第4章+倾斜观测、挠度观测与裂缝观测1

1、第第1 1节倾斜观测节倾斜观测 H D h e tgi BB A e h 经纬仪投影法经纬仪投影法 在圆形建筑物的两个相互垂直的方向上安置经纬仪在圆形建筑物的两个相互垂直的方向上安置经纬仪 或全站仪；或全站仪； 测站距离圆形建筑物的距离应大于其高度的测站距离圆形建筑物的距离应大于其高度的1.51.5倍；倍； 在圆形建筑物的底部横放两把尺子，使两尺相互垂在圆形建筑物的底部横放两把尺子，使两尺相互垂 直，且分别垂直于圆形建筑物中心与两测站的连线。直，且分别垂直于圆形建筑物中心与两测站的连线。 经纬仪分别照准建筑物的顶部、底部的边缘，向下经纬仪分别照准建筑物的顶部、底部的边缘，向下 投影。投影。 第

2、1节倾斜观测 经纬仪投影法倾斜观测经纬仪投影法倾斜观测 第1节倾斜观测 2 )()( 2 )()( 4242 3131 AABB y AABB x yyyy xxxx 22 yx e 经纬仪投影法倾斜计算经纬仪投影法倾斜计算 第1节倾斜观测 当测定偏距当测定偏距e e的精度要求较高时，可以采用角度前方的精度要求较高时，可以采用角度前方 交会法。交会法。 首先在圆形建筑物周围标定首先在圆形建筑物周围标定A A、B B、C C三点，观测其转三点，观测其转 角和边长，则可求得其在资用坐标系中的坐标；角和边长，则可求得其在资用坐标系中的坐标； 然后分别设站于然后分别设站于A A、B B、C C三点，观

3、测圆形建筑物顶部三点，观测圆形建筑物顶部 两侧切线与基线的夹角，并取其平均值；两侧切线与基线的夹角，并取其平均值； 以同样的方法观测圆形建筑物底部；以同样的方法观测圆形建筑物底部； 按角度前方交会定点的原理，即可求得圆形建筑物按角度前方交会定点的原理，即可求得圆形建筑物 顶部圆心顶部圆心OO和底部圆心和底部圆心O O的坐标。的坐标。 第1节倾斜观测 22 )()( OOOO yyxxe 前方交会法倾斜观测计算前方交会法倾斜观测计算 第1节倾斜观测 任意点置镜方向交会法任意点置镜方向交会法 对非圆形建筑物，如高层建筑物的楼体进行倾斜观测，对非圆形建筑物，如高层建筑物的楼体进行倾斜观测， 过去一般

4、用基础不均匀沉降来推算。过去一般用基础不均匀沉降来推算。 当建筑物属于非钢当建筑物属于非钢 体变形时，这一方法就失去了作用。体变形时，这一方法就失去了作用。 由于建筑物在施工阶段其楼体上变形点无法置镜，因此，由于建筑物在施工阶段其楼体上变形点无法置镜，因此， 只能用方向交会的方法来交会该点的位置，以此来分析该只能用方向交会的方法来交会该点的位置，以此来分析该 点的倾斜值（变形值）。点的倾斜值（变形值）。 施工期间建筑场地有各种施工机械、设备、堆放的各种施工期间建筑场地有各种施工机械、设备、堆放的各种 建筑材料，以及作业人员流动频繁等因素，使变形监测基建筑材料，以及作业人员流动频繁等因素，使变形

5、监测基 准点位或被破坏，致使观测时不能用正常的前方交会方法准点位或被破坏，致使观测时不能用正常的前方交会方法 交会变形点的位置。交会变形点的位置。 本方法后视任意两点交会变形点，并将这种交会法转化本方法后视任意两点交会变形点，并将这种交会法转化 为两方向前方交会算法。为两方向前方交会算法。 第1节倾斜观测 任意点置镜方向交会法倾斜观测任意点置镜方向交会法倾斜观测 第1节倾斜观测 任意点置镜角度转换关系任意点置镜角度转换关系 第1节倾斜观测 利用激光垂准仪，测定建筑物底部和顶部距利用激光垂准仪，测定建筑物底部和顶部距 离垂准激光束的距离差，从而计算建筑物某离垂准激光束的距离差，从而计算建筑物某

