現(xiàn)代變形監(jiān)測重點內(nèi)容與思考題答案

第1章變形監(jiān)測概述一、什么是工程建筑物的變形？對工程建筑物進(jìn)行變形監(jiān)測的意義何在？工程建筑物的變形：由于各種相關(guān)因素的影響，工程建筑物及精密設(shè)備都有可能隨時間的推移發(fā)生沉降、位移、撓曲、傾斜及裂縫等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象統(tǒng)稱為變形。變形監(jiān)測：利用專門的儀器和設(shè)備測定建(構(gòu))筑物及其地基在建(構(gòu))筑物荷載和外力作用下隨時間而變形的測量工作。外部變形監(jiān)測又稱變形觀測，其主要內(nèi)容有建(構(gòu))筑物的沉降觀測、位移觀測、傾斜觀測、裂縫觀測、撓度觀測等。程質(zhì)量和使用安全；更好地了解建(構(gòu))筑物變形的機(jī)理，驗證有關(guān)工程設(shè)計的理論和地殼運(yùn)動的假說，建立正確的變形預(yù)報理論和方法；以及對某種工程的新結(jié)構(gòu)、新材料和新工藝的性能作出科學(xué)的客觀評價。二、工程建筑物產(chǎn)生變形的主要原因，及變形的分類？建筑物的影響等。(2)與建筑物本身相聯(lián)系的原因：如建筑物本身的荷重、建筑物的結(jié)構(gòu)、形式以及動荷載的作用、工藝設(shè)備的重量等。分類：(1)按變形性質(zhì)可以分為周期性變形和瞬時變形(2)按變形狀態(tài)則可分為靜態(tài)變形和動態(tài)變形三、變形監(jiān)測的主要任務(wù)和目的？其在兩個觀測周期間的變化量；或采用自動遙測記錄儀監(jiān)測建(構(gòu))筑物的瞬時變形。目的：(1)監(jiān)測——以保證建(構(gòu))筑物的安全為目的，通過變形觀測取得的資料，可以監(jiān)視工程建筑物的變形的空間狀態(tài)和時間特性；在發(fā)生不正常現(xiàn)象時，可以及時分析原因，采取措施，防止事故發(fā)生，以保證建(構(gòu))筑物的安全。(變形的幾何分析)究其資料，可以驗證設(shè)計理論，所采用的各項參數(shù)與施工措施是否合理，為以后改進(jìn)設(shè)計與施工方法提供依據(jù)。(變形的物理解釋)四、高層建筑的主要變形特點？(1)基礎(chǔ)較深，需進(jìn)行基坑回彈測量(2)沉降量較大，需進(jìn)行沉降觀測(3)樓體高力矩大，需進(jìn)行傾斜觀測(4)風(fēng)荷載大，需進(jìn)行風(fēng)振測量(5)墻體溫差大，需進(jìn)行日照變形觀測五、制約變形監(jiān)測質(zhì)量的主要因素有哪些？(1)觀測點的布置；(2)觀測的精度與頻率；(3)觀測所進(jìn)行的時間。六、確定變形監(jiān)測精度的目的和原則？變形監(jiān)測的精度，取決于建筑物預(yù)計的允許變形值的大小和進(jìn)行觀測的目的。如何根據(jù)允許變形值來確定觀測的精度，因其與觀測條件和待測建(構(gòu))筑物的類型以及觀測的目的相關(guān)。七、確定變形監(jiān)測的頻率主要由哪些因素決定？應(yīng)遵循什么原則？(一)因素:觀測的頻率取決于變形值的大小和變形速度，同時與觀測目的也有關(guān)系。(二)原則:1.變形監(jiān)測的頻率應(yīng)以既能系統(tǒng)地反映所測變形的變化過程，又不遺漏其變化的時刻為原則，根據(jù)單位時間內(nèi)變形量的大小及外界因素的影響來確定。2.