第12章 建筑物变形观测

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第12章建筑物的变形观测学习目标：了解：变形观测的任务、目标、分类及变形观测实施的方法；变形观测的精度和频率；把握：沉降观测点的布设及方法；水平位移观测的方法；变形观测资料的整理。

12.1概述

建筑物的变形观测:主要就是对建筑物(构筑物)以及地基所产生的沉降、倾斜、挠度、裂缝、位移等变形现象进行的测量工作。变形产生的原因：一是自然条件及其变化(如地质水文),二是建筑物本身相联系的原因(如建筑物本身荷载);变形分类：静态变形和动态变形；变形观测的任务：周期性地对观测点进行重复观测，求得其在两个观测周期内的变化量。

建筑物的变形观测的分级：按不同的工程要求分为四个等级，各等级精度要求见下表。垂直位移测量水平位移测量变形点的点位中误差(mm)1.53.06.012.0适用范围

变形测量等级

变形点的高程中误差(mm)0.30.51.02.0

相邻变形点的高差中误差(mm)0.10.30.51.0

一级二级三级四级

变形特别敏感的高层、高耸建、构筑物、缜密工程设施、地下管线等变形比较敏感的高层、高耸建、构筑物、重要工程设施、地下管线、隧道拱顶下沉、结构收敛等一般性高层、高耸构筑物、地下管线等观测精度要求低的建、构筑物、地下管线等

变形观测的方法：常规测量方法摄影测量方法特别测量方法：激光准直仪、测斜仪

空间测量技术

变形观测的内容：沉降观测；位移观测；倾斜观测；裂缝观测；挠度观测。

11.2建筑物的沉降观测

建筑物受地下水位升降、荷载的作用及地震等的影响，会使其产生高程上的位移。一般说来，在没有其它外力作用时，多数呈下沉现象，对它的观测称沉降观测。沉降观测寻常采取水准测量的方法。

沉降观测的高程依据是水准基点，即在水准基点高程不变的前提下，定期地测出变形点相对于水准基点的高差，并求出其高程，将不同周期的高程加以比较，即可得出变形点高程变化的大小及规律。

一、水准基点及其布设

工作基点：直接用来测定沉降观测点的参考点称为工作基点；工作基点可埋设在变形建筑附近、便于引测和观测沉降观测点的地方；基准点：用来定期检查工作基点的稳定的参考点称为基准点；基准点应埋设在变形区域以外、地质条件良好的地方，且无论变形区域的大小，基准点不宜少于三个；

基准点和工作基点应联成水准路线，构成沉降观测的高程控制网。

1、基准点的布设基准点是沉降观

测的基准，因此基准点的布设应满足以下要求：要有足够的稳定性：基准点必需设置在沉降影响范围以外，冰冻地区基准点应埋设在冰冻线以下0.5m。要具备检核条件：为了保证基准点高程的正确性，基准点最少应布设三个，以便相互检核。要满足一定的观测精度：基准点和观测及基点之间的距离应适中，相距太远会影响观测精度，一般应在100m范围内。

水准基点的布设

基准点工作基点

二、沉降观测点的布设

沉降观测点的位置沉降观测点应布设在能全面反映建筑物沉降状况的部位，如建筑物四角，沉降缝两侧，荷载有变化的部位，大型设备基础，柱子基础和地质条件变化处。沉降观测点的数量一般沉降观测点是均匀布置的，它们之间的距离一般为10~20m。沉降观测点的设置形式如下图。

沉降观测点的布设

三、沉降观测1、观测周期观测的时间和次数，应根据工程的性质、施工进度、地基地质状况及基础荷载的变化状况而定。

当埋设的沉降观测点稳固后，在建筑物主体开工前，进行第一次观测。在建(构)筑物主体施工过程中，一般每盖1~2层观测一次。如中途停工时间较长，应在停工时和复工时进行观测。当发生大量沉降或严重裂缝时，应马上或几天一次连续观测。建筑物封顶或竣工后，一般每月观测一次，假使沉降速度减缓，可改为2~3个月观测一次，直至沉降稳定为止。

2、观测方法观测时先后视水准基点，接着依次前视各沉降观测点，最终再次后视该水准基点，两次后视读数之差不应超过1mm。

沉降观测的水准路线(从一个水准基点到另一个水准基点)应为闭合水准路线。

3、精度要求定。

沉降观测的精度应根据建筑物的性质而

多层建筑物的沉降观测，可采用DS3水准仪，用普通水准测量的方法进行，其水准路线的闭合差不应超过2.0nmm(n测站数)。高层建筑物的沉降观测，则应采用DS1缜密水准仪，用二等水准测量的方法进行，其水准路线的闭合差不应超过1.0nmm(n为测站数)。

4、工作要求沉降观测是一项长期、连续的工作，为了保证观测成果的正确性，应尽可能做到四定：

固定观测人员；

使用固定的水准仪和水准尺；使用固定的水准基点；按固定的实测路线和测站进行。

四、沉降观测的成果整理1、整理原始记录每次观测终止后应检查记录的数据和计算是否正确，精度是否合格，然后调整高差闭合差，推算出各沉降观测点的高程，并填入“沉降观测表〞中。

2、计算沉降量

计算各沉降观测

点的本次沉降量：沉降观测点的本次沉降量=本次观测所得的高程-上次观测所得的高程计算累积沉降量：累积沉降量=本次沉降量+上次累积沉降量将计算出来的各沉降观测点的本次沉降量、累积沉降量和观测日期、荷载等状况填入“沉降观测表〞中。

工程名称：某医院门诊楼

沉降观测记录表记录：

计算：

校核：

各观测点的沉降状况观测次数1观测时间高程/m本次下沉/mm累积下沉/mm高程/m2本次下沉/mm累积下沉/mm3……施工进展状况荷载状况/(t/m2)

123456789101112

1998.02.1003.2204.1705.1206.0607.3109.3012.061999.02.1605.1008.1212.20

40.35440.35040.34540.34140.33840.33440.33140.32940.32740.32640.32540.325

0-4-5-4-3-4-3-2-2-1-10

0-4-9-13-16-20-23-25-27-28-29-29

40.37340.36840.36540.36140.35740.35240.34840.34740.34640.34440.34340.343

0-5-3-4-4-5-4-1-1-2-10

0-5-8-12-16-21-25-26-27-29-30-30

………………

上一层楼板上三层楼板上五层楼板上七层楼板上九层楼板主体完竣工使用45657585115

备注：此栏应说明点位草图、水准点号码及高程、其他

3、绘制沉降曲线为了更明白地表示沉降、荷重、时间三者的关系，还要画出各观测点的沉降、荷重、时间关系曲线图，即沉降曲线图，如下图。F/(t/m2)120230

80403010203040s/mm212023579112023

3

5

7

9

11t2023时间(年、月)

12.3建筑物位移观测

根据平面控制点测定建筑物的平面位置随时间而移动的大小及方向，称为位移观测。位移观测首先要在建筑物附近埋设测量控制点，再在建筑物上设置位移观测点。位移观测的方法有以下几种：测角前方交会基准线法极坐标法导线法基准线法

1、测角前方交会A