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开挖沉陷地表变形可视化计算分析系统研究

第24卷第7期

岩石力学与工程学报 V ol.24 No.7

2005年4月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering April ，2005

收稿日期：2004–04–19；修回日期：2004–05–09 基金项目：国家自然科学基金资助项目(50475109)

作者简介：谢飞鸿(1965–)，男，1989年毕业于西安矿业学院，现为博士研究生、副教授，主要从事岩土与地下工程、采矿工程地表变形数值分析等方面的教学与研究工作。E-mail ：exbeen@https://www.wendangku.net/doc/4a15720383.html, 。

开挖沉陷地表变形可视化计算分析系统研究

谢飞鸿

1，2

，王锦山2，

3，尹伯悦2

(1. 兰州交通大学土木工程学院，甘肃兰州 730070；2. 北京科技大学土木与环境工程学院，北京 100083；

3. 河北科技师范学院土木建筑系，河北秦皇岛 066004)

摘要：建立开采沉陷预计计算与分析的模型，实现实测多点数据拟合分析、一般条件下的地面变形计算、山区地面变形计算、条带开采引起的地表变形计算及采留宽计算的可视化系统计算分析。本计算系统主要是运用数据之间的软件流进行数据的转换和传递，计算出沿下沉盆地的走向与倾向主断面的移动和变形分布规律以及受开采影响的地表任意点的移动和变形值，此系统的应用对资源与环境的评价具有实际意义。关键词：岩土力学；地表变形；可视化计算分析；条带开采；曲线拟合

中图分类号：TD 327 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2005)07–1202–05

A VISUAL CALCULATION ANALYSIS AND EVALUATION SYSTEM FOR

MINING INDUCED SURFACE SUBSIDENCE

XIE Fei-hong

1，2

，Wang Jin-shan 2，

3，YIN Bo-yue 2

(1. School of Civil Engineering ，Lanzhou Jiaotong University ，Lanzhou 730070，China ；2. Civil and Environmental Engineering School ，University of Science and Technology Beijing ，Beijing 100083，China ；3. Department of Civil Engineering ，Hebei Normal

University of Science and Technology ，Qinhuangdao 066004，China )

Abstract ：A model for the analysis of subsidence is established to evaluate the ground distortion by using survey data at multiple points ，calculation method for subsidence in general terrain conditions ，surface deformation in mountain areas ，and surface subsidence induced by trip mining ，in computer-aided visualization-calculation system. The system primarily makes use of data conversion and transfer between softwares. The system can be used to determine the numerical value of the subsidence along a subsidence basin's alignment or inclination. As well as movement and deformation at any points of the basin area induced by mining. It can be applied to resources and environmental evaluations.

Key words ：rock and soil mechanics ；surface subsidence ；visual calculation analysis ；strip mining ；curve fitting

1 引言

地下的岩体被开挖采出后，相当于在地下挖掘出一个空间，它使原来稳定的上覆岩层失去支撑而发生地层沉陷引起地表产生连续的移动、变形和非连续的破坏[1

，2]

。本文针对生产实际，建立和完善了

系统研发所必需的基础理论体系和开采沉陷预计计算分析与评价模型。在计算模型的建立和计算公式的推导过程中，进行了反复的推演并利用研发的计算系统对多组数据资料进行计算机反验证，从而得到符合工程实际的结果。通过本项目的研究，将对在矿区，特别是城镇进行大型地下工程对地表建筑物稳定性的影响评价，以及开采引起的环境评价具

第24卷第7期谢飞鸿等. 开挖沉陷地表变形可视化计算分析系统研究 ? 1203 ? 有十分重要的现实意义和实用价值。

2 系统开发的基本思路

开采地表变形计算与分析集成软件系统共包括

5部分：测试数据拟合、一般条件下的地面变形计

算、山区地面变形计算、条带开采优化设计及条带

开采地面变形计算。预计地表指定部位的下沉、倾

斜、曲率、水平移动和水平变形的最大值及其出现

的位置与方向；沿下沉盆地的走向与倾向主断面的

移动和变形分布；受开采影响的地表任意点的移动

和变形值。本系统的开发和设计是基于软件流的思

想[3，4]，主要是运用数据之间的软件流进行数据的转

换和传递，从而保证系统的通用性和可扩展性；采

用数据流思想进行软件开发，提高软件系统的可靠

性，并提供良好的人机交互功能。

系统能够对测试数据进行输入，并根据相应的

参数计算水平变形、沉陷、倾斜变形、曲率变形、

水平移动以及相应的等高曲线和三维图形等，同时

能对任何三维图形进行任意的旋转分析和打印功

能。该系统的功能得到了实际测量数据的验证，并

正应用于开采地表变形计算与分析工程中。同时可

以进行平地、山区条件下充分采动时主剖面的移动

和变形、非充分采动时主剖面的移动和变形、地表

任意点任意方向的变形值、充分采动半盆地主断面

的移动与变形值、非充分采动全盆地主断面的移动

与变形值计算，包括下沉、倾斜、曲率、水平移动、水平变形的计算以及实测参数的确定，见图1。

图1 变形分析系统可实现的功能框图Fig. 1 The realized analysis system of function diagram

3 开采沉陷可视化计算分析系统

基于概率积分法[5～7]预计计算对指导建筑物下、铁路下、水体下的开采实践有着十分重要的作用。特别是在建筑物下开采时，预计计算所得到的结果常常被用来判别建筑物是否受到开采的影响以及受到开采影响的程度，以此作为对受到影响的建筑物进行维修、加固或就地重建的依据，或指导采取地下开采措施的科学依据。

3.1 工程应用

(1) 工作面地质条件

该层属中生界侏罗系煤系地层，该煤层的上覆岩层分别为中生界侏罗系的一套浅灰、灰绿色粉砂岩、细砂岩，薄粘土层及薄煤层的互层，从整个岩层的岩性分析来看，该地区煤系地层的上覆岩层为中等硬度岩石。地表有一层2～6 m表土层。

(2) 工作面基本情况

华煤集团马蹄沟煤矿(杨井)23114工作面，走向长370 m，倾斜长120 m，倾角20°，平均采高1.4 m，平均采深207 m。开采方法为走向长壁，倾斜分层，顶板管理为自然跨落法，回采期11个月。

根据工程技术的现实要求，基于已有的实测资料，进行平地、山区条件下开挖引起的变形计算与分析系统开发，实现菜单选项功能及菜单化数据输入、计算分析、三维变形、等值线绘制、数据拟合分析与整理。三维变形主断面参数数值是影响地表变形的关键因素，该系统实现了下沉、曲率、倾斜、水平移动、水平变形主断面曲线绘制与数据采集处理功能。见图2。