當(dāng)實際觀測中發(fā)現(xiàn)異常情況時，則應(yīng)及時相應(yīng)地增加觀測次數(shù)。八、簡述變形監(jiān)測的主要技術(shù)和數(shù)據(jù)處理分析的主要內(nèi)容。主要技術(shù)：(1)地面測量方法：包括常規(guī)幾何水準(zhǔn)測量、三角高程測量、方向角度測量、距離測量等；(2)空間測量技術(shù)：包括衛(wèi)星定位、合成孔徑雷達(dá)干涉等；(3)攝影測量和地面激光掃描；(4)專門測量手段：包括激光準(zhǔn)直、各類傳感器測量和應(yīng)變計測量等。1．成因分析(定性分析)：成因分析是對結(jié)構(gòu)本身(內(nèi)因)與作用在結(jié)構(gòu)物上的荷載(外因)，加以分析、研究，確定變形值變化的原因和規(guī)律性。2．統(tǒng)計分析(定量分析)：根據(jù)成因分析的結(jié)果和其他相關(guān)影響，對實測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，剔的函數(shù)關(guān)九、我國開展變形監(jiān)測工作的主要內(nèi)容?！境两涤^測】(1)基坑回彈測量(2)地基分層沉降觀測(3)建筑場地沉降觀測(4)建筑物的縫觀測(8)日照變形觀測和風(fēng)振測量第2章垂直位移與水平位移觀測1．測量標(biāo)志按其性質(zhì)和用途分別分為哪幾種？工作性質(zhì)分類：(1)平面標(biāo)志用來構(gòu)成測量建筑物平面位移的平面控制網(wǎng)。(2)高程標(biāo)志則構(gòu)成觀測建筑物沉降或進(jìn)行垂直位移觀測的高程控制網(wǎng)。(1)變形點又稱變形觀測點：直接埋設(shè)在所要觀測研究的建(構(gòu))筑物上，它們和待測建筑物一起移動，以表明建筑物空間位置的變化。(2)工作基點即測量控制點：(包括測站點、聯(lián)系點、檢核點和定向點等工作點)，儀器安置在工作基點上以測定變形點的平面位置和高程。(3)基準(zhǔn)點：是變形監(jiān)測控制網(wǎng)的基礎(chǔ)，通常埋設(shè)在變形地區(qū)之外，便于長期保存和具有很好的穩(wěn)定性，是建(構(gòu))筑物是否產(chǎn)生變形的參照點2．什么叫變形點？有哪些結(jié)構(gòu)要求？ (1)變形點(觀測點)應(yīng)與研究的建筑物牢固地連接在一起，隨建筑物的變形而移動。(2)標(biāo)志能長期保存，不受破壞。(3)變形點與工作基點能互相通視，目標(biāo)鮮明，便于觀測。(4)可安置相應(yīng)的儀器設(shè)備等。平高點即平面高程控制點4．什么叫基準(zhǔn)點？基準(zhǔn)點的結(jié)構(gòu)和埋置分別有哪些要求？(1)標(biāo)志能長期保存。這種標(biāo)志通常采用鋼筋混凝土或金屬材料制成。(2)標(biāo)志應(yīng)穩(wěn)定不動。標(biāo)志的埋設(shè)位置應(yīng)仔細(xì)選擇，遠(yuǎn)離變形區(qū)域，并將其基礎(chǔ)埋設(shè)到可靠的(3)標(biāo)志的上部結(jié)構(gòu)應(yīng)便于測量儀器和設(shè)備以要求的精度進(jìn)行安置和對中。標(biāo)志露出地面的高度要適當(dāng)，標(biāo)志之間通視良好，便于觀測。(4)標(biāo)志頭上應(yīng)有可微動的裝置，以便將標(biāo)志中心移到設(shè)計的位置。5．高程基準(zhǔn)點為何采用雙金屬標(biāo)志？