工程測量九 建筑物的變形觀測

1、為保證建筑物在施工、使用和運行中的安全，以及為建筑物的設(shè)計、施工、管理及科學研究提供可靠的資料，在建筑物施工和運行期間，需要對建筑物的穩(wěn)定性進行觀測，這種觀測稱為建筑物的變形觀測。,建筑物的變形觀測,建筑物變形觀測的主要內(nèi)容有：,建筑物沉降觀測,建筑物傾斜觀測,建筑物裂縫觀測,建筑物位移觀測,一、建筑物的沉降觀測,建筑物沉降觀測是用水準測量的方法，周期性地觀測建筑物上的沉降觀測點和水準基點之間的高差變化值。,主要工作有：,1水準基點的布設(shè),2沉降觀測點的布設(shè),3沉降觀測,4沉降觀測的成果整理,1水準基點的布設(shè),水準基點是沉降觀測的基準，因此水準基點的布設(shè)應(yīng)滿足以下要求：,（1）要有足夠的穩(wěn)定性

2、 水準基點必須設(shè)置在沉降影響范圍以外，冰凍地區(qū)水準基點應(yīng)埋設(shè)在冰凍線以下0.5m。,（2）要具備檢核條件 為了保證水準基點高程的正確性，水準基點最少應(yīng)布設(shè)三個，以便相互檢核。,（3）要滿足一定的觀測精度 水準基點和觀測點之間的距離應(yīng)適中，相距太遠會影響觀測精度，一般應(yīng)在100m范圍內(nèi)。,2沉降觀測點的布設(shè),進行沉降觀測的建筑物，應(yīng)埋設(shè)沉降觀測點，沉降觀測點的布設(shè)應(yīng)滿足以下要求：,（1）沉降觀測點的位置 沉降觀測點應(yīng)布設(shè)在能全面反映建筑物沉降情況的部位，如建筑物四角，沉降縫兩側(cè)，荷載有變化的部位，大型設(shè)備基礎(chǔ)，柱子基礎(chǔ)和地質(zhì)條件變化處。,（2）沉降觀測點的數(shù)量 一般沉降觀測點是均勻布置的，它們之

3、間的距離一般為1020m。,3沉降觀測,（1）觀測周期,（2）觀測方法,（3）精度要求,（4）工作要求,（1）觀測周期,1）當埋設(shè)的沉降觀測點穩(wěn)固后，在建筑物主體開工前，進行第一次觀測。,2）在建（構(gòu)）筑物主體施工過程中，一般每蓋12層觀測一次。如中途停工時間較長，應(yīng)在停工時和復工時進行觀測。,3）當發(fā)生大量沉降或嚴重裂縫時，應(yīng)立即或幾天一次連續(xù)觀測。,4）建筑物封頂或竣工后，一般每月觀測一次，如果沉降速度減緩，可改為23個月觀測一次，直至沉降穩(wěn)定為止。,（2）觀測方法,觀測時先后視水準基點，接著依次前視各沉降觀測點，最后再次后視該水準基點，兩次后視讀數(shù)之差不應(yīng)超過1mm。,沉降觀測的水準路線

4、（從一個水準基點到另一個水準基點）應(yīng)為閉合水準路線。,2）高層建筑物的沉降觀測，則應(yīng)采用DS1精密水準儀，用二等水準測量的方法進行，其水準路線的閉合差不應(yīng)超過:,1）多層建筑物的沉降觀測，可采用DS3水準儀，用普通水準測量的方法進行，其水準路線的閉合差不應(yīng)超過 （n測站數(shù)）。,（3）精度要求,沉降觀測的精度應(yīng)根據(jù)建筑物的性質(zhì)而定。,（4）工作要求,沉降觀測是一項長期、連續(xù)的工作，為了保證觀測成果的正確性，應(yīng)盡可能做到四定：,1）固定觀測人員,2）使用固定的水準儀和水準尺,3）使用固定的水準基點,4）按固定的實測路線和測站進行,4沉降觀測的成果整理,（1）整理原始記錄,（2）計算沉降量,（3）繪

5、制沉降曲線,（1）整理原始記錄,每次觀測結(jié)束后，應(yīng)檢查記錄的數(shù)據(jù)和計算是否正確，精度是否合格，然后，調(diào)整高差閉合差，推算出各沉降觀測點的高程，并填入“沉降觀測表”中。,（2）計算沉降量,1）計算各沉降觀測點的本次沉降量：,本次沉降量=本次觀測所得的高程上次觀測所得的高程,2）計算累積沉降量：,累積沉降量=本次沉降量+上次累積沉降量,將計算出的沉降觀測點本次沉降量、累積沉降量和觀測日期、荷載情況等記入“沉降觀測表”中。,（3）繪制沉降曲線,沉降曲線分為兩部分，即時間與沉降量關(guān)系曲線和時間與荷載關(guān)系曲線。,1）繪制時間與沉降量關(guān)系曲線,首先，以沉降量s為縱軸，以時間t為橫軸，組成直角坐標系。,然后

