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        橋梁變形監(jiān)測(cè)方案分析與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

        2014-12-02 01:47:58蔣佳晉重慶市國(guó)土資源和房屋勘測(cè)規(guī)劃院重慶市400039
        江西建材 2014年23期
        關(guān)鍵詞:基準(zhǔn)點(diǎn)差值控制點(diǎn)

        ■蔣佳晉 ■重慶市國(guó)土資源和房屋勘測(cè)規(guī)劃院,重慶市 400039

        在變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的觀測(cè)工作中,無(wú)論垂直位移觀測(cè)還是水平位移觀測(cè),都是力求使基準(zhǔn)點(diǎn)及工作基點(diǎn)保持穩(wěn)定不動(dòng)。但在實(shí)際上,靠近工作基點(diǎn)的穩(wěn)定性要受到橋梁建筑物荷載而產(chǎn)生的地表變形的影響。此外由于其它地表外力的作用也可能使基準(zhǔn)點(diǎn)及工作基點(diǎn)產(chǎn)生變形。因此在變形觀測(cè)中要對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)及工作基點(diǎn)進(jìn)行穩(wěn)定性觀測(cè),利用重復(fù)觀測(cè)的結(jié)果進(jìn)行分析,判斷出基準(zhǔn)網(wǎng)是否位移,網(wǎng)中是哪些點(diǎn)位移,分清基準(zhǔn)網(wǎng)不同期觀測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)位移向量是由測(cè)量誤差造成的還是有點(diǎn)位移造成的,這樣才能為整個(gè)變形監(jiān)測(cè)工作提供更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),為進(jìn)一步的變形監(jiān)測(cè)工作分析與總結(jié)提供可靠的依據(jù)。

        1 變形監(jiān)測(cè)基本概念

        變形監(jiān)測(cè),就是利用測(cè)量與專(zhuān)用儀器和方法對(duì)變形體的變形現(xiàn)象進(jìn)行監(jiān)視觀測(cè)的工作。其任務(wù)是確定在各種荷載和外力作用下,變形體的形狀、大小及位置變化的空間狀態(tài)和時(shí)間特征。變形監(jiān)測(cè)工作是人們通過(guò)變形現(xiàn)象獲得科學(xué)認(rèn)識(shí)、檢驗(yàn)理論和假設(shè)的必要手段

        2 橋梁監(jiān)測(cè)方案分析

        控制測(cè)量工作的第一階段就是控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)階段。論述控制網(wǎng)的精度是否能滿足需要是技術(shù)設(shè)計(jì)報(bào)告的主要內(nèi)容之一。雖然對(duì)于評(píng)定控制網(wǎng)的優(yōu)劣、費(fèi)用的高低也是一項(xiàng)重要的指標(biāo),但是,通常首先考慮的是精度,只有在精度指標(biāo)滿足要求的情況下,才考慮選擇費(fèi)用較低廉的布設(shè)方案。

        2.1 某橋變形監(jiān)測(cè)方案

        本橋坐標(biāo)建立與觀測(cè)方法:水平位移監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)網(wǎng)選擇三個(gè)控制點(diǎn),分別位于石嘴濱江路、學(xué)壩片區(qū)郁江二橋左右側(cè)河堤上。坐標(biāo)系統(tǒng):橋軸坐標(biāo)系,即坐標(biāo)系縱軸(即X 軸)正向?yàn)榇髽驑蜉S線且指向北岸方向,橫軸(即Y 軸)正向?yàn)榇怪庇跇蜉S線且指向郁江上游方向。

        表1 控制點(diǎn)

        水平位移監(jiān)測(cè)的測(cè)點(diǎn)按兩個(gè)層次布設(shè),即由控制點(diǎn)組成控制網(wǎng)、由觀測(cè)點(diǎn)及所聯(lián)系的控制點(diǎn)組成擴(kuò)展網(wǎng)。為保證變形監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確可靠,每一測(cè)區(qū)的基準(zhǔn)點(diǎn)沒(méi)有少于2 個(gè),每一測(cè)區(qū)的工作點(diǎn)基點(diǎn)亦沒(méi)少于2個(gè)?;鶞?zhǔn)點(diǎn)、工作點(diǎn)構(gòu)成一定的網(wǎng)形。如圖2。

        2.2 本橋網(wǎng)型分析

        影響測(cè)邊網(wǎng)可靠性分布的主要因素是控制網(wǎng)的網(wǎng)形結(jié)構(gòu),具體地說(shuō)有三個(gè)主要方面,即已知數(shù)據(jù)的數(shù)量及其分布狀態(tài),整體網(wǎng)形結(jié)構(gòu)和局部網(wǎng)形結(jié)構(gòu)。

        本橋水平位移監(jiān)測(cè)的測(cè)點(diǎn)按兩個(gè)層次布設(shè),為保證變形監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確可靠,每一測(cè)區(qū)的基準(zhǔn)點(diǎn)沒(méi)有少于2 個(gè),每一測(cè)區(qū)的工作點(diǎn)基點(diǎn)亦沒(méi)少于2 個(gè)。基準(zhǔn)點(diǎn)、工作點(diǎn)構(gòu)成一定的網(wǎng)形。這樣已知數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)是充分的,有充分的多余觀測(cè)。

        圖2

        對(duì)于一個(gè)測(cè)邊網(wǎng)來(lái)說(shuō),整形圖形結(jié)構(gòu)好則觀測(cè)值之間的相互約束力就比較均勻,從而觀測(cè)值可靠性分布也就比較均勻,反之就不均勻,而且可能會(huì)產(chǎn)生區(qū)域性可靠性降低現(xiàn)象。本橋的平面控制是一個(gè)大的三角網(wǎng),對(duì)于其中k01 的區(qū)域的可靠性,有可能出現(xiàn)降低現(xiàn)象,但是,由于網(wǎng)本身范圍不大,所以可以不考慮。

