达、无自动照准、无多测回测角）的外业测量-原始数据—整理—编制—科傻平差的流程作业。
（四）本文是关于：徕卡测量机器人和普通仪器对精密测量外业数据作用于后期数据平差的探讨和交流，交流指正（如测距仪的气象改正系数K1、K2）（五）仪器架设为控制点上（不用设站）采用全圆观测方法, (非极坐标方法)进行数据采集（仪器架设A点以B为0方向，观测其余待监测点C1/C2/C3.再以B测站点以A为0方向，观测其余待监测点C1/C2/C3）外业上不带入任何坐标，只采集边角数据。
内业用A/B的已知坐标，加入气象等条件后，通过软件解算得出C1/C2/C3坐标，可先做A/B/D为高等级控制网、再测量时候把D也测进去，用于复核（网形图片参考附件五）关键：全圆观测、变形监测、导线、网平差、边坡监测、三角高程平差难点：多测回测角、斜距化平、边长改正要点：（一）精密测量都是mm级别范畴、需要严谨的态度对待（注意：仪器对中精度、量取精度、温度、干湿、气压、成像条件等）（二）对变形监测、导线网、三角高程的外业数据采集步骤要有大致了解（三）明白“多测回测角”对于工作的重要性（四）关于“斜距化平”的突破（五）常用到的参数（大气折光系数K、地球曲率R、仪器加（乘）常数、温度℃、气压Pa 等）①仪器加（乘）常数通过该台仪器的检定证书查看如（常数主要是对测距改正）（加常数：K=-1.38mm 乘常数：R=1.78mm/km ）②更严谨的会涉及到激光的波长、及频率、周期等③测距仪气象改正系数K1，K2公式（请百度：查阅全站仪距离气象改正与推导）（六）针对从非自动仪器，下载出原始数据进行编制及—Cosa进行平差，我们得掌握Cosa 的高程in1、平面in2及其斜距化平.SV 文件的编写、明白其具体含义. （七）适合无马达、无ATR的普通全站仪外业采集数据—整理外业—编制cosa.SV文件进行后处理。
变形监测方案
变形监测方案近年来，随着建筑物、桥梁和其他工程结构的不断发展，对变形监测的需求也日益增加。
变形监测可以帮助工程师评估结构的稳定性和安全性，并在需要时采取必要的维修或加固措施。
为了设计一个有效的变形监测方案，工程师需要考虑多个因素，包括监测传感器的选择、数据采集和分析方法以及监测周期等。
一、传感器选择在变形监测方案中，传感器的选择至关重要。
传感器应具备高精度和高灵敏度的特点，能够准确测量结构的各种变形参数，如位移、应变、变形速度等。
目前市场上常见的变形监测传感器包括激光位移传感器、应变计、形变计等。
应根据具体实际情况选择适合的传感器，并考虑传感器的可靠性、易用性和经济性。
二、数据采集和分析变形监测不仅需要实时监测结构的变形情况，还需要对数据进行采集和分析。
数据采集可以通过有线或无线方式进行，具体采集方式应根据监测目标的位置和结构特点来确定。
同时，数据采集周期也很重要，应根据工程结构的特点和使用情况，合理确定数据采集的时间间隔。
采集到的数据需要进行处理和分析，以便获取有用的监测信息。
工程师可以采用数据统计和可视化分析等方法，快速识别结构的变形特点，并作出相应的判断和决策。
三、监测周期结构的变形监测通常需要长期持续的观测，以便及时发现和解决可能的问题。
因此，监测周期的确定也是设计变形监测方案时需要考虑的因素之一。
监测周期的选择应基于结构的类型和用途，以及预期的变形情况。
例如，对于高层建筑或大型桥梁等重要结构，监测周期可以设置为每年或每季度进行一次。
而对于一般住宅或小型工程结构，则可以适当延长监测周期，如每两年或每三年进行一次。
四、应急响应和维护措施即使设计了合理的变形监测方案，也不能完全排除不可预见的意外事件。
一旦发生结构变形超过安全范围的情况，工程师需要及时采取应急响应和维护措施，以保证结构的安全性。
如需进行加固或维修，应制定详细的方案，并按照相关的工程标准和规范进行操作。
同时，监测数据也可以为应急响应提供依据，帮助工程师准确评估结构的损伤程度和维修策略。
变形观测规范
变形观测规范变形观测规范，是指在地质调查和地质工程中，对地表和岩石体变形进行观测和记录的一系列规定。
它是进行土地开发、工程设计、地质灾害预防和岩土工程稳定性评估等工作的基础。
下面将对变形观测规范进行详细阐述。
