测绘工程毕业论文

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1、高层建筑物沉降观测与预见性分析摘要为了保证高层建筑物的安全性和正常使用寿命，并为以后的勘察、设计、施工提供可靠的资料及相应的沉降参数，所以建筑物沉降监测的必要性和重要性就越来越明显了。按照规范要求，先在合适区域布置稳定的基准点，作为沉降观测的依据，每次观测之前对基准点进行联测检核，确保基准点绝对可靠，在基础形成之后设置多个沉降观测点，严格按照规范要求进行二等水准精密测量。形成闭合路线，最终确定各沉降观测点的沉降量，绘制出沉降曲线，得出沉降结论。本文分析了高层建筑物沉降观测技术的一些基本理论以及具体操作过程。并且对沉降观测成果进行了整理，对未来的沉降趋势进行了预见性分析，预测出最终沉降量，为工程

2、提供安全保障。关键词：沉降观测，沉降趋势，预见性，最终沉降量Observation and Predictive Analysis of High-rise Building SubsidenceAbstract Toensurethenormallifeofhigh-risebuildingsandbuildingsecurity, to the specification requirement,first of all in the appropriate area layout stable reference points, as the basis for settlement o

3、bservation, observation prior to each reference point measurement check, ensure that the reference point is absolutely reliable, in forming the base after setting a plurality of settlement observation point, strictly in accordance with the requirement of two level of density measurement, form a clos

4、ed line, eventually determine the settlement observation point settlement, draw out the settlement curve obtained conclusion, settlement.This paper analyzes some basic theories of sedimentation observation technique in high-rise buildings and concrete operation process.And the settlement observation

5、 results were summarized, the settlement trend in the future were predictive analysis, to predict the final settlement，and to provide security for the project。Key words: subsidence observation，subsidence trend ，predictability ，final subsidence 68目录摘要IAbstractII目录i第一章 项目概况11.1 工程简介11.2 测量目的11.3 第三方监测

6、情况11.4 基准点、工作点的设置1第二章 项目质量要求22.1 沉降测量依据22.2 人力资源及测量设备的配备22.2.1 人力资源配备2测量设备情况22.3 沉降测量控制值标准32.3.1 沉降观测精度要求3 建筑物沉降控制值标准32.4 测量误差控制标准4第三章 方案设计与作业53.1 设计依据53.2 水准基点的布设53.3 工作基点63.4 沉降观测点布设73.5 沉降观测的作业93.5.1 天宝DINI03电子水准仪标称精度93.5.2 作业要求10 电子水准仪的操作113.6 电子水准仪的观测方法123.6.1 观测要求123.6.2 仪器设置及测量方法123.7 观测线路的布设

7、13第四章 成果整理与分析154.1 水准基点观测成果154.2 工作基点的观测成果154.3 观测点的观测成果164.4 沉降-荷载-时间曲线图244.5 各观测点随时间累积沉降速度曲线图334.6 沉降等值线图344.7 沉降展开图364.8 计算倾斜度374.9 观测成果统计37第五章 预见性分析39关于GM(1,1)模型和verhulst模型的理论验证395.2 实用性415.3 各点预测值与观测值对比图445.4 建筑物最终沉降量的确定52总结53参考文献54致谢56外文原文57中文翻译64第一章 项目概况1.1 工程简介 本工程位于山西省晋安东街，富力城龙溪谷项目。本工程建筑面积为

8、27004.95，其中地上建筑面积为25887.79，地下建筑面积为1117.16。地上24层，地下一层，地上部分为住宅楼，地下部分为自行车库、设备用房及地下部分非燃品库房（禁止甲、乙、丙类物品存放）。建筑高度为72.900m。基础为独立桩基础。1.2 测量目的为了保证建筑物的正常使用寿命和建筑物的安全性，在高层建筑物施工过程中应用沉降观测加强过程监控，指导合理的施工工序，预防在施工过程中出现不均匀沉降，避免因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏或产生影响使结构功能的裂缝，造成巨大的经济损失，需对建筑物进行沉降变形观测。1.3 第三方监测情况富力城D区D1#楼首次观测时间为2012年7月16日，施

9、工进度情况为三层封顶，最后一次观测情况时间为2013年1月20日。2013年11月20日观测时施工进度为24层封顶。封顶后进行了三次观测。观测点数为16个。共计观测11次。1.4 基准点、工作点的设置 本监测区基准点设3个，工作基点设2个。第二章 项目质量要求2.1 沉降测量依据 （1）合同或委托书； （2）设计文件及施工图； （3）工程测量规范（GB500262007）； （4）国家一、二级水准测量规范（GBT12897-2006）； （5）建筑变形测量规范JGJ8-2007；2.2 人力资源及测量设备的配备 人力资源配备成立沉降观测组,成员包括技术负责人一人,观测人员三人,一人负责沉降观测

