如何判断沉降观测数据的质量
摘要：沉降监测最终目的是得到能够反映建（构）筑物沉降变形的规律，为设计与施工提供依据。而保证测量数据的质量成为了后期数据分析的重要前提，本文通过论述测量精度的明确性及一致性、数据的合理性及完整性等四个方面，给作业人员的作业方法及数据处理上提供了思路。
关键词：沉降监测；数据分析；测量精度；建（构）筑物沉降变形
1 引言
随着国民经济的发展沉降监测在施工中的作用凸显重要，无论是地下施工还是地上建设，为了保证施工人员、设施的安全，沉降监测已经成为一种必不可少的监测手段。在监测过程中利用精密、先进的设备进行观测固然重要，但后期大量观测数据的处理、分析也必不可少。因为工程技术人员需要从多期的观测数据中提取出可靠的信息，获得沉降量、沉降趋势以及沉降速率等监测对象的诸多的形变结论，而观测数据的质量必然成为了沉降观测分析的关键所在，高质量的观测数据能够得出符合实际的正确结论，低质量的观测数据必然会得到错误的结论。笔者根据近些年对沉降观测数据的处理经验，从下几方面提出自己的看法与大家共同探讨。
2 数据的精度明确性
由于部分建设项目设计方对施工单位施工过程的沉降观测精度要求不确，这使得施工单位在沉降观测精度选择随意性较大，但是精度的高低直接关系到沉降观测成败。精度决定观测方法，高精度的观测固然能够得出正确的结论，但高精度的观测所耗费的人力时间也是巨大的，而且这种无谓的投入就是一种浪费；反之亦然，采用较低的精度必然不能反映出形变的微小变化，达不到预期的效果。因此，对沉降观测精度选择既不能太高也不能太低，要合理适宜，适合工程特性的需要即可，既不能造成无谓的浪费也要保证观测数据的可靠。
明确沉降观测精度在实际工作中尤为重要，通常变形监测的精度应该根据建筑物的特性、设计单位的要求的建（构）筑物变形允许值进行估算，选择合理的沉降观测精度的等级，通常保证观测中误差小于允许变形值的1/10~1/20即可。对于未规定或难以规定变形允许值的观测项目，可根据设计、施工的要求，参考同类或类似项目的经验，选取适宜的精度等级。目前，我们进行沉降观测的主要标准主要有《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007）和《工程测量规范》（GB50026-2007）,两个规范均对沉降观测的方法、精度等做出了具体的规定，一般性的高层建构筑物施工过程中，采用二级精度的观测方法就能满足沉降观测的要求。但当观测点的估算精度低于三级精度的要求时，应采用三级精度
3 测量精度的一致性
这里的测量精度主要包括对于每一监测点每次的观测精度和同一建筑物各
《变形观测与数据处理》考试复习要点 题型：填空题（20分） 名词解释（10分） 简答（20分） 综合题（问答、计算、填表、绘图等）（50分） 关注课后思考题 第一章概述：变形监测意义与目的；监测周期、精度；监测点、基准点布设原则； 变形观测的定义 通过一定的观测方法和仪器测定构筑物或 工程建筑物各种变形量大小的工作。 变形观测的目的: 1、分析与评价建筑物的安全状态 2、验证设计数据 3、反馈设计施工质量 4、研究正常变形规律和预报变形的方法 ◆安全：其目的是监测建（构）筑物在施工 过程中和竣工后，投入使用中的安 全情况； ◆设计施工：验证地质勘察资料和设计数据 的可靠程度，以改进设计理论和施 工方法；
◆ 科研：研究变形的原因和规律，建立正确 的预报模型，准确的分析预报。 变形观测的意义 1、安全 2、验证与改进设计 3、科学研究 对于机械技术设备：为改进提供技术数据 对于滑坡：成因预报 对于矿山：开挖量加固方法 对于地壳运动： 监测周期:根据变形物的大小、速度而制定出的监测频次。 1）当埋设的沉降观测点稳固后，在建筑物主体开工前，进行第一次观测。 2）在建（构）筑物主体施工过程中，一般每盖1～2层观测一次。如中途停工时间较长，应在停工时和复工时进行观测。 3）当发生大量沉降或严重裂缝时，应立即或几天一次连续观测。 4）建筑物封顶或竣工后，一般每月观测一次，如果沉降速度减缓，可改为2～3个月观测一次，直至沉降稳定为止。 观测点（监测点/工作点）布设方案 一般原则： ? 反应整体变形（均匀布点）； ? 变形量大的地段多布点； ? 工程重点地段多布点； ? 其它原因专门提出； ? 有利于观测 1.3.1 精度确定依据 具体工程建筑物的允许误差大小、变形 速度、变形观测的目的 一般而言：从安全角度：观测中误差应小于 允许变形量的1/10～1/20；典型精度±1mm 或相 对精度为10-6 从科学研究角度：应尽量提高精度 2、精度确立原则： 实用、经济、科学、实际 沉降观测的精度应根据建筑物的性质而定。 1）多层建筑物的沉降观测，可采用DS 3水准仪，用普通水准测量的方法进行，其水准路线的闭合差不应超过 （n 测站数）。 2）高层建筑物的沉降观测，则应采用DS 1精密水准仪，用二等水准测量的方法进行，其水准路线的闭合差不应超过: 沉降监测方法； 观测时先后视水准基点，接着依次前视各沉降观测点，最后再次后视该水准基点，两次后视读数之差不应超过±1mm 。 mm 0 .2n ±mm 0.1n ±
中交第一公路工程局有限公司 CHINA FIRST HIGHW A Y ENGINEERING CO.,L TD. 新建沪昆铁路客运专线长沙至昆明段（贵州）CKGZTJ-4 标二工区 隧道沉降变形观测方案中交第一公路工程局有限公司沪昆客专贵州段工程指挥部二工区 二○一一年一月