一、变形观测目的和基本原则1. 变形观测的目的是为了掌握工程或地质体的变形情况，及时发现和总结变形规律，为工程设计和风险评估提供依据。
2. 变形观测的基本原则是准确、连续、稳定。
观测仪器需要经过校准和调试，观测过程需要持续进行，观测点选取需要牢固稳定，以确保观测数据的可靠性。
二、变形观测方法和技术1. 变形观测方法包括传统测量和现代测量两种。
传统测量包括经验和定性判断，现代测量包括全站仪、激光测距仪、GNSS 等。
2. 针对不同的变形类型，应选择相应的观测方法。
常见的观测方法有水准观测、位移监测、测斜仪观测、应变测试等。
3. 在进行变形观测时，需要控制测量误差，比较不同方法的适用性和准确性，并采取校正措施，以获得准确的变形数据。
三、变形观测点的选择和布设1. 变形观测点的选择应根据工程设计、地质状况和变形特征来确定。
观测点应尽可能覆盖整个观测区域，同时应选择不同类型的地质体进行观测。
2. 变形观测点的布设应做到合理、稳定和可靠。
观测点应固定在岩石体或地表上，要保证测点的牢固稳定，避免测点的变形影响观测结果。
四、变形观测数据的处理与分析1. 变形观测数据应及时记录和编制。
观测数据要详细记录每一次观测的时间、观测位置、观测方法和观测结果，以便进行后续数据处理和分析。
2. 变形观测数据的处理应根据实际情况采取相应的方法。
对于连续变形观测，可以通过插值和平滑等方法处理数据；对于离散变形观测，可以通过拟合或者分布曲线等来表示数据。
3. 变形观测数据的分析应结合地质条件和变形规律进行。
通过比较观测数据的差异和趋势，总结出地质体的变形规律，并进行相应的预测和风险评估。
综上所述，变形观测规范是确保地质工程稳定性和风险评估准确性的基础。
如何进行建筑物的变形监测？
如何进行建筑物的变形监测？
建筑物变形监测是确保建筑物安全的重要手段。
通过定期对建筑物进行变形监测，可以及时发现建筑物的异常变形，采取相应的措施，防止建筑物损坏或造成人员伤亡。
在进行建筑物变形监测时，一般需要遵循以下步骤：
1. 确定监测目标：首先要明确监测的目标，包括需要监测的建筑物、监测的目的、监测的项目等。
这有助于确定监测方案、监测周期、监测点布设等后续工作。
2. 制定监测方案：根据监测目标，制定合理的监测方案。
包括选择合适的监测方法、确定监测点布设位置、确定监测周期等。
3. 建立监测网：根据监测方案，建立相应的变形监测网。
这包括选择合适的基准点、工作基点和观测点，并进行实地布设。
4. 进行观测：按照监测方案规定的周期，定期对建筑物进行变形观测。
观测时需要使用高精度的测量仪器，如全站仪、水准仪等，以确保测量结果的准确性。
5. 数据处理与分析：将观测得到的数据进行整理、分析，以确定建筑物的变形情况。
这包括对数据的处理、绘制变形曲线、进行统计分析等。
6. 评估与预警：根据数据处理与分析的结果，对建筑物的安全状况进行评估，并在必要时发出预警。
7. 制定措施：根据评估结果和预警，制定相应的措施，如加固、维修等，以防止建筑物进一步变形或损坏。
总之，建筑物变形监测是一项系统性的工作，需要综合考虑多种因素，确保监测结果的准确性和可靠性。
通过定期的变形监测，可以及时发现建筑物的异常变形，采取相应的措施，保障建筑物的安全和人民的生命财产安全。
变形监测数据处理
变形监测数据处理1.变形的类型（了解）：按变形性质可以分为周期性变形和瞬时变形；按变形状态则可分为静态变形和动态变形（1）水准基点：垂直位移监测的基准点。
一般3~4个点构成一组，形成近似正三角形或正方形，为保证其坚固与稳定，应选埋在变形区以外的岩石上或深埋于原状土上，也可以选埋在稳固的建构筑物上。
普通混凝土标；地面岩石标；浅埋钢管标；井式混凝土标；深埋钢管标；深埋双金属标（2）工作基点：用于直接测定监测点的起点或终点。
工作基点布置：应在变形区附近相对稳定的地方，其高程尽可能接近监测点的高程。
工作基点埋设：一般采用地表岩石标，当建筑物附近的覆盖层较深时，可采用浅埋标志，当新建建筑物附近有基础稳定的建筑物时，也可设置在该建筑物上。
工作基点观测：应经常与水准基点进行联测，通过联测结果判断其稳定状况，保证监测成果的正确可靠。