(a) 数据输入界面(b) 数据参数输入菜单

(e) 水平变形三维图 (f) 水平变形等值线

? 1204 ? 岩石力学与工程学报 2005年

(g) 曲率变形三维图(h) 曲率等值线

(i) 水平移动三维图(j) 水平移动等值线

(k) 倾斜变形三维图(l) 倾斜变形三维图

图2 一般条件下地表移动变形图

Fig.2 The transform diagram of surface in general terms

4 山区地表移动变形预计计算

华煤集团马蹄沟煤矿(杨井)23124工作面走向长370 m，倾斜长120 m，倾角20°，平均采高1.4 m，平均采深207 m。开采方法为走向长壁，倾斜分层，顶板管理为自然跨落法，回采期11个月。

采用自行开发的山区可视化计算分析系统，计算结果表明，变形最大的位置处于坡脚，即平地与山坡的交界线附近，计算结果与实测数据相吻合，见图3。

(a) 计算分析开始界面(b) 数据参数输入图

(e) 水平移动三维图 (f) 水平变形三维图

(g) 曲率三维图(h) 倾斜三维图

(i) 曲率变形二维图(j) 倾斜变形二维图

(k) 水平变形二维图(l) 水平移动二维图

图3 山区地表移动变形图

Fig.3 The displace transform diagram of mountain area ground

5 开挖地表变形实测数据可视化曲线

拟合计算分析系统

5.1实测数据拟合整理所采用的计算依据

用概率积分法预计走向主断面地表移动的主要参数[8]：下沉系数q，主要影响半径r(或用r求得的主要影响角正切β

tan值)，拐点偏移距s

和水平移动系数b。

5.2计算分析软件使用功能

图中的“+”代表待拟合的数据点，兰线(黑白画面为白色)是拟合的曲线，X值上的文本框代表Y 值的下方。通过鼠标的移动就可以同时获得X和Y 值。过多组数据资料进行计算机反验证。在所开发的软件及windows环境下利用图4就可以获得所要的参数。以便对实测数据的采集与整理，也可以在其他情况下加以利用。

5.3工程实例

第24卷第7期谢飞鸿等. 开挖沉陷地表变形可视化计算分析系统研究

? 1205 ?

(a) 曲线拟合软件界面 (b) 曲线拟合输出界面图

图4 实测数据拟合分析 Fig.4 Survey data fitting the analysis

华煤集团马蹄沟煤矿(杨井)22426走向长370 m ，倾斜长119 m ，倾角19°，平均采高2.2 m ，开采方法为走向长壁，倾斜分层，顶板管理为自然跨落法；回采期9个月。利用第一部分基础公式与方法，以及第二部分软件平台，结合华煤集团马蹄沟煤矿(杨井)22426工作面岩移观测资料，就可以方便地整理出地表移动主要参数，见表1。

在可视化、对话框提示环境下根据岩层地质条件和有关规程规范，对实测资料进行样条函数多阶次、复合适应曲线拟合，实现菜单选项功能及菜单化数据输入、计算分析、拟合绘制、数据拟合分析与整理，可以根据需要选取信息与资料，也可以对任意可视化的图形对象进行打印，在曲线拟合的基础上进行变形移动参数的关键系数值（下沉系数、水平移动系数）进行计算与对比分析。

6 条带开采采留宽优化设计可视化计

算分析系统

6.1 基本模型

条带开采时由于单元开采面积小，每个单元采空区上方顶板冒落、断裂发育都很不充分，断裂带上方某个相对厚而坚硬的岩层处于悬空稳定状态，

其自身及其上方直到地表的岩土层的重量将向四周转移，由其下伏与它保持接触的岩体(条带煤柱正上方的岩体)和边界煤岩体来承担。见图5。这就改变了下伏岩体的受力状态，侧向应力解除和垂直应力

增加使得这些岩体产生压缩变形。这种压缩变形　导致覆岩沉降，并且由于累积效应使得覆岩沉降量由下向上逐渐增加，至地表时为最大。依据相关规程，开发一套指导“三下”开采采留宽预计计算工具，有利于指导“三下”开采优化设计。

图5 条带开采覆岩与地表沉陷变形模型

fig.5 The transform model on the upper rock and ground

sedimentation of strip mining

利用最大下沉公式[9]计算采留宽度，按建筑物的保护要求，砖石结构建筑物的破坏(保护)Ⅰ级变形倾斜i ≤3.0 mm/m ，曲率k ≤0.2×10－

3/m ，水平移

动ε≤2.0mm/m ；建筑物(土筑平房)破坏(保护)Ⅰ级地表变形倾斜i ＜1.0 mm/m ，曲率k ＜0.05×10－

3/m ，

水平移动ε＜1.0 mm/m 。 6.2 工程实例 6.2.1 基本情况

华煤集团马蹄沟煤矿(杨井)建筑物及河流下煤层群开采属1 030水平以下第4采区，为矿区建筑物(群)及河流下第1个走向条采试面，该采试面走向位于副井筒至下水平轨道下山之间，走向开采长度188 m ，采深386.7 m ，沿倾斜方向位于1 049.495～1 029.750 m 标高之间，最大斜长105 m 。本面对应地表为山坡及台地，下山方向开采影响区有安丰村及二区居民22户住宅，总建筑面积1 491.38 m 2[10]。 6.2.2 采留宽优化计算

表1 22426工作面地表移动主要参数

Table 1 22426 mining face move of the main earth's surface displace parameter )

主要影响半径/m 拐点偏移距/m 主要参数

边界角

γ 0/(°) 移动角

γ /(°) 最大下沉角θ/(°) 裂缝角

γ ′/(°)

下沉系数

水平移动系数b

上山R 上

下山R 下

上山S 上

下山S 下

影响传播角tan β

倾向 62.5 63

— 0.678 0.526 52 64.4 0.9H 上 0.6H 下 3.558

走向 67.5 79.1 — 77.5 0.639 0.246

79.64

2.599

? 1206 ? 岩石力学与工程学报 2005年

该部分所提供计算与分析界面图件是基于华煤集团马蹄沟煤矿(杨井)24219工作面建筑物及河流下的开采设计及数据整理计算与分析过程，计算出留宽、采宽、采深、采出率、最大下沉、最大水平移动、最大倾斜、最大曲率、最大水平变形和煤柱安全强度。为华煤集团马蹄沟煤矿(杨井)安全、合理、经济、可靠地回采提供了技术依据。见图6。

图6 数据输入菜单

Fig.6 Data input menu

华煤集团马蹄沟煤矿(杨井)建筑物及河流下24219试验开采工作面，依据上述计算工具与步骤，选取采宽29 m，留宽39 m，采厚2.3 m，开采3个条带，其之间留设2条煤柱，实际掘进施工及开采的采宽：第1条29.3 m，第2条29.7 m，第3条31 m；留宽：第1条37.6 m，第2条39.0 m，通过近3 a的观测，其对应地表建筑物未观测到任何变形影响。因此，预计其最大下沉值59 mm，实测为64 mm，误差3.9%。