10、的技术要求及技术交底和沉降观测及沉降各册资料的报审及整理,合格后交资料员归档. 人员素质的要求,必须接受专业学习及技能培训,熟练掌握仪器的操作 规程,熟悉测量理论,能针对不同工程特点,具体情况采用不同的观测方 法及观测程序,对实施过程中出现的问题能够会分析原因并正确的运用误 差理论进行平差计算,做到按时,快速,精确地完成每次观测任务.2.2.2 测量设备情况表2.1 测量设备表序号设备名称设备型号数量年检时间1全站仪NET05X1台2电子水准仪天宝DINI031台3铟瓦条码尺天宝2m2台4笔记本电脑索尼1台5绘图仪Epson77101台6台式电脑联想2台7车辆1辆2.3 沉降测量控制值标准2.

11、3.1 沉降观测精度要求为了满足沉降观测的要求，相应的指标如下： （1）往返较差 、附和或环线闭合差： ha-b，N表示测站数。（或ha-b， L表示观测路线距离） （2）前后视距 ： 30m （3）前后视距差 ： （4）前后视距累积差 （5）沉降观测点相对于后视点的高差容差 ： （6）水准仪的精度不低于N2级别。2.3.2建筑物沉降控制值标准 根据建筑地基基础设计规范GB50007-2002规定的建筑地基允许值中，工业与民用建筑相邻柱基的沉降差框架结构为0.002L，即主体沉降相邻观测点最大沉降差异（不均匀沉降量限差值）为30mm。根据建筑变形测量规范JBJ8-2007第5.5.5条规定：建

12、筑沉降是否进入稳定阶段，应由沉降量与时间关系曲线判定。当最后100d的沉降速度小于0.01-0。04mm/d时，可以认为进入稳定阶段。 特别需要指出的是沉降速度2.0mm/d时，应立即口头通知甲方停止施工，24小时内提交书面报告，有关方组织分析原因，采取措施。沉降速度1.0mm/d时，应立即口头通知甲方，24小时内提交书面报告，有关方应减缓加载速度并增加观测次数。2.4 测量误差控制标准 确定建筑物沉降观测精度要合理适宜，适合工程特性的需要。既不造成无谓浪费，也要保证观测结果的准确性。表2.2 最终沉降量之观测中误差的要求序号观测项目或观测目的观测中误差的要求1绝对沉降（如沉降量、平均沉降量等

13、）对于中等精度要求的建筑物和科研项目变形观测；重要建筑物主体沉降观测中误差取1.5mm。观测点测站高差 取0.5mm。2相对沉降（如沉降差、基础倾斜、局部倾斜等）不应超过其变形允许值的1/20，即观测中误差取1.5mm。 对于本沉降测量工程，沉降测量的等级确定为二级精度进行外业测量工作。第三章 方案设计与作业3.1 设计依据（1） 根据沉降观测的有关文件规定，布置沉降观测点；另外，需在建筑物附近较隐蔽且土层较稳定的地方设置不少于3个永久性的基准点。（2）每次观测前先校核基准点的稳定性，选择稳定点作为沉降观测的起算点。基准点的布设是根据现场踏勘的情况，考虑基准点的稳定性和观测精度要求布设的。（3

14、）根据国家工程测量规范，建筑单体变形测量规程及有关文件进行观测。3.2 水准基点的布设基准点是沉降观测的基本控制，在工程工地周围选择地基稳定的区域布设本次沉降监测的工作基准点。由于国家水准原点距测区较远，引测绝对标高存在较大误差，而采取假设高程。为保证准确无误，将分时间段，往返观测，往返观测之差满足：M0.3mm。 于开工之前，依据工程设计图纸，在不同3处埋设基准点，构成环形，基准点位于场区外围墙角，地基稳定，通视良好，无外界干扰， 使用方便，距建筑物50-60 米，其中G1为工程建设之初所建，其高程为864.35014米。图 基准点布置示意图 基准点使用中心嵌有钢筋标志的水泥墩(如图 所示)

15、 ,埋设稳定后首先对基准点进行联测.基准点在选择布设时不仅考虑地基稳定,同时注意选择在施工当中不易破坏和不易埋上的位置.图3.2 基准点标志图示3.3 工作基点 工作基点用作直接测定观测点的起始点或终点，选择适当位置布置工作基点,与基准点一起布设成水准环线，按要求进行联测。工作基点位于比较稳定且便于观测的地方，以便直接测定观测点的沉降情况。工作基点是否稳定，则由基准点来检测。采用的方法是将基准点及工作基点组成水准网或边角网，本工程采用的是布设成水准网。定期进行重复高程或平面位置测量。工作基点的检测，应尽可能选在外界条件相近的情况下进行，减小外界条件及其变化对观测结果的影响。工作基点的表示如图3