（3）监测点：垂直位移监测点的简称，布设在被监测建（构）筑物上。
5.监测点布设要求：位于建（构）筑物的特征点上，能充分反映建（构）筑物的沉降变形情况，点位应当避开障碍物，便于观测和长期保护，标志应稳固，不影响建构筑物的美观和使用，还要考虑建筑物基础地质、建筑结构、应力分布等，对重要和薄弱部位应该适当增加监测点的数目。
盒式标志；窨井式标志；螺栓式标志6.监测点分类：基准点：基本控制点，尽可能长期保存、稳定不动，一般每个工程要3个以上；7.监测点设置一般原则：要能够反映变形监测对象整体及关键部位的位移；便于现场观测；便于保存，并不易受损；不同监测对象类型的相应规范要求。
变形监测方案的设计的原则：以安全监测为目的，针对监测对象安全稳定的主要指标进行；测点的布置应能够比较全面地反映出监测对象的工作状态；按照国家现行的有关规定与规范进行；应尽量采用先进的测试技术，积极选用效率高、可靠性强的先进仪器和设备；各监测项目应能够相互校验，以利于进行变形分析；在满足监测性能和精度要求前提下，力求减少费用；方案中临时监测项目和永久监测项目应相互衔接；应尽量减少与工程施工的交叉影响。
工程变形监测设计方案
工程变形监测设计方案一、前言工程变形监测是指针对工程结构在使用过程中可能发生的变形情况进行实时、精准的监测和控制，以确保工程的安全运行。
根据不同的工程类型、地质条件和使用环境，变形监测需要采用不同的监测方法和技术手段，以满足工程变形监测的精确性、实时性和可靠性要求。
本方案将通过分析变形监测的技术原理、监测方法和应用场景，提出一套全面、有效的工程变形监测设计方案，以期为相关工程领域的实践工作者提供参考和借鉴。
二、工程变形监测的技术原理工程变形监测的技术原理主要涉及传感技术、数据采集和处理技术、通信技术和监控技术等方面。
1. 传感技术传感技术是工程变形监测的核心技术之一，其主要包括位移传感技术、应变传感技术、倾斜传感技术、振动传感技术等。
传感器通过将物理量（如位移、应变、倾斜、振动等）转换为电信号，再经过放大、滤波和模数转换等处理，最终形成可供监测分析的数字信号。
2. 数据采集和处理技术数据采集和处理技术是将传感器监测到的模拟信号采集、转换成数字信号，并通过存储和处理系统进行数据的存储、分析和处理。
这项技术的主要任务是保证采集到的数据真实可靠，并通过数据分析挖掘出有用的信息。
3. 通信技术通信技术是将采集到的监测数据通过网络传输到监测中心的关键环节。
目前常用的通信技术包括有线传输、无线传输、卫星通信、移动通信等，其中无线传输技术应用较为广泛。
通过通信技术，监测中心可以实时获取工程变形的监测数据，做到实时监控。
4. 监控技术监控技术是将采集到的数据进行分析，通过数据分析的结果及时发现工程变形的异常情况，并及时采取相应的措施防止事故的发生，保障工程的安全运行。
三、工程变形监测的常用方法工程变形监测的常用方法包括精密水准测量、全站仪测量、GNSS定位测量、应变片测量、倾斜仪测量等。
1. 精密水准测量精密水准测量是通过测量水准仪的读数变化，研究出工程结构的变形情况。
该方法适用于平面变形的监测，具有精度高、实时性好的优点，但仪器比较昂贵，且需要专业技术人员操作和维护。
变形观测实训报告
本次变形观测实训旨在使学生掌握变形观测的基本原理、方法和操作技能，了解变形监测在工程中的应用，提高学生在实际工程中运用理论知识解决实际问题的能力。
二、实训时间2023年X月X日至2023年X月X日三、实训地点XX大学工程实训中心四、实训内容1. 变形观测基本原理- 变形观测的定义及分类- 变形观测的原理和方法- 变形观测的精度要求2. 变形观测仪器设备- 水准仪、经纬仪、全站仪等基本仪器的使用- GPS定位仪的使用- 电子水准仪的使用3. 变形观测数据处理- 数据采集与整理- 数据计算与分析- 变形曲线的绘制4. 现场实习- 参观变形观测现场，了解变形观测的实际情况- 学习变形观测现场的操作流程- 参与变形观测数据的采集与处理1. 理论学习- 通过查阅相关资料，学习变形观测的基本原理、方法和操作技能- 认真听讲，积极参与课堂讨论，提高自己的理论水平2. 仪器操作- 在指导下，熟练掌握水准仪、经纬仪、全站仪等仪器的操作方法- 通过实际操作，熟悉仪器的性能和特点3. 