7 结论

通过该系统的开发研究，可以实现可视化测试数据拟合、一般条件下的地面变形计算分析、山区地面变形计算分析和条带开采优化设计，以及条带开采地面变形计算分析，同时，该系统完全依据规程及相关理论，并在实践中得到了应用，因而具有广泛地应用价值。参考文献(References)：

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矿山地表及岩层移动观测

矿山地表及岩层移动观测为了保护井巷、建筑物、水体、铁路等免受开采的有害影响，合理提高煤炭资源回收率，并为留设保护煤柱提供技术资料，新建矿井应开展地表及岩层的移动观测工作。地表及岩层的移动观测工作设置的各种观测站必须编写岩移观测方案，并报请集团公司地质勘测处审批。观测站设计由文字说明和图纸两部分组成。文字部分包括观测站设计书。图纸包括井上、下对照图（包括观测线和观测点的位置）、观测线剖面图（包括观测线长度的确定）、岩层柱状图、观测点的构造图等。矿区设置观测站时应统一规划，并选择在有代表性的地方设置。地表移动观测站位置的选择，应遵循由简单到复杂的原则，初次建立地表移动观测站的位置应满足：煤层走向、倾角及厚度均稳定，地势平坦，无大断层，单煤层开采，四周无采空区。地表移动观测站一般可设走向观测线和倾斜观测线各一条，设在移动盆地的主断面位置。如回采工作面的走向长度大于1.4H0+50m（式中H0为平均开采深度），亦可设置两条倾斜观测线，但至少应相距50m，并且应距开切眼或停采线0.7H以上。观测点间距离应根据开采深度按下表21确定。

表21 矿山企业应根据矿区地面控制网，按5″级导线（网）精度要求建立岩移观测控制网。各控制点和观测点的高程测量应组成水准网，按三等水准测量的要求进行观测。控制点和观测点的设置应符合下列要求：（一）埋设的控制点和观测点必须用全站仪按设计标定，并应尽可能使观测点中心位于控制点连线的方向上；（二）在非冻土地区，测点的埋设深度应不小于0．6m。在冻土地区，测点的底面一般应在冻结线0.5m以下。测点可采用浇注式或混凝土预制件；（三）当地表至冻结线下0.5m内有含水层时，一般应采用钢管式测点；（四）埋设的测点应便于观测和保存。如预计地表下沉后测点可能被水淹没，则点的结构应便于加高；（五）在一般情况下，倾斜观测线上观测点编号应自下山向上山方向顺序增加，走向观测线上观测点编号应按工作面推进方向顺序增加。在观测站各点埋设10-15天后，即可进行观测。首先应

高速公路软基路基沉降观测及变形观测技术探讨

高速公路软基路基沉降观测及变形观测技术探讨摘要：在沿海地区修建高速公路，常常会遇到软土地基问题。由于软土地基的压缩性高、透水性低以及固结变形持续时间长，因此软土地基沉降量及其速率的预估就成了工程施工中的主要问题。沉降量及其速率的预估是在沉降观测的基础上进行的，所以，我国所有的高速公路项目在修建过程中都必须进行沉降观测。关键词：软基路基，路基沉降，变形观测 Abstract: in coastal areas built highway, often encounter problems of soft soil foundation. Because of the soft soil foundation, low permeability of high compactness and consolidation deformation lasted for a long time, so soft soil foundation settlement rate and its estimate of the engineering construction is the main problem. The settlement and its estimate of the rate in settlement observation is conducted on the basis of, so, our country all the highway project in the process of building to the settlement observation. Keywords: soft foundation of roadbed, embankment settlement, deformation observation

地表移动观测站设计

地表移动观测站设计作业一、设站目的：某矿6200工作面西部、西南部有后鲍店村、中鲍店村。为研究地下开采对村庄的影响及地表移动变形规律和参数，拟在该矿6200工作面设置地表移动观测站，进行地表移动观测，通过观测获得地表移动动态参数和角值参数，同时，监测地下开采对建筑物的影响。二、设站地区地质采矿概况： 6200工作面位于六采区东北部，是该采区设计开采2层煤的第一个工作面，北部、东部分别为3煤的一采区1308、1310、1312采空区和二采区2310、2311、2312采空区及未开采区域，南部、西部尚未开采。6200工作面基本沿走向布置，为刀把型，倾向长为623～820m，走向宽为46～129m，煤层厚度0.70～1.33 m，平均 1.10m，煤层倾角4～19/6°，第四系平均厚度196.16m。工作面标高为-233～-303m。2煤与下伏3煤的层间距一般为21m。 6200工作面上方地表地势平坦，标高为43m左右，冻土深度 0.4m。三、地表移动参数：

根据现场实测，求得本区域实测地表移动参数为：走向移动角δ=750，上山移动角γ=750，下山移动角β=750-0.6α，表土移动角φ=450，充分采动角ψ1=ψ2=ψ3=550，最下沉角θ=900-0.5α 平均采深 H=0.5（-233-303）=-268m，煤层平均倾角α

四、地表移动观测线位置、长度确定：采空区走向长度超过1.2~1.40H （0H 为平均采深），地表走向方向达到充分采动；倾向方向小于1.2~1.40H ，地表倾向方向为非充分采动。 1、走向观测线位置确定：由于倾向充分采动，走向观测线由最大下沉角θ=900-0.5α或充分采动角ψ1=ψ2=550确定 2、全走向观测线长度确定： m 439)cot()2(H cot 2AB 0=+?--+=l h h δδ? l 为走向工作面长度，m 3、倾向观测线位置确定：由于走向非充分采动，倾斜主断面位于采空区中央 4、半倾向观测线长度确定： 384cos 2 L )cot(h cot h CD 1=+ ?--+=αββ?）（H 五、确定观测点间距、测点编号：根据国内对开采沉陷的大量研究，一般根据开采深度确定观测点密度，该矿区平均采深在200~300m ，所以观测点间距为20m 。

2. 沉降变形观测工作总结报告

新建九景衢铁路 I I标段一分部沉降变形观测工作总结报告（DK264+909.71～DK165+187.50段）中铁四局集团九景衢铁路II标段一工区 2015年9月

