第1章緒論

1.1變形監(jiān)測的目的和意義
自我國改革開放以來,建筑行業(yè)迅速發(fā)展,特別是進入到二千一世紀以后,很多城市已經(jīng)變成了水泥森林,但由于種種因素,部分建筑物隨著時間的推移發(fā)生了變形,甚至倒塌,給人民的生命財產(chǎn)帶來了巨大的損失。這些建筑物的變形或倒塌,有的是由于自然條件的變化引起,有的是由于建筑物本身的負荷與結構有關。為此,對建(構)筑物進行變形監(jiān)測就顯得尤為重要。隨著工業(yè)與民用水利、建筑行業(yè)的發(fā)展,各種復雜而大型的工程建筑物日益増多,工程建筑物的興建,改變了地面原有的狀態(tài),并且對于建筑物的地基施加了一定的壓力,送就必然會引起地基及周圍地層的變形。為了保證建(構)筑物的正常使用壽命和建(構)筑物的安全性,并為以后的勘察設計施工提供可靠的資料及相應的沉降參數(shù),建(構)筑物沉降觀測的必要性和重要性愈加明顯�，F(xiàn)行規(guī)范也規(guī)定,高層建筑物、高聳構筑物、重要古建筑物及連續(xù)生產(chǎn)設施基礎、動力設備基礎、滑坡監(jiān)測等均要進行沉降觀測。特別在高層建筑物施工過程中,應用沉降觀測加強過程監(jiān)控,指導合理的施工工序,預防在施工過程中出現(xiàn)不均勻沉降,及時反饋信息,為勘察設計施工部口提供詳盡的一手資料,避免因沉降原因造成建筑物主體結構的破壞或產(chǎn)生影響結構使用功能的裂縫,造成巨大的經(jīng)濟損失。沉降觀測應根據(jù)建筑物設置的觀測點與固定(永久性水準點)的測點進行觀測,測其沉降程度用數(shù)據(jù)表達,凡三層以上建筑、構筑物設計要求設置觀測點,人工、止地基(砂基礎)等,均應設置沉陷觀測,施工中應按期或按層進度進行觀測和記錄直至竣工。沉降監(jiān)測是建筑物變形監(jiān)測中一項重要的監(jiān)測內容。有些技術規(guī)范在對監(jiān)測項目進行分口別類時,使用的多是"垂直位移腔測"一詞;有些技術規(guī)范對監(jiān)測項目分類時昨使用的是"沉降監(jiān)測"一詞。如果只是從詞義的表面來看,"垂直位歡’能同事表示建筑物的下沉或上升,而"沉降"只能表示建筑物的下沉。對于大多數(shù)建筑物來說,尤其是在施工階段,由于垂直方向上的變形特征和變形過程主要表現(xiàn)為沉降變化,所有,實際應用中通常采用了　"沉降"這個詞。在各種不同的條件下和不同的監(jiān)測時期,被測對象在垂直方向上高程的變化情況可能不同,采用"沉降"這個詞的時候,實際交待的是一個向量,也就是說沉降量既有大小,又有方向。沉降的方向我們通常用正負號來表示,當前一期的觀測高程減去本期觀測高程的差值為正時,表示是下沉,當前一期的觀測高程減去本期觀測高程的差值為負時,表示是上升。
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1.2變形監(jiān)測的研究現(xiàn)狀
建(構)筑物從施工到使用過程中,變形監(jiān)測都是必不可少的一項重要工作,也是施工中最主要的一項技術數(shù)據(jù)資料。建(構)筑物的質量甚至使用的安全性,都與之密切相關。隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,科技水平的不斷提高-建筑物的建筑設計施工技術水平也是日趨成熟,特別是高層建筑如雨后春筍般不斷涌現(xiàn),甚至很多城市都把超高層建筑大樓當成一個城市的地標。高層建筑越來越多,使得高層建筑的安全性和使用壽命等問題越來越受到人們的重視。為了保證高層建筑的安全使用,在建筑設計施工過程中,對于建(構)筑物的沉降觀測數(shù)據(jù)的應用就顯得越來越重要�，F(xiàn)行規(guī)范規(guī)定,高層建筑物、高聳構筑物、重要古建(構)筑物及連續(xù)生產(chǎn)設施基礎、動力設備基礎、滑坡監(jiān)測等均要進行沉降觀測。我們一般按一定的周期來對建(構)筑物進行變形監(jiān)測,通常一個周期要求進行6次以上監(jiān)測,每次監(jiān)測都要記錄沉降量的大小,并與給定的影響沉降的因子數(shù)據(jù)進行數(shù)學方法的比較,最后根據(jù)此數(shù)學方法確定兩個數(shù)據(jù)之間的函數(shù)關系。確定函數(shù)關系的目的就是通過數(shù)學的規(guī)律來找出未來有可能發(fā)生的建筑物沉降進行預測,所以,這個歯數(shù)關系也叫做沉降預測曲線。相關的建筑決策部口就是利用沉降預測曲線直觀方便地掌握建筑物沉降的可能性及沉降量的大小。有了沉降預測曲線后,我們再次對建筑物進斤沉降監(jiān)測,利用實驗驗證的方法,用所監(jiān)測到的數(shù)據(jù)來對比沉降預測曲線的數(shù)據(jù),即用實驗值對比理論值,通過對比來修正預測曲線。
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第2章變形監(jiān)測的關鍵技術

