倾斜监测范文（精选5篇）
倾斜监测 第1篇
风力发电是一种高效、节能、环保的电能生产方式,加之我国是一个风力资源比较丰富的国家,大规模的开发和建设风电对于缓解我国能源短缺和环境污染的突出问题具有极大的现实意义。
风电机组的塔杆是风电机组的重要部件之一,具有支撑风电机组和降低机组震动的双重作用。然而在实际运行中由于其受各种力和力矩比较复杂,在各种力和力矩的综合不平衡作用下机组塔杆极易发生倾斜和沉降,从而给风电机组的安全运行带来隐患,而一旦风电机组杆塔发生倾斜倒塌,将会造成巨大的经济损失, 甚至会对人身安全构成威胁。目前,在现场风电机组的运行中主要通过人工巡检的方式对风电机组杆塔的倾斜或沉降程度进行检查和识别,这种巡检方式虽然简单、便于实施,但人工劳动强度大,而且往往由于工作人员的大意和疏忽极有可能造成安全隐患发现不及时,进而酿成重大事故。基于此,本文给出了一种有效预测风电塔杆倾斜、沉降算法模型,通过对实测数据的处理能够达到有效预测风电机组塔杆的倾斜或沉降状况。
1算法模型建立
发电机组和塔架所受荷载分为固定荷载和可变荷载。固定荷载主要是发电机组和塔筒的重力荷载,而对于某一特定的杆塔发电机组和塔筒的重力是固定不变的,对杆塔倾斜沉降的影响可以用时间函数表示。
作用在杆塔上的风荷载可以表示为
式中 :βz表示高度z处的风振系数, µs表示风荷载体型系数,和杆塔的尺度、 外型密切相关,µz表示高度z处的风压高度变化系数, ρ 表示空气密度,υ表示塔顶风速,S1表示杆塔受力面积。其中 、µs、µz根据文献 [10] 结合杆塔体型和地貌可以确定,ρ、S1为定值。
作用在机舱上的风荷载可以表示为
式中 :ρ表示空气密度,υ表示塔顶风速,S2表示机舱的受力面积,为定值。
这里把使风机停机的最小风速定义为停机风速υ停,因此当风速小于停机风速 υ停时,风机正常运转发电,此时叶片所受风荷载可以表示为
式中 :CFB表示推力系数,根据贝茨公式一般取89,ρ表示空气密度,υ表示塔顶风速,R是风轮扫略面积半径即叶片长度,为定值。
当风速大于停机风速υ停时,风机停止转动,处于停机状态,此时叶片所受风荷载可以表示为
式中 :Ct表示阻力系数,一般取1.6, ρ表示空气密度,υ表示塔顶风速,S3为叶片在垂直于风向平面内的投影面积。
2数据处理
将倾斜角度或沉降量y、风速大小υ、 风向和倾斜方向的夹角θ 和测量对应的时间t带入式(10),a 、b 、c作为未知量,可以得到方程组
式中 :υ1、υ2、…、 为每组数据中的风速υ 对应的值,θ1、θ2、…、θn为每组数据中的倾斜方向和风向的夹角θ 对应的值, t1、t2、…、tn为每组数据中的时间t对应的值,y1、y2、…、y n为每组数据中的倾斜角度或沉降量y对应的值。
3结论
本文针对风电杆塔倾斜沉降问题提出了一种实用的监测预警算法,该算法能有效地对杆塔的倾斜及沉降进行监测和预警,利用实测历史数据和未来一段时间的风力状况预测杆塔倾斜沉降状态的发展趋势。通过关系函数和曲线,可以自动预测在未来一段时间内杆塔倾斜角度或沉降量。
摘要：风电场塔杆的倾斜或沉降严重影响风电机组的正常安全运行。本文给出了一种风电机组杆塔倾斜或沉降的监测算法模型,并通过仿真计算验证了该算法模型的有效性和准确实用性。通过该模型可有效预测风电场塔杆的倾斜或沉降,为风电机组预防和避免因塔杆倾斜或沉降引起的机组故障提供了一种新的思路,进而提高风电机组运行的经济安全性。
建筑物倾斜与沉降监测结果综合分析 第2篇
建筑物倾斜与沉降监测结果综合分析
介绍建筑物倾斜测量方法,分析某小区地面塌陷后建筑物倾斜监测成果,给出了建筑物倾斜规律.并从建筑物基础倾斜与建筑物倾斜关系,分析了建筑物安全状况,为领导决策提供科学依据.