线下工程沉降变形观测工作报告（DK264+909.71～DK265+187.50段）一、工程概况九景衢铁路II标段一分部承建的九景衢铁路DK264+909.71～DK265+187.50段，全长0.277公里，位于浙江省衢州市常山县，管段主要工程项目为桥梁1座、路基277m、涵洞1座。二．程地质及水文地质概况 1、地形地貌：本路基段地势为多山，中间为沟壑地形。 2、地层岩性：（1）：粉质粘土，褐黄色，硬塑，厚0.5~3.1m，σ0=180kPa，III；（2）-1：角砾凝灰熔岩，全风化，褐灰色，厚0.5~3.2m，σ0=200kPa，III；（2）-2：角砾凝灰熔岩，强风化，灰褐色，节理裂隙发育，岩体破碎，厚7.5~13.3m，σ0=500kPa，Ⅳ （2）-3：较砾凝灰熔岩，强风化，褐灰色，节理裂隙发育，岩体破碎，厚＞5.0m，σ0=800kPa，Ⅴ。 3、水文地质条件：地下水为空隙潜水及基岩裂隙水，不发育，测时水位深0~3.3m。 4、物理地质：地震动峰值加速度为0.05g。三．设计依据 1、路段稳定安全系数：考虑列车荷载时Kmin≥1.25，预压荷载条件下Kmin≥1.15，架桥荷载条件下Kmin≥1.15。 2、路基工后沉降标准：工后沉降一般不应超过15mm；路桥交界处的差异沉降不应大于5mm。 3、敬沉降计算分析，桥头工后沉降不满足控制标准，采用预压处理。计算分析采用指标：填土：γ=20kN/m3，Cu=10kPa，Φu=30° （1）层：ω=25.8%，γ=17.5kN/ m3，e=0.97，Cu=74.25kPa，ΦCu=11.45°，Es=8.56MPa，Ps=2.02MPa；（2）-1层：Es=15.0MPa。 4、路堤边坡高小于3m时，边坡采用混凝土空心砖内培土撒草籽、种灌木防护；路堤边坡搞大于等于3m时，采用M7.5浆砌片石拱型截水骨架，内培土撒草籽、种灌木防护，并在填筑过程中边坡3.0m宽度范围内铺设一层双向土工格栅，层间距0.5m。

地表移动观测站设计

旬邑县宋家沟煤矿 xunyixiansongjiagoumeikuang 2026综采工作面地表移动观测站设计方案编制单位：地测科编制日期： 2013.06.01

前言为了获得2026综采工作面最可靠的地表移动参数，掌握该工作面地质采矿条件下的地表移动规律，我矿决定建立2026综采工作面地表移动观测站，进行该工作面地表移动的观测和研究工作。 2026工作面地表移动观测与研究的主要内容： 1、掌握地质采矿条件与地表移动的变形关系； 2、获得综采条件下地表移动与变形的分布规律；通过对2026工作面地表移动观测站的研究，为我矿保护煤柱的留设和实现煤矿安全生产等提供科学依据，并进一步探求地表移动规律，丰富和发展我矿采煤技术。

2026综采工作面地表移动观测站设计方案一、2026工作面地质采矿条件 2026工作面走向长度为1110米，倾向宽150米，面积约16.65万㎡，平均采深为227米，工作面平均倾角12°，该工作面4-2煤层厚度在2.4-3.0米之间，平均2.7米，采用走向长壁垮落采煤法，综合机械化采煤。本工作面掘进水文地质条件简单，顶底板均为泥岩、粉砂岩，隔水性能好；该工作面老顶为粉砂岩或砾岩，厚度为5.75-75米，该层非常坚硬；直接顶为泥岩、砂质泥岩厚度为1.46-6.67米，直接底为细砂岩、砂质泥岩，岩性变化不大，厚度约2.47米，具有膨胀性，上部松散层厚度约为145米。二、地表移动观测站的设计 1、观测站设计原则为了能够获得准确、可靠、有代表性的观测资料，在观测站设计中应遵循以下原则：（1）观测线应设在地表移动盆地的主剖面上；（2）观测线在观测期间不受临近开采的影响；（3）观测线的长度要大于地表移动盆地的范围；（4）根据开采深度和设站目的，观测线上的测点应有一定的密度；（5）观测站的控制点要设在移动盆地范围以外，埋设要牢固。 2、角量参数的选定由于该观测站为我矿第一个观测站，角度参数的选定只能参照我矿采矿条

沉降变形观测

测量要求一．沉降变形测量等级及精度要求本线沉降变形测量等级及精度要求按下表规定执行：二．沉降变形监测网主要技术要求及建网方式 1．垂直位移监测网（1）垂直位移监测网主要技术要求垂直位移监测网主要技术要求按下表执行：（2）垂直位移监测网建网方式线下工程垂直位移监测一般按沉降变形等级三等的要求（国家二等水准测量）施测，根据沉降变形测量精度要求高的特点，以及标志的作用和要求不同，垂直位移监测网布设方法分为三级：

1）基准点。要求建立在沉降变形区以外的稳定地区，同大地测量点的比较，要求具有更高的稳定性，其平面控制点一般应设有强制归心装载。基准点使用全线二等精密高程控制测量布设的基岩点、深埋水准点； 2）工作点。要求这些点在观测期间稳定不变，测定沉降变形点时作为高程和坐标的传递点，同基准点一样，其平面控制点应设有强制归心装置。工作点除使用普通水准点外，按照国家二等水准测量的技术要求进一步加密水准基点或设置工作基点至满足工点垂直位移监测需要。加密后的水准基点（含工作基点）间距200m左右时，可基本保证线下工程垂直位移监测需要。 3）沉降变形点。直接埋设在要测定的沉降变形体上。点位应设立在能反映沉降变形体沉降变形的特征部位，不但要求设置牢固，便于观测，还要求形式美观，结构合理，且不破坏沉降变形体的外观和使用。沉降变形点按路基、桥涵、隧道等各专业布点要求进行。监测网由于自然条件的变化，人为破坏等原因，不可避免的有个别点位会发生变化。为了验证监测网点的稳定性，应对其进行定期检测。本次技术方案设计垂直位移监测网的观测分为首次观测和施工过程中的定期复测，定期复测按每半年进行一次，并结合精测网复测进行，按施工期4年考虑，计复测8次，每次观测水准路线长度往返按932km。对于技术特别复杂、垂直位移监测沉降变形测量等级要求二等及以上的重要桥隧工点，应独立建网，并按照国家一等水准测量的技术

五沟煤矿1013工作面地表移动观测站设计

皖北煤电集团有限责任公司五沟煤矿1013工作面地表移动观测站设计安徽理工大学五沟煤矿 2008年4月

前言为了获得五沟煤矿1013工作面最可靠的地表移动参数，掌握该地质采矿条件下的地表移动规律，皖北煤电集团有限责任公司五沟煤矿决定建立1013首采面地表移动观测站，进行该工作面地表移动的观测和研究工作。 1013首采面地表移动观测与研究的主要内容： (1)掌握地质采矿条件与地表移动与变形的关系； (2)获得厚松散层、综采条件下地表移动与变形的分布规律； (3)确定首采面地质采矿条件下的角量参数、动态参数和预计参数。通过对首采面地表移动观测站的研究，为五沟煤矿保护煤柱留设、征地、迁村和实现煤矿安全生产等提供科学依据，并进一步探求厚松散层条件下的地表移动规律，丰富和发展我国“三下”采煤技术。 1 1013首采工作面地质采矿条件 1013工作面倾向长1000m，走向宽150m，面积约15万m2，平均采深为385m，平均倾角10o，该工作面10煤层厚度在0~5.5m之间，平均3.1m。采用走向长壁垮落采煤法，综合机械化采煤。本工作面掘进水文地质条件较复杂，本区有“四含”水，其中四含岩性复杂，泥质含量高，渗透性差，补给条件较差，直接覆盖在煤系地层之上，而与上覆一、二、三含水层无直接水力联系。该工作面老顶为泥岩、粉细砂岩，岩性和厚度变化大。直接顶工作面外段为中厚层灰白色中、细粒砂岩，厚度为6.4~10m；中段为灰色~浅灰色粉砂岩，一般厚度为3.7m；里段直接顶板则为深灰色~灰黑色块状泥岩，含炭质，厚度为2.5m。直接底板岩性变化不大，岩性为粉、细砂岩或粉细砂岩互层。上部松散层厚度为270m左右。

