測量教案18建筑物的變形觀測

1、課 時 授 課 計 劃授課班級10101011-周次1/17授課時間12.512.6-教學課題第七章 建筑物的變形觀測教學方法雙向交流法、講授法、提問法、演示法教學目的知識與技能：理解建筑物的變形觀測基本概念，掌握相關測量方法；過程與方法：通過教師講解、演示分析使學生能準確形象的掌握本課內(nèi)容；情感態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)學生觀察、分析問題能力以及科學嚴謹性；教學重點建筑物的變形觀測教學難點建筑物的變形觀測教學回顧無教具多媒體作業(yè)練習冊習題板書設計示意框圖第七章 建筑物變形觀測第一節(jié) 建筑物的沉降觀測一、水準點和觀測點的布設二、沉降觀測方法三、沉降觀測的成果整理四、沉降觀測中常遇到的問題及其處理第二節(jié)

2、 建筑物的傾斜觀測一、水準儀觀測法二、經(jīng)緯儀觀測法三、懸掛垂球法第三節(jié) 建筑物的裂縫、位移觀測一、建筑物的裂縫觀測二、建筑物的位移觀測一、組織教學（5分鐘）整頓課堂秩序，課堂問候語，進入教學。二、新課內(nèi)容（75分鐘，演示法、講授法、雙向交流法）第一節(jié) 建筑物的沉降觀測 建筑物沉降觀測是根據(jù)水準基點周期性測定建筑物上的沉降觀測點的高程計算沉降量的工作。水準點和觀測點的布設 1水準點的布設 水準點是沉降觀測的基準，所以水準點一定要有足夠的穩(wěn)定性。水準點的型式和埋設要求與永久性水準點相同。在布設水準點時應滿足下列要求：（1）為了對水準點進行互相校核，防止由于水準點的高程產(chǎn)生變化造成差錯，水準點的數(shù)目

3、應不少于3個，以組成水準網(wǎng)。（2）水準點應埋設在建(構)筑物基礎壓力影響范圍及受震動影響范圍以外的安全地點。（3）水準點應接近觀測點，其距離不應大于lOOm，以保證沉降觀測的精度。（4）離開鐵路、公路、地下管線和滑坡地帶至少5m。（5）為防止冰凍影響，水準點埋設深度至少要在冰凍線以下0.5m。 2.觀測點的布設 進行沉降觀測的建筑物上應埋設沉降觀測點。觀測點的數(shù)量和位置應能全面反映建筑物的沉降情況，這與建筑物或設備基礎的結構、大小、荷載和地質(zhì)條件有關。這項工作應由設汁單位或施工技術部門負責確定。在民用建筑中，一般沿著建筑物的四周每隔612m布置一個觀測點，在房屋轉(zhuǎn)角、沉降縫或伸縮縫的兩側(cè)、基礎

4、形式改變處及地質(zhì)條件改變處也應布設。當房屋寬度大于15m時，還應在房屋內(nèi)部縱軸線上和樓梯間布設觀測點。一般民用建筑沉降觀測點設置在外墻勒腳處。工業(yè)廠房的觀測點應布設在承重墻、廠房轉(zhuǎn)角、柱子、伸縮縫兩側(cè)、設備基礎。高大圓形的煙囪、水塔、電視塔、高爐、油罐等構筑物，可在其基礎的對稱軸線上布設觀測點。沉降觀測方法 l.觀測周期 沉降觀測的時間和次數(shù)，應根據(jù)工程性質(zhì)、工程進度、地基土質(zhì)情況及基礎荷重增加情況等決定。 一般待觀測點埋設穩(wěn)固后即應進行第一次觀測，施工期間在增加較大荷載之后(如澆灌基礎、回填土，建筑物每升高一層、安裝柱子和屋架、屋面鋪設、設備安裝、設備運轉(zhuǎn)、煙囪每增加15m左右等)均應觀測。