6、，以每次累積沉降量為縱坐標，以每次觀測日期為橫坐標，標出沉降觀測點的位置。,最后，用曲線將標出的各點連接起來，并在曲線的一端注明沉降觀測點號碼，這樣就繪制出了時間與沉降量關(guān)系曲線。,2）繪制時間與荷載關(guān)系曲線,首先，以荷載為縱軸，以時間為橫軸，組成直角坐標系。,再根據(jù)每次觀測時間和相應(yīng)的荷載標出各點，將各點連接起來，即可繪制出時間與荷載關(guān)系曲線。,二、建筑物的傾斜觀測,用測量儀器來測定建筑物的基礎(chǔ)和主體結(jié)構(gòu)傾斜變化的工作，稱為傾斜觀測。,1一般建筑物主體的傾斜觀測,2圓形建（構(gòu)）筑物主體的傾斜觀測,3建筑物基礎(chǔ)傾斜觀測,1一般建筑物主體的傾斜觀測,建筑物主體的傾斜觀測，應(yīng)測定建筑物頂部觀測點相

7、對于底部觀測點的偏移值，再根據(jù)建筑物的高度，計算建筑物主體的傾斜度，即,式中 i建筑物主體的傾斜度； D建筑物頂部觀測點相對于底部觀測點的偏移值（m）； H建筑物的高度（m）； 傾斜角（）。,傾斜測量主要是測定建筑物主體的偏移值D。偏移值D的測定一般采用經(jīng)緯儀投影法。,經(jīng)緯儀投影法，觀測方法如下：,（1）將經(jīng)緯儀安置在固定測站上，該測站到建筑物的距離，為建筑物高度的1.5倍以上。瞄準建筑物X墻面上部的觀測點M，用盤左、盤右分中投點法，定出下部的觀測點N。用同樣的方法，在與X墻面垂直的Y墻面上定出上觀測點P和下觀測點Q。M、N和P、Q即為所設(shè)觀測標志。,（2）隔一段時間后，在原固定測站上，安置經(jīng)

8、緯儀，分別瞄準上觀測點M和P，用盤左、盤右分中投點法，得到N和Q。如果，N與N、Q與Q不重合，說明建筑物發(fā)生了傾斜。,（3）用尺子，量出在X、Y墻面的偏移值A(chǔ)、B，然后用矢量相加的方法，計算出該建筑物的總偏移值D，即：,根據(jù)總偏移值D和建筑物的高度H即可計算出其傾斜度i。,2圓形建（構(gòu)）筑物主體的傾斜觀測,對圓形建（構(gòu)）筑物的傾斜觀測，是在互相垂直的兩個方向上，測定其頂部中心對底部中心的偏移值。,（1）在煙囪底部橫放一根標尺，在標尺中垂線方向上，安置經(jīng)緯儀，經(jīng)緯儀到煙囪的距離為煙囪高度的1.5倍。,（2）用望遠鏡將煙囪頂部邊緣兩點A、A及底部邊緣兩點B、B分別投到標尺上，得讀數(shù)為y1、y1及y

9、2、y2。煙囪頂部中心O對底部中心O在y方向上的偏移值y為：,（3）用同樣的方法，可測得在x方向上，頂部中心O的偏移值x為：,（4）用矢量相加的方法，計算出頂部中心O對底部中心O的總偏移值D，即,根據(jù)總偏移值D和圓形建（構(gòu)）筑物的高度H即可計算出其傾斜度i。,另外，亦可采用激光鉛垂儀或懸吊錘球的方法，直接測定建（構(gòu)）筑物的傾斜量。,3建筑物基礎(chǔ)傾斜觀測,建筑物的基礎(chǔ)傾斜觀測一般采用精密水準測量的方法，定期測出基礎(chǔ)兩端點的沉降量差值h，在根據(jù)兩點間的距離L，即可計算出基礎(chǔ)的傾斜度：,對整體剛度較好的建筑物的傾斜觀測，亦可采用基礎(chǔ)沉降量差值，推算主體偏移值。,用精密水準測量測定建筑物基礎(chǔ)兩端點的沉

10、降量差值h，在根據(jù)建筑物的寬度L和高度H，推算出該建筑物主體的偏移值D，即,三、建筑物的裂縫觀測,當建筑物出現(xiàn)裂縫之后，應(yīng)及時進行裂縫觀測，常用的裂縫觀測方法有兩種。,1石膏板標志,2白鐵皮標志,1石膏板標志,用厚10mm，寬約5080mm的石膏板（長度視裂縫大小而定），固定在裂縫的兩側(cè)。當裂縫繼續(xù)發(fā)展時，石膏板也隨之開裂，從而觀察裂縫繼續(xù)發(fā)展的情況。,2白鐵皮標志,（1）用兩塊白鐵皮，一片取150mm150mm的正方形，固定在裂縫的一側(cè)。 （2）另一片為50mm200mm的矩形，固定在裂縫的另一側(cè)，使兩塊白鐵皮的邊緣相互平行，并使其中的一部分重疊。 （3）在兩塊白鐵皮的表面，涂上紅色油漆。 （4）如果裂縫繼續(xù)發(fā)展，兩塊白鐵皮將