目录 一、总则 (2) 二、主要依据的标准及规范 (2) 三、沉降变形监测网建立及测量技术要求 (2) 四、一般规定 (3) 五、沉降观测的内容 (4) 六、沉降观测点的布置 (4) 七、观测精度 (4) 八、沉降观测频度 (4) 九、分析评估方法及判定标准 (5) 十、组织与管理 (6) 一、总则 1、为指导沪昆客运专线贵州段土建工程四标段二工区做好施工期间的沉降观测，通过对隧道工程的沉降观测资料进行分析，预测工后沉降，确定无碴轨道的铺设时间，评估路基工后沉降控制效果，确保无碴轨道结构的安全，制定本方案。 2、无碴轨道铺设条件评估的重点是线下工程的变形，评估综合考虑沿线路方向各种结构物间的变形关系进行实施。 3、基础工程的沉降观测数据必须采用先进、成熟、科学的检测手段取得，且必须真实可靠，全面反映工程实际状况。 4、本规定适用于施工期及正式验收通过前的沉降观测评估工作。 二、主要依据的标准及规范 1、《客运专线无碴轨道铺设条件评估技术指南》（铁建[2006]158号）； 2、《高速铁路工程测量规范》及条文说明（TB10601-2009）； 3、《工程测量规范》（GB50026－2006） 4、《国家一、二等水准测量规范》GB12897-2006 5、《客运专线铁路变形观测评估技术手册》工管技2009-77号 6、沪昆客专隧道设计图纸 三、沉降变形监测网建立及测量技术要求 1、沉降监测网的建立、精度要求等应符合相关规范的要求； 2、沉降监测网应在施工高程控制网的基础上进行加密建立，按二等水准测
目录 一、我国地面沉降现状及形成原因 (1) 1.1、我国地面沉降现状 (1) 1.2、地面沉降的类型 (2) 1.3、沉降灾害的成因 (2) 二、传统地面沉降检测手段 (3) 2.1、水准测量 (3) 2.2、三角高程测量 (4) 2.3、GPS测量 (4) 三、InSAR地面沉降监测 (4) 3.1、DInSAR变形监测基本原理 (6) 3.2、DInSAR数据处理流程 (8) 3.3、DInSAR测量缺陷 (9) 3.4、InSAR变形监测新技术 (10) 四、InSAR监测技术与传统方法的比较 (10)
一、我国地面沉降现状及形成原因 1.1、我国地面沉降现状 一直以来，地质灾害给人类的经济生活带来了巨大损失，究其原因，绝大部分都是由于地球表面的形变引起的。其中不仅有地震形变、地面沉降、火山运动、冰川漂移以及山体滑坡等自然灾害，还有由于工程开挖、地下水抽取、堆载、爆破、弃土等引发的人为地质灾害。这些不可逆的地表形变已经成为影响区域经济和社会可持续发展的重要因素。目前，中国在19个省份中超过50个城市发生了不同程度的地面沉降，累计沉降量超过200毫米的总面积超过7.9万平方公里。中国地质调查局公布的《华北平原地面沉降调查与监测综合研究》及《中国地下水资源与环境调查》显示：华北平原不同区域的沉降中心有连成一片的趋势；长江区最近30多年累计沉降超过200毫米的面积近1万平方公里，占区域总面积的1/3。其中，上海市、江苏省的苏锡常三市开始出现地裂缝等地质灾害。其中中国长江三角洲、珠江三角洲及黄河三角洲都受到严重的地面沉陷的影响。仅上海地区，自1921年发生地面沉降以来，沉降总面积已超过1000平方公里，造成的经济损失高达2800亿元。我国最早发现地面沉降的是上海市，1922~1938年地面平均下沉26mm，至1965年沉降中心地面沉降最大值达2.63m，最大沉降速度每年达110mm；北京市区东部600km2，地面出现沉降，最大沉降累计达550 mm；天津市1959年开始出现地面沉降，1980年范围扩大到7300 km2，沉降量100mm以上的范围已达900 km2，沉降大于lm的范围达135 km2，最大累计沉降量为2.5米；西安市地面沉降发现于1959年，到1988年最大累计沉降量已达1.34米，年平均沉降量30-70mm的沉降中心有5处多，沉降量100mm的范围达200 km2；太原市沉降量大于200mm的面积有254 km2，大于1000毫米的沉降区面积达7.1 km2，最大累计沉降量达1380mm。此外，宁波、常州、苏州市、无锡市、嘉兴市、杭州市、台北、沧州、唐山等地区也发现地面沉降，新开发的城市海口市也已出现地面沉降。我国地面沉降的地域分布具有明显的地带性，主要位于厚层松散堆积物分布地区。 图2 上海市地面沉降变化图 1、大型河流三角洲及沿海平原区 主要是长江、黄河、海河及辽河下游平原和河口三角洲地区。这些地区的第四纪沉积层厚度大，固结程度差，颗粒细，层次多，压缩比强；地下含水层多，补给径流条件差，开采时间长、强度大；城镇密集、人口多，工农业生产发达。这些地区的地面沉降首先从城市地下水开采中心开始形成沉降漏斗，进而向外围扩展，形成以城镇为中心的大面积沉降区。 2、小型河流三角洲区 主要分布在东南沿海地区第四纪沉积厚度不大以海陆交互相的粘土和砂层为主，压缩性
科技信息 ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ2013年第1期0引言 随着工业与民用建筑业的发展，各种复杂而大型的工程建筑物日益增多，这些工程建筑物的兴建，不仅改变了地面原本的状态，而且对建筑物的地基施加了一定的压力，这就必然会引起地基及周围地层的变形，这严重威胁到了建筑物的正常使用寿命和建筑物的安全性。因此，对大型重点的建筑物进行变形监测、研究变形规律是十分重要的。同时也为检验设计的合理性、为提高设计的质量提供科学依据。 1 基准点和沉降观测点的选取与布设 1.1 基准点埋设 基准点是检验和直接测定观测点的依据，要求在整个观测过程中稳定不变。故须埋设在稳定的地方，且离开被测建筑物有一定的距离。为了便于校核，以验证基准点的稳定性，基准点数目应不少于三个。基准点的具体埋设位置由甲乙双方共同协商，视现场实际情况而定。 