試用公式推導(dǎo)說明雙金屬標(biāo)志的原理。為了避免由于溫度變化對標(biāo)志高程的影響，可設(shè)計并埋設(shè)雙金屬標(biāo)志。利用鋼管和鋁管具有不同的溫度膨脹系數(shù)，在變形監(jiān)測的同時，測定兩管長度的變化差值并加以改正，即可達(dá)到消除由于溫度變化對標(biāo)志高程影響的目的。推導(dǎo)：鋼00鋼0鋼因為溫度t未知，且難以測定；故實際測量時，測定鋼、鋁兩管的伸縮差值，即鋼鋁0鋼鋁鋼0鋼鋁0鋁鋼鋁0鋼鋁鋼La鋼鋁鋼鋁鋼鋁鋼鋁6．垂直位移觀測的主要內(nèi)容和測量方法有哪些？垂直位移觀測主要包括：基坑回彈觀測、地基土分層沉降觀測、建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)及結(jié)構(gòu)本身的沉降觀測、地表沉降觀測等。常用方法主要有：水準(zhǔn)測量、液體靜力水準(zhǔn)測量和三角高程測量等。7．簡述沉降觀測點布置的基本要求與具體方法。有施工組織計劃者提出布置方案，在施工期間進(jìn)行埋設(shè)。便于觀測，并使其在整個觀測期間不被破壞。部位布置觀測點。當(dāng)建筑物較大時，沿著建筑物的周邊每隔10~15m布置一個觀測點；對于混合結(jié)構(gòu)，觀測點布置在承重墻上；對于框架結(jié)構(gòu)，可隔一、二個柱子設(shè)觀測點。觀測點。觀測點的布置視地基、建筑結(jié)構(gòu)及觀測要求而定。對于一般工業(yè)建筑來說，除了柱子基礎(chǔ)上布設(shè)觀測點之外，在主要設(shè)備基礎(chǔ)的四周以及動荷載四周和地質(zhì)條件不良之處也要布置觀測點。對于電視塔、水塔、煙囪、油罐、高爐等高聳建(構(gòu))筑物，應(yīng)沿周邊在與基礎(chǔ)軸線相交的對稱位置上布點，且點位不少于4個。時，以布設(shè)在基礎(chǔ)中心線上為宜，條件不允許時，也可布設(shè)在基礎(chǔ)邊緣。分層沉降觀測點埋設(shè)得最大深度應(yīng)達(dá)到理論計算的受壓層的底部，其余各層觀測點的深度和數(shù)量應(yīng)根據(jù)土層和應(yīng)力的大小而定。8．什么是沉降水準(zhǔn)測量？沉降觀測有哪幾種方法？為測定建筑物沉陷量所進(jìn)行的水準(zhǔn)測量工作稱為沉降水準(zhǔn)測量。幾何水準(zhǔn)測量、液體靜力水準(zhǔn)測量、短視線三角高程測量。9．沉降水準(zhǔn)測量的精度等級是如何確定的？沉降水準(zhǔn)測量精度等級的選取，取決于觀測對象預(yù)計沉降量的大小和觀測目的。由下列換算公式計算出單程觀測測站高差中誤差μ，則可得沉降水準(zhǔn)測量等級精度指標(biāo)m0。==M25010．沉降水準(zhǔn)測量的主要誤差來源？測站中誤差如何確定？1.觀測誤差(1)照準(zhǔn)誤差(2)符合水準(zhǔn)器氣泡居中的誤差(3)讀數(shù)誤差；2.儀器誤差(1)調(diào)焦誤差(2)水準(zhǔn)尺分劃誤差(3)尺底不平的誤差(4)水準(zhǔn)儀的i角誤差；3.外界條件的影響(水準(zhǔn)尺立尺不直的誤差和其他外界條件的影響)(1)單轉(zhuǎn)點法每測站的高差中誤差(2)雙轉(zhuǎn)點法每測站的高差中誤差11．水準(zhǔn)線路的環(huán)線閉合差及限差如何確定？(3)每測站的高差允許值=2m(取2倍測站高差的中誤差為每測站的高差允許值)h站(4)沉降水準(zhǔn)測量環(huán)線閉合差的限差nnnnn為水準(zhǔn)線路環(huán)線的測站數(shù)12．