作 者：花向红 于中伟 蔡华 HUA Xianghong YU Zhongwei CAI Hua 作者单位：武汉大学,测绘学院,湖北,武汉,430079;武汉大学灾害监测与防治研究中心,湖北,武汉,430079刊 名：地理空间信息英文刊名：GEOSPATIAL INFORMATION年，卷(期)：20097(1)分类号：P258关键词：倾斜测量 基础倾斜 建筑物安全状况 领导决策
倾斜监测 第3篇
当超大建 (构) 筑物主体倾斜度达到一定程度时, 会发生倒塌, 造成重大事故和损失。因此在建构、拆迁的过程, 需要严格监测超大建 (构) 筑物的倾斜度。高精度的倾斜度是对施工控制人员进行预警的重要信号, 是保证工程安全施工、运营的重要因素之一。目前对于超大建 (构) 筑物的倾斜度监测方法有很多种, 如经纬仪垂直投影法、直接投影法、全站仪测量法、测斜仪监测法等。本文提出一种基于简单全站仪组成的监测模型的原理以构建激光倾斜度监测系统。该系统具有成本低、精度高、系统结构简单等优点。
文中根据超大建 (构) 筑物的实际情况, 采用改进的适值函数标定的遗传算法对模型进行全面系统的精度分析。分析结果显示, 观测点与被测点之间的距离以及观测点间的基线长度是影响测量精度的因素之一, 但是考虑到超大建 (构) 筑物的周围环境, 对其改进的的范围条件有限, 测量精度的提高与测量几何模型的关系显得尤为密切。
2 模型建立
如图1所示, 在超大建 (构) 筑物周围选取两个合适的点A、B作为长久观测点, 在超大建 (构) 筑物的结构受力轴线上选取C、D两个点作为被测点, 但是须保证A点与B点、A点与D点、B点与C点通视。同时, C、D两点应该是在水平面上的投影是重合的, 即超大建 (构) 筑物在设计安装或者竣工验收后的平面X、Y坐标是相等的。
我们把图中基线AB的向量作为已知观测量, 即基线AB的真方位角为θ, 平距为y, 高差为h。AD与AB的水平角α1、AD的天顶距β1、AD的斜距l1、BC与AB的水平角α2、BC的天顶距β2、BC的斜距l2为仪器观测量。倾斜度用Q表示。
假设, A、B、C、D的坐标分别为 (xa, ya, za) 、 (xb, yb, zb) 、 (xc, yc, zc) 、 (xd, yd, zd) 则:
由式 (1) 、 (2) 、 (3) 可得:
其中:
3 模型的可靠性分析
由式 (4) , 可知倾斜度Q有全站仪的观测量α1、β1、l1、α2、β2、l2和基线AB的向量要素θ、y共同解得。根据误差传播定理, 模型的误差与上述观测量的误差有关。
我们选取的A、B两点是作为长期监测用的固定点, 所以基线AB的向量 (θ, y, h) 可用天文观测的方法测得其值。天文测量可达0.1"的测角精度和1mm的测距精度。目前, 市面上虽有全站仪, 其测角精度 (一测回方向标准偏差) 高达0.52", 测距精度高达1mm+1ppm, 但是价格过于昂贵。从经济角度考虑, α1、β1、l1、α2、β2、l2的值可由普通全站仪测得, 其测角精度 (一测回方向标准偏差) 为2", 测距精度为2mm+1ppm。考虑到测量环境的影响, 根据误差理论, θ, y的测量误差对于全站仪的测量误差来说是可以忽略不计的, 对测量结果影响甚微。
令α1、β1、l1、α2、β2、l2的观测误差分别为△α1、△β1、△l1、△α2、△β2、△l2, 倾斜度Q的误差为△Q。由于全站仪的各观测量相互独立, 根据误差传播定理, 由式 (4) , 可得:
考虑到模型的计算方便, 我们不妨在布设监控网的时候, 尽可能的使天顶距β1、β2无限趋近于90°, 水平角α1、α2分别无限趋近于90°+θ、90°-θ。这样它们的正弦、余弦值都可以近似等于逼近的整数值, 而由于l1、l2的值较大, 则可以忽略掉其对结果影响。故