5、如果施工期間中途停工時間較長、應在停工時和復工前進行觀測。當基礎附近地面荷載突然增加，周圍大量積水或暴雨后，或周圍大量挖方等，也應觀測。在發(fā)生大量沉降、不均勻沉降或裂縫時，應立即進行逐日或幾天一次的連續(xù)觀測。竣工后，應根據(jù)沉降量的大小及速度進行觀測。開始時每隔l2十月觀測一次，以每次沉降量在510mm為限，以后隨沉降速度的減緩，可延長到23個月觀測一次，直到沉降量穩(wěn)定在每100d不超過lmm時，即認為沉降穩(wěn)定，方可停止觀測。 高層建筑沉降觀測的時間和次數(shù)，應根據(jù)高層建筑的打樁數(shù)量和深度、地基土質(zhì)情況、工程進度等決定。高層建筑的沉降觀測應從基礎施工開始一直進行觀測。一般打樁期間每天觀測一次?；A

6、施工由于采用井點降水和挖土的影響。施工地區(qū)及四周的地面會產(chǎn)生下沉，鄰近建筑物受其影響同時下沉，將影響鄰近建筑物的不正常使用。為此，要在鄰近建筑物上埋設沉降觀測點等?？⒐ず蟪两涤^測第一年應每月一次，第二年每二個月一次，第三年每半年一次，第四年開始每年觀測一次，直至穩(wěn)定為止。如在軟土層地基建造高層，應進行長期觀測。 2觀測方法 對于高層建筑物的沉降觀測，應采用DS1精密水準儀用II等水準測量方法往返觀測，其誤差不應超過l mm(n為測站數(shù))，或4 mm(L為公里數(shù))。觀測應在成像清晰、穩(wěn)定的時候進行。沉降觀測點首次觀測的高程值是以后各次觀測用以比較的依據(jù)，如初測精度不夠或存在錯誤，不僅無法補測，而

7、且會造成沉降工作中的矛盾現(xiàn)象，因此必須提高初測精度。每個沉降觀測點首次高程，應在同期進行兩次觀測后決定。為了保證觀測精度，觀測時視線長度一般不應超過50m，前后視距離要盡量相等，可用皮尺丈量。觀測時先后視水準點，再依次前視各觀測點，最后應再次后視水準點，前后兩個后視讀數(shù)之差不應超過1mm。 對一般廠房的基礎和多層建筑物的沉降觀測，水準點往返觀測的高差較差不應超過2 mm，前后兩個同一后視點的讀數(shù)之差不得超過2mm。 沉降觀測是一項較長期的連續(xù)觀測工作，為了保證觀測成果的正確性，應盡可能做到四定：（1）固定觀測人員；（2）使用固定的水準儀和水準尺(前、后視用同一根水準尺)；（3）使用固定的水準點

8、；（4）按規(guī)定的日期、方法及既定的路線、測站進行觀測。沉降觀測的成果整理 1整理原始記錄 每次觀測結束后，應檢查記錄中的數(shù)據(jù)和計算是否正確，精度是否合格，如果誤差超限應重新觀測。然后調(diào)整閉合差，推算各觀測點的高程，列入成果表中。 2，計算沉降量 根據(jù)各觀測點本次所觀測高程與上次所觀測高程之差，計算各觀測點本次沉降量和累計沉降量，并將觀測日期和荷載情況記入觀測成果表中。 3繪制沉降曲線 為了更清楚地表示沉降量、荷載、時間三者之間的關系，還要畫出各觀測點的時間與沉降量關系曲線圖以及時間與荷載關系曲線圖。時間與沉降量的關系曲線是以沉降量S為縱軸，時間t為橫軸，根據(jù)每次觀測日期和相應的沉降量按比例畫出