觀測點高程的中誤差如何計算(加權(quán))？若不考慮起始誤差的影響，則Hi1、Hi2的中誤差分別為：m=mH站nn1i點的高程Hi是Hi1和Hi2的加權(quán)平均值，即H==iP+Pn12i點的高程Hi的中誤差按加權(quán)平均值中誤差計算：13．什么是水準(zhǔn)線路的最弱點？最弱點的沉降量及其精度是如何計算的？根據(jù)誤差理論可知，水準(zhǔn)環(huán)線最弱點就是環(huán)線的中點(最弱點即整個水準(zhǔn)路線中精度最低點)nnmm=士m12巴m=士站nHi站nHmax214．沉降水準(zhǔn)測量實施有哪些要求和注意事項？其觀測周期如何確定？要求：1．水準(zhǔn)線路應(yīng)力求站數(shù)最小，不得超過限制的測站數(shù)。m22．當(dāng)觀測點較n=2.imaxmaxm2站開環(huán)線上的最弱點。3．如果個別點難以編入環(huán)線時，可用中視法觀測兩次，并在環(huán)線上注明。注意事項：1．工程開測前，應(yīng)對水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺進(jìn)行檢驗和校正。2．觀測前應(yīng)檢查各觀測點和水準(zhǔn)點是否符合要求，有無松動情況，以便作業(yè)順利進(jìn)行。3．觀測時采取措施減少溫度和大工進(jìn)度，以便繪制沉降量與荷載關(guān)系曲線圖。5．沉降觀測中應(yīng)采取“三固定”的辦法來提高觀測點沉降量的精度，即在沉降觀測中固定觀測人員，固定所用儀器和在施測中固定施測路線(鏡位與轉(zhuǎn)點)。15．為什么要進(jìn)行地基分成層沉降觀測？當(dāng)建筑物比較重要而地基情況復(fù)雜時，為了研究各土層壓實情況，應(yīng)布置分層沉降觀測點。布點時，以布設(shè)在基礎(chǔ)中心線上為宜，條件不允許時，也可布設(shè)在基礎(chǔ)邊緣。分層沉降觀測點埋設(shè)得最大深度應(yīng)達(dá)到理論計算的受壓層的底部，其余各層觀測點的深度和數(shù)量應(yīng)根據(jù)土層和應(yīng)力的大小而定。16．三角高程測量的基本原理？有哪些誤差？如何消除或減小誤差的影響？球氣差改正包括：球差改正f1和氣差改正f2D2D1h2RD2D22RRR117．傾斜測量的概念？地面傾斜測量主要有哪幾種方法？傾斜測量應(yīng)包括兩類：(1)相對于水平面的傾斜測量；(2)相對于垂直面的傾斜測量。相對于水平面傾斜測量的主要方法有三種：(1)精密水準(zhǔn)測量方法(2)傾斜儀測量方法(3)液體靜力水準(zhǔn)測量方法18．傾斜測量儀如何分類？主要有哪幾種？傾斜儀按用途分為兩類：(1)測量水平度的傾斜儀；(2)測量垂直度的傾斜儀。傾斜儀按構(gòu)造分為三類：(1)水準(zhǔn)管式傾斜儀(氣泡式)；(2)電子傾斜儀；(3)垂直鐘傾斜儀。19．液體靜力水準(zhǔn)測量的基本原理？其讀數(shù)方法有哪幾種？基本原理就是物理學(xué)中的連通管原理。假設(shè)兩容器中：1、液體的密度分別為ρ1、ρ2；2、液面所受壓強(qiáng)分別為p1、p2；3、液面至假定高程基準(zhǔn)面的高程為H1、H2；4、重力加速度為g根1112221212121．目視法采用容器壁上分劃線的讀數(shù)，直接目視讀取液面的位置。該法由于刻劃誤差以及人眼分辨率的限制，很難達(dá)到較高的精度，一般為±1mm。結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。