数据处理- 学习数据采集与整理的方法，掌握数据处理的基本步骤- 通过计算和分析，绘制变形曲线，了解变形规律4. 现场实习- 参观变形观测现场，了解变形观测的实际情况- 在指导老师的带领下，学习变形观测现场的操作流程- 参与变形观测数据的采集与处理，提高自己的实践能力六、实训成果1. 掌握了变形观测的基本原理、方法和操作技能2. 熟练掌握了水准仪、经纬仪、全站仪等仪器的操作方法3. 学会了数据采集、整理、计算和分析的方法，能够绘制变形曲线4. 提高了在工程中运用理论知识解决实际问题的能力七、实训体会通过本次变形观测实训，我深刻认识到变形观测在工程中的重要性。
以下是我的一些体会：1. 变形观测是工程安全监测的重要组成部分，对于保障工程安全具有重要意义2. 变形观测需要严谨的态度和熟练的操作技能，只有掌握基本原理和方法，才能保证观测数据的准确性3. 变形观测数据处理是变形观测的关键环节，需要认真对待4. 变形观测实训让我对工程测量有了更深入的了解，提高了自己的实践能力八、总结本次变形观测实训让我受益匪浅，不仅提高了自己的理论水平和实践能力，还让我对工程测量有了更深入的认识。
变形监测及数据处理方案
目录摘要 (I)Abtract.............................................................................................................................................. I I1 工程概况 (1)2 监测目的 (2)3 编制依据 (3)4 控制点和监测点的布设 (4)4.1 变形监测基准网的建立 (4)4.2 监测点的建立 (4)4.3 监测级别及频率 (5)5 监测方法及精度论证 (6)5.1水平位移观测方法 (6)5.2沉降观测方法 (8)5.3基坑周围建筑物的倾斜观测 (9)6 成果提交 (10)7 人员安排及施工现场注意事项 (11)8 报警制度 (13)9 参考文献 (13)附录1 基准点布设示意图 (15)附录2 水准观测线路设示意图 (16)附录3 水平位移和沉降观测监测报表 (17)附录4 巡视监测报表样表 (18)附录5 二等水准测量观测记录手薄 (19)附录6 水平位移记录表 (20)1 工程概况黄金广场6#楼基坑支护工程位于合肥市金寨路和黄山路交口西南角，基坑开挖深度为12.4m~13.3m，为临时性工程,为一级基坑，重要性系数1.1，基坑使用期为六个月。
由于多栋建筑物与基坑侧壁距离较近，均在基坑影响范围内。
按照国家现行有关规范强制性条文，“开挖深度大于或等于5m或开挖深度小于5m但现场地质情况和周围环境较复杂的基坑工程以及其他需要监测的基坑工程应实施基坑工程监测。
”为了及时和准确地掌握基坑在使用期间的变形情况以及基坑相邻建筑物主体结构的沉降变化，需对基坑进行水平位移(或沉降)变形监测，并对相邻建筑物进行沉降监测。
为此，编制以下检测方案。
2 监测目的在基坑施工期间，由于坑内土体开挖，会引起基坑底面的回弹；在外侧土压力的作用下，会引起围护结构内力发生变化，同时产生变形；如果围护结构强度和刚度不足，将导致支护桩倾斜，甚至坍塌等严重事故；同时由于基坑降水，水位的下降会引起坑外土体的固结，使地面发生沉降，特别是如果支护防渗系统存在缺陷，将会发生渗漏，流沙等现象，结果导致地坪开裂以及周围建筑物产生不均匀沉降。
工程测量学第9讲 工程的变形监测和数据处理
二、变形体的几何模型和监测点布设
1.变形监测实施：变形监测是通过对变形体进行空间上的离 散化和数据获取在时间上的离散化实施的。 （1）前者是用一定数量的有代表性的位于变形体上的目标 点(或称为观测点)来代表变形体的几何模型，变形监测就是 确定目标点之间的相对运动以及相对于变形体周围的绝对运 动(参见图6-3)。
（5）水准基准点有时还设在平峒内，或采用深埋双金属标 等。 （6）目标点的布设应具有一定的密度，具有代表性。 （7）不仅仅布设在变形体的表面，而且还布设在内部的不 同部位，呈立体式分布。应与变形体固连在一起，能反映所 代表部位的变形，且稳定；能长期保存，与变形体共存亡； 便于观测，对外界的其他干扰影响不敏感。 （8）在变形观测时，不可能对建筑物的每一点都进行观