16、.3表示。图3.3 工作基点平面表示图3.4 沉降观测点布设 沉降观测点在建筑物施工过程中埋设好，标志的埋设位置应避开如雨水管，窗台线，暖气片，暖水管，电气开关等有碍设标与观测的障碍物，埋设于0.000(如0.0 与室外地平不一致，则按室外地平)以上位置。沉降观测点不能影响通道结构的正常受力状态和妨碍其使用功能。在首层外墙上埋设直径为20mm的测钉，观测点在监测过程中如若遭到破坏，应尽快在原来位置或靠近原来位置补设测点，以保证该测点观测数据的连续性。沉降观测点的埋设样图：图3.4 沉降观测点埋设样图 沉降观测点图3.5 沉降观测点实际样图此外，沉降观测点的布设应符合建筑变形测量规范JGJ8-2

17、007 第 5.5.2 条关于沉降观测点的布设要求。埋设建筑物和构筑物的沉降观测点宜符合下列规定:（1）建筑物四角或沿外墙每1015m 处或每隔23根柱基上； （2）高低层建筑,新旧建筑,纵横墙等交接处的两侧；（3）建筑裂缝，后浇带和沉降缝两侧，基础埋深相差悬殊处，人工地基与天然地基接壤处，不同结构的分界处及填挖方分界处；（4）框架结构建筑的每个或部分柱基上或沿纵横轴线上；根据设计要，沉降点布设如图所示。 图 沉降观测点平面位置图3.5 沉降观测的作业 3.5.1 天宝DINI03电子水准仪标称精度本工程采用美国天宝DINI03高精度电子水准仪（如图3.7所示），配合铟瓦精密条码水准尺进行观测

18、，1km往返精度为0.3mm，最小显示0.01mm，测量范围1.5-100m，补偿精度15，安平精度，望远镜倍率32262.8m，最短测距0.6m。它有先进的感光读数系统，感应可见白光即可测量，测量仅需读取条码尺30cm范围；有宽大图形液晶显示屏和输入键盘，可输入字母和数字，标配2M内存PCMCIA数据存储片；具有多种水准导线测量模式及平差和高程放样功能，可进行角度、面积和坐标等测量。天宝的DINI03电子水准仪是高于二级监测精度所使用的仪器，能提供精确的观测结果和可靠的数据。电子水准仪的优点如下： （1）精度高。水平视线读数和视距读数都是采用大量条码分划图像经处理后取平均得出来的，因此削弱了

19、标尺分划误差的影响。多数仪器都有进行多次读数取平均的功能，可以削弱外界条件影响； （2）速度快。由于省去了人工读数、报数、听记和现场计算的时间，测量时间与传统仪器相比可以节省一半左右； （3）效率高。只需调焦和按键就可以自动读数，减轻了劳动强度。数据能自动记录、检核和处理，并能输入电子计算机进行后处理，可实现内外业一体化。图3.7 电子水准仪构造 作业要求 根据工程的特点布局,现场的环境条件制订测量施测方案,根据工程的测 量施测方案和布网原则的要求建立水准控制网. 在场区内任何地方架设仪器至少后视到两个水准点,并且场区内各水准点构成闭合图形,以便闭合检校.由场区水准控制网,依据沉降观测点的埋设

20、要求或图纸设计的沉降观测点布点图,确定沉降观测点的位置.在控制点与沉降观测点之间建立固定的观测 路线,并在架设仪器站点与转点处作好标记桩,保证各次观测均沿统一路线. 3.5.3 电子水准仪的操作 电子水准仪为高精度，高智能化的仪器，所以对电子水准仪的操作进行简单描述，操作步骤如下（1）仪器参数设置：使用仪器前需对仪器参数进行设置，主要是如下几项， 以下各值为按一级水准测量等级设定:a)Height Unit:测量的高程的单位和记录到内存的单位，m；b) Display resolution: 最小显示单位，0.00001m;c)Max dist:输入最大测量距离,当测量的距离超过此距离时会警告

21、用户，30m；d)Minsight:输入最小视线高度0.30m；e)Max dif:输入在线路测量中的一测站最大偏差，0.00030m。 （2）建立新工程项目：按屏幕右侧EDIT 键, 然后按PRJ, 选择NEWPROJECT, 输入项目名称。 （3）开始线路测量：按下在线路测量Line屏幕下的箭头所指的按键, 按下新建路线NewLine, 输入路线号, 选择测量模式(BFFB) ,输入后视点高程、点号、代码,然后就可以开始测量。 （4）中断和结束测量：当前视观测结束后, 就可以换站了, 可以把水准仪关闭后再换站, 当打开仪器后可以直接就进入刚才所在的地方, 并且可以继续进行水准路线测量。当观

