防波堤(变形监测)

分类：开题报告    更新时间：09-02    来源：网络

 一、选题依据（拟开展研究项目的研究意义）

21世纪是人类全面进入海洋经济的时代。随着经济和科学技术的发展，陆地资源已难以满足人类社会的发展需要，海洋开放利用已为全世界所重视，然而海洋资源的开发利用首先必须依赖于海岸与近海工程设施。同时海洋的环境条件十分恶劣，海岸工程的设计理论与建造技术必须保证安全可靠。

防波堤的变形监测数据处理与分析包括水工建筑物变形监测与海岸防护工程两种学科交叉研究。在变形监测方面，利用测量仪器对建筑物在各种荷载与外力作用下产生的形状、大小及位置变化的变形现象进行观测，从研究范围划分包括：全球性变形研究、区域性变形研究、工程和局部性变形研究，对于水工建筑物变形研究需考虑的因素有波浪荷载、材料强度、水位与潮汐、建筑物自重、地基承载力等。由于在设计施工中对于可知与不可知的因素，防护工程在设计施工与工作运行中不可能完美无缺，变形监测与分析的首要目的就是要掌握变形体的实时实际形状，为判断其安全提供必要的信息。能够科学、准确、及时的分析和预报建筑物的变形状况，有着极为重要的意义。

二、文献综述内容（在充分收集研究主题相关资料的基础上，分析国内外研究现状，提出问题，找到研究主题的切入点，附主要参考文献）

在变形监测技术及发展方面，纵观国内外10年变形监测技术的发展历程：

1.常规地面测量方法的完善与发展，从全站仪的普遍使用到自动跟踪全站仪（也称测量机器人）的应用，监测精度可以达到亚毫米级；

2.地面摄影测量技术近几年已发展至数字摄影测量和实时摄影测量；

3.光、机、电技术的发展，如遥测垂线坐标仪，其分辨率可达到0.01mm；

4.GPS作为一种全新的现代空间定位技术，从静态扩展至动态，实现了高精度、实时、连续、自动检测。

在变形分析方面，包括传统的几何变形分析即稳定性分析、观测值的平差处理和质量评定以及变形模型参数估计，透过现象看本质，从杂乱无章中找出内在的规律，揭示变形分析的真正内涵：

1.稳定性分析：Chrzanowski的5种分析法：平均间隙法、单点位移分量法、Karlsruhe法、Munich法、Fredericton法。

2.观测值的平差处理和质量评定：在固定基准的经典平差基础上，发展了重心基准的自由网平差和拟稳基准的拟稳平差，之后，粗差探测与变形的可区分性的研究成果也得到了丰富。

3.变形模型参数估计：陈永奇的直接法和位移法以及变形分析通用法。

4.作为一种最新的时频局部化分析法，小波分析理论被认为是自傅立叶分析法后的突破性进展，在第21、22届IUGG大会上均认定为大地测量新理论的研究方向之一。

    由此观之，无论是变形监测技术方面还是变形分析方面有着长足的发展。

主要参考文献：《变形监测数据处理》武汉大学出版社

             《变形监测技术与应用》国防工业出版社

             《工程测量学》武汉大学出版社

             《水利科学与海洋工程学科发展战略研究报告（2011~2015）》科学出版社

三、研究方案（主要研究内容、研究方法、成果形式）www.EEELw.com

    本课题基于对一般小型海岸防护工程的变形监测数据处理与分析，综合考虑实际工程中经济效益与精度要求，同时满足作为海岸防护工程所要求的荷载能力与工程生命周期，以直观简洁的方式完成变形监测数据处理与分析的任务。通过对温州市洞头县某一防波堤进行多期监测数据为基础，采用作图分析法获取防波堤的沉降、倾斜、曲率、水平移动、水平变形、沉降变形速度、沉降变形加速度的技术指标的折线趋势图，及发生显著沉降变形点的沉降变形过程曲线，分析防波堤的沉降变形特征，总结出防波堤沉降变形的规律，并结合外界环境条件，分析相互之间的关联关系，明确防波堤沉降变形的主要影响因素，并依据海岸工程保护措施以及水工建筑物变形原理，提出减小沉降变形的有效措施。