（2）科学上的作用：积累监测分析资料，能更好地 解释变形的机理，验证变形假说，为研究灾害预报的 理论和方法服务检验工程设计的理论是否正确，设计 是否合理，为以后修改设计、制定设计规范提供依。
3.变形监测的内容： 变形监测主要包括水平位移、垂直位移监测，偏距、倾斜、
挠度、弯曲、扭转、振动、裂缝等的测量，主要是对描述变 形体自身形变和刚体位移的几何量的监测。 （1）水平位移：监测点在平面上的变动，它可以分解到某一 特定方向； （2）垂直位移是监测点在铅直面或大地水准面法线方向上的 变动。
若只对目标点的相对变形感兴趣，则可以不设参考点，这时 存在秩亏问题，坐标系的定义也需另定。
3.监测点的布设： （1）对于所有的变形监测都有共性，但具体的要求又不尽 相同，一般要与相邻学科(如地球物理、岩土力学、建筑工程、 机械制造等)人员共同研究决定。 （2）参考点的布设主要应考虑稳定，不受干扰，埋标要求 高，且要考虑测量技术。 （3）在参考点周围一般还要设保护点。当参考点受破坏时 可用保护点来恢复，平时可用于参考点的检核。参考点一般 要钻孔深埋，要求与基岩固结在一起。
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变形测量中的变形观测与数据技术处 理
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二、监测内容
建筑物变形包括：建筑物本身、建筑地基、场地 变形。对建筑物上部变形而言： （1）倾斜观测； （2）位移观测； （3）裂缝观测； （4）挠度观测； （5）摆动和转动观测。
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5.2变形测量的精度与周期
为了了解引起破坏的量的特征，必须区分移动 与变形指标。
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移动与变形指标的定义
• 下沉：某点计算时刻的高程减初始时刻的高程； • 水平移动：某点到控制点的距离的变化； • 倾斜：相相邻两工作点的下沉差除以其距离； • 曲率：两曲线段的倾斜差求得两曲线段中点的曲
率，即平均倾斜的变化。 • 水平变形：相邻两点的水平移动量不等而引起变
变形指标
• 倾斜:
i W3－W2 S2 3
• 曲率:
K234
i34i23 12(S23S34)
• 水平变形:
U3－U2
S23
变形测量中的变形观测与数据技术处 理
曲率计算示意图
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正、负曲率对建筑物的影响
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监测点的平面位置的布置
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例3：监测点的设置
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例4：监测点的设置
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形。
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变形测量中的变形观测与数据技术处 理
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1.移动指标
(1)下沉： Wi Hi H0i
(2)水平移动： Ui Li L0i
变形测量中的变形观测与数据技术处 理
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5.1 变形量及变形监测内容
一、表达变形量的指标：移动量、变形量。 二、监测内容：建筑变形包含建筑物本身（基础与上部）、建筑地基及其场地的