根据本项工程的实际情况，埋设三个深式永久水准点A 、B 及C 作为沉降观测的基准点。其埋设方法采用钻探成孔法，如图1所示，顶部焊接预制球形铜标芯作为观测立尺点，然后设置保护箱盖。 图1水准基点埋设断面 1.2 沉降观测点埋设 沉降观测点是固定在待测建筑物上的测量标志，埋设位置应保证施工期间和建筑物竣工后一段时期内能顺利进行观测，并能正确反映建筑物的沉降情况，因此，应依据建筑物的形状、结构、地质条件、桩形等因素综合考虑，布设在最能敏感反映建筑物沉降变化的地点。一般布设在建筑物四角、差异沉降量大的位置、地质条件有明显不同的区段以及沉降裂缝的两侧。埋设时注意观测点与建筑物的联结要牢靠，使得观测点的变化能真正反映建筑物的变化情况。并根据建筑物的平面设计图纸绘制沉降观测点布点图，以确定沉降观测点的位置。在工作点与沉降观测点之间要建立固定的观测路线，并在架设仪器站点与转点处做好标记桩，保证各次观测均沿统一路线。 本项目中，根据规范规定及设计要求，布设17个沉降观测点，编号分别为1～17，沉降观测点平面布置如图2所示。 图2水准基点、沉降点分布 沉降观测点采用Ф36mm 的圆钢预制，一端加工成球形作为观测立尺点，如图3所示。采用冲击钻钻孔置入法埋设，观测点设在一层指定柱上高出地坪面20～40cm 处。基准点及观测点埋置好后，应注意保护，严防碰动和破坏。 图3 柱上沉降点埋设图 2 沉降观测的周期及施测过程 2.1 沉降观测周期 沉降观测的周期应能反映出建筑物的沉降变形规律，建(构)筑物的沉降观测对时间有严格的限制条件，特别是首次观测必须按时进行，否则沉降观测得不到原始数据，从而使整个观测得不到完整的观测结果。其他各阶段的复测，根据工程进展情况必须定时进行，不得漏测或补测，只有这样，才能得到准确的沉降情况或规律。 待基准点、观测点埋好稳固后，即可进行首次观测，以后的建设期每增加两层观测一次，直至封顶；封顶后每个月观测一次，连续观测一年。若沉降达到稳定指标，即最后半年内所测各点的沉降速率均小于0.04mm/天，说明基础沉降已趋于稳定，即可停止观测。若沉降仍不稳定，以后每年观测1次直至沉降稳定为止。预计观测总次数为23次，观测过程总历时约两年。 观测中如突然发生大量沉降、各测点沉降量严重不均匀或建筑物出现较大裂缝等异常情况，应进行逐日或几天一次的连续观测，并在观测记录中注明这些情况，及时向甲方和设计方汇报。 具体的观测时间，以双方的约定为准，封顶后的观测可根据施工及装修进度作适当调整。2.2精密水准测量 使用瑞士产NA2型自动安平精密水准仪加GPM3光学测微器配合铟钢水准标尺进行观测。仪器标称精度为±0.3mm/km ，观测时精读至0.1mm ，估读数取至0.01mm 。仪器及标尺均在检验有效期内使用，并在作业期间定期进行检查校正。沉降观测一般应遵循固定仪器、固定观测人员、固定水准尺、固定观测线路的原则进行。 1）高程联测 每次观测前均首先联测基准点，按照环形闭合网施测，计算闭合差，并按测站数计算各点改正数，以检验基准点的稳定性。 2）沉降点的观测 根据工程施测方案及观测周期，首次观测应该在观测点设置稳固后及时进行。按《工程测量规范》中二等变形观测（国家一等精密水准测量）的技术要求施测，观测采用往返测量或单程双测站观测，并形成水准闭合环，各沉降观测点要位于水准闭合路线上。首次观测应独立进行两次，以提高初始观测值的精度及成果的可靠性。 3数据处理 本次项目的沉降数据处理采用通过自编Visual Basic 6.0编程语言开发的数据平差程序，计算出各沉降点的高程值，及沉降量等。主要成果如下。 大型建筑物沉降变形监测与数据处理 汤少云1徐茂林2王秋敏3 （1.大连九成测绘信息有限公司，辽宁庄河116400；2.辽宁科技大学，辽宁鞍山114001； 3.大连佳泰土地勘测规划有限公司，辽宁大连116011） 【摘要】本文结合某重点大型建筑物沉降变形监测项目，讨论了该类大型建筑物沉降变形监测的技术与方法，同时应用Visual Basic6.0编程语言开发出可以高精度处理沉降观测数据的程序，得到很好的效果。 【关键词】沉降变形监测；数据处理；Visual Basic 6.0 作者简介：汤少云（1961—），男，本科，辽宁大连人，大连九成测绘信息有限公司 。 ○建筑与工程○376
边坡变形监测方案实施及数据处理分析 【摘要】边坡工程施工过程中，由于填挖面大，引起周边环境变形的可能性就高，需要对边坡进行有效的变形监测，针对变化及时采取一些方法处理，以保证设施的安全。这种项目就需要正确地采用一个合理的监测方案，对数据处理、分析。本文结合已完成项目的实例，对边坡进行水平位移和沉降监测，采用监测方法为精密二等水准、极坐标法，并对其进行分析。 【关键词】变形监测；基准网；变形点；边角网；极坐标法；闭合水准路线 1 工程概况 某变电站东南侧边坡于2011年发生滑坡，后采用42根抗滑桩进行加固处理。根据施工单位的反映，抗滑桩施工2012年3月施工完毕后至2012年5月初，抗滑桩发生位移，附近水泥地面发现裂缝，呈放大趋势。为了准确了解抗滑桩变形情况，要求对桩顶水平及垂直位移进行变形监测。 2 监测方案的实施 2.1 基准控制点和监测点的布设 2.1.1 基准网的建立 选择通视良好、无扰动、稳固可靠、远离形变护坡高度3倍即45m外比较稳定的地方埋设四个工作基点，其中三个工作基点A1、A2、A3采用有强制归心装置的观测墩，照准标志采用强制对中装置的觇牌。A2、A3为观测墩，地面高度约1.2m，埋深至基岩位置，A4为主要检核点，埋设在加固坎上，地质较为稳定。 A3、D12、SZ1为沉降基准点，D12在是4×4m的高压电塔加固水泥墩上，建成已超过一年，SZ1在另一电塔水泥墩上，墩台3.5×3.5m，建成时间超过三年，非常稳固。 2.1.2 变形点的建立 变形点应布置在边坡变形较大并能严格控制变形的边坡边沿位置。在边坡顶上布置27个变形监测点，编号分别为东侧为1-27。用膨胀螺栓垂直植入护坡混凝土中，螺栓孔深不小于100mm，露出地面30-80mm，用红色油漆在螺栓上做标记，并将螺栓顶部磨半圆。 基准点与各点位埋设完毕等候5天后，水泥凝固稳定后方可开始进行观测。 2.2 监测精度及频率要求