2．目視接觸法利用轉(zhuǎn)動測微器(測微圓環(huán))，帶動觸針(水位指針)上下移動。根據(jù)光學(xué)折射原理，在液體表表面，當(dāng)觸針尖端的兩象正好該法具有較高的精度，其最小讀數(shù)可達(dá)0.01mm。且效率低。最大的缺點是不能實現(xiàn)觀測自動化，不能進(jìn)行連續(xù)觀測。這就失去了液體靜力水準(zhǔn)測量的一大特點，也限制了儀器的使用范圍。利用液面上的浮體與位移傳感器相連，當(dāng)液面高度變化時，使得浮體升降，引起傳感器電量發(fā)生變化，從而完成非電量(液體升降值)向電量轉(zhuǎn)換的過程。4．光電接觸法采用控制電路裝置帶動觸針上下移動，當(dāng)針尖與液面(此時液體必須是導(dǎo)電液)接觸的瞬間，電路自動記錄信號，經(jīng)處理后可計算出液面的位置，精度可達(dá)±0.02mm。20．液體靜力水準(zhǔn)測量主要誤差來源？適用場合？誤差來源1．觀測誤差—有讀數(shù)、目視、接觸判斷誤差等2．儀器誤差①儀器的零點誤差②儀器安置誤差③觀測頭傾斜誤差④量測設(shè)備的誤差⑤觀測系統(tǒng)聯(lián)結(jié)部件溫度變形誤差⑥液體流失造成的誤差3．外界條件的影響①外界振動的影響②溫度的影響③氣壓的影響④液體蒸發(fā)的影響⑤液體污染酒精和油等，各有優(yōu)缺點。2．應(yīng)用場合①大型水電樞紐的沉降位移觀測(廊道內(nèi))；②現(xiàn)代大型實驗設(shè)備的安裝、調(diào)試和監(jiān)測；③高速軌道和大型平面的抄平；④地震預(yù)報及地質(zhì)構(gòu)造和固體潮的測定；⑤輻射、污染地區(qū)和場所的自動遙測等。第2章垂直位移與水平位移觀測一、簡述基準(zhǔn)線法進(jìn)行水平位移觀測的基本原理，及需注意的主要問題。視準(zhǔn)線法又稱基準(zhǔn)線法，測量的原理是以通過建筑物軸線或平行于建筑軸線的固定不變的鉛直平面為基準(zhǔn)面，并以此為根據(jù)測定建筑物的水平位移。視準(zhǔn)線法進(jìn)行水平位移觀測的主要問題：1.保證基準(zhǔn)面穩(wěn)定(1)端點強(qiáng)制對中,對中誤差<0.1mm(2)檢核端點變化,并施加改正2.提高觀測精度(1)精密設(shè)計測量標(biāo)志點的照準(zhǔn)覘牌(2)選擇良好的觀測時段,優(yōu)化觀測程序二、基準(zhǔn)線法主要有哪幾種具體觀測方法？【各有何優(yōu)缺點？主要誤差來源？巴無】1.活動覘牌法:活動覘牌法又稱移動覘牌法，是利用直接安置在觀測點上的移動覘牌來測量偏離值。移動覘牌讀數(shù)尺上最小分劃為1mm，利用游標(biāo)可以讀到0.01mm。2.測小角法:測量小角度法是利用精密經(jīng)緯儀(如DJ2型以上的經(jīng)緯儀)精確地測出基準(zhǔn)線與置鏡點到觀測點視線之間所夾的微小角度，并按下式計算偏離值。3.激光準(zhǔn)直法：激光準(zhǔn)直法是由激光束建立基準(zhǔn)線的方法，根據(jù)其測定偏離值的原理不同，又可分為激光經(jīng)緯儀準(zhǔn)直與波帶板激光準(zhǔn)直。(1)激光經(jīng)緯儀準(zhǔn)直(2)波帶板激光準(zhǔn)直4.引張線法：在兩端工作基點A、B上用重錘拉緊一直徑約0.6mm~1.2mm的不銹鋼絲建立基準(zhǔn)線，測定中間各觀測點的偏離值。三測回觀測平均值的精度可達(dá)±0.03mm。三、基準(zhǔn)線端點的檢核主要有哪幾種方法？