22、测结束并且已经观测了最后的闭合点,可以按下测段结束键Lend结束测量, 同时输入结束点高程、点号、代码, 此时仪器将显示出起始点和终点的高程之差，前后视距和等信息。 （5）沉降观测数据的下载与处理： DiNi03电子水准仪有两种数据下载方式, 从PCMCIA卡中下载数据和从RS232串口下载数据。第一次从PCMCIA卡中下载数据时需先安装PCMCIA卡的驱动程序, 然后就可以直接从PCMCIA卡复制文件到计算机中。从RS232串口下载数据时需先进行通讯设置使仪器与计算机中通讯参数设置一致,下载数据可以使用一些商业软件如恒华一点通HDLink软件, TGO等, 还可以使用Windows自带的超级

23、终端来传输。 对于数据平差一般用仪器本身平差程序即可,按MENU键,选择LINEADJUSTMENT。平差之前要先把原始测量数据下载至计算机，平差之后原始测量数据将被平差后数据覆盖。数据下载至计算机后可以直接导入到Excel 电子表格中, 导入时选择按固定宽度分隔, 然后按高程及点号排序, 这样可以把所测沉降点高程放在一起, 复制到沉降观测计录表中, 计算本次沉降及累计沉降值并绘制沉降曲线图、分析沉降情况。3.6 电子水准仪的观测方法3.6.1 观测要求对各种水准点皆采用几何水准测量的方法进行的。（1）建筑物沉降监测点与基点构成闭合水准测线。（2）沉降监测按国家2等水准测量规范要求实测。（3）

24、对三个基准点进行了三次观测，在满足限差的前提下，取其平均值作为三个点的高称。（4）利用基准点定期对工作基点进行观测，每次将观测点布设为一闭合水准线路施测，按建筑变形测量规程中一级水准观测的精度要求进行，经平差后求出各点高程，均满足要求。说明工作基点是稳定的。（5）利用工作基点，定期对观测点进行观测，每次将观测点布设为一闭合水准线路施测，按建筑变形测量规程中二级水准观测的精度要求进行，经平差后求出各点高程。3.6.2 仪器设置及测量方法（1）限差设置: 在测量前我们应该对仪器的限差进行设置，根据规范以及测量等级来定应对测站最大视距；标尺最大读数；标尺最小读数；最大限差（一个测站）；最大距离限差（

25、单站视距差及累积视距差）。（2）测量模式: 后前前后、后后前前、后前。给定测量限差值，仪器可自动判断测量现差，超限时提示重测，能自动计算线路闭合差等。（3）测量方法: 仪器及配套水准尺均应在有效检定期内。水准仪与水准尺在使用前及使用过程中，经常规检校合格，水准仪视准轴与水准管轴的夹角均不超过15。仪器各种设置正确，其中有限差要求的项目按规范要求在仪器中进行设置，并在数据采集时自动控制，不满足要求的应根据仪器的提示进行重测。 观测时，一般按后-前-前-后的顺序进行，对于有变换奇偶站功能的电子水准仪，按以下顺序进行： a)往测：奇数站为后-前-前-后偶数站为前-后-后-前 b)返测：奇数站为前-后

26、-后-前偶数站为后-前-前-后 每一测段必须为偶数站结束。 观测前30min，将仪器置于露天阴影处，使仪器与外界气温趋于一致，并进行仪器预热。测量中避免望远镜直接对着太阳；尽量避免视线被遮挡，要求遮挡不不超过标尺在望远镜中截长的20；观测时用测伞遮蔽阳光，仪器需装遮光罩。 自动安平水准仪的圆水准器，严格置平。在连续各测站上安置水准仪时，使其中两脚螺旋与水准路线方向平行，第三脚螺旋轮换置于路线方向的左侧与右侧。除路线拐弯处外，每一测站上仪器与前后视标尺的三个位置，一般为接近一条直线。 观测过程中为保证水准尺的稳定性，选用的尺垫重2.5kg，水准观测路线必须路面硬实，观测过程中尺垫踩实以避免尺垫下

27、沉。同时观测过程中避免仪器安置震动的地方，如果临时有震动，确认震动源造成的震动消失后，再激发测量键。水准尺均借助尺撑整平扶直，使标尺上的气泡居中，确保水准尺垂直。 数据处理时，闭合差、中误差等均满足要求后进行平差计算，水准路线可以用手工平差（简易平差）以及软件平差（严密平差）。 3.7 观测线路的布设 根据选定的临时水准点、设置仪器的位置以及观测路线，绘制沉降观测路线图（如图3.8所示），以后每次都按固定的路线观测。采用这种方法进行沉降测量，不仅避免了寻找设置仪器位置的麻烦，加快施测进度；而且由于路线固定，比任意选择观测路线可以提高沉降测量的精度。G1,G2,G3为基准点JI,J2为工作基点图

28、3.8 观测线路图示第四章 成果整理与分析4.1 水准基点观测成果经过多次的精确测量，并对测量后的结果平差，从而得到了三个水准点的高程，分别为G1= 864.79630m , G2 = 864.17538 m, G3 = 864.74381m。4.2 工作基点的观测成果自2012年7月15日至2013年1月10日止，对沉降位移监测网中的工作基点J1、J2、G1,G2所组成的闭合水准路线（见图 ）共进行了4次观测，观测数据见表5-1。每期观测进行平差后， 得各期工作基点的高程数值见表4-1。表4.1工作基点观测数序号观测日期高差观测值m线闭合差/mm闭和差限差/mmH1H2H312012/7/1