地面采空区沉降观测设计方案 一、设计情况说明 根据煤矿有关规定，煤矿采煤工作面对应的地面区域必须进行沉降观测，根据沉降观测数据确定地表的沉降程度。 我矿对地面采空区进行了沉降观测点位的布置，在地面北部、中部、南部各设置了一个控制点，作为沉降观测点使用。 二、沉降观测的相关知识 在沉降观测之前，由于采空区距离矿区控制点较远，为方便进行观测以及布点，特在矿区控制点的基础上，在采空区布设沉降观测点。 三、观测时间、方法和仪器 由于地表可能受到影响，因此在进行沉降观测前必须对沉降基准点进行监测，在无影响的情况下，方可进行沉降点观测。每二个月观测一次。 为保证沉降观测数据的精度，进行测量时仪器和测量方法必须一致，施测时必须做到“三固定”，即：固定仪器、固定观测人员、固定的基点和转点，以此减少观测误差，提高精度。日出或日落30分钟前后影响最大，避开此时间段进行测量，雨天严
禁作业。 由于地面的起伏变化较大，故决定采用经纬全站仪代替水准仪进行地面沉降观测。 四、测区特点 由于我矿区地面高低起伏变化较大，作业时会遇见大风、降雨等天气，因此测量工作较为困难。 五、测量标准 在采空区地表中间布设一条控制基线，同时作为沉降观测点使用，共计3个点。其中2个点向采空区两侧布设1个点，1个点在采空区中部，在进行沉降观测时，对其3个点进行观测。 由于采空区地表高低起伏变化较大，基本上为大型山坡，不利于水准测量，因此采用全站仪代替水准仪进行沉降观测。 利用全站仪进行三角高程测量。采空区地表沉降基准点和沉降观测点使用全站仪进行测放，保证沉降基准点的牢固性，同时对所有点进行坐标测量，找出相对位置，在以后的观测中，若发现点位位移，必须立即进行重新布设和测量。 六、数据对比分析 根据每次测得的沉降观测点的高程，分析采空区地面的沉降规律和沉降速度，根据这些规律采取措施，降低地面的沉降速度。
沉降观测报告模板 一.工程概况： 简述工程规模，结构形式，地基，高度，建筑面积，抗震烈度，抗震设防等级，设计的沉降观测要求，观测点建立时间，观测周期，观测等级等。 二. 沉降观测采用的规范及标准 1．《建筑变形测量规程》JGJ/T8－97； 2．《国家一、二等水准测量规范》GB/12897-2006； 3《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2002） 4．《建筑工程资料管理规程》 5《工程测量规范》GB/50026-2007 6《建筑变形测量规程》GB/8-2007 7．本工程《技术设计书》； 三. 沉降观测依据及要求 依据工程设计图纸要求及沉降观测施工规范、规程做观测详细说明。 四. 观测目的及要求： 沉降观测的主要目的：是监测建筑物（构筑物）在施工期间以及后续各个阶段的沉降状态和工作情况，并为建设单位、设计单位和施工单位提供准确可靠的建筑物动态沉降数据，以便在发生不正常现象时，使各方能及时分析原因，采取措施，防止事故发生，
确保工程质量安全。 建筑沉降观测能测定建筑及地基的沉降量、沉降差及沉降速率，并根据需要计算基础倾斜、局部倾斜等数据。 五. 基准点和沉降观测点的设置 1基准点是沉降观测起始数据的基本控制点，为保证观测值的高可靠性，在施工区附近（变形区外）埋设沉降观测水准基点，所埋基准点根据《建筑变形测量规范》JGJ/T8-2007中的规定进行建立。基准点的个数，可根据工程规模的大小合理布设。本建筑共埋设4个基准点，高程系统采用假定高程BM1=m，也可采用施工区域内国家高程系统，高程值为甲方提供绝对高程值。基准点的建立必须用高精度水准仪引测，经过闭合、平差计算而来，并定期检验基准点的稳定性。至提交报告时基准点稳定可靠，符合规范要求。 2依据《建筑变形测量规范》JGJ/T 8-2007中的规定，沉降观测点的布置以能全面反映建筑物地基变形特征并结合地质情况及建筑物结构特点进行，变形观测点均设在建筑主要受力位置。点位设置的高度应有利于观测，且不影响施工的原则，并有利于长期保存。变形观测点均设在建筑主要受力点上。每个建筑物或构筑物在施工平面图上，都合理设置沉降观测点
地面沉降监测技术方法的现状与发展趋势 肖勇 （中国地质大学水资源与环境学院10050932班，北京100083） 摘要：关于地面沉降的监测开始于20世纪中上叶，随着地面沉降的加大，危害的加深，各有关国家都相应的加大对地面沉降的研究，监测手段也在这个过程中不断发展，现今对地面沉降的监测手段主要有水准测量方法、三角高程测量方法、数字摄影测量方法、InSAR方法、GPS方法、地面沉降监测站(基岩标和分层标组)、地下水动态监测等，同时监测方法也逐渐由单一方法向多方法融合转变。 关键词：地面沉降；GPS方法；InSAR；基岩标；分层标 0引言 从广义的地面沉降概念而言，地面沉降是自然因素或（和）人为因素作用下形成的地面标高损失[1]。世界上绝大多数地方的地面沉降主要是由于人为因素引起的。随着社会的发展，人类加大了对地下流体资源（油、气、水）、地下固体矿产（金属矿、煤、盐岩等）的开采，当这些物质从地下储存地层采出后，地层就会产生压缩变形，变形传递到地表表面就形成了人为的地面沉降。