如兩端點確有位移，則對觀測點偏離值有何影響，推導(dǎo)公式并分析其精度。1.三角測量法；2.后方交會法；3.延長基準(zhǔn)線法不再是Li’，而變成了Li。由圖不難看出，端點位移對偏離值的影響為:P點實際偏離AB基準(zhǔn)線的偏離值為:iiiiSiBAB假設(shè)Pi點首次觀測時，偏離基準(zhǔn)線的偏離值為L’0i，則所求該點的實際位移值為:因觀測點至基準(zhǔn)線端點距離為一常數(shù)，令S因觀測點至基準(zhǔn)線端點距離為一常數(shù)，令K=iBiSAB故上式寫成：Pi點位移值的精度計算公式:S1對上述中誤差計算公式進(jìn)行分析：(1)當(dāng)觀測點在基準(zhǔn)線中點時，取K=iB=巴AB1m2=2m2+m2di測2端(2)當(dāng)觀測點靠近任一端點時，對基準(zhǔn)線法的精度進(jìn)行分析：(1)當(dāng)觀測點在基準(zhǔn)線中點時：取近似值：K=0或K=1巴m2=2m2+m2iid測端1m2=2m2+m2di測2端 (2)當(dāng)觀測點靠近任一端點時：m2=2m2+m2d測端由此可見，觀測點越靠近基準(zhǔn)線端點，則端點位移對變形觀測的影響越大。但此時，實際測定觀測點偏離值的精度較高，因此，在實際變形觀測工作中，仍認(rèn)為在整條基準(zhǔn)線上測定觀測點位移值的精度均勻一致，即整條測線上任意點位移值的精度比較接近。四、推導(dǎo)并分析測小角法的精度公式，如何確定測小角法的觀測測回數(shù)？測小角法基本公式：1.對距離的測量精度要求因測距精度明顯高于測角精度，通常取ipmm人smmm=編i巴m=編ii巴Si=編iiiiim1假設(shè)mΔi=0.5mm，Δi＝40mm，則K=SSi=253im1假設(shè)mΔi=0.5mm，Δi＝100mm，則K=SSi=632i1規(guī)定測小角法對距離的測量精度要求為：K共2.對角度的測量精度要求因?qū)嶋H工作中的測距誤差非常小，故略去中誤差公式右邊第二項后，即可得：11mm2=S2m2+a2m2巴m=aiS觀測小角度時主要誤差來源為照準(zhǔn)誤差，由誤差傳播定律可求得：avvipvpv角度測回數(shù)n的確定設(shè)測站至觀測點的水平距離S=200m，測定偏離值的精度為m=0.5mm?，F(xiàn)用望遠(yuǎn)鏡放大倍數(shù)為Δ40倍的DJ1級經(jīng)緯儀進(jìn)行觀測，那么小角度應(yīng)觀測幾個測回？am編=s巴m=aSp206265p測量小角度必須滿足的精度M=m=士人0.5=士0.52paS編200人1000小角度觀測一測回的中誤差m=m=士=士1.5pav40所以要使小角度達(dá)到規(guī)定的精度，則小角度觀測的測回數(shù)n應(yīng)滿足mm21.52aanM20.522a五、繪圖說明前方交會法進(jìn)行水平位移觀測的基本原理，并計算位移值。待測點P待測點P的總位移量：P=P+P其位移方向由ΔxP和ΔyP的符前方交會法的基本原理是利用兩個或兩個以上穩(wěn)定的已知點作為測站點和定向點，分別用高精度光學(xué)經(jīng)緯儀(或電子全站儀)測定觀測點方向與定向點方向之間的水平角，從而求出待定觀測點的坐標(biāo)。不同周期觀測所得到的坐標(biāo)差，即為該點的位移量。P1AP1BPP2AP2BPxx2y2六、簡述建筑物產(chǎn)生傾斜和裂縫的主要原因。傾斜的主要原因:由于建筑物地基基礎(chǔ)的整體不均勻沉降(或其他工程質(zhì)量原因)。