29、50.3435622012/10/200.3435432012/12/100.3435742013/1/50.747080.34359表4.2 工作基点高程平差值数据序号观测日期J1/mJ2/m12012/7/15865.5433522012/10/20865.5434532012/12/10865.5432942013/1/5865.543424.3 观测点的观测成果现将每个观测点的11次观测成果汇总如表4.3-表4.18. 表4.3 D1-1点观测成果 表4.4 D1-2点观测成果 表4.5 D1-3点观测成果 表4.6 D1-4点观测成果 表4.7 D1-5 点观测成果 表4.8 D1-

30、6点观测成果 表4.9 D1-7点观测成果 表4.10 D1-8点观测成果 表4.11 D1-9点观测成果 表4.12 D1-10点观测成果表4.13 D1-11点观测成果 表4.14 D1-12点观测成果 表4.15 D1-13点观测成果 表4.16 D1-14点观测成果 表4.17 D1-15点观测成果 表4.18 D1-16点观测成果 4.4 沉降-荷载-时间曲线图在D1楼各沉降观测点中，D1-8点沉降量最大为8.01mm，D1-14点沉降量最小为3.69mm。平均沉降值为6.064mm，日均沉降值为0.024mm/d 。由于这11次观测均为相等间隔时间（18天）的观测结果，所以沉降-载

31、荷-次数曲线与沉降-载荷-时间曲线在实质上并无太大区别，在沉降趋势上表达效果一致，为了直观与方便表示，D1楼的沉降-荷载-观测次数曲线如下图（图4.1-图4.16）所示：图4.1 D1-1沉降荷载曲线图图4.2 D1-2沉降荷载曲线图图4.3 D1-3沉降荷载曲线图图4.4 D1-4沉降荷载曲线图图4.5 D1-5沉降荷载曲线图图4.6 D1-6沉降荷载曲线图图4.7 D1-7沉降荷载曲线图图4.8 D1-8沉降荷载曲线图图4.9 D1-9沉降荷载曲线图图4.10 D1-10沉降荷载曲线图图4.11 D1-11沉降荷载曲线图图4.12 D1-12沉降荷载曲线图图4.13 D1-13沉降荷载曲线

32、图图4.14 D1-14沉降荷载曲线图图4.15 D1-15 图4.15 D1-15沉降荷载曲线图图4.16 D1-16沉降荷载曲线图4.5 各观测点随时间累积沉降速度曲线图N号点的沉降速度： mm/dSnm、Snm-1分别表示m-1次和m次观测时（即前后两次观测）N点的沉降值，T表示两次观测的间隔天数。沉降值取位0.01mm，沉降速度V的单位为mm/d(天)取位0.001mm。表4.19 各沉降观测点沉降速度统计表图4.17 沉降速度曲线图 从图上可以看出，16个沉降观测点的沉降速度曲线总体趋势相同，在工程前期随着荷载的增加，沉降速度呈现增大的趋势，而后慢慢趋于稳定且减小，直到工程竣工后缓慢

33、沉降。4.6 沉降等值线图沉降等值线图能更直观的在平面位置上观察到沉降量的大小，生成沉降等值线图利用了操作比较简便的sufer8.0软件。具体操作步骤如下：（1）数据输入启动【Grapher】进入系统的初始画面，下拉【File】菜单，点击【New】命令，弹出【New Window】 窗口，选 Worksheet 项，点击【OK】打开空白 Worksheet 数据表。选定【活动单元格】，在【内容显示栏】直接输入16个沉降观测点的X,Y坐标，以及最终沉降量（h） 中的数据，数据输入完毕以文件形式保存Worksheet。（2） 生成网格文件从【网格】菜单中选择【数据】命令，在弹出的【打开文件】对话框

34、中指定驱动器、路径和 Worksheet 文件名称，点击【打开】即弹出【网格 化数据】对话框。如下图所示设置好各项参数，点击【确认】生成网格化文件.GRD。（3） 创建等值线图从【地图】菜单中选择【等值线图】-【新建等值线图】命令，在弹出的【打开网格】对话框中指定刚生成的网格文件，点击【打开】即以缺省参数模式生成新的等值线图。（4）编制等值线图打开对象管理器：从【视图】菜单中选择【对象管理器】命令，或在点击工具条中的命令按钮，窗口左侧弹出【对象管理器】树形列表框。打开等值线属性对话框：在【对象管理器】树形列表框中，双击 Contours 图形对象，弹出【Map: Contours 属性】对话框