6、轴线（某一面）的倾斜度。轴线（某一面）的倾斜度。 这种方法受施工干扰较大，在施工现场较难这种方法受施工干扰较大，在施工现场较难 使用。使用。 第1节倾斜观测 激光垂准倾斜观测激光垂准倾斜观测 第1节倾斜观测 第1节倾斜观测 用水准仪测出两个观测点之间的相对沉陷，用水准仪测出两个观测点之间的相对沉陷， 由相对沉陷与两点之间距离之比，可换算成倾斜由相对沉陷与两点之间距离之比，可换算成倾斜 角。角。 是测定观测点高程及基础倾斜的方法之一是测定观测点高程及基础倾斜的方法之一 ，仪器不受距离限制，并且距离愈长，测定倾，仪器不受距离限制，并且距离愈长，测定倾 斜度的精度愈高。斜度的精度愈高。 第1节倾斜观

7、测 气泡式倾斜仪由一个高灵敏度的气泡水准管和一套气泡式倾斜仪由一个高灵敏度的气泡水准管和一套 精密的测微器组成。使用时将倾斜仪安置在需要的位置精密的测微器组成。使用时将倾斜仪安置在需要的位置 上以后，转动带有读数盘的测微轮，通过测微杆向上或上以后，转动带有读数盘的测微轮，通过测微杆向上或 向下移动，直至水准气泡居中为止。此时在读数盘上读向下移动，直至水准气泡居中为止。此时在读数盘上读 出该处的倾斜度出该处的倾斜度 我国制造的气泡式倾斜仪，灵敏度为我国制造的气泡式倾斜仪，灵敏度为2 2 ，总的观，总的观 测范围为测范围为1 1。气泡式倾斜仪适用于观测较大的倾斜角。气泡式倾斜仪适用于观测较大的倾斜

8、角 或量测局部位置的变形，例如测定设备基础和平台的倾或量测局部位置的变形，例如测定设备基础和平台的倾 斜。斜。 倾斜仪和电子水准器虽有明显的优点，但当建筑物倾斜仪和电子水准器虽有明显的优点，但当建筑物 变形范围很大，工作测点很多时，这类仪器就不如水准变形范围很大，工作测点很多时，这类仪器就不如水准 仪灵活。因此，变形观测的常用方法仍是水准测量。仪灵活。因此，变形观测的常用方法仍是水准测量。 第2节挠度观测 第第2 2节挠度观测节挠度观测 第2节挠度观测 11 2 (2) ac acbS hhh 平置构件挠度示意图平置构件挠度示意图 第2节挠度观测 观测方法总结 第2节挠度观测 正垂线测量挠度正

9、垂线测量挠度 倒垂线测量挠度倒垂线测量挠度 挠度测量挠度测量 第2节挠度观测 第3节 裂缝观测 建筑物裂缝比较常见，成因不一，危害程度不同。有些裂缝建筑物裂缝比较常见，成因不一，危害程度不同。有些裂缝 （如滑坡裂缝等）已是破坏的开始，多数裂缝都会影响建筑（如滑坡裂缝等）已是破坏的开始，多数裂缝都会影响建筑 物的整体性，严重的能引起建筑物的破坏。为了保证建筑物物的整体性，严重的能引起建筑物的破坏。为了保证建筑物 的安全，应对裂缝的现状和变化进行观测。的安全，应对裂缝的现状和变化进行观测。 对建筑物产生的裂缝应进行位置、对建筑物产生的裂缝应进行位置、 长度、长度、 宽度、深度和错宽度、深度和错 距

10、等的定期观测，对建筑物内部及表面可能产生裂缝的部位，距等的定期观测，对建筑物内部及表面可能产生裂缝的部位， 应预埋仪器设备，进行定期观测或临时采用适宜方法进行探应预埋仪器设备，进行定期观测或临时采用适宜方法进行探 测。测。 裂缝观测的主要目的是查明裂缝情况，掌握变化规律，分析裂缝观测的主要目的是查明裂缝情况，掌握变化规律，分析 成因和危害，以便采取对策，保证建筑物安全运行。成因和危害，以便采取对策，保证建筑物安全运行。 第四章 倾斜观测、挠度观测、裂缝观测 测微器法 测微器法主要包括：单向测缝标 点和三向测缝标点； 主要用于测量表面裂缝的宽度和 错距。 第3节裂缝观测 单向测缝标点 一般用于测

11、量裂缝的宽度。一般用于测量裂缝的宽度。 在实际应用中，可根据裂缝分布情况，对重要的裂缝，选在实际应用中，可根据裂缝分布情况，对重要的裂缝，选 择有代表性的位置，在裂缝两侧各埋设一个标点；择有代表性的位置，在裂缝两侧各埋设一个标点； 标点采用直径为标点采用直径为20mm20mm，长约，长约80mm80mm的金属棒，埋入混凝土内的金属棒，埋入混凝土内 60mm60mm，外露部分为标点，标点上各有一个保护盖。，外露部分为标点，标点上各有一个保护盖。 两标点的距离不得少于两标点的距离不得少于150mm150mm，用游标卡尺定期地测定两，用游标卡尺定期地测定两 个标点之间距离变化值，以此来掌握裂缝的发展