沉降、变形观测方案

基坑沉降变形观测方案一、监测意义基坑与环境的安全与稳定，集中体现在土体的变位，边坡水平位移和沉降。随着土方开挖深度的增加，大面积降水的影响，以及静压桩施工引起土体位移，边坡周围土体会产生一些变化，如应力重新分布、渗排水后土固结等引起土体变位，动态跟踪变位监测，已成为基坑施工工程的一项重要内容，是避免事故发生的重要保障。二、监测目的根据观测数据，及时调整开挖深度及位置，必要时采取补救措施，一方面保护临近建筑物及地下管线不因土体地面过大位移和沉降而遭破坏，一方面对基坑边坡土体变形位移实施动态跟踪，使其一直处于受控范围之内，以保证基坑边坡安全，顺利进行工程施工。三、监测项目周围建筑物沉降、基坑变形位移，地下水位升降等。四、监测点的布置 4.1、控制点的布置控制点包括基准点、工程基点及联系点、检核和定向点等工作点，在选设和使用上应符合下列要求。 A基准点应选设在变形影响范围以外便于长期保存的稳定位置。使用时，应作稳定性检查，并以稳定或相对稳定的点作为测定变形的参考点，基准点应不少于3个。

B工作基点应选设在靠近观测目标且便于连测观测点的稳定或相对稳定位置。 2.2.2、观测点的布设 A建筑物上的观测点，应选设在建筑物四角，转角处及沿墙每10-15m处。 B水位观测点，为观测井内水位。 C具体观测点的位置见附图 2.3观测方法及观测要求 2.3.1、沉降观测：采用DS3水准仪，按四等水准测量的方法进行观测。精度要求：观测点测站高差中误差≤1.0mm。 2.3.2、每次观测时，应符合下列要求： A采用相同的观测线路和观测方法。 B使用同一仪器和设备。 C固定观测人员。 D在基本相同的环境和条件下工作。 2.4观测周期 2.4.1井点降水前，首先对观测点进行一次全面普查，在降水与开挖过程中，每天观测一次，变化较大或突变时，应加大观测次数。 2.4.2当地下室砼浇筑完成或沉降变形较小后，观测周期可以作调整或加大间隔时间进行观测，一般可以5-7天进行观测一次。 2.4.3具体的操作时间根据现场确定。 2.5信息化动态跟踪

[建筑]变形观测与沉陷工程学课程设计书学习资料

辽宁科技大学课程设计说明书设计题目：辽宁科技大学体育场西锅炉房烟囱倾斜监测技术设计书学院、系：资源与土木工程学院专业班级：测绘工程2008-2 学生姓名：张贺指导教师：宁殿民成绩： 2011年12 月18 日

目录一、作业目的及任务............................................................................ - 1 - 二、测区概况........................................................................................ - 1 - 三、测量依据、原则............................................................................ - 2 - 四、技术指标........................................................................................ - 2 - 五、技术设计内容步骤........................................................................ - 4 - 六、上交资料........................................................................................ - 5 - 七、参考文献........................................................................................ - 6 - 八、附表................................................................................................ - 7 -

地表移动观测站设计

地表移动观测站设计-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

地表移动观测站设计作业一、设站目的：某矿6200工作面西部、西南部有后鲍店村、中鲍店村。为研究地下开采对村庄的影响及地表移动变形规律和参数，拟在该矿6200工作面设置地表移动观测站，进行地表移动观测，通过观测获得地表移动动态参数和角值参数，同时，监测地下开采对建筑物的影响。二、设站地区地质采矿概况： 6200工作面位于六采区东北部，是该采区设计开采2层煤的第一个工作面，北部、东部分别为3煤的一采区1308、1310、1312采空区和二采区2310、2311、2312采空区及未开采区域，南部、西部尚未开采。6200工作面基本沿走向布置，为刀把型，倾向长为623～820m，走向宽为46～129m，煤层厚度～ m，平均，煤层倾角4～19/6°，第四系平均厚度。工作面标高为-233～-303m。2煤与下伏3煤的层间距一般为21m。 6200工作面上方地表地势平坦，标高为43m左右，冻土深度。三、地表移动参数：根据现场实测，求得本区域实测地表移动参数为：走向移动角δ=750，上山移动角γ=750，下山移动角β=α，表土移动角φ=450，充分采动角ψ1=ψ2=ψ3=550，最下沉角θ=α 平均采深 H=（-233-303）=-268m，煤层平均倾角α

四、地表移动观测线位置、长度确定：采空区走向长度超过~0H （0H 为平均采深），地表走向方向达到充分采动；倾向方向小于~0H ，地表倾向方向为非充分采动。 1、走向观测线位置确定：由于倾向充分采动，走向观测线由最大下沉角θ=α或充分采动角ψ1=ψ2=550确定 2、全走向观测线长度确定： m 439)cot()2(H cot 2AB 0=+?--+=l h h δδ? l 为走向工作面长度，m 3、倾向观测线位置确定：由于走向非充分采动，倾斜主断面位于采空区中央 4、半倾向观测线长度确定： 384cos 2 L )cot(h cot h CD 1=+?--+=αββ?）（H 五、确定观测点间距、测点编号：根据国内对开采沉陷的大量研究，一般根据开采深度确定观测点密度，该矿区平均采深在200~300m ，所以观测点间距为20m 。在倾斜观测线上自下山向上山方向顺序增加，分别为B0-B19，在走向观测线上按工作面推进方向顺序增加，分别为A0-A11。

沉降变形观测方案

沉降变形观测方案 1、工程概况兰渝铁路LYS-4标一分部承建的工程位于宕昌县官亭镇与两河口乡，为时速200km客货共线（双箱运输）电气化双线铁路。合同段起讫里程为：DK285+811～DK303+782，全长17.971km。主要工程项目为天池坪隧道（14528m）羊古堆隧道（439m）、化马隧道（进口段2500m）以及龚家沟中桥108.5m（2（3-32）m连续梁桥）、庙下中桥124.2m（3X32m梁）、羊古堆中桥81.5m(2X32m梁）。 2、编制依据《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）《建筑沉降变形测量规程》（JGJ/T8-2007）《新建铁路工程测量规范》（GB50026-2007）《新建铁路兰州至重庆线沉降变形观测管理办法》《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南》 3、沉降、位移变形观测的目的及意义兰渝铁路铺设无砟轨道地段的工后沉降要求严格、标准较高，设计中对土质路基、桥梁墩台基础等均进行了沉降变形计算，采取了相应的设计措施,施工期必须按设计要求进行系统的沉降变形动态监测。通过对沉降观测数据系统综合分析评估，验证或调整设计措施，使路基、桥涵、隧道工程达到规定的变形控制要