4 基于遗传算法的误差分析
遗传算法是模拟达尔文的遗传选择和自然淘汰的生物进化过程的计算模型, 是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法。本文为了求得模型的局部最优解, 即使得△Q的值能够在局部所求的范围内达到最小, 将目标函数作为适值函数当然是最方便的, 但是本文中的目标不能直接最为适值函数, 需要对其进行适当的改进, 采用适值函数标定的方法在局部范围内求得最优解。
其搜索策略的算法步骤如下:1) 随机产生初始种群, 将其个体作为染色体的基因编码;2) 变换目标函数, 计算个体的适应度, 如符合准则, 则产生最佳个体及其最优解, 并结束计算, 否则转向3) ;3) 依据适应度选择再生个体, 根据个体的适应度对其进行“优胜劣汰”;4) 交叉和变异出新的个体;4) 由交叉和变异的个体产生新的种群, 返回到2) 。
考虑到建 (构) 筑物周围的环境以及仪器安置方便, 我们通常选取基线AB的长和AD、BC的距离都为20-100m作为误差的搜索范围。遗传算法的搜索空间定义为:l1∈ (20, 100) , l2∈ (20, 100) , y∈ (20, 100) , 种群规模我们选择50, 遗传代数选择100。
执行遗传算法程序, 等到不同距离下的最佳倾斜度精度, 见下图2、图3、图4。
5 结论
本文通过改进的适值函数标定的遗传算法对在一定测量范围内的模型精度评价进行了全面分析, 得到结论如下:从整体上模型的精度随基线长度和视距的增加而减小的;a.视距AD的长度l1对模型的精度影响十分明显, 呈单调递减, 即随着l1的增长模型的精度逐渐减小, 但是达到一定程度后影响就不再明显了;b.视距BC的长度l2对模型的精度影响较为明显, 在一定区域内呈单调递减, 即随着l2的增长模型的精度逐渐减小, 但是在某局部区域内的影响尤为明显, 几乎呈跳跃式, 即在l2靠近l1+y处模型精度突减, 在l2远离l1+y处模型精度突增, 因此在布设监控网的时候避免使得l2=l1+y;c.基线AB长度对模型的精度影响十分微弱;d.利用遗传算法的搜索空间为整个空间的0.06%;e.当视距l1、l2分别为20-35m、85-100m, y为20-40m时, 通过调整模型的几何关系可得到燮0.283×10-4m的精度, 满足一般建 (构) 筑物的倾斜度监测精度要求。
参考文献
[1]周仕仁, 吴军, 章鹏, 郑大青.超大结构倾斜度监测系统设计与应用[J].施工技术, 2010 (2) :30-32.
[2]雷小华, 陈伟民, 岳仁宾, 熊先才, 章鹏.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[J].哈尔滨工业大学学报, 2009 (12) :273-276.
倾斜监测 第4篇
紫坪铺水利枢纽工程是国家重点建设项目,根据紫坪铺工程施工总进度安排,2005年10月水库下闸蓄水后,原213国道映秀—马鞍石隧道段将全部淹没,淹没路段长20.75 km。本论文研究区域即位于213国道改线路段,若该堆积体边坡失稳,将会对213国道这条连通阿坝州与成都的交通要道造成很大影响。
1.1 气象水文
本区多年平均降雨量在1 105 mm～1 232 mm,多年平均降雨日为183 d～202 d,通常5月～10月为雨季,降雨量约占全年的80%。
1.2 地形地貌
研究区堆积体边坡最高高程为975.29 m,最低高程为891.15 m,高差达85 m,表层为深厚覆盖层堆积体,由大量块碎石土组成,地形坡度10°～25°,改线后的213国道公路通过区内[1]。
1.3边坡变形迹象
改线后的213国道通过该区,公路开挖引起堆积体下部减载,导致堆积体后缘多处产生裂缝,在公路护堤及堆积体前缘均产生剪切裂隙(见图1)。整个堆积体的变形方量约20万m3～32万m3。