我国最早于1921年在上海市区发现地面沉降现象，目前我国共有70个城市或地区（包括台湾）有地面沉降现象[2]，且地面沉降程度和范围还在进一步地加深和加大。地面沉降一旦形成便难以恢复，其发展过程基本上是不可逆的，影响也是持久的。严重的地面沉降及其造成的灾害对经济建设及其生态环境均造成很大影响。 针对这一问题，各地面沉降区采取了一些相应控制地面沉降的措施，如控制地下水开采、人工回灌等，同时还在重点区域建立一批地面沉降监测网。我国政府也在近期出台了《全国地面沉降防治规划》（2011～2020年），以长江三角洲地区、华北地区、汾渭盆地为主要对象，建立地面沉降监测网，研究地面沉降成因并进行防止。 上海、北京、天津等地的地面沉降监测及研究防止工作开展较早，目前其监测手段是国内最成熟的，监测网建设也是最完善的。现今的监测手段主要有：水准测量方法、三角高程测量方法、数字摄影测量方法、InSAR方法、GPS方法、监测标(基岩标和分层标组)、地下水动态监测等，监测方式也逐渐由单一方法向多种方法融合转变。 1地面沉降监测技术 1.1水准测量 水准测量始于十九世纪，至今仍然广为使用。它是在地面两点间安置水准仪，观测竖立在两点上的水准标尺，按尺上读数推算两点间的高差。通常由水准原点或任一已知高程点出发，沿选定的水准路线逐站测定各点的高程。通过水准测量得到测量时该地区的地面高程数据，与前一次水准测量所测得的该地区地面高程数据对比，从中提出这两次测量期间的地面沉降量。 水准测量，是一种传统的地面沉降监测方法，尽管这种方法很简单，但其精度却非常高（表一）[3]。随着水准仪的发展，特别是数字化水准仪的出现，水准测量工作中人为错误得
建筑物沉降监测数据处理系统的设计与实现 建筑物沉降监测是施工过程中一个必不可少的环节。沉降监测具有周期性的特点，经常需要重复观测，科学、合理、有效地利用监测数据是测绘工作人员追求的目标，也符合现代化建设的需要。本文对建筑物沉降监测数据处理系统进行分析和设计，采用VB + Access作为系统程序的开发工具，实现系统程序的开发，以达到提高建筑物沉降观测数据处理速度和效率的目的。 标签：沉降观测数据处理VB access 1研究的背景及目的 沉降监测是建筑物变形监测的一种有效形式，它通过对周期观测获得的沉降数据进行处理与分析，及时掌握建筑物的沉降规律，判定建筑物的健康状况并为建筑物安全决策者提供决策依据。沉降监测是一项具有周期性、重复性的测量工作，积累了大量数据需要综合处理，传统的手工数据处理方法和处理平台已不适应大量数据处理的能力和要求，所以需要开发一种能够结合现代计算机技术的数据处理程序来实现大量数据的处理[1]。本文结合实际工作，在笔者对沉降监测亲身了解的基础上，针对建筑物沉降监测数据处理的需求进行程序设计，逐步实现程序的各项功能。 2 系统需求 建筑物沉降监测数据处理系统的主要用户是建筑物沉降监测测量员，主要需求功能应包括周期数据文件的存储，外业数据的读取与处理，数据图表的查询输出等。系统具体功能性需求如下： 2.1周期数据文件的存储需求 沉降监测数据库的新建，数据库数据表结构的设计。 2.2外业数据的读取与处理需求 主要包括DINI03电子水准仪数据的读取，数据的平差处理，转成Excel形式的原始观测记录表。 2.3数据图表的查询输出 主要包括各周期沉降监测数据的查询、沉降监测记录表的形成与输出、沉降量曲线图的形成与输出。 3系统设计
目录 摘要.............................................................................................................................................. I Abtract.............................................................................................................................................. I I 1 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。
变形观测与数据处理论文 题目：土木工程变形监测研究现状 学院： 专业：测绘工程 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 完成日期：2012/12/27 摘要 变形监测是工程施工、安全运行的保证,通过监测进行设计验证,可以达到优化设计的效果,同时也为工程变形预测预报提供依据。根据我国目前已有监测方法,分析了桥梁、大坝、高层建筑物、地下建筑物、滑坡体等变形监测的研究现状,并对今后有待于进一步开展的工作做了展望。
关键词土木工程变形监测现状 1问题的提出 变形监测的对象时多种多样的，变形体的范围大到整个地球，小到一个工程建筑物的块体。也就是说一切关系到人们生活的实物对象都可以成为变形监测的对象，而同一类型的对象，其产生变形的原因不同，则变形分布及其规律也不相同。所以，在变形监测实施之前，必须弄清楚产生变形的原因，才能布设检测控制网，观测得到可靠的变形数据和正确的变形分析结果。本文将对国内近几年来工程监测的方法及其相关问题作综合性的阐述。 2基坑工程变形测量 我国城市化进程正在方兴未艾，基本建设规模庞大。由于城市用地价格昂贵，为提高土地的空间利用率，同时也是为了满足高层建筑抗震和抗风等结构要求,地下室由一层发展到多层，相应的基坑开挖深度也从地表以下5-6m增大到12-13m。例如，北京中国国家大剧院基坑最深处在35m。当前，中国的深基坑工程在数量、开挖深度、平面尺寸以及使用领域等方面都得到高速的发展。 在深基坑开挖过程中，基坑内外的土体将由原来的静止土压力状态向被动和主动土压力状态转变，应力状态的改变引起围护结构承受荷载并导致围护结构和土体的变形，当变形中任一量值超过容许范围时，将造成基坑的失稳破坏或对周围环境造成不利影响。深基坑开挖工程往往在建筑密集的市中心，施工场地四周有建筑物和地下管线，基坑开挖所引起的土体变形将在一定程度上改变这些建筑
