餐厅沉降观测及数据处理方案设计毕业论文

餐厅沉降观测及数据处理方案设计摘要本文对变形监测目前的主要应用技术与方法进行了概述，对变形监测各项技术的未来发展趋势进行了一定论述。经过对高级中学餐厅出现的墙体裂缝、餐厅漏水等问题的实际考察后，设计出了餐厅的沉降观测及数据处理的具体方案，并对首期观测数据进行了分析处理，对餐厅的后期观测和问题的治理给出了一定建议。本设计主要针对某学校餐厅的实际设计出了具体的变形监测方案，其主要内容包括：餐厅变形监测的内容；监测的方法、使用的仪器和监测的精度；水准基点的埋设和沉降观测点的布置；监测的周期；数据的处理方法和变形的分析方法等。并对首期观测数据进行了几何分析，绘制出了观测点的沉降曲线。该设计是针对某学校餐厅具体问题制定的，他对餐厅所出现问题的处理有建设性指导意义，对餐厅的正常运营作用巨大。关键词：变形观测水基准点沉降观测点沉降曲线HighSchoolRestaurantLuliangsettlementobservationanddataprocessingdesignAbstractInthispaper,themaindeformationmonitoringtechnologyandmethodsofapplicationaresummarizedonthedeformationofthetechnologytomonitorthetrendofthefuturedevelopmentofacertainpaper.AfterhighschoolCityRestaurantemergingcracksinthewall,restaurantsleakageandsoonaftertheactualstudy,designedtherestaurant'ssettlementobservationanddataprocessingofthespecificprogram,thefirstphaseofobservationandanalysisofdataprocessing,ontherestaurantthelatterobservationandtheissueofgovernanceisgivenacertainproposal.ThedesignofthemainCityHighSchoolfortheactualdesignoftherestaurantspecificdeformationmonitoringprograms,Itsmaincontentsinclude:thecontentsofdeformationmonitoringRestaurant;monitoringmethods,theuseofprecisioninstrumentsandmonitoring;standardslaidbasispointsandobservationpointsofthelayoutofthesettlement;monitoringcycle;dataprocessingmethodsanddeformationanalysismethods.Thefirstobservationofthegeometricdataanalysis,mappingoutsettlementcurveoftheobservationpoints.ThedesignisCityHighSchoolforthespecificquestionsformulatedbytherestaurant,heappearedontherestauranttodealwiththeissueofconstructiveguidanceontheroleofthenormaloperationoftherestaurant'sgreat.Keywords:deformationobservationdatumbenchmarksettlementobservationpointsettlementcurve第一章变形观测理论与技术进展综述第一节变形观测理论与进展一、变形观测的定义及发展（一）变形观测的定义变形观测是指对特定的建（构）筑物在其荷载情况下，在其外部周围（不受影响）布设观测网作为基准点，在观测建（构）筑物上布设观测点，定期地测量观测点相对基准点的变化量，对其定期观测的数值进行比较，了解观测物的变形随时间的发展情况，测定建筑物及其地基在建筑物本身的荷载或受外力作用下，一定时间段内所产生的变形量及其数据的分析和处理工作。内容主要包括沉降、倾斜、位移、挠曲、风振等变形观测项目。（二）变形观测的目的从宇宙中的星球到我们生活的地球及其地区、城市，甚至一个具体的建筑物以至物体的构件都存在着变形。变形总是存在的，但变形超过一定的限度会给我们的生命和财产带来危险。一个工程从施工开始到竣工，以及建成运营后很长一段时间，高楼（沉降）、大坝（位移）、高烟囱（倾斜）等变形是不可避免的，因而，变形观测的一个重要目的在于检查各种工程建筑物和地质构造的稳定性，对变形进行几何分析，掌握规律，预测预报变形，达到工程安全运行的目的。变形观测的另一个重要的目的是科学研究，对变形进行解释，验证工程建筑物的设计理论及地壳运动的假说和地质勘察资料和设计数据的可靠程度，研究变形的原因和规律，改进工程建筑物设计，建立正确的变形预报的理论与方法。（三）变形观测的特点1．精度要求高。与其他测量工作相比，变形观测要求的精度高。用于实用的目的，一般要求精度达到1mm。在对建筑物变形观测中，为了准确地反映出建筑物的变形情况，测量的误差应小于变形量的1/10～1/20。2．重复观测。变形观测网必须相隔一定时间进行重复观测，只有重复观测，才能从观测点坐标或高程的变化中发现变形。3．严密地进行数据处理。有许多变形体的变形都较小，有时与测量误差有相同的数量级，故要对变形数据进行严格的平差，运用一些办法从含有观测误差的观测值中分离出变形信息。4．与多学科相联系。