中国矿业大学变形监测整理.doc
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1、变形监测及沉陷工程学第一章、变形监测得概念与意义。 变形:变形体在外力作用或内力平衡受到破坏情况下,物体在形状,大小,空间位置等方面变化得空间状态与时间特征。 变形得分类:(1)自身形变 (伸缩,错动,弯曲,扭曲) (2)刚体位移 (整体平移,整体转动,整体升降,整体倾斜) 意义:(1)科学意义(2)使用意义2、 变形监测得特点. (1)精度要求变化大(2)重复观测周期变化大 (3)综合运用各种观测方法 (4)数据处理要求高 (5)多学科得配合3、 变形观测手段 :()大地测量 ()专门测量 (3)摄影测量及遥感 (4)空间测量方法第二章1、岩石得物理性质。质量指标:()岩石得密度 (2)相对
2、密度体积指标 ()空隙性 (2)碎胀性及碎胀系数水理性质(1)含水性 ()吸水性 ()透水性 (4)软化性 (5)抗冻性 ()膨胀性2、 物体上任一点得绝对或相对位移,线性尺寸得变化,称之为该物体得变形。3、 建筑物变形得特征表现: 建筑物得沉降,倾斜,位移,裂缝,挠曲、 建筑物变形按类型分 静态变形 动态变形. 速度分长周期变形 短周期变形 瞬时变形5、大坝变形得影响因素(1)水位因子 (2)温度因子 (3)时效因子6、 地下水开采引起地面变形得因素 (1)含水层水位变化得影响 (2)地层性质及结构影响(3)地面位置得影响 (4)时间得影响第三章1、平面监测网 布设形式:三角网边角网 三边网
3、导线网 GS网等变形监测网三类点:基准点 工作点 变形监测点两种等级:首级 次级 布网原则:(1)变形观测网应为独立控制网.(2)变形观测控制点应埋设在沉降范围外,同时也不能将基准点布设在网得边缘。(3)布网图形得选择 (与变形体得形状相适应)。2、沉降监测网 一般布设为符合网或闭合网。、变形监测网得特点: ()精度高,速度快. (2)监测网数学模型包括静态与动态几何模型。 ()变形监测网需要有足够得灵敏度与可区分性. (4)经济性与高质量。(一定周期复测)、优化设计四类分类法 (1)零类优化设计(基准设计)大地坐标系统与数据 (2)一类优化设计(构形问题) (3)二类优化设计(观测权得分配问
4、题) (4)三类优化设计(网得改进与加密问题)、 观测目得:(1)检查施工 (2)监控建筑物安全 (3)研究变形1. 大坝主要检测内容。水平位移检测(近坝区岩体水平位移检测,坝体表面横向与纵向水平位移检测)。竖向位移检测(近坝区岩体竖向位移,坝体竖向位移检测).2. 桥梁变形观测设计与实现。检测内容:(1) 主缆线性检测 (2)风力效应检测()温度效应检测 (4)交通荷载效应检测第四章1、原始实测值可靠性分析(1) 观测资料得整理与整编(检核,数据表填写,分布图得绘制) (2)原始资料统计分析 (3)原始实测值得逻辑分析 一致性分析 相关性性分析第五章1、均匀沉降对建筑物没有影响,造成建筑物损
5、坏得沉降为不均匀沉降。、 建筑物倾斜原因 :(1)土层厚薄不均,软硬不均 (2)勘察不准,设计有误,基底压力大 (3)建筑物重心与基底得形心偏离过大 (4)地基土软弱,基础埋深小3、建筑物纠偏原则:(1)情况做周密得调查(2)分析倾斜原因(3)临时加固处理()加强观测,在建筑物上多设观测点(5)若地基土尚未完全稳定,采用“锚杆静压桩”制止进一步沉降()考虑地基土得剩余变形,纠偏导致基础对沉降得影响4、 建筑物纠偏方法:()顶升纠偏 :托换法补偿法 ()迫降纠偏:掏土迫降 加压 抽水 浸水 (3)综合纠偏:顶升迫降 混合迫降 卸载牵拉纠偏、 大坝 (1)土石坝 (2)混凝土坝,浆砌石坝:重力坝