灵活运用EXCEL绘制沉降观测曲线图 康政虹李世涌（河海大学土木工程学院南京 210098） 早在1985年，Microsoft Excel一经问世，就被公认为是世界上功能最强大、技术最先进、使用最方便的电子表格软件之一。她不仅是一种功能齐全的电子表格处理软件，也是一种操作简便的制图工具。它可以根据表格中枯燥的数据迅速便捷地生成各种直观、生动的图表。 在路基沉降及路堤稳定的观测工作中，为掌握路基沉降规律和趋势、控制和安排施工进度，就必须按要求进行长期沉降及稳定观测，随之即来的便是大量的观测数据。如何利用Excel强大的数据表格和图表功能，对观测资料进行处理，提高成果的精确度及美观性，工程技术人员为此进行了不倦的探索。本人在沉降观测数据资料整理中使用Excel时深深体会到它的方便快捷，在此想谈谈用Excel绘制沉降观测中XX测点的时间～荷载～沉降量关系曲线图时的一点小技巧。除了编程之外，若各位行家还有更好的方法，请不吝赐教。 按委托单位的要求，沉降观测报告中必须包括部分测点的时间～荷载～沉降量关系曲线图，而且为了形象直观，填土荷载要画成台阶状。为达到此目的，笔者曾做了许多尝试，发现通过编程固然可行，但运用Excel本身强大的数据处理功能，稍稍把数据作一点调整，也能达到同样的效果。 下面以某一测点为例简要说明绘制方法，该测点桩号（测点号）为K28+920中（H017），填土情况及观测数据如下表所示： 表1 时间累计沉降(mm)填土高度(m)时间累计沉降(mm)填土高度(m) 6月2日00.228月7日-30 6月10日0.318月11日 1.13 6月18日-68月20日 1.41 6月19日0.568月28日 1.54 6月30日0.718月31日 1.68 7月5日-179月1日-39 7月16日0.849月14日-42
高层建筑沉降观测及其数据分析 【摘要】近几十年来，城市化进程不断加快，随着高层建筑项目数量的增多，人们对高层建筑的安全性和使用性提出了更高的要求，因此为了验证沉降计算与工程设计的准确性，保证高层建筑的质量，必须对高层建筑进行变形观测。本文主要围绕高层建筑沉降观测及其数据分析进行探究，供同行参考。 【关键词】高层建筑；沉降观测；数据分析 引言 随着我国城市建设的发展，高层建筑在我国兴起，这在客观上提出了如何保证高层建筑施工和使用过程中的安全问题。当地基承载力的设计计算数据与实际情况不相符，就会产生建筑物不均匀沉降，影响建筑物的使用。特别是当建筑物荷载过大，超过地基土所能承受的能力，发生剪切破坏，将给建筑物安全带来隐患和危害。下面我们具体探讨一下沉降观测中存在的几个主要技术问题。 1 高层建筑中沉降观测概述 在沉降观测的过程中，必须应该满足其相关要求，才能够保证观测的正确性与施工的安全性。 1.1 基本要求 观测人员能够熟练运用相关观测仪器且必须持证上岗，上岗前必须经过正式的培训与考核。在进行观测之前，必须检查观测仪器的精准度与合格度，并测试团队之间的配合度、协和性、认真度等。 1.2 对观测人员与仪器设备的要求 沉降观测对于观测精度的要求十分高，因此在进行高层建筑沉降观测之前，必须对观测人员以及记录人员的观测技术进行培训，使其能够熟练掌握观测的准确性，能够及时了解高策过程中建筑物的不同特点。当沉降观测过程中出现误差时，相关观测人员能够立即发现并找出原因进行纠正，在不同的情况下能够运用不同的观测方法以及观测程序，在进行平差计算时，能够做到速度快、思维敏捷、精确度高等。 在进行高层建筑沉降观测的过程中必须保证观测仪器测量数值的准确性，当建筑物的负荷增加时，也能够及时推断出建筑物沉降的相关情况，将误差减小到最低值，避免因环境影响出现的误差等。 1.3 观测精度的要求
巷坑大桥沉降自动化监测方案 （2015年） 2015年3 月
1.工程概况 2.监测需求及目的 高速列车运行速度快，对桥梁及轨道平整度要求极高，巷坑大桥地处***部位，桥梁的沉降事关列车运行安全，因此原先在各桥墩设置了人工观测水准点。为不影响列车正常运行，提高工作效率，快速、精确掌握大桥沉降变形，实时监控桥梁安全运行，在原人工测点附近安装自动化沉降监测仪器设备，并配置自动化采集装置，通过通信网络连接至管理中心的监控计算机，实现监测数据的自动化采集、存储、计算和图表处理。同时为了监测现场环境温度，可在现场布置温度计。本次可采用南瑞公司RJ-20型智能型精力水准仪用来监测大桥沉降，采用南瑞公司生辰的NZWD型温度计监测现场环境温度，所有传感器均接入DAMS-IV型分布式监测系统实现自动化监测。 3.自动化监测方案 3.1系统原理 整个系统采用了南瑞公司的DAMS—IV型分布式监测系统。由传感器、数据采集单元(DAU)、计算机、信息管理软件及通讯网络构成。各测量控制单元(DAU)对所辖的仪器按照监控主机的命令或设定的时间自动测量，并转换为数字量，暂存于DAU中，并根据系统监控主机的命令向主机传送所测数据(可远程无线传输)。监控主机根据一定的判据对实测数据进行检查和在线监控。监控主机主要是对存储的数据进行处理和分析，并向各级主管部门发送有关安全方面的信息。 3.2仪器选型及技术指标 （1）静力水准仪 智能型静力水准仪广泛应用于桥梁、大坝、船 闸、边坡及地下洞室、地铁、隧洞、矿山、高层 建筑、地基、核电站等不同部位、块体的相对垂
