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《开采沉陷与建筑物变形观测》主要内容分为两篇。上篇矿山地表与岩层移动观测,主要内容有:地下开采引起的岩层与地表移动、地表及岩层移动的观测工作、地表沉陷的一般规律、地表移动与变形预计、开采损害及其防护措施、露天矿边坡的稳定性监测、下沉与变形监测新技术;下篇建筑物变形观测,主要内容有:建(构)筑物变形观测的内容与布设方案、建(构)筑物垂直位移观测、建(构)筑物水平位移观测、变形观测成果的整理分析、变形观测中常用的几种特殊测量方法等。《开采沉陷与建筑物变形观测》紧密结合地表沉陷与变形观测行业的新技术及其应用发展,有较强的实用性。
前言
上篇 矿山地表与岩层移动观测
第一章 地下开采引起的岩层与地表移动
第一节 地下开采引起的岩层移动
第二节 地下开采引起的地表移动
第三节 地表移动盆地的形成及其主断面
第四节 移动盆地主断面内的移动与变形
第五节 地表移动盆地的分区及其边界的确定
第二章 地表及岩层移动的观测工作
第一节 地表移动观测站设计的原则和内容
第二节 地表移动观测站的设计方法
第三节 观测站的标定与埋设
第四节 地表观测站的观测工作
第五节 观测成果的整理与分析
第六节 地表移动主要参数的确定
第七节 岩层移动的观测
第三章 地表沉陷的一般规律
第一节 地表移动盆地稳定后主断面内移动和变形分布规律
第二节 采动过程中的地表移动和变形的一般规律
第三节 地质采矿因素对岩层与地表移动的影响
第四章 地表移动与变形预计
第一节 最大下沉值与最大水平移动值的预计
第二节 典型曲线法
第三节 负指数函数法
第四节 概率积分法
第五节 非主断面地表移动与变形的预计
第六节 下沉格网法
第五章 开采损害及其防护措施
第一节 保护煤柱的设计
第二节 “三下”开采
第六章 露天矿边坡的稳定性监测
第一节 边坡的滑动
第二节 边坡滑动观测站的建立
第三节 观测成果的整理
第四节 观测资料的分析及观测报告的编写
第五节 露天矿滑坡的防护措施
第七章 下沉与变形监测新技术
下篇 建筑物变形观测
第八章 建《构)筑物变形观测的内容与布设方案
第一节 建(构)筑物变形观测的意义、内容和目的
第二节 建(构)筑物变形观测的一般规定
第三节 监测控制网的建立
第四节 建(构)筑物变形监测点的布置
第五节 大坝变形监测点的布设方案
第六节 基准点的选择和控制测量
第九章 建(构)筑物垂直位移观测
第十章 建(构)筑物水平位移观测
第十一章 变形观测成果的整理分析
第十二章 变形观测中常用的几种特殊测量方法
参考文献
…… 2100433B
定建筑物及其地基在建筑物本身的荷载或受外力作用下,一定时间段内所产生的变形量及其数据的分析和处理工作。内容包括沉降、倾斜、位移、挠曲、风振等变形观测项目。其目的是监视建筑物在施工过程中和竣工后,投入使...
基础底板后,地下室一层测一次,主体结构施工过程中,每施工二层测一次,内墙体完成测一次,外装饰完成测一次,竣工时测一次,前3年,一般每年测一次,3年后每二年测一次。沉降观测即根据建筑物设置的观测点与固定...