变形。 (1)倾斜观测； (2)位移观测； (3)裂缝观测； (4)挠度观测； (5)摆动和转动观测。
然后以荷载或时间为横坐标，以累积变形为纵坐标，绘制各种变形曲线， 以便了解变形的幅度和趋势，预估可能稳定的时间及建筑物的安全状况。
• 观测精度：有的有标准的规范，有的即使 没有规范，可参考同类型的其他监测。
变测与数据技术处 理
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观测周期
(以某一基础沉陷观测过程为例)
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5.3监测点的设置（1）
(1)数量足够，点位适当； (2)便于现场观测； (3)便于保存，不受损坏。
变形测量中的变形观测与数据技术处 理
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（尤其是水库、电站大坝、尾矿坝）、桥梁、码 头、电视塔、管道、地下工程等需要监测。
通常在设计阶段就开始考虑变形测量，并作 出相应的设计。在施工期间或运行期间作出定期 观测，有时也用后期补设标志进行变形观测。
变形测量要求： （1）有明确针对性； （2）能正确反映建筑物变形情况，了解其变形 规律。
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第五章 工程建（构）筑物的变形测量
相关内容： 1.变形量、变形监测的内容； 2.精度与周期； 3.测点设置； 4.观测方法（沉降、倾斜、液体静力水准测 量、水平位移观测、挠度和裂缝观测、日照 和风振测量、变形测量）； 5.成果整理。
变形测量中的变形观测与数据技术处 理
对大型建（构）筑物：高层建筑、坝体
变形测量中的变形观测与数据技术处 理
表达移动、变形量的指标
（1）移动指标： 下沉Wi，水平移动Ui
（2）变形指标： 倾斜i，曲率K，水平变形±ε
变形测量中的变形观测与数据技术处 理
为什么要区分移动与变形指标
(1)一栋房屋，如果其整体刚度很大，如果仅有 下沉，或者水平移动，是不会造成损害的。
(2)相反，如果倾斜超过一定的值，或者曲率、 水平变形超过一定的值，是会造成严重损害的。
基坑监测
(1)基坑回弹观测：由于大型基坑开挖后，卸除了地基 土的自重，引起回弹；
(2)地基土分层沉降观测：测定大型建筑物地基内部各 分层土的沉降量、沉降速度、有效压缩层厚度；
(3)建筑场地沉降观测：包括相邻地基沉降、场地地面 沉降。
生物工程中心挡墙监测实例。
变形测量中的变形观测与数据技术处 理
某工程中心挡墙采用土钉加肋柱梁支挡结构体系,土钉 间距１.２m×１.２m,成孔直径127mm，孔深７～14m不等, 挡土墙坡面采用厚100mm、Ｃ20强度等级的喷射混凝土。 如图１所示,西向挡墙ＡＣ长５５m，高３～１１m,其中BC 段长３５m，采用人工挖孔灌注桩１４根，自北向南编号 １～14，桩径１．０ｍ,主筋为２６根直径２５mm钢筋,孔 深14.5～18.0m,桩长15.0～18.5m不等,地面标高-０.5m,桩顶 标高±０.０m，持力层为强风化板岩。南侧挡墙CD长22m， 采用与西向挡墙ＡＢ段相同的结构。
例2：汇源大厦高28层，为满足湘江大道功能需要， 其托换工程监测作业按有关文献，以及托梁设计最大 允许不挠度4mm为依据。监测精度按高精度要求的大 型建筑物变形测量一级要求，即视线长度不大于30m， 前后视距差不大于0.7m，前后视距累积差不大于1.0m， 视线高度不小于0.3m，观测点高差中误差不大于± 0.15mm，此要求同于特高精度要求的建筑物绝对沉降 量的观测中误差± 0.5mm的观测中误差不应超过变形允 许值的1/6。
变形测量中的变形观测与数据技术处 理
工业与民用建筑物
• 四个角点、中点、转角处设置。此外： • (1)沿周边每隔10-20m； • (2)有沉降缝的两侧； • (3)内部承重墙或支柱； • (4)建筑物纵、横轴线。
变形测量中的变形观测与数据技术处 理
例1：某展览馆沉降监测
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