青铜峡大坝深埋双金属标安装技术探讨

在大坝变形监测系统的改造和完善时,布置双金属标设施作为垂直位移工作基点,不仅可节约费用,而且可与真空激光系统相匹配,形成一套完善的大坝变形监测自动化系统,从而可以克服在水准网中,由于种种原因造成较大的观测误差．它的优点是能对温度所产生的标点变形进行修正,从而提高垂直位移观测精度,控制钻孔质量才能保证双金属标安装的准确性．结合青铜峡电站大坝监测系统的改造中双金属标的设计安装过程,探讨双金属标在安装过程中应该注意的一些问题．     

利用GPS定位技术进行大坝变形观测的研究

对利用ＧＰＳ定位技术进行大坝变形观测的可能性进行了研究，对影响ＧＰＳ精密定位精度的各种因素进行了分析和讨论提出了为满足大坝变形观测的精度要求应采取的措施和方法，并进行了模拟试验，试验结果表明采取适当措施后ＧＰＳ定位是能满足大坝变形观测的精度要求的．     

利用GPS定位技术进行大坝变形观测的研究

对利用ＧＰＳ定位技术进行磊坝变形观测的可能性进行了研究，对影响ＧＰＳ精密定 各种因素进行了分析和讨论，提出了满足大坝变形观测的精度要求庆采取的措施和方法，并进行了模拟试验，试验结果表明采取适当措施后ＧＰＳ定位是能满足大坝变形观测的精度要求的。     

自动全站仪动态基准测边网变形观测的研究

由于大型建筑的空间结构复杂,在利用自动全站仪对其进行实时变形监测时,常常不得不将全站仪站点布设在变形区内,这必然导致测量精度急剧下降。针对这一问题,根据变形区通视角度较小的特点,提出了一种新的观测方法。该方法的基本思想是:在变形区布设多台全站仪使其与稳定基准点构成测边网,在每台全站仪顶部手柄处安装反射棱镜,使相邻两台全站仪之间能够相互通视。在每次观测前,首先进行动态基准测边网观测,通过测边网平差解算各个动态基准点坐标;若动态基准点的移动相对于前期坐标小于设定阈值(根据变形体的变形范围设定),分别以各个动态基准点处全站仪为测站进行其他观测点的变形观测。若大于阈值,则利用动态基准补偿算法求解观测点坐标。观测实验证明,该方法能够满足一般应用要求,直接更新测站坐标方式的中误差在3 mm以内,而动态基准补偿方法的中误差在5 mm以内。     

300 m级高堆石坝长期变形预测

流变是高堆石坝变形的重要特征,过大的后期变形将对大坝的安全运行产生影响.采用幂函数流变本构模型,对双江口300m级心墙堆石坝长期变形进行了3维有限元仿真分析,根据堆石料尺寸效应的流变试验资料,初步探讨尺寸效应对高堆石坝长期变形的影响.分析结果表明:双江口心墙堆石坝在大坝满蓄后3年大坝变形基本趋于稳定,变形量在可控制范围之内;尺寸效应对高堆石坝长期变形影响明显,与实际堆石体相比,缩尺后的室内堆石试样表现出较小的长期变形,对大坝变形的预测精度有一定影响.     

机载摄录设备用于海上水柱偏差测量方法研究

海上靶场试验需要对水柱与靶船的偏差进行测量,但是一直没有较可靠的测量手段。陆上测量时,可以设置基准点对相机进行标校,然后测量目标位置,但在海上,因基准点只能集中在靶船上,测量结果极差。在传统相机标校测量方法基础上,提出了一个新标校测量方法,只需在靶船上设置两个基准点。将标校过程与目标位置测量过程分开,首先标定出相机内参数矩阵,再利用空间几何关系计算目标位置。该方法解决了海上水柱偏差测量问题,而且方法可靠,实现方便,与传统相机标校测量方法相比提高了测量精度。     

云台山水库滑坡体(含大坝)变形监测系统研究

为了监视云台山水库滑坡体及大坝位移变形,本监测系统布设了水平与高程监测网,检测测站点、工作基点及起测基点的稳定性。经估算,滑坡体与大坝位移标点的观测精度均能满足要求。     

大型桥梁自动变形监测中全站仪动态基准误差传递的分析

针对将全站仪站点布设在桥梁变形体上的自动变形监测导致的测量精度下降问题,提出了动态基准观测的新方法.在稳定点布设一台全站仪站点,在桥梁变形体上布设另一台全站仪站点(称为动态基准).当动态基准处全站仪对变形点进行变形观测时,稳定点处全站仪跟踪动态基准处全站仪,获取动态基准点的坐标变化;并将这一坐标变化折合成动态基准误差用来改正被测点的坐标.采用Leica TC405(精度:5±(2 mm+2 ppm))对动态基准观测方法进行了观测模拟实验.实验结果证明:动态基准观测方法正确可行,观测点坐标的中误差在5 mm以内;该方法可用于大型桥梁的自动变形观测.     