35、。修改等值线属性：在【Map: Contours 属性】对话框的【常规】选项卡中，选择参数，点击【应用】，等值线图呈现灰度充填形式。线条、填充、标注、影线等按同样方式进行设置。双击【线条】按钮下方某等级值对应的直线，弹出【线条属性】对话框，可设置单根线条的样式、颜色、粗细等点击【Map: Contours 属性】对话框中的【应用】按钮，完成图形方案调整。（5） 新建张贴图从【地图】菜单中选择【张贴图】-【新建张贴图】命令，在弹出的【打开】对话框中指定刚保存的数据文件，点击【打开】即以缺省参数模式生成新的张贴图。单击选定该图，双击左键弹出【Map:Post 属性。】对话框，在【常规】和【标注】选

36、项卡中分别按要求所示设定参数：点击【确认】即可获得所需的数据点标注图：（6）坐标轴的调整一般的等值线图要求坐标轴与图形之间有一定的间隔距离，其距离远近可进行相应的调整。调整方法：鼠标左键双击坐标轴，在弹出的对话框中选择“刻度”属性，改变其最小刻度和与另一坐标轴的交点位置，最终使量坐标轴的交点重合。（7）导出等值线图从【File】菜单中选择【输出】命令，在弹出的【Export】对话框中指定驱动器、路径和文件名称，点击【保存】即可将图形保存为指定的文件类型。为了方便修改与应用，生成了（*.dxf）格式的文件，方便在cad 中进行修改，与原图进行结合。等值线图如图4.18和4.19。1）等高值取1m

37、m的沉降等值线图图4.18 1mm沉降等值线图4.7 沉降展开图沉降量展开图是指沉降观测点间距离与总沉降量的图示（如图4.20）图4.20 沉降展开图4.8 计算倾斜度根据沉降量统计表和沉降曲线图, 我们可以预测建筑物的沉降趋势, 将建筑物的沉降情况及时的反馈到有关主管部门,正确地指导施工. 利用沉降曲线还可计算出因地基不均匀沉降引起的建筑物倾斜度: q=Cm-Cn/Lmn Cm,4.9 观测成果统计工程沉降观测自2012-7-16开始,至2013-1-20。期间共进行了11次观测。 该工程共布设16个观测点。，小于沉降稳定控制值4。目前百日沉降观测结果：日平均沉降量为0.032mm/d，大于

38、沉降稳定控制值0.01(mm/d)，还未达到稳定，还需要继续进行沉降观测。第5章 预见性分析关于GM(1,1)模型和verhulst模型的理论验证由于大多数沉降都是相对缓慢的，需要几年甚至几十年的时间才能稳定，因此长时间的持续观测既费时又费力，那么对沉降进行预测就显得有尤为重要，即使在短时间内也有必要提前根据已有数据对未来的沉降量进行预见性分析，确保工程稳定安全的进行，及早采取补救措施。预测模型的种类很多种，由于GM(1,1)和verhulst模型比较具有代表性，预测准确度相对较高，而且二者计算过程比较相似，故选这两种模型作为理论验证对象。GM（1，1）模型是邓聚龙教授提出来的灰色预测模型，其

39、基本思想是对无规则的数据列作一定变换，得到比较有规律的序列，从而可以用曲线比较准确地逼近。其优点是所需数据少，通常只需要4个以上数据即可建模。Verhulst模型是1837年德国生物学家verhulst在研究生物繁殖规律时提出的。其基本思想就是生物个体数量是呈指数增长的，受周围环境的限制，增长速度逐渐放缓，最终稳定在一个固定值上。下面，就根据非线性灰色建模的方法，简单介绍GM（1，1）和Verhulst模型的建模步骤(此时建立的Verhulst模型称为灰色Verhulst模型)。原始数列为：(1)累加生成，得， , i=1.2，N(2)组合矩阵对于GM（1，1）模型，有矩阵对于Verhulst

40、模型，有矩阵(3)用最小二乘法求参数列 (4)建立模型把系数a、b代入式一阶微分方程，解微分方程(注：考虑t=1时， 得：GM(1,1)模型 ： Verhulst模型： 这是累加生成数列的模型。可以通过下式还原求原始数列计算值 : 由于涉及到矩阵计算，那么可以根据导出数据的格式，过程利用excel 软件进行，这样不仅方便了数据的存储，也方便的计算过程，计算界面如表5.1 EXCEL计算表格5.2 实用性 两种计算模型是相对于数学理论而言，那么在实际应用中与理论计算相比究竟有多大差距，需要我们对两种模型的实用性进行验证。计算过程同样利用excel软件表5.2 EXCEL计算结果表5.3 两种模型

41、对比与误差统计为了进一步检验模型的可靠性，我们计算了观测值与模型计算值的相对误差，并作了观测值与模型预测计算值对比曲线 序号i1234567891011累加观测值GM模型计算值Verhulst模型计算值相对误差/%00 23.914.18.84.12.4平均相对误差 4.01% (GM模型) 10.56%(verhulst模型) 图5.1 模型预测与观测值对比曲线模型预测值与观测值对比12345678910111213141516171819观测次数累加沉降量（mm）沉降累加生成数据预测值（GM）预测值（Verhulst） 根据以上图表，我们可以总结出以下规律：从平均相对误差来看，GM(1,1