直位移变化进行精密自动化测量。仪器结构简单、适应环境能力强、测量精度高、长期稳定可靠。 主要技术指标： 量程：20mm或50mm； 灵敏度：0.01mm； 精度：0.1mm； 环境温度：－30?C～＋60?C； 相对湿度：≤100% （2）温度计 选用南瑞集团公司研制生产的NZWD型铜电阻式温度计，可接入自动化系统进行自动化测量，技术指标如下： 测量范围：-30℃～+70℃ 测温精度:±0.3℃。 分辨力：≤0.05℃ 电阻温度系数：5℃/Ω （3）数据采集单元 数据采集单元具有智能化结构、强环境适应性、可外接至少8 个传感器、壁挂式安装、设置多种参数、低功耗设计等特点。 主要技术指标： 相应数据采集单元也与之配套地选用该系统 的DAU2000型数据采集单元，由DAU2000 型数 据采集单元箱体、NDA专用不间断电源、NDA通信模块、防潮加热器和多功能分线排等部分组成。 （1）NDA1705型智能传感器数据采集智能模块 NDA1705型数据采集智能模块用于自动采集 RS485信号输出的智能传感器信号。每个模块均具有 独立的CPU、存储单元、测试单元、通讯单元、防护 单元等，各模块间互不影响、独立工作。采用先进
《变形监测数据处理》课程教案 班级 测绘工程 0841-08420-1021 科目变形监测课程类型专业课学时数 4 教学内容第一章绪论 教学目的通过本章的学习，要求学生掌握变形监测的内容、目的与意义，熟悉变形监测技术及其发展，变形分析的的内涵及其研究进展。 重点变形监测的主要内容及其目的 难点本章无难点 教学方法课堂讲授 教学进程 第一讲变形监测的内容、目的与意义（2学时） 第二讲变形监测技术及其发展；变形分析的的内涵及其研究进展（2学时） 课后总结各种工程建筑物、构筑物变形监测的主要内容 变形监测三个方面的目的及三个方面的意义。 熟悉常见的几种变形监测技术，了解变形监测分析的内涵。 作业无 第一章变形监测数据处理 主要参考书: 1.陈永奇,吴子安,吴中如.变形监测分析与预报.北京:测绘出版社,1998 2.吴子安.工程建筑物变形观测数据处理.北京:测绘出版社,1989 3.陈永奇.变形观测数据处理.北京:测绘出版社,1988 4.吴中如.水工建筑物安全监控理论及其应用.北京:高等教育出版社,2003 5.吴中如,顾冲时.大坝原型反分析及其应用.南京:江苏科学技术出版社,2000 6.夏才初,潘国荣.土木工程监测技术.北京:中国建筑工业出版社,2001 7.王尚庆.长江三峡滑坡监测预报.北京:地质出版社,1999
8.李珍照.大坝安全监测.北京:中国电力出版社,1997 9.岳建平等.变形监测技术与应用. 国防工业出版社 2007 10.何秀凤.变形监测新方法及其应用.科学出版社 2007 11.伊晓东等.变形监测技术及应用.黄河水利出版社，2007 12.白迪谋.工程建筑物变形观测和变形分析.西南交通大学出版社，2002 13.朱建军等.变形测量的理论与方法.中南大学出版社，2004 14.唐孟雄等.深基坑工程变形控制.中国建筑工业出版社，2006 15.黄声享等.小浪底水利枢纽外部变形规律研究. 测绘出版社,2008.12 规范: 1.中华人民共和国行业标准.建筑变形测量规范（JGJ8-2007）. 北京:中国建筑工业 出版社,2008 2.中华人民共和国水利行业标准. 混凝土大坝安全监测技术规范（DL/T 5178-2003）. 北京：中国水利水电出版社, 2004 1.1 变形监测的内容、目的与意义 本节要求了解并掌握三方面的内容：变形监测的基本概念；变形监测的内容；变形监 测的目的和意义。 1.1.1 变形监测的基本概念 变形的概念：变形是自然界的普遍现象，它是指变形体在各种荷载作用下，其形状、大小及位置在时空域中的变化。变形体的变形在一定范围内被认为是允许的，如果超出允许值，则可能引发灾害。自然界的变形危害现象时刻都在我们周边发生着，如地震、滑坡、岩崩、 地表沉陷、火山爆发、溃坝、桥梁与建筑物的倒塌等。 变形监测的概念：所谓变形监测，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。其任务是确定在各种荷载和外力作用下，变形体的形状、大小及位置变化的空间状态和时间特征。变形监测工作是人们通过变形现象获得科学认识、检验理论和假设的必要手段。 变形体的范畴：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， 它包括自然的和人工的构筑物。根据变形体的研究范围，可将变形监测研究对象划分为这样 三类： ?全球性变形研究，如监测全球板块运动、地极移动、地球自转速率变化、地潮等； ?区域性变形研究，如地壳形变监测、城市地面沉降等； ?工程和局部性变形研究，如监测工程建筑物的三维变形、滑坡体的滑动、地下开采使引起的地表移动和下沉等。
本技术公开了一种平面移动变形测量系统及其在二维相似模拟实验中的应用，属于采矿工程中相似模拟实验技术领域。其主要结构包括用于盛放相似模拟材料的二维模拟实验台及岩层移动变形测量系统，岩层移动变形测量系统包括框架体、竖向滑轨、测量头、无线数据采集仪及计算机处理系统，通过对岩层移动变形测量系统的具体部件进行结构及位置的限定，在实验过程中，可以适时、真实准确、全方位的观测二维相似材料模型不同位置处的移动变形值，测量的数据实时传输给采集仪，经计算机数据处理系统处理完毕后，实时将岩层移动变形值显示在电脑屏幕上。本技术测量系统中，测量头的对准，数据的测量、传输和处理均自动同步进行，避免了人为误差。 技术要求 1.一种用于二维相似模拟实验的平面移动变形测量系统，其包括岩层移动变形测量系统及用于盛放相似模拟材料的二维模拟实验台，其特征在于： 所述的相似模拟材料逐层铺设在所述的二维模拟实验台内，并在竖直方向上形成若干分层，在各分层相似模拟材料之间撒有云母粉；