求,分析、推算出最终沉降量和工后沉降，合理确定无砟轨道开始铺设时间，确保兰渝铁路无砟轨道结构铺设质量。 4、沉降变形测量 4.1兰渝铁路LYS-4标一分部管区沉降变形观测工作以桥梁、隧道等建（构）筑物的垂直位移观测为主，根据桥梁、隧道工点具体要求确定。 4.2 兰渝铁路工程测量的高程系统应采用1985国家高程基准。 4.3 结构物的变形监测应建立独立的变形监测网，覆盖范围一般不宜小于4公里，基准点选择应优先考虑利用CPI、CPII和水准基点。 4.4 结构物的变形监测应充分利用CPI、CPII和水准基点作为水平和垂直位移监测的工作基点。 4.5测量等级及精度要求 4.5.1基准网、变形点测量网均按三等水准测量精度进行。若监测地段含无砟轨道时则应以二等水准测量精度进行。垂直位移监测基准网应布置成闭合环状、节点水准路线等形式。 4.5.2变形测量精度符合表4.5.2-1的规定表4.5.2-1变形测量精度 4.5.3沉降变形观测网主要技术要求符合表4.5.3-1的规定表4.5.3-1沉降变形观测网的主要技术要求

岩层及地表移动的各种参数

岩层及地表移动的各种参数（08-12-2修订）通过地表移动观测确定地表移动参数：边界角：在充分采动或接近充分采动条件下，地表移动盆地主断面上盆地边界点（下沉值为10mm）至采空区边界的连线与水平线在煤柱一侧的夹角。考虑松散层时，还要根据松散层移动角确定。移动角：在充分采动或接近充分采动条件下，地表移动盆地主断面上三个临界变形值中最外边的一个临界变形值点至采空区边界的连线与水平线在煤柱一侧的夹角。考虑松散层时，还要根据松散层移动角确定。三个临界变形值为：倾斜变形3mm/m；水平变形2mm/m；曲率变形0.2mm/m2。裂缝角：在充分采动或接近充分采动条件下，地表移动盆地内最外侧的地表裂缝至采空区边界的连线与水平线在煤柱一侧的夹角。充分采动角：在充分采动条件下，地表移动盆地平地边缘点至采空区边界连线与煤层在采空区一侧的夹角。以上各角又都分为上山、下山和走向三角。最大下沉角：非充分采动时，地表移动盆地中心区的最大下沉点至采空区中心点的连线与水平线在下山方向的夹角。充分采动

时，在松散层不厚情况下，可依据上下山充分采动角作两直线，其交点至采空区中点连线与水平线在下山一侧的夹角。开采影响传播角：充分采动时，倾向主断面上地表最大下沉值与该点水平移动值的比值的反正切值。关于最大下沉角和开采影响传播角，有些书和文章不加区分，其实从以上《规程》中的定义来看，一个通过作图得到，一个通过计算得到，二者从数值上是很可能不同的。地表移动计算参数：下沉系数：充分采动时，地表最大下沉值与煤层法线采厚在铅垂方向投影长度的比值。水平移动系数：充分采动时，走向主断面上地表最大水平移动值与地表最大下沉值的比值。主要影响角正切：走向主断面上走向边界采深与其主要影响半径之比。在概率积分法预计时，不用边界角、移动角和裂缝角作为预计参数而一般采用主要影响角正切作为预计参数。注意：主要影响角与下山移动角是不同的概念。拐点偏距：下沉曲线的几何拐点与煤壁在水平方向上的偏离距离（偏向采空区）。对于以上计算参数，《规程》给出了根据地表移动观测站数据计算的方法。对于缺少实际观测资料的矿区，可采用覆岩综合评价系数P及地质、开采技术条件来确定地表移动计算参数（见《规程》）。《规程》还给出了煤层群条件下，如果下层煤开采的影

沉降变形观测实施方案

沪昆客专云南段TJ-2标段（DK1017+906.7～DK1072+504.6）沉降变形观测实施方案编制：审核：批准：中铁二十局集团沪昆客专云南段项目经理部 2010年11月目录

一编制依据 (2) 二.工程概况 (3) 三人员及仪器配置 (3) 四沉降变形控制网的建立 (4) 五沉降变形观测的技术要求 (16) 六桥梁、隧道、涵洞、路基、过渡段的沉降观测频次 (19) 七沉降观测内业资料整理及提交 (24) 八对沉降原件的保护措施 (25) 九附表的填写 (25) 一、编制依据 1. 《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南》（铁建设

[2006]158号）； 2. 《国家一、二等水准测量规范》（GBT12897—2006）； 3．《建筑沉降变形测量规程》（JGJ/T8-2007）； 4．《铁路客运专线竣工验收暂行办法》（铁建设[2007]183号）； 5．《客运专线无砟轨道铁路施工技术指南》（TZ216-2007）； 6．《工程测量规范》(GB50026-2007)； 7．《高速铁路设计规范（试行）》（TB10621-2009）； 8．沪昆铁路客运专线工程设计文件 9.铁道部有关规定二、工程概况新建沪昆铁路客运专线云南段TJ2标段位于曲靖市境内，线路起终里程为： DK1017+906.7-- DK1072+514.6，全长54.621km。我标段共有桥梁41座/22696.4m，隧道8座/15353m，路基18.834km，涵洞44座/1151.34m，公路跨线桥5座/276.6m，人行天桥2座/106.4m，渡槽1处/82.22m，车站一座。测区从东向西延伸，地形起伏大，丘坡自然坡度较陡，大部分土地为山地、林地，少部分为农田，植被茂密，交通不便，。三、人员及仪器配置根据施工内容，分为路基沉降、位移观测与桥梁沉降观测，分别埋置沉降观测元件，成立沉降观测组。沉降观测组分为六个小组，具体负责沉降观测任务，人员配备如下所示：测量主要人员一览表