42、)模型的准确度明显优于verhulst模型，但是GM(1,1)模型的相对误差是随观测次数的增加逐渐而增大，而verhulst模型的相对误差随观测次数的增加时间的推移呈逐渐减小的态势，在对后边的几次观测值预测中，从第九次观测开始，GM(1,1)模型的预测值继续按照原来趋势增长，而verhulst模型增长逐渐放缓，呈s型，不断趋于稳定。这是因为影响沉降的因素随时间而变化，当我们还用原来的影响因素来预测沉降时，必然会导致误差越来越大。当高层建筑物封顶之后，荷载不再随时间变化而增加，整个建筑物的自重也逐渐趋于稳定，而verhulst模型的预测效果随时间的推移越来越好，最终稳定在一个固定值，即最终沉降量

43、。 通过以上数据可以发现，单次预测任意时间断内的沉降量的可靠性并不是十分明显，但是仍然可以作为测量作业中的重要参考信息。在工程领域预测累计沉降量或最终沉降量往往要比预测单次沉降值要重要的多。鉴于此，提出一种综合分析的方法。在类似工程中，要预测建筑物封顶后两个月（即荷载稳定）之前的累计沉降量时，应采用GM(1,1)模型进行预计具有较高的准确性。在荷载稳定之后的沉降量，采用verhulst模型建模分析。而最终沉降量的确定，要用荷载稳定之后两的GM（1，1）模型预测值加上荷载稳定之后的verhulst模型的预测值，这样的预测结果会更加准确。5.3 各点预测值与观测值对比图将其余各点按GM(1，1)模

44、型和verhulst模型两种预测值和观测值的累加沉降量表示在一起，更明显的显示出沉降量随观测次数或观测时间变化的趋势，直观的比较出两种预测模型与实际沉降量拟合情况。图5.2 D1-1预测值与观测值对比曲线图5.3 D1-3预测值与观测值对比曲线图5.4 D1-4预测值与观测值对比曲线图5.5 D1-5预测值与观测值对比曲线图5.6 D1-6预测值与观测值对比曲线图5.7 D1-7预测值与观测值对比曲线图5.8 D1-8预测值与观测值对比曲线图5.9 D1-9预测值与观测值对比曲线图5.10 D1-10预测值与观测值对比曲线图5.11 D1-11预测值与观测值对比曲线图5.12 D1-12预测值

45、与观测值对比曲线图5.13 D1-13预测值与观测值对比曲线图5.14 D1-14预测值与观测值对比曲线图5.15 D1-15预测值与观测值对比曲线图5.16 D1-16预测值与观测值对比曲线根据以上数据显示，结果符合在理论验证中表示的结果。在前9次观测中，利用GM（1，1）模型预测出的结果与实际值拟合程度较好，在第十次观测以后实际值逐渐趋向于和verhulst曲线预测值，再次验证了理论部分的可靠性。5.4 建筑物最终沉降量的确定根据所建的灰色Verhulst模型，当t无限增大时，模型计算值趋于极限其极限就应该是用verhulst模型确定的建筑物最终沉降量。对于本例，根据综合分析方法计算最终沉

46、降量S最终=7.04-6.74+6.96=7.26（mm）根据最新资料显示，测到的总沉降量S最终=7.18(mm)，趋向于预测沉降量。实践证明，这种计算是可靠的。 表5.4 最终沉降量预测(mm)点号D1-1D1-2D1-3D1-4D1-5D1-6D1-7D1-8预测值点号D1-9D1-10D1-11D1-12D1-13D1-14D1-15D1-16预测值总结本论文主要介绍了高层建筑物沉降观测的目的、意义、内容及观测方法,沉降观测结果的整理、总沉降量的预见性处理，整个过程以具体的工程实例进行逐一展现，最后通过对观测数据进行分析处理，得出沉降-荷载-时间图、沉降速度曲线图和等沉降曲线图，最后得出

47、以下结论：（1）对工程建筑物进行变形观测是必要的，特别是沉降观测。（2）电子水准仪精度高、速度快、效率高，在沉降观测中有良好的应用。（3）通过对沉降数据进行处理和分析，以及沉降-荷载-时间图的分析，可以得出沉降的普遍规律。（4）通过对沉降速度曲线和沉降等值线图的分析，可以分析出沉降在工程范围内大致的走向。（5）采用综合分析的方法进行的总沉降量的预见性分析，结果相对准确，对本项目以后的沉降观测提供了宝贵的前期资料，对建筑物安全起到了预判作用。 参考文献1黄声享，尹晖，蒋征.变形监测数据处理.武汉：武汉大学出版社，2003.2洪树耿.浅谈高层建筑物沉降观测.山西建筑，2007，33（18）：89-