        2.3 變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的參考系和參考點(diǎn)的穩(wěn)定性分析

        (1)變形監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)需定期進(jìn)行網(wǎng)點(diǎn)穩(wěn)定性檢驗(yàn),以確保平差計(jì)算基準(zhǔn)的相對(duì)穩(wěn)定和統(tǒng)一。(2)變形網(wǎng)需根據(jù)多次觀測(cè)的結(jié)果進(jìn)行變形點(diǎn)位移的計(jì)算,并利用所求得的真正位移及其精度進(jìn)行變形趨勢(shì)的估計(jì)。(3)常規(guī)網(wǎng)復(fù)測(cè)后需進(jìn)行網(wǎng)點(diǎn)位移判定。

        2.4 單點(diǎn)位移顯著性檢驗(yàn)

        (1)比較法。兩期點(diǎn)位或高差平差值相比較,其差值Δd 若符合Δd<2uQΔXiΔXi,則認(rèn)為點(diǎn)位穩(wěn)定。

        (2)t 檢驗(yàn)法

        其中:u—單位權(quán)中誤差

        ΔXi—兩期點(diǎn)位形變量

        QΔXiΔXi—網(wǎng)中相對(duì)點(diǎn)位或高差的權(quán)倒數(shù)

        以上兩種方法適用于控制網(wǎng)圖形簡(jiǎn)單,點(diǎn)數(shù)較少的情況,并且方便手工計(jì)算。

        前期要勤采收,早上市,市場(chǎng)商品價(jià)格高,同時(shí)還可以減輕植株負(fù)擔(dān)。如果營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過(guò)旺,可適當(dāng)晚些采收,壓秧防止徒長(zhǎng)。

        3 變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

        監(jiān)測(cè)資料檢核的方法很多,一般來(lái)說(shuō),在野外觀測(cè)中均具有本身的觀測(cè)檢核方法。進(jìn)一步檢核是在室內(nèi)所進(jìn)行的工作,具體有:(1)校核各項(xiàng)原始記錄;(2)原始資料的統(tǒng)計(jì)分析(可以采用粗差檢驗(yàn)方法);(3)原始實(shí)測(cè)值的邏輯分析:一致性分析與相關(guān)性分析。

        3.1 平面控制網(wǎng)數(shù)據(jù)平差處理

        參數(shù)平差原理是設(shè)某平差問(wèn)題中,有n 個(gè)獨(dú)立觀測(cè)L,其相應(yīng)的權(quán)為(Pi=1,2,…,n);設(shè)需t 個(gè)觀測(cè)值,用X 表示選定的未知數(shù),按題列出n 個(gè)平差值方程。隨著問(wèn)題的不同,平差值方程有線性形式,也有非線性形式。以下公式是假設(shè)平差值方程均為線性形式。

        設(shè)有n 個(gè)平差值方程組(a)為:

        式中,,……,為未知數(shù)前的已知系數(shù),式中已知的觀測(cè)數(shù)值移到等號(hào)右邊并令,則方程組(b)為:

        則可寫(xiě)出誤差方程的矩陣表達(dá)式為:

        實(shí)際計(jì)算時(shí),先由法方程式計(jì)算未知數(shù),再把代人誤差方程式計(jì)算現(xiàn)測(cè)值的改正數(shù),改正數(shù)與相應(yīng)的觀測(cè)值求求和即得被平量的平差值,這些平差值之間已經(jīng)消除了矛盾,解決了間接平差中求最或然值的問(wèn)題。

        3.2 參數(shù)平差法求平差值的計(jì)算步驟

        3.3 數(shù)據(jù)平差處理成果

        將觀測(cè)數(shù)據(jù)輸入南方平差易2002 軟件,以水平控制點(diǎn)K2 和K3 為起算點(diǎn)對(duì)水平觀測(cè)網(wǎng)進(jìn)行整體計(jì)算。

        計(jì)算方案:平面網(wǎng)等級(jí)三等;驗(yàn)算前單位權(quán)中誤差:1.5s;邊長(zhǎng)定權(quán)方式:測(cè)距儀;測(cè)距儀固定誤差:2mm;測(cè)距儀比例誤差:2mm。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        根據(jù)某橋的變形監(jiān)測(cè)方案布置與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)該橋的平面觀測(cè)精度,高程觀測(cè)精度,橋網(wǎng)型可靠度,變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的參考系和參考點(diǎn)的穩(wěn)定性,進(jìn)行了分析與評(píng)價(jià)。并對(duì)檢驗(yàn)觀測(cè)中是否存在超限誤差,利用統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)的方法,對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行了粗差剔除處理。進(jìn)一步對(duì)變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集與對(duì)數(shù)據(jù)化的分析,為變形監(jiān)測(cè)工作分析與總結(jié)提供可靠的依據(jù)。

        [1]馮兆祥,鐘建馳,岳建平.現(xiàn)代大型橋梁施工測(cè)量技術(shù)[M].人民交通出版社,2010.

        [2]朱海濤.橋梁工程實(shí)用測(cè)量[M].中國(guó)鐵道出版社,2000.

        [3]《現(xiàn)行公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTGB01 -2003)》[S].

        [4]陳巍巍,王挺,南昌.八一大橋變形監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的建立[J].江西煤炭科技,2009.

        [5]武漢大學(xué)測(cè)繪學(xué)院測(cè)量平差學(xué)科組.誤差理論與測(cè)量平差基礎(chǔ)[M].武漢:武漢大學(xué),2007.

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