9、各點位置，然后將各點依次連接起來，井在曲線一端注明觀測點號碼。 時間與荷載的關系曲線是以荷載重量P為縱軸，時間，為橫軸，根據(jù)每次觀測日期和相應的荷載畫出各點，然后將各點依次連接起來。 4沉降觀測應提交的資料（1）沉降觀測(水準測量)記錄手簿；（2）沉降觀測成果表；（3）觀測點位置圖；（4）沉降量、地基荷載與延續(xù)時間三者的關系曲線圖；（5）編寫沉降觀測分析報告。沉降觀測中常遇到的問題及其處理 1曲線在首次觀測后即發(fā)生回升現(xiàn)象 在第二次觀測時即發(fā)現(xiàn)曲線上升，至第三次后，曲線又逐漸下降發(fā)生此種現(xiàn)象，一般都是由于首次觀測成果存在較大誤差所引起的。此時，應將第一次觀測成果作廢，而采用第二次觀測成果作為首

10、測成果。2曲線在中間某點突然回升發(fā)生此種現(xiàn)象的原因，多半是因為水準基點或沉降觀測點被碰所致，如水準基點被壓低，或沉降觀測點被撬高，此時，應仔細檢查水準基點和沉降觀測點的外形有無損傷。如果眾多沉降觀測點出現(xiàn)此種現(xiàn)象，則水準基點被壓低的可能性很大，此時可改用其他水準點作為水準基點來繼續(xù)觀測，并再埋設新水準點，以保證水準點個數(shù)不少于三個；如果只有一個沉降觀測點出現(xiàn)此種現(xiàn)象，則多半是該點被撬高，如果觀測點被橇后已活動，則需另行埋設新點，若點位尚牢固，則可繼續(xù)使用，對于該點的沉降汁算，則應進行合理處理。 3，曲線自某點起漸漸回升 產(chǎn)生此種現(xiàn)象一般是由于水準基點下沉所致。此時，應根據(jù)水準點之間的高差來判斷

11、出最穩(wěn)定的水準點，以此作為新水準基點，將原來下沉的水準基點廢除。另外，埋在裙樓上的沉降觀測點，由于受上樓的影響，有可能會出現(xiàn)屬于正常的漸漸回升現(xiàn)象。 4曲線的波浪起伏現(xiàn)象曲線在后期呈現(xiàn)微小波浪起伏現(xiàn)象，其原因是測量誤差所造成的。曲線在前期波浪起伏之所以不突出，足因為下沉量大于測量誤差之故；但到后期，由于建筑物下沉極微或已接近穩(wěn)定，因此在曲線上就出現(xiàn)測量誤差比較突出的現(xiàn)象。此時，可將波浪曲線改成為水平線，井適當?shù)匮娱L觀測的間隔時間。第二節(jié) 建筑物的傾斜觀測 建筑物產(chǎn)生傾斜的原因主要是地基承載力的不均勻、建筑物體型復雜形成不同荷載及受外力風荷、地震等影響引起基礎的不均勻沉降。 測定建筑物傾斜度隨時

12、間而變化的工作叫傾斜觀測。建筑物傾斜觀測是利用水準儀、經(jīng)緯儀、垂球或其他專用儀器來測量建筑物的傾斜度。水準儀觀測法 建筑物的傾斜觀測可采用精密水準測量的方法，定期測出基礎兩端點的不均勻沉降量h，再根據(jù)兩點間的距離L，即可算出基礎的傾斜度如果知道建筑物的高度H，則可推算出建筑物頂部的傾斜位移值經(jīng)緯儀觀測法 1.一般建筑物的傾斜觀測 對建筑物的傾斜觀測應取互相垂直的兩個墻面，同時觀測其傾斜度。如圖13-5所示，首先在建筑物的頂部墻上設置觀測標志點M，將經(jīng)緯儀安置在離建筑物的距離大于其高度的1.5倍處的固定測站上，瞄準上部觀測點M，用盤左、盤右分中法向下投點得N點，用同樣方法，在與原觀測方向垂直的另