48、90.3关鹏举.高层建筑物沉降观测作业方法. 科技资讯，2008，10：81.4李岭，胡武生.电子水准仪极其在沉降观测中的应用.江苏测绘1999，23（1）：22-25.6傅玉虎,许国锋,陈立松.浅谈绍兴某高层商住楼建筑沉降观测及分析J.山西建筑,2008,34(11):117-119.7高淑照.灰色系统理论及在混凝土桥梁施工挠度变形监测中的应用D.硕士学位论文.西南交通大学,2002.8刘思峰,等.灰色系统理论及应用M.北京:科学出版社,1999:10-12,186-188.9卢正主编.建筑工程测量M .北京：化工出版社，2004.10吴来瑞，邓学才.建筑施工测量手册M .北京：中国建筑工业

49、出版社，2005.11白迪谋.工程建筑物变形观测和变形分析M.成都:西南交通大学出版社, 200212姬方,贺跃光,熊莎,戴潇蕾.灰色系统理论在高层建筑物沉降监测中的应用.中国锰业，2013，1，53-55.13刘玉威.改进的灰色verhulst GM（1，1）建筑物沉降模型.中国地质灾害与防治学报，2006,17（4）:62-63.14宰金珉，梅国维.全过程的沉降量预测方法研究J.岩土力学，2000，21(4)：322-325.15王双龙 . 基于灰色Verhulst模型的建筑工后沉降预测.测绘通报，2007，10.16翟军,冯建明,冯英浚.MGM(1，n)灰色模型及应用.系统工程理论与实践

50、,1997,17(5).17陈正阳，曹传芳，郑军.工程建筑物变形观测精度和观测方法.中外建筑，2003,6:93-96.18刘学，张弘.工程测量M .海南：海南出版社，2007.20张正禄 1工程测量学 M 1北京: 测绘出版社 ,20062 061.21 秦岩宾.高层建筑物沉降监测中的若干问题四川建筑，2004年4期.22 陆立，郭忠志，张凌云建筑物变形观测数据处理中的若干问题北京建筑工程学院学报，2004年第3期.23郭金运等，电子水准仪的性能与比较M，测绘通报，2002年第3期.24于承新,等.灰色系统理论用于变形分析的探索J.山东建筑工程学院学报,1999(2):40-43.致谢本次毕

51、业设计是对我知识运用能力的一次全面的考核，也是对我进行科学研究基本功的训练，培养综合运用所学知识独立的分析问题和解决问题的能力，为以后撰写准也学术论文和以后工作实践打下了尤为重要的基础。本次设计的顺利完成，首先要感谢我的母校太原理工大学，她为我提供了汲取知识的土壤，让我在四年间得到历练，不断成长。其次要感谢所有辛勤培育我们的老师，他们辛勤的劳动，不求回报的付出将会深深的影响我的一生。四年弹指一挥间，在太原理工大学测绘工程系学习的过程中，得到了老师和同学无私的帮助，帮助我度过学习，生活中的各种困难，顺利的通过各个科目的学习过程。在最后毕业设计的过程中，特别感谢杨晓琴老师孜孜不倦的教诲，对学问，对

52、做事态度的严格要求使我受益匪浅。此外还有本组同学王世尧、侯春燕、张君儒同学的帮助，一起解决了很多问题，最终圆满的完成了本次设计任务，在此感谢。外文原文Kalman-filter-based GPS clock estimation for near real-time positioningAndre Hauschild . Oliver MontenbruckAbstract： In this article, an algorithm for clock offset estimation of the GPS satellites is presented. The algorithm

53、is based on a Kalman-filter and processes undifferenced code and carrier-phase measurements of a global tracking network. The clock offset and drift of the satellite clocks are estimated along with tracking station clock offsets, troposphericzenith path delay and carrier-phase ambiguities. The artic

54、le provides a brief overview of already existing nearreal-time and real-time clock products. The filter algorithm and data processing scheme is presented. Finally, theaccuracy of the orbit and clock product is assessed with aprecise orbit determination of the MetOp satellite andcompared to results g

55、ained with other real-time products.Keyword :Clock estimation Precise orbit determination Real-time Kalman filterIntroductionA growing number of near real-time precise point positioning (PPP) applications raise the need for precise GPS orbit and clock products with short latency. One of these applic

56、ations is the precise orbit determination (POD) of remote-sensing satellites, which is to be performed shortly after a ground station pass. The observations of the satellites GPS receiver are available immediately after the download to the ground station. For processing these data,the user requires

57、precise orbit and clock data for thecomplete GPS constellation. The rubidium and cesium atomic standards of the GPS satellites are subject to clock noise and frequency variations, which can originate from a variety of effects and are hard to forecast. Predictions of clock offset and drift, which are provided for example in the predicted part of the ultra-rapi