2.1變形藍測的特征和方法
變形監(jiān)測是指測定建(構)筑物及其地基在建(構)筑物本身的荷載或受外力作用下,一定時間段內所產(chǎn)生的變形量及其數(shù)據(jù)的分析和處理工作。變形監(jiān)測的內容包括沉降、傾斜、位移、提曲、風振等變形監(jiān)測項目。其目的是監(jiān)視建筑物在施工過程中和竣工后,投入使用中的安全情況;驗證地質勘察資料和設計數(shù)據(jù)的可靠程度;研究變形的原因和規(guī)律,以改進設計理論和施工方法。建(構)筑物地基和基礎變形監(jiān)測內容主要有基坑回彈測量、地基分層沉降測量和建(構)筑物的沉降測量。基坑回彈測量,在基坑開挖前、中、后期,測出事先埋設在基底面上的觀測點,由于基坑開挖引起的高程變化。開挖前和開挖后兩次的高程差為基坑的總回彈量。地基分層沉降測量,測出埋設在不同±層上的觀測點因荷載增加而引起的高程變化,以求得各止層的沉降量和受壓層的最大深度。建(構)筑物的沉降測量,測出建筑物或基礎上的觀測點,因時間推移或因地基發(fā)生變化所引起的高程差異,比較不同周期的觀測值即得沉降量。以上內容都屬于以垂直位移為主的變形監(jiān)測,其方法是首先按建筑場地地形、地質條件和對變形監(jiān)測的精度要求,合理布設變形控制網(wǎng)點。在建(構)筑物附近比較穩(wěn)固的位置埋設工作基點,直接用以測定建(構)筑物上的觀測點的位移,盡可能在變形影響以外的穩(wěn)固位置埋設基準點(檢查點),用以檢核工作基點本身的穩(wěn)固性(見地面沉降和水平位移觀測)。工作基點與基準點一般都組成網(wǎng)形,用精密水準測量的方法來施測和檢驗。高程變化值的測定通常采用精密水準方法,也可用液體靜力水準儀、氣泡傾斜儀、電子水準器等進行測量。建(構)筑物上部變形監(jiān)測內容主要有:傾斜觀測、位移觀測、燒度觀測和擺動和轉動觀測.
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2.2變形監(jiān)測網(wǎng)的穩(wěn)定性分析
在對建(構)筑物進行沉降觀測時,經(jīng)常需要建立工程控制網(wǎng),即在建(構)筑物上布設基一系列的基準點,通過對工程控制網(wǎng)的觀測得出數(shù)據(jù)來反映沉降量的大小。變形監(jiān)測方案的制定必須建立在對工程場地的地質條件、施工方案、施工周圍環(huán)境詳盡的調查了解基礎上,同時還需要與觀測建設單位、施工單位、設計單位レッ及有關部口進行協(xié)調。由于變形監(jiān)測方案的制定將影響到觀測的成本、成果的精度,因此應當認真、全面的考慮。建(構)筑物放樣或沉降觀測時建立的控制網(wǎng)通常視為專用控制網(wǎng),而在規(guī)劃設計階段所建立的控制網(wǎng)視為測圖控制網(wǎng)。專用控制網(wǎng)和測圖控制網(wǎng)組成了工程控制網(wǎng)。變形監(jiān)測網(wǎng)通常包含平面控制網(wǎng)和沉降監(jiān)測網(wǎng)。平面控制網(wǎng)主要采用大地測量方法進行布控,大都是小型的專用的高精度的變形監(jiān)測控制網(wǎng)。根據(jù)不同的變形監(jiān)測對象布置不同的控制網(wǎng),對于大型變形建(構)筑物和滑坡等,適宜布設蘭角網(wǎng)、蘭邊網(wǎng)、導線網(wǎng)、邊角網(wǎng)等;對于分散單獨的小型建(構)筑物,適宜采用監(jiān)測基線或單點。變形網(wǎng)由=種點(基準點、工作點、變形監(jiān)測點)和兩種等級(首級、次級)的網(wǎng)組成。工程(構)建筑物的沉降變形監(jiān)測網(wǎng)一般采用多結點閉合水準網(wǎng),并按精密水準測量的方法進行重復測量。在建筑物外圍布設一條閉合水準環(huán)形路線,再由水準環(huán)中的固定點測定各測點的標高,這樣每間隔一定周期進行一次精密水準測量,將測量的外業(yè)成果用嚴密平差的方法,求出各水準點和沉降監(jiān)測點的高程最或是值。某一沉降監(jiān)測點的沉降量即為首次監(jiān)測求得的高程與該次復測后求得的高程之差。
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第3章工程案例分析.........31
3.1工程概況.........31
3.1.1引用標準、規(guī)程規(guī)范.........33
3.2監(jiān)測方法與成果分析.........36
3.2.1水平位移.........36
3.2.2豎位移.........44
3.2.3降雨量及大項滲漏量.........49
3.3監(jiān)測分析小結.........54
第4章結論與展望.........56