1.4区域构造与地震
2008年5月12日14时28分,在四川东部龙门山构造带汶川附近发生了8.0级强烈地震。综合多个研究机构得到的汶川8级地震的震源机制解表明,地震破裂面南段以逆冲为主兼具右旋走滑分量,北段以右旋走滑为主兼具逆冲分量,该破裂面从震中汶川县开始破裂,并且破裂以3.1 km/s的平均速度向北偏东49°方向传播,破裂长度约300 km,破裂过程总持续时间近120 s,地震的主要能量于前80 s内释放,最大错动量达9 m,震源深度约10多千米,矩震级7.9,面波震级8.0[2]。
本文研究区域距汶川地震震中映秀镇直线距离仅7.4 km(据Sogou地图),受本次地震影响很大。
2监测系统设计
根据实际工程状况,决定采用钻孔倾斜仪作为研究区堆积体的变形监测仪器。钻孔倾斜仪是一种能在钻孔中来回移动,测量不同深度水平位移的仪器[3]。倾斜仪观测仪器设备包括:滑动式倾斜仪和测斜导管。
根据现场调查、边坡工程所处地段的地形地貌、地质报告及纵横剖面图、初步稳定性计算、边坡开挖、施工方案、加固设计图等资料确定该堆积体的监测系统设计。漩口镇集中村堆积体共布置5个测斜孔(见图1),编号分别为INSJ-1～INSJ-5。
3监测成果分析
1)测斜孔INSJ-1于2008年1月由于测斜孔变形过大倾斜仪探头不能下放而停测此孔,由图2发现,孔深6.5 m处有位移突变现象,现场观测也发现探头不能下放的位置也是孔下6.5 m处,由此可确定孔下6.5 m处有较明显的变形,图2中孔下11.5 m处的位移突变现象是由于灌浆不密实所致。
2)测斜孔INSJ-2于2008年3月失去观测意义,此后在原INSJ-2号孔处重新安装测斜孔INSJ-2a。地震后,孔下6 m处发生较大变形,对比监测成果可确定孔下6 m处为堆积体滑动面位置。
3)测斜孔INSJ-3观测至2008年5月6日,根据监测成果(见图3),发现孔下24.5 m处变形较大,图3中孔下10 m处的位移突变现象是由于灌浆不密实所致。
4)测斜孔INSJ-4观测至2007年12月28日,监测成果表明孔下15 m处有一较大变形,基本确定为潜在滑面位置。
5)根据震前和震后的监测成果,INSJ-5孔口处和孔下19 m处均有较大变形。
6)综合地震前后的倾斜仪监测成果和地表巡视成果,认为研究区域堆积体共发生了3处较大变形:a.测斜孔INSJ-3和INSJ-4上方发现的裂缝至其下方公路边坡之间的土体发生了浅层滑动;b.由于测斜孔INSJ-1处的公路边坡近于垂直,加上汶川5·12大地震的影响,导致震前变形不明显的研究区域上部裂缝至测斜孔INSJ-1处的格构预应力锚索护体之间的堆积体深部变形变得更加明显;c.由于汶川地震的影响,震前沉降不明显的测斜孔INSJ-1下方的土体发生了更加明显的沉降。
4结语
1)213国道紫坪铺库区改线工程在汶川5·12地震中受破坏严重,震前就有蠕滑迹象而在地震中未失稳的公路堆积体边坡具有很大的研究价值。2)根据地震前后的监测成果,认为漩口镇集中村堆积体的变形机制为滑移—拉裂型[4],这种滑移—拉裂是多层次的,表面为浅层滑动,格构预应力锚索护体以上为深层滑动,格构预应力锚索护体以下为沉降变形。3)地震后,堆积体并未失稳,表明堆积体有吸收强地震能量的能力。
摘要：指出钻孔倾斜仪是一种测定钻孔深部位移的原位监测仪器,在堆积体变形监测中有着广泛的应用,根据监测成果,认为该堆积体的变形机制为蠕滑—拉裂型,地震后,堆积体并未失稳,表明堆积体有吸收强地震能量的能力,但地震会使堆积体的变形更为明显,开挖堆积体形成的边坡仍然需要强有力的支护。
关键词：钻孔倾斜仪,堆积体,监测,地震
参考文献
[1]赵飞.紫坪铺库区213国道集中村堆积体公路边坡稳定性分析与治理对策研究[D].成都:成都理工大学毕业论文,2008.
