变形监测方面的毕业论文

1、公路工程变形监测摘要是基于提高公路隧道施工安全水平的目的，围绕隧道施工过程的变形监测问题。2、做简单的论述，提出监测与控制的方法，共享给相关人员参考借鉴。3、采用现代化监测装置，构建动态实时化监测系统。4、掌握隧道施工变形情况，采取针对性控制措施，保障作业的安全。

摘 要:本文基于笔者多年从事变形监测的相关工作经验,以基于GPS的沉降变形监测技术为研究对象,探讨了其在某高速公路沉降变形监测中的应用思路,全文是笔者长期实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行能有所裨益。 关键词:GPS 沉降 变形监测 公路 中图分类号:P2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)07(a)-0044-02 1 工程概述 某高速公路全线采用双向四车道全封闭高速公路标准建设,设计行车时速100～120km/h。本人选取其中10km作为GPS沉降变形监测的工程项目,所处地形为平原和丘陵连接地带,设计路基宽度26m。路线设计为四车道该段有11个各种系统的平面控制点,经过实地寻找,找出了5个。在已找出的5个控制点中,国家测绘局系统一等点2个,二等点1个,城市测量系统点2个,这些平面控制点分属不同测量系统,且等级不同。2010年9月,本人对其中 10km路段进行了测定,采用了GPS技术进行高程测量,并与用二等水准测量的高程数据进行比较和分析,在测量过程中有意识对GPS的高程进行了检验。 2 工程实施过程 (1)观测使用AshtechZ-X双频GPS接收机5台,二等水准采用NAZ+GPM3型水准仪。并对两种方法测量的成果进行分析,同时用全站仪检验了GPS点的坐标。(2)GPS网采用静态模式观测,网形采用边连式。观测时最少卫星数5颗,存储的限差:水平为±5mm,垂直为±10mm；水准测量参照二等水准的精度指标。(3)在测区内l0km范围内有GPS基准点7个,布设14个变形监测点,每个点监测1h～2h。 3 精度分析 测区GPS沉降变形监测网的精度分析 下面结合某高速公路的其中10km路段的变形监测网,对GPS基准网和监测网的精度进行分析,该路段沉降变形监测网,由7个基准点(JZ03、JZ06、JZ08、JZ09、JZ10、JZ18和JZ21)组成了GPS基准网；由14个监测点(BJ01、BJ02、BJ04、BJ05、BJ07、BJ11、BJ12、BJ13、BJ14、BJ15、BJ16、BJ17、BJ19、BJ20)组成了GPS监测网。通过长时间的精密水准观测和基准分析,认定JGO3点是稳定的,把JZO3作为基准起算点,解算整个GPS网,GPS沉降变形监测网采用边连接形式布设。 表1给出了GPS基准网基线解算的边长中误差。从表1中可以看出,GPS基准网的基线解算精度达到了毫米级。最大的基线边长中误差为,最小的基线边长中误差为。GPS基准网是在WGS－84坐标系下进行整体平差。平差时,固定具有精密WGS－84坐标的JG03点,以提高整个基准网的位置精度。平差后获得其它基准点在WGS－84坐标系下的空间直角坐标、大地坐标和高斯平面直角坐标及相关精度信息。监测网的平差也在WGS－84坐标系下进行。经过平差后获得监测点在WGS－84坐标系下的空间直角坐标、大地坐标及相关的精度信息；然后固定JGO3点和方向,在WGS－84坐标系的高斯平面上进行平差。平差后获得变形监测点的高斯平面直角坐标、监测点间的平面边长及其相关信息。 从GPS基准点和变形监测点的中误差统计可以发现,高程分量的精度虽然不如南北和东西方向分量的精度,但也没有超过6mm的,除了个别点因为周围观测条件的影响(特别是多路径效应的影响)以及城区观测环境的因素外,大多数都在4mm左右,是可以满足沉降变形监测的需要。当然,如果在观测过程中,采取更多的措施,比如,采集数据前,精确检验每个天线的相位中心位置,特别是垂直方向的差值；观测时段增加到10h以上,同时拥有更多的同步观测站点等,精度会更高,也是值得进一步考虑的(如图2）。 沉降监测及与精密水准的一致性分析 通过表3比较GPS与全站仪2种方法的测量结果可以看出:在2种方法下测得的同一坐标之差的最大值分别为:△Xmax=,△Ymax=。因此,GPS测量成果是精确可靠的,从下面定位精度一致性检验结果来看,GPS技术测量的点位精度可达毫米级,与全站仪测定结果符合得较好,可以较好地满足公路变形监测的精度要求。使用GPS测出变形监测点的高程,然后将GPS高程与水准高程进行比较,其比较结果具有很高的参考价值。 可以得出,GPS高程与水准高程最大差值不超过5mm。GPS高程能满足公路变形监测的精度要求。GPS的数据处理结果表明,在水平方向上的监测精度能达到毫米级,在竖直方向上的精也能达到毫米级。完全符合公路沉降变形监测的精度要求。下面表格中的数据是从工程实例中抽取具有代表性的公路GPS沉降变形监测点,并以此数据为例,对数据进行分析。 表4中仅列出了五个观测周期的数据进行分析,从中可以看出,不同周期的数据有所变化,相邻观测周期之间的高程变化不大,到了监测后期变化甚小,趋于平稳状态。也就是说,在公路刚刚进入运营阶段,是最容易发生沉降变形的,因此,刚刚投入使用的公路,前期的维护和保养是相当关键的。 在此基础上,笔者选择工程中的部分变形监测点,绘制在公路使用过程中的高程变化趋势图。由于选取的变形监测点是随机的,因此,该图形可以代表该高速公路的其中10km路段的整体变化情况,可以清楚的看到,在公路使用前期,监测点随时间呈下沉趋势,而且下沉比较明显。到了沉降监测后期,由于前期在沉降变形过程中,对公路进行了科学的维护和保养,路面结构稳定,强度较高,在后期的运营过程中,高程变化很小,相邻观测周期之间的高差趋于零。也就是说,通过工程实践,可以认定铁朝高速公路是稳定的。 参考文献 [1] 宋宜容,陈广峰.GPS应用于建筑物变形观测的探讨与展望[J].测绘通报,2008(6). [2] 王继卫,徐学辉,刘茂华.GPS在变形观测中的应用[J].江西测绘,2006(4).