《变形监测与灾害预报》复习资料

1、变形监测？

变形监测是对被监测的对象或物体（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。又称变形测量或变形观测。

2、变形监测的目的？

①安全监测，通过重复观测及时发现建筑物的不正常变形，以便及时分析和采取措施，防止事故发生；

②积累资料，观测资料的积累是检验设计方法的有效措施，也是以后修改设计方法、确定设计规范的依据；③为科学试验服务；

3、变形监测的精度如何确定？

①对于重要的工程（如大坝），则要求以当时能达到的最高精度为标准进行变形观测；

②在确定了变形监测的精度要求后，参照《建筑变形测量规程》确定相应的观测等级：当存在多个变形监测精度要求时，应根据其中最高精度选择相应的精度等级；当要求精度低于规范最低要求时，宜采用规范中规定的最低精度。

4、变形监测点的分类？

①基准点：变形监测系统的基本控制点，是测定工作点和变形点的依据；

②工作点：又称工作基点，它是基准点与变形观测点之间起联系作用的点；

③变形观测点：是直接埋设在变形体上的能反映建筑物特征的测量点，又称观测点。

5、变形监测技术在哪几方面取得了较好的发展？

①自动化监测技术；②光纤传感检测技术；③CT技术的应用；④GPS在变形监测中的应用；⑤激光技术的应用；⑥测量机器人技术；⑦渗流热监测技术；⑧安全监控专家系统。

6、怎样理解“垂直位移”与“沉降”的概念？建筑物沉降与哪些因素有关？

概念：单从词面说，“垂直位移”能同时表示建筑物的下沉或上升，而“沉降”只能表示建筑物的下沉。对大多数建筑物来说，垂直方向上的变形特征和变形过程主要表现为沉降变化，故实际应用中通常采用“沉降”一词。当采用“沉降”一词时，“沉降”实际表达的是一个向量，沉降量既有大小又有方向。

本期沉降量的大小＝| 前一期观测高程－本期|；

沉降的方向：差值自身的正负号来表示，差值为“+”，表示“下沉”，差值为“－”，表示“上升”；因素：①建筑物的沉降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、温度等外界条件的强烈变化；⑤建筑物的施工活动，如降水、基坑开挖、地下开采、盾构或顶管穿越等，对周围建筑物的地基有一定的影响。

7、精密水准测量的误差来源有哪些？如何减弱水准仪i角误差对沉降监测结果的影响？

误差来源：①仪器误差：1）水准仪i角误差；2）水准尺真长与名义长度不符的误差；②外界环境引起的误差：1）高压输电线和变电站等强磁场的影响；2）温度和大气垂直折光的影响；③人为引起的误差；

如何减弱：①开始工作前，按照测量规范要求进行i角误差检验校正仪器；②测量中，严格遵照规范对前后视距差和前后视距累积差的规定；③温度会使i角误差发生变化，故要减少仪器受辐射热的影响，避免日光直接照射；④若在较短的观测时间内，i角误差与时间成比例的均匀变化，则可采用改变观测程序的方法：往测，奇数站为“后前前后”，偶数站为“前后后前”；返测，奇偶数站的观测顺序与往测偶奇数站相同。

8、水平位移监测有哪些主要方法？

①大地测量法：利用三角测量、交会等方法多次测量变形监测点的平面坐标，再将坐标与起始值相比较，从而求得水平位移量；②基准线法；③专用测量法；④GPS测量法。

9、精密导线用于变形监测与一般工程测量的导线测量有什么不同？

精密导线按其观测原理的不同，可分为精密边角导线和精密弦矢导线。弦矢导线是根据导线边长变化

和矢距变化的观测值来求得监测点的实际变形量；边角导线是根据导线边长变化和导线的转折角观测值来计算监测点的变形量。

10、建筑物的内部监测主要包括哪些内容？

①位移监测；②应力/应变监测；③温度监测；④渗流监测；⑤挠度监测。

11、挠度？对于直立高大型建筑物一般可采用哪些方法监测其挠度？

挠度：建筑物在应力作用下产生弯曲和扭曲，弯曲变形时横截面形心沿与轴线垂直方向的线位移称为挠度。

方法：建筑物在铅垂面内各不同高程点相对于底部的水平位移值。①高层建筑物——前方交会法；②内部有竖直通道的建筑物——垂直观测法（正垂线装置、倒垂线装置）；③电子传感设备。

12、对于已产生的裂缝应进行哪些内容的监测工作？

对建筑物产生的裂缝应进行位置、长度、宽度、深度和错距等的定期观测。

13、GPS在变形监测中有哪些新技术？【精简由各人自己拿捏】

①GPS实时监测技术

基本思想：在基准站上安置一台GPS接收机，对所有可见GPS卫星进行连续观测，并将其观测数据通过无线电传输设备发送给流动站，流动站接收基准站传输的观测数据，然后根据相对定位原理，实时地计算并显示用户站的三维坐标及其精度。

特点：1）各监测点只要能接收5颗以上GPS卫星及基准站传来的GPS差分信号，即可进行GPS-RTK 差分定位。各监测站之间无需通视，是相互独立的观测值；2）全天候定位，可在暴风雨中进行监测；3）GPS测定位移自动化程度高；4）GPS定位速度快、精度高。

②GPS一机多天线监测技术

系统设计原则：先进性、可靠性、自动化、易维护、经济性；

系统组成：控制中心、数据通信、GPS多天线控制器、野外供电系统；

基本思想：在不改变已有GPS接收机结构的基础上，通过一个附加的GPS信号分时器连接开关将多个天线阵列与同一台接收机连接，通过GPS数据处理后可获得变形体的变形规律；

GPS系统的组成部分：空间部分、地面接收部分、用户接收部分。

14、自动化监测系统主要由哪些要素构成？

电缆，传感器，采集站，监测分站，监测总站，管理中心。

15、监测资料的定期编印应包含哪些内容？

①汇集工程的基本概况，监测系统布置和各项考证资料，以及各次巡检资料和有关报告，文件等；

②在平时的资料整理基础上，对整编时段内的各项观测物理量按时序进行列表统计和校对；

③绘制能表示各观测物理量在时间和空间上的分布特征图，以及有关因素的相关关系图；

④分析各观测物理量的变化规律及其对工程安全的影响，并对影响工程安全的问题提出运行和处理意见；

⑤对上述资料进行安全复核，汇编，并附以争辩说明后，刊印成册，建档保存。

16、监测资料分析主要由哪些方法？

作图分析，统计分析，对比分析，建横分析。

17、为什么要进行监测数据的预处理？其主要内容有哪些？变形监测数据处理包含哪些内容？

原因：①监测数据可能不是我们想要的格式，必须将其转换成我们需要的数据格式；②对于任何一个监测系统其观测数据避免不了会有一些粗差和系统误差，若不对其处理，势必要影响监测成果的质量，对建筑的安全评判也将产生不利的影响。

主要内容有：经常物理量的转换，监测数据的粗差检查，系统误差的检验。

变形监测数据处理包括：基准网的数据处理；个周期数据处理。

18、常用的变形监测数学模型有哪些？

统计分析模型、确定性模型、混合模型，此外还有，灰色系统模型、时间序列分析模型、神经网络模