[2]中国地震局.汶川8.0级地震成因分析[EB/OL].成都:中国地震局网站,2008.
[3]靳晓光,李晓红,王兰生,等.滑坡深部位移曲线特征及稳定性判识[J].山地学报,2000,18(5):440-444.
倾斜监测 第5篇
1 倾斜分层下行垮落采煤法工艺特点
1.1 顶板管理的特点
倾斜分层开采。一般, 顶板管理法和中厚煤层的垮落法相似, 然而, 而以下各分层的顶板是上分层开采后的垮落岩石, 因此, 应该认真地分析条件, 根据条件确定管理方法。如果顶板岩石的材质是泥质页岩等, 当垮落后, 由于受到岩层的巨大压力, 一段时间之后会再次固结, 形成结构较为完整的再生顶板。回采下分层时, 由于受到支架支护作用的影响, 下分层可以有一定面积的悬露, 而且会在一定时间内较为稳定, 确保下分层的工作面可以正常采煤。当然, 也有个别的顶板岩石在垮落后, 只有遇到水才可胶结, 此时应在开采上分层后适当洒水, 这样可以使板顶有效再生。个别煤层较厚的矿井, 通常为了防止火灾而对采空区实施泥浆灌注法, 这样对于形成再生地板有很大帮助。当个别冁出现顶板垮落现象后, 它的胶结能力就会变差, 当开采完上分层后, 虽然受到长时间的压实, 再生顶板也也不易形成。此时该使用人工方法制造顶板, 我们称之为人工假顶。目前, 我国的煤炭行业采用的此类假顶通常有竹笆假顶和荆笆假厦以及金属网材质的假顶。
1.2 假顶下采煤工作
当采煤工作进行在假顶之下时, 我们应结合实际情况认真分析。
1.2.1 尽量减少假顶外露的面积以及时间。还要及时支护假顶,
尽量确保假顶不下垂, 确保完整, 否则, 就会发生假顶破坏或者漏矸冒顶的危险, 所以, 当在此种情况下进行采煤活动时, 要认真地选择好采煤方法和支护措施。
1.2.2 如果使用爆破采煤法, 应将进度控制好, 单次的进度不应
大于一米, 通常为了防止局部冒顶和破坏假顶的状况发生, 顶眼和假顶间的距离应该大于半米。如果假顶的下沉量比较大, 同时又没有很好的完整性, 此时可以采用分段爆破法, 即沿着工作面的整长分成几个开口, 沿着开口向两侧实施爆破, 要确保及时安置支架。此法的特点是假顶不会有大面积悬露, 而且时间较短, 因此应该时刻检查缺口的瓦斯情况, 避免出现瓦斯积聚的状况。
1.2.3 运用机采方法进行时, 多用浅截深采煤机, 要确保截深不
大于零点六米, 同时机体的宽度要尽量小。支架使用铰接顶梁, 错梁直线柱的方式, 要及时的架设支柱并吊挂顶梁, 争取将假顶控制好。
1.2.4 使用无密集方式放顶时, 尽量使假顶不受集中荷载力的
影响, 确保柔性假顶沿着放顶排缓慢弯曲, 这样可以减少带来的破坏。
1.2.5 当在假顶之下使用综采机器的时候, 应使用掩护式的支架, 此法对于保护假顶非常有利。
1.2.6 如果要在假顶之下进行采爆活动时, 要确保将网放置在
采场附近, 如果网发生悬挂, 应设法崩落网, 否则, 会影响下分层的开采活动。
2 倾斜长壁采煤法工艺特点
2.1 仰斜推进的工艺特点
倾斜推进方法在运用时, 水会直接流到采空区, 会给装煤带来很大帮助, 而且利于工作面的支护活动以及顶板管理活动的开展。但是煤壁或许会出现片帮现象。为了防止此类事故发生, 常用的方法有如下几点。采煤时将煤壁形成斜坡;同时采煤机上要安设挡板, 确保人员安全;进行支护时要使用防皮帮的方法, 尽量使用带有防片帮设备的支架。