第一章地表移动和变形规律

第一章地表移动和变形规律第一节开采引起的岩层和地表移动一、开采引起的岩层移动和破坏（一）岩层移动和破坏过程在地下煤层被采出前，岩体在地应力场作用下处于相对平衡状态。当部分煤层被采出后，在岩体内部形成一个采空区，其周围岩体应力平衡状态受到破坏，引起应力重新分布，从而使岩体产生移动、变形和破坏，直至达到新的平衡。随着工作面的推进，这一过程不断重复。这是十分复杂的物理、力学变化过程，也是岩层产生移动和破坏过程，这一过程和现象称为岩层移动（Strata Movement）。为了便于理解，以近水平煤层开采为例，说明岩层移动和破坏过程和应力状态的变化。当地下煤层开采后，采空区直接顶板岩层在自重应力及上覆岩层重力的作用下，产生向下的移动和弯曲。当其内部应力超过岩层的应力强度时，直接顶板首先断裂、破碎，相继冒落，而老顶岩层则以梁、板的形式沿层面法向方向移动、弯曲，进而产生断裂、离层。随着工作面向前推进，受到采动影响的岩层范围不断扩大。当开采范围足够大时，岩层移动发展到地表，在地表形成一个比采空区范围大得多的下沉盆地，如图1-1所示。由于岩层移动和破坏的结果，使采空区周围应力重新分布，形成增压区（支承压力区）和减压区（卸载压力区）。在采空区边界煤柱及其边界上、下方的岩层内形成支承压力区，其最大压力为原岩应力场的3～4倍。由于支承压力的作用，使该区煤柱和岩层被压缩，有时被压碎，煤层被挤向采空区。如图1-2所示。由于增压的结果，使煤柱部分被压碎，支承载荷的能力减弱，于是支承压力峰值区向煤壁深处转移。在回采工作面的顶、底板岩层内形成减压区，其应力小于采前的正常压力。由于减压的结果，使下部岩层发生弹性恢复变形。上部岩体由于受下部岩体移向采空区的结果，可能在顶板岩层内形成离层，而底板岩层在采空区范围内卸压，在煤柱范围内增压，两种压力作用的结果，可能出现采空区地板向采空区隆起的现象。（二）岩层移动和破坏的形式在岩层移动过程中，采空区周围岩层的移动和破坏形式主要有以下几种：1．弯曲弯曲是岩层移动的主要形式。当地下煤层被开采后，从直接顶板开始岩层整体沿层面法线方向弯曲，直到地表。此时，有的岩层可能会出现断裂或大小不一的裂隙，但不产生脱落，保持层状结构。 2．垮落垮落（又称冒落）这是岩层移动过程中最剧烈的形式，通常只发生在采空区直接顶板岩层中。当煤层采出后，采空区附近上方岩层弯曲而产生拉伸变形。当拉伸变形超过岩层的允许抗拉强度时，岩层破碎成大小不一的岩块，无规律地充填在采空区，此时，岩体体积增大，岩层不再保持其原有的层状结构。 3．煤的挤出采空区边界煤层在上覆岩层强大的压力作用下，部分煤体被压碎挤向采空区，这种现象称为煤的挤出（又称片帮）。由于增压区的存在，煤层顶底板岩层

地表移动变形预计分析软件(2017年1月)

地表移动变形观测数据处理程序（SODP 3.0.0）使用说明二〇一七年一月

目录 1简介 (2) 2配置及启动 (2) 2.1配置SODP (3) 2.2启动SODP (3) 3实测数据处理 (4) 3.1工程数据导入 (4) 3.2测线数据导入 (6) 3.3超前距（角） (8) 3.4滞后距（角） (9) 3.5边界角 (10) 3.6移动角 (11) 3.7沉降持续时间 (12) 3.8移动变形最大值 (13) 3.9绘制移动变形曲线图 (13) 4预计参数反演 (15) 4.1工程数据导入 (15) 4.2求参项目数据导入 (15) 4.3数据预处理 (17) 4.4求参数 (18) 4.5求参结果 (19) 5开采变形预计 (21) 5.1工程数据导入 (21) 5.2预计项目数据导入 (21) 5.3预计方法 (23) 5.4数据预处理 (24) 5.5预计计算 (25) 5.6预计结果 (26) 6附录 (28) 6.1沉降实测数据文件格式 (28) 6.2水平移动实测数据文件格式 (29)

1简介对地表移动变形监测站测得的数据进行处理分析，获得移动盆地主断面内的各种角量参数及最适合于该区域的移动变形预计模型参数，是研究地下开采引起的地表移动变形规律的核心内容。分析地表移动变形实测数据对开采沉陷的理论研究和生产实践都有重要的意义。利用主断面内的角量参数可以科学地确定建筑物保护煤柱的留设范围；利用合理的预计参数可以准确地对地表移动变形进行预测，预测的结果可以定量地研究受开采影响的岩层与地表移动在时间上和空间上的分布规律。另外，预测结果还常被用来判别建筑物是否受开采影响和受开采影响的程度，作为受影响建筑物进行维修、加固或就地重建或采取地下开采措施的依据；还可以根据预测结果全面掌握矿区土地的塌陷情况，包括塌陷面积、塌陷深度，以便开展矿区土地复垦，保护矿区生态环境等。本软件采用C#及C语言，基于https://www.wendangku.net/doc/4a15720383.html,平台二次开发完成，可运行于AutoCAD2006及以上的版本。主要实现矿区地表移动变形实测数据处理分析、概率积分法最优参数反演及地表移动变形预计等功能。 2配置及启动为了本软件能够良好运行，在使用本软件前，请确定已经安装了

地表移动观测站设计方案

1概述济三煤矿123上04工作面位于工业广场的北部，幸福河与济东公路在工作面南部穿过，工作面上方地表还有秦庄、前卓庙、后卓庙、及金桥集团，其余大部分为农田及其附属设施，观测站的布设届时可根据地面实际情况作调整。本次观测站位于１2３上04工作面(十二采区中部）的正上方,地势平坦,另外该工作面为十二采区首采工作面,受外界影响因素相对较少。本工作面所采煤层为山西组煤3上，地质构造较简单，大部分煤厚在１.４m以上,最大厚度2.2m，平均厚１．72m,倾角0°～12°,平均为3°。煤３上底板为泥岩、中砂岩及粉细砂岩互层,煤３上顶板为粉砂岩及细粉砂岩互层、粉砂岩;泥岩硬度系数ｆ=２～4，粉砂岩、细砂岩及细粉砂岩互层硬度系数f＝4～6,中砂岩硬度系数为8～10。工作面回采过程中预计出现顶板淋水及采空区涌水，以采空区涌水为主。预计１２３上0４工作面最大涌水量200m３／h,正常涌水量60～１0０m3/ｈ。２建立观测站的目的和意义建立地表移动观测站实测研究是开采沉陷规律研究的最可靠手段。本工作面已经进入了秦庄、前卓庙、后卓庙及金桥集团保护煤柱,属于建筑物下采煤范