变形观测工作不仅需要测量知识，还需要与土木工程和动力学工程等学科知识。5．责任重大。由于变形量都是微小变化，它要求一丝不苟的认真工作，从带有误差的观测值中找出变形观测的规律，及时预报危害变形，使人们避免灾害，保证人们的生命和财产安全，因而变形观测责任重大。（四）变形观测的技术发展伴随着时代的发展，变形观测的技术从常规的大地测量技术到现代的新科学技术方法，在不断更新进步。目前，变形观测技术包括常规大地测量技术、特殊变形测量技术、摄影测量技术和GPS技术。1．常规的大地测量技术与特殊测量手段常规的大地测量技术是应用水准测量的方法，通过测定高程、角度和边长或坐标来测定变形的技术。监测主要是采用经纬仪、水准仪、测距仪、全站仪等常规测量仪器测定点的变形值，其主要观测内容包括精密高程测量、精密角度测量、精密距离测量等。其优点主要表现在能够提供变形体整体的变形状态；灵活性大，能适用于不同的监测精度要求、不同形式的变形体和不同的外界条件；观测量通过组成网的形式可以进行测量结果的校核和精度的评定，可以提供绝对变形信息。其缺点主要表现在观测时间长，外业工作量大,布点受地形条件影响大,不易实现连续监测和自动化监测；在有些地方由于受到地形和外界条件等限制,其工作效率和精度往往受到很大的影响。特殊测量手段也称传感器与激光技术测量，包括应变测量、准直测量和倾斜测量。它具有测量过程简单，可监测变形体内部的变形，容易实现自动化和连续监测等优点。但是，通常只能提供局部的和相对的变形信息。2．摄影测量技术摄影测量技术包括地面摄影测量技术和航空摄影测量技术。与其它变形监测技术相比较,摄影测量的优势体现在可在瞬间精确记录下被摄物体的信息及点位关系；可用于规则、不规则或不可接触物体的变形监测；像片上的信息丰富、客观而又可长期保存,有利于进行变形的对比分析；监测工作简便、快速、安全等。近几年发展起来的数字摄影测量和实时摄影测量在建筑物及滑坡等变形监测中的成功应用,为摄影测量在变形监测中的应用开拓了更加广泛的前景。但由于摄影距离不能过远,且大多数的测绘部门不具备摄影测量所需的仪器设备,因而摄影测量技术在变形监测中的应用尚不普及。3．GPS测量技术全球定位系统的应用给测量技术带来一场深刻的革命。由于GPS测量具有测站间无需通视、高效、高精度、快速、全天候、可实现无人值守、能同时测定点的三维位移等优点，所以在近年来GPS技术在变形监测中已获得越来越广泛的应用。如用于大地形变监测与地震预报、大坝变形监测、地表沉降观测、山体滑坡变形监测、高层建筑物形变监测等。利用GPS技术,可实现数据采集、数据处理以及变形分析的自动化。目前,采用GPS定位技术进行精密工程测量和大地测量,平差后控制点的平面位置精度为1mm～2mm,高程精度为2mm～3mm。据相关资料介绍,国外从20世纪80年代开始用GPS进行变形监测。自90年代以来,世界上许多国家纷纷布设地壳运动GPS监测网,为地球动力学研究和地震与火山喷发预报服务。例如,日本国土地理院从1993年开始了GPS连续观测网的筹建工作,到94年日本列岛已建立由210个GPS连续观测站组成的连续监测系统(COSMOS),目前的观测站总数已发展到1000多个。该系统于1994年10月1日正式起用,10月4日就监测到北海道东部近海8.1级大地震,并清晰地记录了地震前后的地壳形变。此后,又成功地捕捉到三陆远海地震及兵库县南部地震的地壳形变。1995年1月17日16时35分,在日本阪神7.2级大地震后,该系统在进行快速、准确、精细地监测与分析地壳运动方面起到了很大的作用。二变形观测的分类变形观测从观测类别可分为：建（构）筑物地基和基础变形观测和建（构）筑物变形观测。1．建（构）筑物地基和基础变形观测：①基坑回弹测量②地基分层沉降测量③建筑物的沉降测量2．建筑物上部变形观测有：①沉降观测②位移观测③裂缝观测④挠度观测⑤倾斜观测⑥振动观测沉降观测、位移观测、裂缝观测、挠度观测、倾斜观测、振动观测等，其都与建（构）筑物的安全性、不稳定程度有关。除了以上观测种类外，对于滑体我们还要进行滑坡观测等。为了我们的生命和财产安全，我们必须对周围变形体的变形做出正确的判断。三、变形观测的内容（一）变形观测的具体工作根据变形观测的目的，可概括变形观测的具体工作由三部分组成：1．根据不同的观测对象、目的设置基准点及观测点。2．进行多周期的重复观测（平面或高程，或是三维观测）。3．进行数据整理与统计分析。（二）变形观测的主要内容建筑物变形观测主要内容包括以下几点：1．基准点设置为了在变形观测中测定绝对位移，选择不变动的基准点是很重要的。基准点一般分工作基准点和基准点两级。工作基准点设置在建筑物附近的稳固位置，直接用于测定观测点的位置变化；基准点一般选在变形范围外远离建筑物的地区。沉降观测的基准点通常成组设置,用以检核工作基准点的稳定性。其检核方法一般采用精密水准测量的方法。位移观测的工作基准点的稳定性检核通常采用三角测量法进行。由于电磁波测距仪精度的提高，变形观测中也可采用三维三边测量来检核工作基准点的稳定性。在基准线观测中，常用倒锤装置来建立基准点。这种装置是把不锈钢丝的一端固定在一个锚块上，将此锚块用钻孔的方法浇固在基岩中。不锈钢丝的另一端同一浮体相连接，钢丝被拉紧而处于竖直位置，以它作基准，用坐标仪可以测定工作基准点的位移。变形观测中设置的基准点应进行定期观测，将观测结果进行统计分析，以判断基准点本身的稳定情况。2．沉降观测沉降观测是指测定建筑物或其基础的高程随时间变化的工作。建筑物在施工和运营期间，对埋设在基础和建筑物上的观测点，定期用精密水准测量的方法测定它们的高程，比较观测点不同周期的高程即可求得其沉降值。有时也可用地面立体摄影测量的方法及液体静力水准测量的方法测定沉降值。在液体静力水准测量中，可采用探针探测液面高程，也可采用将液面高程的变化用传感器输出等方法实现自动化观测。3．位移观测位移观测是测定建筑物上某些点的平面位置随时间变化的工作。建筑物位移可能是任意方向的，也可能