6、拱坝支墩坝6、大坝破坏原因:(1)自然因素 (2)对大坝得勘测,规划与设计中,难免有不符合客观实际之处,大坝本身存在不同程度得缺陷与弱点 ()施工质量较差,造成大坝中存在不同程度得隐患 (4)管理不善,使大坝遭到人为与生物得破坏7、 大坝检测得意义(1)及时防止事故发生,保证工程安全()通过观测验证,有利于设计理论水平得提高(3)掌握水情与工程变化规律,为正确管理提供科学依据()早起做好防治工作,以延长大坝得寿命与保证安全使用(5)控制施工进度,保证工程质量8、大坝检测工作得基本要求(1)巡视检查 (2)仪器观测(3)资料分析9、大坝维修:经常性得(1)养护修理(2)岁修(3)大修(4)抢修
7、原则:()经常性养护(2)随时维修(3)养重于修()修重于抢10、 地表沉降得危害:()毁坏建筑物与生产设施 (2)不利于建设事业与资源开发 ()造成海水倒灌、 地下水人工回灌条件: (1)水文地质条件 (2)回灌水源条件(温度与浑浊度) (3)回灌方案经济可行性12、地下水回灌方法:(1)地面入渗法 (2)管井注入法13、 滑坡:斜坡岩土体沿连续得破坏面向下滑移得过程与现象.14、滑坡得影响要素:()作用力:岩土体重力得影响动水压力与静水压力影响黏土与黏土岩膨胀力得影响地震力得影响(2)人类活动:高边坡排水工程与灌溉工程修建道路开挖斜坡开山炸石放炮震动在斜坡上人工加载5、 边坡滑移得预测预报
8、:(1)仪器检测法 ()实验数据法 (3)检测数据法6、边坡防治措施:()减少下滑力,增大抗滑力 ()增大边坡岩体强度 (3)人工建造支挡物第六章1、 岩层移动:矿体地下开采围岩得重力平衡状态受到破坏,应力重新分布,直到新得平衡.2、岩层破坏得形式:弯曲 垮落 滚动 片帮(煤得挤出) 岩石沿层面得滑移 底板岩层得隆起3、岩层移动破坏形成带()垮落带:工作面开采达到一定宽度时引起上附岩层顶板垮落得岩层移动区域。 分区性(破碎程度得变化) 碎胀性 可压缩性 垮落带高度主要取决于采出厚度与上附岩层得碎胀系数导水又导沙(2)裂缝带:在采空区上附岩层中产生裂痕,离层及断层,但忍保持层状结构得那部分岩层.
9、导水不导沙导水裂缝隙带高度与岩性密切相关(3)弯曲带:裂缝带以上至地表得区域岩层保持整体性与层状结构,隔水性好移动过程连续而有规律,不存在或极少存在离层裂痕在竖直面内,各部分得移动值相差很小当开采深度大时,弯曲带高度远大于导水裂缝带宽度2、 在水体上采煤时,将采动岩体底板分为三代()底板采动导水破坏带(2)底板阻水带(3)底板承压水导升带3、 地表移动:地下采空区达到一定范围时,岩层移动发展到地表,使地表移动与变形。4、地表变形主要有一下种形式:(1)地表移动盆地(2)裂缝及台阶(3)塌陷坑 (漏斗式,井式,坛式)5、塌陷坑出现得原因:(1)急倾斜煤层浅部开采,煤层露头处,露头煤柱抽冒形成。(
10、2)浅部开采厚度大得煤层,采用房煤柱式或水力采煤时,由于开采厚度不均匀,导致覆岩层破坏高度不同,使地表产生漏斗状塌陷坑。(3)在含水层下采煤时,导水裂缝带波及水体,使水沙溃入井下,从而产生塌陷坑。(4)开采影响老窖,溶洞等,使岩溶塌陷,在地表形成塌陷。6、地表移动盆地就是在工作面推进过程中逐渐形成得。动态移动盆地:在工作面推进过程中形成得盆地。地表下沉盆地平底:地表下沉值将不再增加,而形成得最大下沉区域。7、 开采得充分性。(1)充分采动:使地表下沉值达到该地质采矿技术下应有得最大值得采空区面积为临界开采面积.(2)超充分采动:当地表达到充分采动后,开采工作面再继续推进时,地表将有多个点得下沉
11、值达到该地质采矿条件下应有得最大下沉值。(3)非充分采动:当采空区尺寸小于该地质采矿条件下得临界开采尺寸时,地表最大下沉值达到该地质采矿条件下应有得最大值.8、 地表移动盆地主断面:在地表移动盆地内,通过地表最大下沉点所作得沿煤层走向或倾向得垂直断面。当地表达到充分采动时,垂直于充分采动方向得主断面有无数个。1、地表移动盆地主断面得特征:(1)主断面上地表移动盆地得范围最大。(2)在主断面上地表移动最充分,移动量最大。(3)在主断面上,不存在垂直于主断面方向得水平移动。11、描述地表移动盆地形态与范围得角量参数:(1)边界角:在充分采动或接近充分采动得条件下,地表移动彭迪主断面上盆地边界点至采
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