12、情况，其个标点之间距离变化值，以此来掌握裂缝的发展情况，其 测量精度一般可达到测量精度一般可达到0.1mm0.1mm。 第3节裂缝观测 单位：（单位：（mm） 1标点；标点；2钻孔线；钻孔线；3裂缝裂缝 单向测缝标点安装单向测缝标点安装 第3节裂缝观测 三向测缝标点 三向测缝标点有板式和杆式两种，目前大多 采用板式三向测缝标点。 板式三向测缝标点是将两块宽为30mm，厚 57mm的金属板，作成相互垂直的3个方向 的拐角，并在型板上焊三对不锈钢的三棱柱 条，用以观测裂缝3个方向的变化，用螺栓将 型板锚固在混凝土上。 用外径游标卡尺测量每对三棱柱条之间的距 离变化，即可得三维相对位移。 第3节裂缝

13、观测 1观测观测x方向的标点；方向的标点；2观测观测y方向的标点；方向的标点； 3观测观测z方向的标点；方向的标点；4伸缩缝伸缩缝 板式三向测缝标点结构板式三向测缝标点结构 第3节裂缝观测 测缝计 测缝计可分为电阻式、电感式、电 位式、钢弦式等多种，是由波纹管、 上接座、接线座及接座套筒组成仪 器外壳。 差动电阻式的内部构造是由两根方 铁杆、导向板、弹簧及两根电阻钢 丝组成，两根方铁杆分别固定在上 接座和接线座上，形成一个整体。 第3节裂缝观测 1接座套管；接座套管；2接线座；接线座；3波纹管；波纹管；4塑料套；塑料套；5钢管；钢管； 6中性油；中性油；7方铁杆；方铁杆；8电阻钢丝；电阻钢丝；

14、9上接座；上接座；10弹簧弹簧 测缝计结构示意图示意图 第3节裂缝观测 超声波检测超声波检测 超声波用于非破损检测，就是以超声波为媒 介，获得物体内部信息的一种方法。 掌握混凝土表面裂缝的深度，对混凝土的耐 久性诊断和研究修补、加固对策有重要意义。 当声波通过混凝土的裂缝时，绕过裂缝的顶 端而改变方向，使传播路程增加，即通过的时 间加长，由此可通过对裂缝绕射声波在最短路 程上通过的时间与良好混凝土在水平距离上声 波通过的时间进行比较来确定裂缝的深度。 第3节裂缝观测 E发射探头；发射探头；R接收探头；接收探头；B裂缝；裂缝； A裂缝终点；裂缝终点；H裂缝深度裂缝深度 1)( 2 2 0 2 0

15、 2 t t Ltt v H 超声波观测裂缝深度 第3节裂缝观测 土工建筑物表面裂缝观测 对全部裂缝或若干主要裂缝区的裂缝进行观测。主 要裂缝包括：缝宽显著或长度较长的裂缝、垂直于 轴线的裂缝、明显的垂直错缝、 弧形缝、地形陡变 部位的裂缝等。 在观测范围内，以土坝、土堤等建筑物的轴线为基 准线，可按堤坝桩号和距轴线的距离，画出坐标方 格，逐格量测缝的分布位置和沿走向的长度。 裂缝宽度可在两侧设带钉头的小木桩作标点进行量 测。裂缝错距可作刻度尺直接量测。裂缝深度，可 选定若干适当位置，进行坑探、槽探或井探。探测 前，最好从缝口灌入石灰水，以便观察缝迹。 第3节裂缝观测 对于土工建筑物内部或表面可能发生裂缝 的部位，可在施工时埋设土应变计或改装 的测缝计进行定期观测。 在已成土工建筑物上，除可利用上述探测 缝深的各种方法外，也可使用对堤坝隐患 进行探测的有关方法进行探测，还可利用 变形观测资料进行初步分析判断，从而有 目的地进行探测。 第3节裂缝观测 土工建筑物表面裂缝观测 混凝土建筑物表面裂缝观测 对于混凝土建筑物，首先应根据情况，确定观测范围。 裂缝分布位置和长度可仿照土工建筑物的量测办法进 行量测。 裂缝深度，除可用细铁丝等简易办法探测外，常采用 超声波探伤仪进行探测，也可采取逐步钻孔进行压气 或压水试验办法探测。 裂缝宽度，除可用读数放大镜直接