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正文內(nèi)容

基于gps技術(shù)的邊坡變形監(jiān)測和數(shù)據(jù)處理的論文-在線瀏覽

2024-08-02 01:03本頁面
  

【正文】 處的地質(zhì)、水文條件、地質(zhì)構(gòu)造和地形地貌等因素。巖體的穩(wěn)定性主要與組成邊坡的巖體中的結(jié)構(gòu)面的傾角變化程度有關(guān),如果結(jié)構(gòu)面是豎直或水平,巖體不會發(fā)生單純的滑動,此時的邊坡破壞將包括完整巖塊的破壞以及沿著某些結(jié)構(gòu)面的滑動[3]。另外,人類活動因素對邊坡穩(wěn)定性的影響也是不容忽視的,人類的工程活動往往會使的邊坡的外形發(fā)生變化,使得邊坡的結(jié)構(gòu)面受到影響,進而誘發(fā)邊坡失穩(wěn)。 邊坡的穩(wěn)定性和影響邊坡穩(wěn)定性的各種因素之間是互為表里的關(guān)系,任何一個因素的改變通常會引發(fā)其他因素的改變,具體的變現(xiàn)為邊坡穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)生改變。 邊坡變形監(jiān)測的目的和意義 邊坡的破壞,一般情況下都是不可能突然就發(fā)生的,邊坡在破壞之前一般要經(jīng)歷一段時間的醞釀,對邊坡進行監(jiān)測既可以預(yù)測到邊坡的失穩(wěn)滑動,又可以通過監(jiān)測的數(shù)據(jù)來檢驗邊坡治理方案是否能夠有效的防治邊坡的破壞。根據(jù)監(jiān)測的結(jié)果,可以掌握滑坡體的變形特征、滑坡體的滑動方向、發(fā)生規(guī)模、發(fā)生時間等相關(guān)信息,向有關(guān)部門提供相關(guān)的災(zāi)害信息,盡量避免和減少由于滑坡所帶來的損失,及時采取防災(zāi)措施,制定相應(yīng)的防災(zāi)減災(zāi)對策[5]。 (3)利用相關(guān)的數(shù)學(xué)模型對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析建模,對邊坡的變形值進行預(yù)測。 邊坡變形監(jiān)測的主要任務(wù)邊坡支護結(jié)構(gòu)安危關(guān)系到本工程整體的安全,還關(guān)系到附近建筑物和道路設(shè)施的安全等,因此必須采取信息施工的方法對邊坡支護施工的全過程進行監(jiān)測。 邊坡變形監(jiān)測的內(nèi)容監(jiān)測項目⑴ 邊坡水平位移(測斜)監(jiān)測:在邊坡坡頂每隔30~40米埋設(shè)1根測斜管,測斜管埋于擋土墻后(測斜管的埋深深度為擋土墻的高度+5m),以觀測邊坡在施工及使用過程期間的水平變形,了解邊坡變形情況。⑵ 垂直位移(沉降)監(jiān)測:在邊坡坡頂及平臺處,沿邊坡走向每隔15~20m布置一個沉降觀測點,預(yù)計布設(shè)69個觀測點;為確保坡頂(腳)建(構(gòu))筑物的安全及正常使用,在坡頂(底)相鄰建筑物每棟布置沉降觀測點不少于4個,預(yù)計布設(shè)47個觀測點;兩項共布設(shè)116個測點⑶ 水平位移監(jiān)測:為了解支護結(jié)構(gòu)側(cè)向位移量的大小和判斷側(cè)向位移對支護結(jié)構(gòu)變形的影響,根據(jù)設(shè)計單位要求,每隔15~20m布設(shè)一處監(jiān)測斷面,水平變形每處兩點(分別布置在支護結(jié)構(gòu)頂部和中部)共設(shè)59個監(jiān)測斷面,共118個測點。選擇有代表性的錨索,測定錨索的應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力損失;預(yù)應(yīng)力錨索的應(yīng)力監(jiān)測根數(shù)33根。監(jiān)測范圍:。邊坡施工過程中約2周觀測1次,施工完畢后可每1~2個月觀測1次,至變形穩(wěn)定為止且竣工后觀測時間不少于2年。⑵ 當(dāng)發(fā)現(xiàn)邊坡支護結(jié)構(gòu)體系變形異常時,由監(jiān)測組長帶頭組織技術(shù)人員,立即對邊坡支護異常段進行全面的監(jiān)測,根據(jù)現(xiàn)場情況進行監(jiān)測加密,監(jiān)測頻率預(yù)計7天1次。GPS衛(wèi)星星座由24顆衛(wèi)星組成,其中工作衛(wèi)星為21顆,其余的3顆為備用衛(wèi)星。衛(wèi)星軌道面相對于地球赤道面的軌道傾角為55176。 ,一個軌道平面上的衛(wèi)星比西邊相鄰軌道平面上的相應(yīng)衛(wèi)星升交角距超前30176。GPS系統(tǒng)主要由空間星座部分、地面監(jiān)控部分和用戶設(shè)備部分組成。