当仰斜方式推进时, 机器工作会有一定的困难。最常见的问题有以下几点。机器会存在向下方的采空区滑移的现象, 这样就会导致割煤部和煤壁发生脱离, 使截深减少, 生产能力降低, 还会导致向采空区方向发生翻转;同时输送机也会发生滑移现象, 导致输送链增加负荷, 加大棒槽的磨损, 导致断链事故频发;输送机溜槽偏斜, 致使装煤量降低, 而且运输能力也会减弱。对于上述这些状况, 应该按照以下的方法进行处理。减少机器的截深, 选择使用双导向装置采煤机;还要在输送机上固定锚固设备;确保使用的设备上带有中心链;将输送机离采空区近的一边的煤板增高;输送机靠采空区一侧通过加三角架进行调平;采取措施加固输送机易磨损一侧的槽帮;处在倾斜位置的机械设备要进行调平, 保护它的传动系统元件。
2.2 俯斜推进时的工艺特点
俯斜推进方法, 能减少片帮事故发生的几率, 对于防止工作面出现瓦斯积聚现象有非常大帮助, 而悬漏的顶板上的已有裂缝不会继续扩张, 能有效稳定顶板。此种推进方法有一定的缺陷。一, 如果工作面出现淋水现象, 就会出现大面积的积水, 导致底板发生软化, 影响机械发挥性能, 也会影响到工作面的劳动条件。第二, 由于采煤机紧贴着煤壁工作, 输送机的溜槽及链条也有向煤壁滑移的倾向。在煤层倾角加大时可利用推溜千斤顶上的锚固力柱起到固定作用, 这样可以有效地降低输送机发生下滑的几率。第三, 没有有效地机械装煤率。很多残煤会撒到机道上, 应该结合输送机来解决此类问题。
2.3 倾斜长壁工作面顶板管理特点
倾斜长壁与走向长壁工作面矿山压力大同小异, 上覆岩层的移动规律及自然平衡条件也没有太多的差别。而从支架载荷来说, 俯斜推进的倾斜长壁此走向长壁小。
2.3.1 仰斜长壁工作面因开采后, 悬露的工作面空间的顶板已
被自然裂隙或压裂裂隙切割成许多岩块, 由于顶板下方的岩石受到拉力影响, 导致顶板破坏现象加剧, 由于受到倾角作用, 已经受到损坏的岩石可能出现水平分力现象, 使工作空间的单体支柱向采空区一旦倾斜。因煤壁受支承压力作用, 压酥后也出现水平移动, 片帮现象容易发生, 增加了支柱梁端至煤壁支撑点的距离, 使煤壁内部未悬露顶板预先破裂成岩块, 当顶板悬露后受到水平力作用, 岩石会发生水平移动现象, 此时会形成裂缝, 致使顶板不稳定, 增大了浮矸以及活石的厚度, 严重破坏维护条件。
2.3.2 俯斜工作面因项板岩块的水平分力对向煤壁, 煤壁内的
顶板及工作空间已悬露的项板所形成的岩块之间出现挤压力, 可能使顶板裂隙趋于闭合, 对顶板保持连续性及稳定性有利。需要注意的是防止煤壁位置的顶板发生漏顶现象, 否则会改变岩石的受压状况, 对于维护工作非常不利。在倾斜长壁采煤法运用在倾角小于8?的近水平煤层时, 从工艺上讲比较方便, 采用现有走向长壁的设备和工艺方法, 不用采用特殊措施。
在倾角为铲8°~12°时, 虽然基本类似于走向长臂, 但是还是会发生很多问题, 因此应该采取必要的方式, 如果倾角继续加大, 在倾斜长壁工作面中还是采用通常走向长壁工作面中的设备和工艺方式则可能出现困难。
摘要：随着我国经济的发展进步, 各行各业都取得了长远的发展, 其中最为显著的是煤炭行业的进步。目前煤炭行业都使用倾斜分层方法进行采煤。笔者针对此种采煤方法的具体特点, 认真地分析总结了其在工作中的运用, 目的是为了更好地促进我国的煤炭行业发展, 促进国民经济进步。
关键词：倾斜分层,垮落采煤,长壁采煤,工艺
参考文献
[1]郭惟嘉, 张新国, 史俊伟.煤矿充填法开采技术研究现状及应用前景[J].山东科技大学学报 (自然科学版) , 2010 (04) .[1]郭惟嘉, 张新国, 史俊伟.煤矿充填法开采技术研究现状及应用前景[J].山东科技大学学报 (自然科学版) , 2010 (04) .