所述的岩层移动变形测量系统包括框架体、竖向滑轨、测量头、无线数据采集仪及计算机处理系统，所述的框架体是由左框体、上框体、右框体及下框体依次连接而成的方形结构，在所述的框架体的四个角上均安装有支座； 所述的竖向滑轨为方形杆件，其与所述的框架体之间通过滑槽滑动连接； 所述框架体通过螺栓与所述的二维模拟实验台的左立柱、右立柱固定连接； 所述左框体的右表面与所述二维模拟实验台的左立柱的内表面位于同一竖直平面内，所述下框体的上表面与所述二维模拟实验台的底座的上表面位于同一水平面内； 所述的测量头与所述的竖向滑轨之间通过滑套连接，所述的测量头包括竖直方向测距仪、水平方向测距仪、滑套、对准装置及无线发射器；所述水平方向测距仪垂直于所述的左框体，所述竖直方向测距仪垂直于所述的下框体；所述对准装置沿水平方向布置，并垂直于所述框架体所在的竖直平面；所述水平方向测距仪、竖直方向测距仪和对准装置的轴线在空间交于一点； 所述测量头测得的数据通过所述的无线发射器传输给所述的无线数据采集仪； 所述无线数据采集仪的输出端通过USB接口与所述计算机数据处理系统连接。 2.根据权利要求1所述的一种用于二维相似模拟实验的平面移动变形测量系统，其特征在于：所述的二维模拟实验台整体呈一无上盖的长方体结构，其包括底座、左立柱、右立柱、活动挡板、反力架及千斤顶，所述的左立柱、右立柱固定连接在所述的底座上，所述的左、右立柱均为顶角朝里的U型钢，所述U型钢的两外侧面上均匀开设有若干螺孔，所述的反力架连接在所述的左、右立柱的顶部；所述的千斤顶设置有若干个，其并列设置在所述的反力架的下方，所述的活动挡板设置有若干块，其两端分别可拆卸连接在所述的左、右立柱上。 3.根据权利要求2所述的一种用于二维相似模拟实验的平面移动变形测量系统，其特征在于：每块活动挡板的两端均设置有通透孔，通过所述通透孔与螺栓配合将所述的活动挡板活动连接在左、右立柱上。
沉降观测在建筑物的施工、竣工验收以及竣工后的监测等过 程中，具有安全预报、科学评价及检验施工质量等的职能。通过现 场监测数据的反馈信息，可以对施工过程等问题起到预报作用，及时做出较合理的技术决策和现场的应变决定。一、相关规范及规范性文件要求经建设部批准《工程测量规范》（GB50026-2007）为国家标准，自 2008 年 5 月 1 日起实施。其中，第 5.3.43 1） 7.1.7、（、7.5.6、 10.1.10 条（款）为强制性条文，必须严格执行。《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007）为行业标准，自 2008 年 3 月 1 日起实施。其中，第 3.0.1、3.0.11 条为强制性条文，必须严格执行。原《工程测量规范》（GB50026-93）和《建筑变形测量规程》（JGJ/T8-97）同时废止。此外，经江苏省建设厅审定，确定《建筑物沉降观测方法》（DGJ32／J16-2006）为江苏省工程建设强制性标准，于 2006 年 6 月 1 日起实施，是目前省内建筑物沉降观测参考的主要规范依据。二、沉降观测的对象根据《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007）第 3.0.1 条（强条）及昆建协字（2008）第 11 号文要求，下列建筑物在施 工及使用期间需进行沉降观测： A、地基基础设计等级为甲级的建筑物； B、复合地基或软弱地基上的设计等级为乙级的建筑物； C、加层、 扩建建筑物； D、受邻近深基坑开挖施工影响或受地下地下水等环境因素变化影响的建筑物； E、需要积累建筑经验或进行设计反分析的
工程； F、创优工程。在此需要明确的概念是地基基础设计等级。《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）中第 3.0.1 条作如下定义： 6 若工程明显为地基基础设计等级丙级的建筑物（如地基条件较好的．层住宅楼等），就不需要沉降观测（创优工程除外）。若不能确定地基基础设计等级，或者有疑问，就请设计单位明确是否需要沉降观测，并请书面答复或者写入图纸会审记录中。三、沉降观测点的布设建筑物确定需要进行沉降观测之后，在工程开工之初，应根据设计图纸的安排做好沉降观测策划工作、制定沉降观测方案，对于符合条件的应委托有资质的单位观测，适时埋设观测点。根据《建筑物沉降观测方法》DGJ32/J18-2006 和《建筑变形测量规范》JGJ8-2007 的要求，沉降观测点应布设在能全面反映建筑物地基变形特征的点位，砌筑小阴井加以保护，宜选在下列位置： A、建筑物的四角、大转角及沿外墙每 10~15m 处或每隔 2～3 根柱基上； B、高低层建筑物、新旧建筑物、纵横墙等交接处的两侧，不同地质条件、不同荷载分布、不同基础类型、不同基础埋深、不同上部结构、建筑裂缝、后浇带、沉降缝和伸缩缝的两侧，人工地基与天然地基接壤处及填挖方分界处； C、宽度大于或等于 15 米，或宽度小于 15 米但地质条件复杂以及膨胀土地区的建筑物的承重内隔（纵）墙设内墙点，以及框架、框剪、框筒、筒中筒结构体系的楼、电梯井和中心筒处； D、筏基、箱基的四角和中部位置处； E、多层砌体房屋纵墙间距 6~10 米横墙