裂縫的主要原因:由于建筑物地基基礎(chǔ)的局部不均勻沉降(或其他工程質(zhì)量原因)。七、一般建筑物的傾斜觀測主要有哪幾種方法？傾斜角、傾斜度和傾斜位移量如何計算？HHLB的不均勻沉降差；H－建筑的高度)維激光掃描儀八、簡述經(jīng)緯儀投影法和經(jīng)緯儀測算法的【區(qū)別無】和觀測步驟。經(jīng)緯儀投影法:用經(jīng)緯儀對建筑物的上下墻角進(jìn)行投影，再用圖解的方法得到該建筑物的傾斜位經(jīng)緯儀測算法步驟：1.在建筑物延長線上,距墻角1.5~2.0H(樓高)的地面P1點安置經(jīng)緯儀(或全站儀),并測量儀器至2.測定建筑物頂部和下部兩觀測點標(biāo)志間的水平角θ13.計算傾斜偏離值:9e=1L4.首次觀測得到e10,以后第i觀測周期結(jié)果為e1i,則建筑物的傾斜位移值為:5.在AP1的垂直位置上,用上述同樣方法選定P2點安置經(jīng)緯儀,測算得建筑物在該方向上PP1和Δ2得到該建筑物總的傾斜位移值:=2+2九、繪圖說明利用縱橫軸線法進(jìn)行塔式建筑物傾斜觀測的原理和步驟。((1)在塔式建筑物縱橫兩軸線的延長線上選定測站點C1，與建筑物之間的距離約為建筑物高度H的1.5~2倍，選一起始方向D點，1 (2)分別計算建筑物底部中心位置a1和頂部中心b1的方向值:βa1和βb1(3)計算建筑物頂部中心a1相對于底部中心b1的傾斜角:θ1若傾斜角θ1=0,則無傾斜(4)計算建筑物在C1a1垂直方向上的傾斜位移量:e1 (5)用上述同樣的方法,在C1a1的垂直方向上選定另一測站點C2,(6)計算建筑物在C2a2垂直方向上的傾斜位移量:e2(7)計算建筑物總傾斜位移值Δ及傾斜度i十、試推導(dǎo)前方交會法進(jìn)行塔式建筑物傾斜觀測的基本公式。(xA，yA)、(xB，yB)待測建筑物頂部中心點為P點。(1)在A、B兩點上分別安置經(jīng)緯儀，瞄準(zhǔn)P點或其邊緣，測算出α(2)計算待定點P點坐標(biāo)(xP，yP),基本公式:由基本公式:B同理得到若首次觀測得到:則傾斜位移量為:〈第i次觀測時,P點總位移量為:=x2+y2PiPi第3章變形觀測新技術(shù)及工程實例1．全球定位系統(tǒng)GPS進(jìn)行工程建(構(gòu))筑物變形監(jiān)測的特點和應(yīng)用方式有哪些。特點：1．測站間無須通視;2．可同時提供監(jiān)測點的三維位移信息;3．全天候監(jiān)測;4．監(jiān)測精度高;5．GPS大地高可用于垂直位移測量;6．操作簡便，易于實現(xiàn)監(jiān)控自動化;7．具有嚴(yán)格定義的參考系統(tǒng)8．利用GPS進(jìn)行變形監(jiān)測，存在的缺點：(1)GPS觀測會受到現(xiàn)場環(huán)境的影響(2)GPS信號受大氣的影響應(yīng)用方式：1．地殼形變觀測(1)甚長基線干涉測量系統(tǒng)(VLBI)(2)衛(wèi)星激光測距系統(tǒng)(SLR)(3)全球定位系統(tǒng)(GPS)2．大壩變形觀測3．高層建筑物變形觀測4．大型橋梁變形觀測2．GPS變形監(jiān)測的主要過程、步驟應(yīng)注意的問題。1．GPS觀測站選擇與標(biāo)志建立(1)GPS測站的設(shè)置應(yīng)盡可能避開易產(chǎn)生多路徑效應(yīng)和易受電磁場影響的地方。(2)GPS測站應(yīng)設(shè)立穩(wěn)固的標(biāo)石，盡量采用強(qiáng)制對中裝置，保持點位的穩(wěn)定，便于長期觀測。(3)GPS接收天線應(yīng)高出地面0.5米以上。