一类深基坑建筑面积5万平方米变形观测需要设置多少点
建筑物变形观测
一、 建筑物变形观测的目的 目的: 工程建筑物的全部重量要由 地基承受 ,在具有压缩性的地基上 (如粘土、砂土)建造建筑物时,地基受压后,建筑物就会逐渐下 沉,不均匀的沉降会引起建筑物变形 ,严重的可能产生倾斜和 裂缝,以致危及建筑物的安全或减少使用年限。 因此,应在建筑过程及交付使用后进行变形观测,以便及时 发现问题,采取措施保护建筑物。 建筑物的变形包括三个方面: 沉降、水平位移和倾斜。 由于建筑物的重量,使地基受荷载而扰动,引起建筑物 沉降; 由于横向力作用于建筑物地基,使建筑物产生 水平位移; 建筑物在平面上不均匀沉降,使建筑物产生 倾斜。 此外,由于沉降与水平位移的共同作用达到一定程度, 使建筑物产生 裂缝,直至 倒塌。 变形观测就是用测量的手段,观测建筑物沉降、水平位移和 倾斜的变化量,并通过一定时间段的变化量,确定建筑物的变形趋 势,以利采取相应措施。 一、建筑物沉降观测 1
开采沉陷学是一个交叉学科,计算机技术在其中发挥了重要作用。为了让资料处理自动化,数据可视化,不少研究人员开发了开采沉陷预计系统。通过对比和测试发现本系统(Mining Subsidence Calculation System,简称MSCS,由蔡来良博士开发)具有以下几点优势:
(1)采用最新的软件开发平台开发,系统兼容性好,经过测试,本软件能支持目前所有的WINDOWS操作系统。
(2)软件整合度高,功能集成度高,只需要使用本软件即可完成数据运算,工程图生成等功能,不需要借助别的平台来后处理预计数据。
(3)软件运算速度高。结合目前的计算机多核CPU硬件技术的发展,本软件的预计计算采用了并行算法,极大地利用了计算机资源,提高了计算速度。
(4)数据可视化程度高。本系统结合开采沉陷预计理论和等高线的自动生成原理,以及计算机图形学技术,集成了地表变形等值线的自动生成功能。本系统输出的等值线格式支持目前所有版本的CAD软件和GIS软件,极大地方便了预计结果在多个学科中的运用,并且预计和出图一体化,使用方便。同时考虑到面积统计的工作量较大,利用地籍测量学中的解析法求面积原理,逐一自动统计出不同变形指标下的土地破坏面积,提高了统计分析工作效率。本系统还开发了下沉盆地的三维可视化功能,界面友好,数据可分析程度高。
(5)集成了土地破坏分区功能,目前国内的其他软件的土地剖坏分区都是在预计结果的基础上,结合CAD软件手动分区。本系统结合地表变形场的基本规律,开发了自动分区功能,为用户节约了大量时间,并提高了分析精度。
(6)数据兼容性好,本软件能处理任意多变形(凸多边形,凹多边形)的开采区域的地表变形预计,任意煤层倾角影响下的开采沉陷预计,以及山区地表移动预计,功能强大,适用范围广。
结合作者多年来对开采沉陷预计的研究和国内外预计技术的发展,本软件必将继续完善,更好地为矿区服务。
随着采矿业的发生和规模的逐渐扩大,开采沉陷对人类生产和生活的影响以及由它所带来的物质损失也越来越大,由此引起人们对它的重视和研究。到19世纪末20世初,仅阐明从岩层直至地表移动的定性描述。后来根据测量的观测结果,开始研究在地下开采影响下与地表移动的数量关系。1928年,德国H. 凯因霍斯特(H. Keinhorst)根据地表下沉观测结果,以各开采单元的影响叠加原则提出了下沉量的计算方法。1931年,R. 巴尔斯 (R. Bals) 采用积分计算方法,发展了凯因霍斯特的理论。
第二次世界大战以来,各国对开采沉陷进行了大量的仪器观测,积累了较丰富的资料。其中前苏联、波兰、中国、英国、德国等在这方面都取得了较显著的成就。前苏联重视现场实测和矿区具体条件的规律研究,各主要矿区分别制定了有关的保护规程或规定,给出了适合于各矿区条件的典型曲线和移动参数。1949年,С. Г. 阿威尔幸(С. Г. Авершин)从塑性理论研究岩层移动,其他学者也对各种特殊地质采矿条件下开采沉陷规律进行了研究。1950年,波兰W. 布德雷克 (W. Budryk)、S. 克诺特(S. Knothe)根据实测资料,提出了高斯曲线作为下沉曲线的影响函数;J.李特维尼申 (J. Litwiniszyn)根据随机介质力学模型研究地表移动,认为煤层单元被采出后引起地表的单元移动符合正态分布规律。1966年,英国煤炭局(Nation-al Coal Board,NCB)根据观测资料出版了《沉陷工程师手册》,1975年又增补新的观测资料共计165条观测线数据,修订了手册,给出预计因采矿影响产生地表下沉、倾斜及变形的方法,建(构)筑物保护措施和减小沉陷破坏的开采技术措施。
中国自20世纪50年代开始,在全国各主要煤田开展了大量的岩层和地表移动观测工作。依据这些实测资料,在开采沉陷的基本理论研究方面已取得了一批重要成果。典型曲线法、负指数函数法和概率积分法等预计方法,在生产实践中得到了广泛的应用。移动盆地内任意点沿任意方向预计的研究成果,使各种预计方法能更正确地取得预计结果。各主要矿区根据实测资料已求得适合于本矿区具体地质采矿条件的移动参数。在此基础上,中国在建筑物下、铁路下、水体下和承压含水层上采煤、井筒煤柱开采和对开采沉陷区土地复垦、环境保护等方面技术的研究也取得了很重要的成果,每年可以从压煤中采出2 000万吨以上的煤炭。