地面監(jiān)控系統(tǒng)還能通過注入站對衛(wèi)星的軌道和衛(wèi)星鐘讀數(shù)進行調(diào)整,并對衛(wèi)星進行故障維修和發(fā)布命令等。 在實際的工程應(yīng)用中,為了提高監(jiān)測對象的高精度、高準(zhǔn)確性的測量結(jié)果,靜態(tài)相對定位的方式就成為了GPS技術(shù)在變形監(jiān)測中比較常用的方式。 GPS點布設(shè)原則 GPS邊坡監(jiān)測網(wǎng)主要由GPS點和基線向量所組成,GPS點主要由基準(zhǔn)點和監(jiān)測點組成,在邊坡的變形監(jiān)測中,由于有的邊坡穩(wěn)定性不高,因此基準(zhǔn)點要盡量埋設(shè)在一些穩(wěn)固的地方,盡量不要埋設(shè)在容易發(fā)生滑坡變形的區(qū)域,以確?;鶞?zhǔn)點盡可能地穩(wěn)定并便于長期保存,以之相反監(jiān)測點應(yīng)布設(shè)在能夠反映監(jiān)測對象變形明顯的部位,由此可以建立三角網(wǎng)構(gòu)成監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。 本工程位于福州市閩侯縣上街鎮(zhèn)大學(xué)城福州職業(yè)技術(shù)學(xué)院校內(nèi)。邊坡腳為宿舍及校內(nèi)道路。邊坡高度約0~,總長約940m。原始地貌屬沖積平原地貌單元。 GPS邊坡監(jiān)測網(wǎng)由基準(zhǔn)網(wǎng)和變形網(wǎng)兩級網(wǎng)構(gòu)成,首級網(wǎng)是由監(jiān)測點構(gòu)成的變形網(wǎng),二級網(wǎng)是由邊坡監(jiān)測點構(gòu)成的變形網(wǎng)。設(shè)監(jiān)測點在首次監(jiān)測所測得的坐標(biāo)為(X1,Y1,Z1),在第n次所測得的坐標(biāo)為(Xn,Yn,Zn),該點在n觀測期的變形值()的計算公式為: (21) 式中變形值的大小取決于巖土體本身的受力情況和力學(xué)特性,且與時間有關(guān),變形值一般比較復(fù)雜,因此需要通過內(nèi)業(yè)對監(jiān)測點位移變形值進行數(shù)據(jù)處理并對變化狀況進行分析。邊坡施工過程中約2周觀測1次,施工完畢后可每1~2個月觀測1次,至變形穩(wěn)定為止且竣工后觀測時間不少于2年。利用GPS接收機采用靜態(tài)相對定位的方法進行數(shù)據(jù)采集。在進行內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理時,首先將GPS接收機上的觀測數(shù)據(jù)存儲在電腦上,在利用LEICA Geo Office Combined軟件進行處理,首先先進行點號、天線高進行核對,之后進行基線解算,并進行無約束網(wǎng)平差,最后將結(jié)果歸算到所假定的坐標(biāo)系統(tǒng)。一般來說,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一個并行、分布處理結(jié)構(gòu),它由處理單元以及稱為聯(lián)結(jié)的無向信號通道互連而成。每個處理單元有一個單一的輸出聯(lián)結(jié),這個輸出可以根據(jù)需要被分支成希望個數(shù)的許多并行聯(lián)結(jié),而且這些并行聯(lián)結(jié)都輸出相同的信號,即相應(yīng)處理單元的信號,信號的大小不因分支的多少而變化。也就是說,它必須僅僅依賴于經(jīng)過輸入聯(lián)結(jié)到達處理單元的所有輸入信號的當(dāng)前值和儲存在處理單元局部內(nèi)存中的值[11]{12}。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是有具有呢適應(yīng)性的簡單單元組成的廣泛并行互連的網(wǎng)絡(luò),它的組織能夠模擬生物神經(jīng)系統(tǒng)對真實世界物體所作出的交互反應(yīng)。1982年,引起了人們對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的熱潮。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的主要特點是:(1) 知識以分布的方式存儲,分布在整個系統(tǒng)中而不是存儲在特定的存儲單元中;(2) 能夠用來逼近任意復(fù)雜的非線性系統(tǒng);(3) 容錯能力強,通過對不完善的數(shù)據(jù)和圖形的學(xué)習(xí)可以作出判斷;(4) 通過并行方式進行處理,提高信息處理和運算的速度
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