(4)GPS參考站與監(jiān)測點之間距離不要太遠(yuǎn)。2．觀測模式的選擇GPS變形監(jiān)測分為定期重復(fù)觀測和連續(xù)性觀測兩種模式。3．?dāng)?shù)據(jù)采集與傳輸4．GPS數(shù)據(jù)處理3．SAR為什么要采用側(cè)視和合成孔徑雷達(dá)成像？斜視SAR波束指向靈活機(jī)動，提高了載機(jī)平臺的安全性和隱蔽性。斜視SAR可對前方目標(biāo)提前成像，對后方目標(biāo)再次成像，能靈活的選擇成像區(qū)域。主要特點：高精度(可達(dá)毫米級)、大范圍、全天候合成孔徑雷達(dá)干涉測量是上世紀(jì)60年代逐步發(fā)展起來的一種遙感技術(shù)。簡稱：InSAR；SAR是合成孔徑雷達(dá)遙感成像。InSAR是1．合成孔徑雷達(dá)遙感成像(SAR)2．電磁波干涉測量兩大技術(shù)的融合局限：1、在實際干涉數(shù)據(jù)處理中，采用三角函數(shù)運(yùn)算則丟失了相位的整周數(shù)，只能得到干涉相位的主值(即纏繞相位)，必須通過解纏算法恢復(fù)相位完整值。2、由于相位差的周期性變化，干涉條紋比較模糊，主要由信號噪聲引起。5．二次差分干涉DInSAR的目的是什么？有哪幾種方法？在提取地表形變信息時從初始干涉圖中予以剔除，這就是所謂的二次差分干涉DInSAR(DifferentialInSAR)在忽略大氣和噪聲影響的前提下，DInSAR的具體方法主要有三種：兩軌法、三軌法、四軌法6．纏繞相位和相位解纏的含義是什么？則丟失了相位的整周數(shù)，只能得到干涉相位的主值(即纏繞相位)，必須通過解纏算法恢復(fù)相位完整值。7．近景攝影測量用于變形監(jiān)測主要有哪幾種攝影方式，繪圖表示并說明其特點。地面立體攝影測量根據(jù)主光軸和攝影基線的相對位置不同，其攝影方式分為正直攝影、等偏攝影、交向攝影和等傾斜攝影等。1．正直攝影是立體像片對的攝影主光軸水平，相互平行并且都垂直與攝影基線方向。2．等偏攝影是立體像片對的攝影主光軸水平，相互平行且與攝影機(jī)基線的垂直方向偏離一定的角度。3．交向攝影方式是指左，右攝影機(jī)主光軸在保持水平的情況下，相交成γ角的攝影方式。4．等傾攝影將地面攝影儀的攝影機(jī)光軸向上或向下在左右攝影站上作等傾ω角的攝影。8．簡述三維激光掃描儀的分類和技術(shù)特點。各種三維激光掃描儀的技術(shù)特點1．脈沖式三維激光掃描儀測距范圍最大(幾百到幾公里)、而且不受環(huán)境光線影響，但單點精度較差，掃描頻率較低，適合于室外和大型工程使用。高、掃描頻率快，適合用于室內(nèi)精度要求很高的環(huán)境。3．基于相位式的三維激光掃描儀結(jié)合了以上兩種方式的優(yōu)點，同時也繼承了兩種方式的缺點。測距范圍和受環(huán)境影響程度比三角式好，精度和掃描頻率比脈沖式好。第4章變形觀測數(shù)據(jù)處理1．變形監(jiān)測技術(shù)資料主要包括哪些內(nèi)容？變形監(jiān)測技術(shù)資料主要包括：1．變形監(jiān)測技術(shù)方案設(shè)計(監(jiān)測方案編制)；2．變形監(jiān)測工作技術(shù)總結(jié)；3．變形觀測數(shù)據(jù)、計算、分析等成果的編制與匯總。2．變形監(jiān)測方案編制的步驟和主要內(nèi)容。監(jiān)測方案編制的步驟(1)收集監(jiān)測工作所需的基礎(chǔ)技術(shù)資料；(2)現(xiàn)場踏勘，了解掌握周圍環(huán)境；(3