■蔣佳晉 ■重慶市國土資源和房屋勘測規(guī)劃院，重慶市 400039

在變形監(jiān)測網(wǎng)的觀測工作中，無論垂直位移觀測還是水平位移觀測，都是力求使基準(zhǔn)點及工作基點保持穩(wěn)定不動。但在實際上，靠近工作基點的穩(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)點及工作基點產(chǎn)生變形。因此在變形觀測中要對基準(zhǔn)點及工作基點進行穩(wěn)定性觀測，利用重復(fù)觀測的結(jié)果進行分析，判斷出基準(zhǔn)網(wǎng)是否位移，網(wǎng)中是哪些點位移，分清基準(zhǔn)網(wǎng)不同期觀測基準(zhǔn)點位移向量是由測量誤差造成的還是有點位移造成的，這樣才能為整個變形監(jiān)測工作提供更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，為進一步的變形監(jiān)測工作分析與總結(jié)提供可靠的依據(jù)。

1 變形監(jiān)測基本概念

變形監(jiān)測，就是利用測量與專用儀器和方法對變形體的變形現(xiàn)象進行監(jiān)視觀測的工作。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)和時間特征。變形監(jiān)測工作是人們通過變形現(xiàn)象獲得科學(xué)認識、檢驗理論和假設(shè)的必要手段

2 橋梁監(jiān)測方案分析

控制測量工作的第一階段就是控制網(wǎng)的設(shè)計階段。論述控制網(wǎng)的精度是否能滿足需要是技術(shù)設(shè)計報告的主要內(nèi)容之一。雖然對于評定控制網(wǎng)的優(yōu)劣、費用的高低也是一項重要的指標(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，才考慮選擇費用較低廉的布設(shè)方案。

2.1 某橋變形監(jiān)測方案

本橋坐標(biāo)建立與觀測方法:水平位移監(jiān)測基準(zhǔn)網(wǎng)選擇三個控制點，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)正向為大橋橋軸線且指向北岸方向，橫軸(即Y 軸)正向為垂直于橋軸線且指向郁江上游方向。

表1 控制點

水平位移監(jiān)測的測點按兩個層次布設(shè)，即由控制點組成控制網(wǎng)、由觀測點及所聯(lián)系的控制點組成擴展網(wǎng)。為保證變形監(jiān)測的準(zhǔn)確可靠，每一測區(qū)的基準(zhǔn)點沒有少于2 個，每一測區(qū)的工作點基點亦沒少于2個?；鶞?zhǔn)點、工作點構(gòu)成一定的網(wǎng)形。如圖2。

2.2 本橋網(wǎng)型分析

影響測邊網(wǎng)可靠性分布的主要因素是控制網(wǎng)的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，具體地說有三個主要方面，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)測的測點按兩個層次布設(shè)，為保證變形監(jiān)測的準(zhǔn)確可靠，每一測區(qū)的基準(zhǔn)點沒有少于2 個，每一測區(qū)的工作點基點亦沒少于2 個。基準(zhǔn)點、工作點構(gòu)成一定的網(wǎng)形。這樣已知數(shù)據(jù)的個數(shù)是充分的，有充分的多余觀測。

圖2

對于一個測邊網(wǎng)來說，整形圖形結(jié)構(gòu)好則觀測值之間的相互約束力就比較均勻，從而觀測值可靠性分布也就比較均勻，反之就不均勻，而且可能會產(chǎn)生區(qū)域性可靠性降低現(xiàn)象。本橋的平面控制是一個大的三角網(wǎng)，對于其中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)測網(wǎng)的參考系和參考點的穩(wěn)定性分析

(1)變形監(jiān)測控制網(wǎng)需定期進行網(wǎng)點穩(wěn)定性檢驗，以確保平差計算基準(zhǔn)的相對穩(wěn)定和統(tǒng)一。(2)變形網(wǎng)需根據(jù)多次觀測的結(jié)果進行變形點位移的計算，并利用所求得的真正位移及其精度進行變形趨勢的估計。(3)常規(guī)網(wǎng)復(fù)測后需進行網(wǎng)點位移判定。

2.4 單點位移顯著性檢驗

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

(2)t 檢驗法

其中:u—單位權(quán)中誤差

ΔXi—兩期點位形變量

QΔXiΔXi—網(wǎng)中相對點位或高差的權(quán)倒數(shù)

以上兩種方法適用于控制網(wǎng)圖形簡單，點數(shù)較少的情況，并且方便手工計算。

前期要勤采收，早上市，市場商品價格高，同時還可以減輕植株負擔(dān)。如果營養(yǎng)生長過旺，可適當(dāng)晚些采收，壓秧防止徒長。

3 變形監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

監(jiān)測資料檢核的方法很多，一般來說，在野外觀測中均具有本身的觀測檢核方法。進一步檢核是在室內(nèi)所進行的工作，具體有:(1)校核各項原始記錄;(2)原始資料的統(tǒng)計分析(可以采用粗差檢驗方法);(3)原始實測值的邏輯分析: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)某平差問題中，有n 個獨立觀測L，其相應(yīng)的權(quán)為(Pi=1，2，…，n);設(shè)需t 個觀測值，用X 表示選定的未知數(shù)，按題列出n 個平差值方程。隨著問題的不同，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)，式中已知的觀測數(shù)值移到等號右邊并令，則方程組(b)為:

則可寫出誤差方程的矩陣表達式為:

實際計算時，先由法方程式計算未知數(shù)，再把代人誤差方程式計算現(xiàn)測值的改正數(shù)，改正數(shù)與相應(yīng)的觀測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題。

3.2 參數(shù)平差法求平差值的計算步驟

3.3 數(shù)據(jù)平差處理成果

將觀測數(shù)據(jù)輸入南方平差易2002 軟件，以水平控制點K2 和K3 為起算點對水平觀測網(wǎng)進行整體計算。

計算方案:平面網(wǎng)等級三等;驗算前單位權(quán)中誤差:1.5s;邊長定權(quán)方式:測距儀;測距儀固定誤差:2mm;測距儀比例誤差:2mm。

4 結(jié)束語

根據(jù)某橋的變形監(jiān)測方案布置與監(jiān)測數(shù)據(jù)，對該橋的平面觀測精度，高程觀測精度，橋網(wǎng)型可靠度，變形監(jiān)測網(wǎng)的參考系和參考點的穩(wěn)定性，進行了分析與評價。并對檢驗觀測中是否存在超限誤差，利用統(tǒng)計檢驗的方法，對原始數(shù)據(jù)進行了粗差剔除處理。進一步對變形監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集與對數(shù)據(jù)化的分析，為變形監(jiān)測工作分析與總結(jié)提供可靠的依據(jù)。

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