13、一方向設置上下兩個觀測點P、Q。相隔一定時間再觀測，分別瞄準上部觀測點M與P向下投點得N與Q，如N與N、Q與Q不重合，說明建筑物產(chǎn)生傾斜。用尺量得NNa、QQb。 2圓形建筑物的傾斜觀測 對圓形建筑物相構筑物(如電視塔、煙囪、水塔等)的傾斜觀測，是在相互垂直的兩個方向上測定其頂部中心對底部中心的偏心距。在與煙囪底部所選定的方向軸線垂直處，平穩(wěn)地安置一根大木枋，距煙囪底部大煙囪于高度1.5倍處安置經(jīng)緯儀，用望遠鏡分別將煙囪頂部邊緣兩點A、A及底部邊緣B、B投到木枋上定出a、a，點及b、b點，可求得 的中點 及 的中點 ，橫向傾斜值 ，同法可測得縱向傾斜值。懸掛垂球法此法是測量建筑物上部傾斜的最簡

14、單方法，適合于內(nèi)部有垂直通道的建筑物。從上部掛下垂球，根據(jù)上下應在同一位置上的點，直接測定傾斜位置值 。 第三節(jié) 建筑物的裂縫、位移觀測建筑物的裂縫觀測 測定建筑物某一部位裂縫變化狀況的工作叫裂縫觀測。 當建筑物發(fā)生裂縫時，除了要增加沉降觀測和傾斜觀測次數(shù)外，應立即進行裂縫變化的觀測。同時，要根據(jù)沉降觀測、傾斜觀測和裂縫觀測的資料研究和查明變形的特性及原因，以判定該建筑物是否安全。 裂縫觀測，應應在有代表性的裂縫兩側(cè)各設置一個固定觀測標志，然后定期量取兩標志的間距，即為裂縫變化的尺寸(包括長度、寬度和深度)。常用方法有以下幾種： 1石膏板標志用厚10mm，寬5080mm的石膏板覆蓋固定在裂縫的

15、兩側(cè)。當裂縫繼續(xù)開展與延伸時，裂縫上的標志即石膏板也隨之開裂，從而觀測裂縫繼續(xù)發(fā)展的情況。 2白鐵片標志用兩塊白鐵片，一片為15cm15cm的正方形，固定在裂縫的側(cè)，并使其一邊和裂縫的邊緣對齊，另一片為5cm20cm，固定在裂縫的另一側(cè)，并使其中一部分緊貼在正方形的白鐵皮上。當兩塊白鐵片固定好后，在其表面涂上紅漆。如果裂縫繼續(xù)發(fā)展，兩塊白鐵片將被拉開，露出正方形白鐵片上原被覆蓋沒有涂紅漆的部分，其寬度即為裂縫加大的寬度，可用鋼卷尺量取。3鋼筋頭標志將長約lOOmm，直徑約lOmm左右的鋼筋頭插入，并使其露出墻外約20mm左右，用水泥砂漿填灌牢固。兩鋼筋頭標志間距離不得小于150mm。待水泥砂漿

16、凝固后，用游標卡尺量出兩金屬棒之間的距離，并記錄下來。以后如裂縫繼續(xù)發(fā)展，則金屬棒的間距也就不斷加大。定期測量兩棒的間距并進行比較，即可掌握裂縫發(fā)展情況。 4攝影測量對重要部位的裂縫以及大面積的多條裂縫，可在固定距離及高度設站，進行近景攝影測量。通過對不同時期攝影照片的量測，可以確定裂縫變化的方向及尺寸。建筑物的位移觀測 測定建筑物(基礎以上部分)在平面上隨時間而移動的大小及方向的工作叫位移觀測。位移觀測首先要在與建筑物位移方向的垂直方向上建立一條基準線，并埋設測量控制點，再在建筑物上埋設位移觀測點，要求觀測點位于基準線方向上。 1基準線法A、B為基線控制點，P為觀測點，當建筑物未產(chǎn)生位移時，