水泥土搅拌桩防渗墙对土坝防渗效果的模拟研究

通过对水泥土搅拌桩防渗墙防渗效果进行研究,为水泥土防渗墙设计提供进一步的优化指标。通过测压管观测数据反演得出大坝土体实际渗透系数,建立渗流有限元模型并利用实测资料验证,对水泥土搅拌桩防渗墙在土坝中的施工位置和深度进行不同情景模拟分析,结果表明：加入防渗墙后,渗流稳定性增加,防渗效果明显。防渗墙越靠近坝体上游,坝体的渗流稳定性越好;防渗墙贯入深度越深,坝体的渗流稳定性越好。防渗墙的位置布置在坝体中部靠近上游处较为合理,但考虑实际工程中施工要求,适当将防渗墙位置后移布置在大坝轴线处,对于渗流量影响较小。     

基于大尺寸流变试验的高堆石坝长期变形预测

堆石体的变形是长期而复杂的过程,其变形包括瞬时变形和随时间变化的流变变形,过大的长期变形将对大坝的安全运行产生影响.采用长科院幂函数流变本构模型,对双江口300m级心墙堆石坝长期变形进行了三维有限元仿真分析,根据堆石料尺寸效应的流变试验资料,初步探讨尺寸效应对高堆石坝长期变形的影响.分析结果表明:双江口心墙堆石坝在大坝满蓄后3年大坝变形基本趋于稳定,变形量在可控制范围之内;尺寸效应对高堆石坝长期变形影响明显,与实际堆石体相比,缩尺后的室内堆石试样表现出较小的长期变形,对大坝变形的预测精度有一定影响.     

土坝垂直位移必要的观测精度和观测方法

土坝垂直位移观测目的除了研究土坝在竖直方向变形大小和变形规律之外,更重要的是垂直位移观测资料可用来计算和分析土坝纵横向裂缝。必要的观测精度取极限倾度沉降差的1/20,由此推导出一个点的必要观测精度,中误差为±2.5毫米。起测点的观测精度采用二等水准测量的方法和要求进行观测,对于缺少精密水准仪的观测单位,也可以三等水准测量往返观测9测回代替二等水准测量的精度。垂直位移标点的观测采用三等或四等水准测量的方法和要求进行观测,观测的测回数与土坝长度有关,见文中表2。     

大坝安全监控的多测点位移数学模型研究

坝体变形是原型监测的主要内容之一,它是分析大坝结构性态的重要依据。目前,位移数学模型都是对单个测点建立的,而不考虑测点之闻的相互关系。本文运用数学分析和坝工理论,提出建立坝体位移分布模型,将各点测值通过坐标变量有机地结合起来,得到位移分布与外荷载之间的数学关系式。最后结合某实际工程的原型观测资料,对建立分布模型的具体方法作了介绍。并建立了坝体挠曲线确定性模型,成果令人满意。     

Large-scale deformation monitoring in mining area by D-InSAR and 3D laser scanning technology integration

Large-scale deformation can not be detected by traditional D-InSAR technique because of the limit of its detectable deformation gradient, we propose a method that combines SAR data with point cloud data obtained by 3D laser scanning to improve the gradient of deformation detection. The proposed method takes advantage of high-density of 3D laser scanning point cloud data and its high precision of point positioning after 3D modeling. The specific process can be described as follows: first, large-scale deformation points in the interferogram are masked out based on interferometric coherence; second, the interferogram with holes is unwrapped to obtain a deformation map with holes, and last, the holes in the deformation map are filled with point cloud data using inverse distance weighting algorithm, which will achieve seamless connection of monitoring region. We took the embankment dam above working face of a certain mining area in Shandong province as an example to study large-scale deformation in mining area using the proposed method. The results show that the maximum absolute error is 64 mm, relative error of maximum subsidence value is 4.95%, and they are consistent with leveling data of ground observation stations, which confirms the feasibility of this method. The method we presented provides new ways and means for achieving large-scale deformation monitoring by D-InSAR in mining area.     

一种光斑图像加速处理算法研究

在激光光束质量测量领域中,高分辨率图像能够提高测量精度,然而对于多点采样测量,全帧图像算法会导致测量时间的大大延长。为解决此问题,提出一种基于局部图像的光斑加速处理算法：根据前三个采样点激光参数,计算出光束空间传播路径,预测下一采样点计算区域,在此区域内计算相应参数。实验结果表明：对于单个采样点,图像分辨率1392×1040,该算法能够有效地降低信息处理量,全帧图像平均测量时间为0.926s,加速处理算法平均测量时间为0.512s,有效地减少单点采样全帧图像处理时间的45.27%。能够准确地计算出激光性能参数,提高整体测量速度,对高分辨率图像在激光光束质量测量中的应用具有重要意义。     

倾斜超高层建筑室内平面坐标传递精度研究

超高层建筑在施工放样工作中分析轴线控制点平面坐标的精度。对于倾斜超高层建筑高精度的控制点坐标传递,采用全站仪与激光准直仪相结合,在楼层上多次分段转折投测,逐段接力将控制点坐标传递到顶层控制点。在各楼层控制点上用全站仪测量出控制点到轴线控制点之间的边长,计算轴线控制点的坐标,并对其坐标精度进行分析。获得超高层建筑施工放样从控制点到轴线控制点多次分段传递平面坐标的集成方法和采用先进测量设备提高轴线控制点坐标的精度集成方法。为选择不同精度的全站仪和激光准直仪快速、准确分析控制点的误差,为优化施工放样方案、指导超高层建筑或倾斜超高层建筑在楼层上施工放样和变形监测工作提供了一种全面、系统方法。     

基于InSAR与多源数据融合的堆石坝外观变形重构

为了满足200~300 m级堆石坝变形监测的需求，弥补利用单轨道合成孔径雷达 （SAR）数据只能测得地物视线向与方位向二维变形的不足，基于集合卡尔曼滤波将合成孔径雷达干涉（InSAR）观测与常规点式监测数据进行跨尺度融合，提高堆石坝外观变形的监测精度；利用多维度监测数据，重构堆石坝外观变形场. 以水布垭面板堆石坝为例进行研究，结果表明，多源数据融合能够实现“大范围、低精度、高效率”的新型监测技术与“离散点、高精度、低效率”的常规监测技术的优势互补. 基于多维度监测数据重构外观变形场能够全面地掌握堆石坝的整体变形性态，降低单维度监测结果对实际变形漏判或误判的可能性. 该方法可以用于库岸边坡的变形监测和变形场重构.