论文总字数：20869字

摘 要

随着我国的经济发展，越来越多的高层建筑开始涌现。而这些大型建筑的施工安全成为了人们关心的问题。土体监测技术在变形监测中扮演着重要的角色，它通过监测建筑物的基坑、围护结构以及周围建筑物的位移情况来保护施工的安全。

本文首先介绍了变形监测的定义和分类、意义和特点、研究以及未来发展情况，接着说了本课题的研究问题以及相应的解决方法：土体分层沉降和测斜法；下来说明了在两种变形监测方法中所使用仪器设备的性能参数及其使用方法；然后介绍了监测数据的处理及处理方法，并结合工程实例对数据进行了分析；最后对本文进行总结并浅谈了未来土体监测技术的发展情况。

关键词：变形监测 数据处理 土体监测

Application of Soil Monitoring Technology in Deformation Monitoring

Abstract

With China's economic development, more and more high-rise buildings began to emerge. And the construction safety of these large-scale buildings has become a concern. Soil monitoring technology plays an important role in deformation monitoring. It protects the safety of construction by monitoring the foundation pit, enclosure structure and displacement of surrounding buildings.

Firstly, this paper introduces the definition, classification, significance, characteristics, research and future development of deformation monitoring, then describes the research problems of this subject and the corresponding solutions: soil layered settlement and inclination measurement method; then describes the performance parameters of the instruments and equipment used in the two methods of deformation monitoring; and then introduces the processing and application of monitoring data. Finally, the paper summarizes and briefly discusses the development of soil monitoring technology in the future.

Key words ：Deformation Monitoring；Soil monitoring；Data processing

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2变形监测的基础知识 1

1.2.1变形监测的定义和分类 1

1.2.2变形监测的意义与特点 2

1.3变形监测的研究现状及发展 2

1.4本课题研究内容以及解决方法 3

第二章 仪器设备的性能参数及使用方法 5

2.1分层沉降仪 5

2.1.1测量原理 5

2.1.2分层沉降测点埋设 6

2.1.3测量方法 7

2.1.4地面仪表操作方法 8

2.1.5注意事项 8

2.2测斜仪 9

2.2.1测量原理 9

2.2.2读书仪介绍 12

2.2.3仪器连接 12

2.2.4测斜的方法 12

2.2.5注意事项 13

2.3本章小结 13

第三章 数据处理及处理方法 14

3.1土体沉降数据处理及方法 14

3.2测斜数据处理及方法 15

3.2.1数据计算方法 15

3.2.2软件处理及绘制曲线图 16

3.3工程实例浅析 19

3.3本章小结 24

第四章 总结 25

4.1本文总结 25

4.2对未来土体监测技术的展望 26

4.2.1现代发展 26

4.2.2发展趋势和特点 26

参考文献 28

致谢 29

附录 30

第一章 绪论

1.1引言

随着我国经济快速的发展，需要大力加强工程建设的力度。道路工程、高层建筑、桥梁工程、水利水电工程、矿山工程等等都需要工程测量。而且在中国的南方，高速发展的道路中高层建筑不断的涌现，更是加大了需求。目前，世界排名前十高度的建筑物中国独占六名，还有各种跨海大桥。这些超大建筑唯一的特点都是需要深基坑为基础。

在深基坑施工中，基坑监测和周边相邻建筑物、道路、地下管线和隧道等进行沉降和水平位移监测，已经受到人们的关注和推广越来越多，在过去几年中， 由于开挖基坑，基坑发生变形和周围相邻建筑物沉降，导致基坑和相邻建筑物的开裂及崩溃，甚至该项目的崩溃^[1]。严重时会造成了人员伤亡和经济损失。近年来，在深基坑工程的设计、施工及其监测已逐渐形成逐步形成了一个共识系统，基坑监测是组成部分中重要的一个环节，而施工现场变形监测作为基坑监测的一个重要内容越来越受到关注^[1]。

1.2变形监测的基础知识

1.2.1变形监测的定义和分类

变形监测是指对变形体进行定期测量来确定它的空间位置随时间变化的特点，变形监测也能称作变形观测或变形测量，它包括了全球变形监测、区域变形监测和工程类变形监测^[2]。全球变形监测是对地球自身的变化，如潮汐，全球板块运动，极移，自转速率的变化和地壳形变的监测，区域变形监测是对区域性地壳形变和地面沉降的监测，工程建筑物变形监测是对工程建筑物，机器以及其他的工程结构有关的周期性测量，以确定其空间位置的变化特性^[2]。

对工程安全来说，变形监测首先为变形分析提供了基础数据，变形分析接着为变形预报而服务^[2]。

变形监测主要分为两类:水平位移监测和垂直位移监测。它还包括倾斜、扰度、偏距、震动、裂缝和收缩、错动、弯曲、扭转等的监测^[2]。除了上述变形监测，在监测工程中还要对与变形有关的物理因素进行监测，如温度、气压测量、应力、应变测量、水位、水压测量、渗流等的测量。

1.2.2变形监测的意义与特点

变形监测实用上的意义：保障工程安全，监测各种工程建筑物，机器设备以及与工程建设有关的地质构造的变形，及时发现异常变化，对其稳定性、安全性做出判断，以便采取措施处理，防止事故的发生^[2]。科学上的意义：积累变形监测的资料，更好的解释变形的机理，验证变形的假说，为研究灾害预报的理论和方法服务检验工程设计的理论是否正确，设计是否合理，为以后修改设计，制定设计规范提供依据^[2]。

变形监测的特点：（1）变形观测贯穿于工程建设和运营的始终，并且需要长期反复观察；（2）准确性是非常不同的,并且有非常高的精确度的要求；（3）对遥控、遥测和自动化要求更高。

1.3变形监测的研究现状及发展

监测技术方面：在全球性的变形监测方面，主要是全球定位系统（GPS）、甚长基线射电干涉测量（VLBI）、卫星激光测距（SLR）、激光测月技术（LLR）以及卫星重力探测技术，在区域性变形监测方面，GPS成为主要的技术手段，近10年发展起来的对地观测遥感新技术——合成孔径雷达干涉测量（InSAR），在工程和局部性变形监测方面，地面常规测量技术、地面摄影测量技术、特殊和专用的测量手段、以及GPS为主的空间定位技术得到了较好的应用^[3]。

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