第3章工程案例分析

3.1工程概況

某水庫集雨面積%平方公里,水庫總庫容1150萬立方米,正常庫容1015萬立方米,通過7個梯級電站年發(fā)電能為4650k以。該水庫樞紐工程以城鎮(zhèn)供水、農(nóng)業(yè)灌概為主,兼有水力發(fā)電、防洪和城市供水等綜合效益。水庫大壩最大項高61米,壩頂長245米,墳頂寬6米,水庫正常蓄水位高程693米。該水庫通過近幾年來的運行,已逐步顯現(xiàn)出很好的綜合效益和社會效益,造福了當?shù)厝嗣?為城市經(jīng)濟和社會發(fā)展發(fā)揮了不可替代的重要作用。為了確保大壩的安全運行,在壩頂上布置了安全監(jiān)測設施,水平位移,垂直位移,庫水位水標尺,壩體滲漏(H角框)等。

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結論

變形監(jiān)測在大壩安全監(jiān)測與監(jiān)控中起著至關重要的作用,它對大壩健康狀況做出診斷,對大項安全性態(tài)進行評價,可以將信息反饋與設計和施工,檢驗設計是否合理,施工質量孰優(yōu)孰劣;可以將信息反饋于管理,反映大項運行是否安全正常,維修處理是否得當;還可將檢測信息反饋于科學研究,得出對大項性態(tài)變化規(guī)律的新認識。本文通過對變形監(jiān)測知識的學習,并結合近年來出現(xiàn)的事故論述了監(jiān)測對于工程安全的重要性,并且展望了大塊監(jiān)測技術的發(fā)展和未來趨勢。根據(jù)變形監(jiān)測的相關技術,對于監(jiān)測與監(jiān)控的特征、方法以及原理等問題進斤了探討,分析了監(jiān)測網(wǎng)的布控方法,對監(jiān)測精度yx及粗差探測進行了介紹,對數(shù)據(jù)可靠性也作了一定分析。結合某水庫大壩的變形監(jiān)測與監(jiān)控工程案例,通過實測采集原始數(shù)據(jù),并對這些數(shù)據(jù)進行綜合分析及處理,判定大項運壩情況,為大墳安全監(jiān)測與監(jiān)控提供可靠數(shù)據(jù),落實監(jiān)測技術的應用。根據(jù)上述資料分析的結果,結合本次分析工作中發(fā)現(xiàn)的一些問題,為便于今后更好的進行大墳安全監(jiān)測及資料的分析工作,指導本大墳安全運行,對今后的大墳監(jiān)測工作建議:
1進一步加強觀測工作的管理,提高觀測成果的及時性、可靠性。在蓄水期加強基揚壓力觀測和上游水位觀測,確保數(shù)據(jù)連續(xù)性,并作相關分析。
2為分析庫水位變化對各監(jiān)測項目的相關性情況,建議增設雨情自動化監(jiān)測設備設施,一并納入大項安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)。
3對已安裝的監(jiān)測項目進行對比分析,對其發(fā)生突變或編譯的項目或測點進行重點監(jiān)控管理,并分析其成因。

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本文編號：40142