畴，另外工作面回采引起的地表移动将会对济东公路、幸福河及河堤造成影响；根据有关规程也必须设立地表移动观测站。因此,在工作面上方建立地表移动变形观测站的主要目的有: (１)由于本矿煤3上采用综合机械化开采技术,设置观测站的目的主要是为了取得本地区因地下煤层开采后,采动地表的移动、变形及破坏规律,包括各种移动角、边界角、移动与变形预计参数,并为进行矿区总体规划、环境评价和矿井设计时，对于建筑物、水体、铁路及主要井巷的压煤开采论证提供评价依据; （2）为安全合理的留设保安煤柱提供技术参数,也为安全合理开采保安煤柱提供理论依据； (3）为开展建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱的开采提供变形预计方法，以便在进行“三下”采煤时，为合理布设工作面和选定开采顺序、制订建(构）筑物及河堤加固保护措施提供依据；（4）由于综合机械化开采地表沉陷变形的特殊规律，为了寻求在观测站布设方法、观测手段、研究内容及分析方法等方面的合理性。３观测站工作内容地表移动变形观测站的基本工作内容可归纳如下：（１）地表变形观测站设计; （2）地表观测站实地布设; （３)地表移动观测(包括联测、首次全面观测、重复水准测量、最终全面测量等)；（4)数据处理与分析;

沉降变形观测管理办法新

新建铁路云桂线（云南段）Ⅳ标段（DK473+300～DK539+120）沉降变形观测管理办法编制: 复核: 审定: 中铁十局云桂铁路（云南段）项目经理部 2011年9月

沉降变形观测管理办法第一章总则第一条高速铁路高安全性、高舒适性要求轨道结构在列车荷截长期动力作用下保持高平顺性，这就要求要严格控制路基、桥涵和隧道工程的工后沉降和不均匀沉降。线路设计、施工的目的就是要最大限度的减小工后沉降，消除不均匀沉降。从满足列车高速、安全、舒适度要求出发，控制线路的沉降满足规范要求是最终目标，追求差异沉降、不均匀沉降为零是线下工程的理想目标。第二条为统一新建云桂铁路云南段四标对路基（含过渡段）、桥梁、隧道、涵洞等线下工程的沉降变形观测系统的技术要求，确保观测质量，为评估预测线下工程最终沉降量和工后沉降，合理确定轨道铺设时间，确保铺设质量，制定本办法。第三条组织机构及人员配置经理部成立以总工为组长的沉降变形观测领导组，负责全标段的沉降变形观测管理工作，经理部沉降变形观测领导组机构如下：组长：*** 副组长：*** 组员：*** *** *** 经理部所属各分部成立以分部总工为组长、测量主管为副组长的沉降变形观测小组。沉降变形观测小组负责落实沉降观测工作。第四条工作依据如下

(1)《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》（铁建设[2006]158号）； (2)《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）； (3)《国家一、二等水准测量规范》（GB12897—2006）； (4)《建筑沉降变形测量规程》（JGJ/T8-2007）； (5)《铁路客运专线竣工验收暂行办法》（铁建设[2007]183号）； (6)《客运专线无碴轨道铁路施工技术指南》（TZ216-2007）； (7) 设计单位技术交底资料； (8) 云桂铁路云南段四标设计文件； (9) 铁道部有关规定。第五条沉降变形观测人员岗位职责 1、领导小组组长负责对人员设备的筹备及沉降变形观测的全面工作。 2、领导小组副组长具体负责沉降变形观测日常工作。成立沉降变形观测小组，熟悉设计图纸及相关文件、标准、规范，建立健全沉降变形观测小组的工作职责、工作计划。审定沉降变形观测实施方案，组织对项目部沉降变形观测检查。 3、领导小组组员（1）根据工作的实际需要选任测量人员，全面熟悉设计图纸及文件，熟悉测量设备，并按有关规定安排测量组进行测量仪器设备的常规检验和校正，对测量人员要进行培训交底，公布工作纪律和相关

《工程测量学》课件 9-3变形监测技术和方法

9.3 变形监测技术和方法一、常规的大地测量方法精密高程测量、精密距离测量、角度测量、重力测量二、专门测量手段和技术液体静力水准测量、准直测量、应变测量、倾斜测量三、空间测量技术 GPS测量、合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术四、摄影测量和激光扫瞄技术摄影测量方法、激光扫瞄技术

一、常规的大地测量方法 (1) 能够提供变形体整体的变形状态； (2) 观测量通过组成网的形式可以进行测量结果的校核和精度的评定； (3) 灵活性大，能够适应于不同的精度要求，不同形式的变形体和不同的外界条件。

一、常规的大地测量方法地面高程的变化也可以间接地用重力测量测定。目前重力测量的精度约10微伽，相当于高程变化30㎜。这样的精度虽然不够高，但是由于重力测量的成本比较低，因此可以在较大范围的地面变形监测中作为水准测量的补充。

一、常规的大地测量方法重力测量一般可以用于： ①在地震预报时，测定和解释地面的垂直运动，监测和解释地震后地壳的垂直运动。 ②在火山地区结合水准测量和重力测量可以发现地下岩浆的运动。 ③研究用于采油、抽地下水和利用地热蒸汽等造成的地表变形。 ④研究地壳的板块运动和变形。

二、专门测量手段和技术（一）液体静力水准测量利用静止液面原理来传递高程（二）准直测量测量测点偏离基准线的垂直距离（三）应变测量相对距离的变化（四）倾斜测量有相对于水平面和相对于垂直面两类。前者主要有监测地面倾斜和建筑物基础倾斜，而后者主要有监测高层建筑物倾斜。

二、专门测量手段和技术（一）液体静力水准测量它是利用静止液面原理来传递高程的方法。利用连通管原理测量各点处容器内液面高差的变化以测定垂直位移的观测方法，可以测出两点或多点间的高差。适用于混凝土坝基础廊道和土石坝表面垂直位移观测。该方法无需点点之间的通视，容易克服障碍物之间的阻挡，另外还可以将液面的高程变化转换成电感输出，有利于实现监测自动化。

基坑降水及地面沉降变形计算

基坑降水及地面沉降变形计算 ------------------------------------------------------------------- 计算项目: 降水计算 1 ------------------------------------------------------------------- [原始条件]：计算模型: 潜水完整井;基坑远离边界水位降深 7.500(m) 过滤器半径 0.375(m) 水头高度 8.500(m) 渗透系数 35.000(m/d) 单井出水量 360.000(m3/d) 沉降计算经验系数 1.000 ---------------------------------------- 沉降影响深度内土层数：3 场区内丰水季节地下水埋深: 5.000(m) 层号层厚度(m) Es(MPa) 1 4.000 5.000 2 8.000 28.000 3 5.000 35.000 ---------------------------------------- 基坑轮廓线定位点数：8 定位点号坐标x(m) 坐标y(m) 1 420.578 357.129 2 515.742 355.441 3 519.539 571.531 4 411.469 573.148 5 409.758 474.531 6 414.883 461.809 7 414.141 427.301 8 418.703 400.180 ---------------------------------------- 降水井点数：27个（各井间距22.0米）井点号坐标x(m) 坐标y(m) 抽水量(m3/d) 1 516.724 354.423 360.000 2 517.150 378.656 360.000 3 517.576 402.888 360.000

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