13.1 工程变形监测基础知识课件讲解

工程测量江西交通职业技术学院主讲人：李中隆工程变形监测基础知识变形监测对象建筑物与构筑物一般具备、包含或提供人类居住功能的人工建造物称为建筑物。比如民用建筑、工业建筑等。构筑物就是不具备、不包含或不提供人类居住功能的人工建造物，比如水塔、水池、过滤池等。需要说明的是这个定义不是绝对的。在水利水电工程中就江河、渠道上的所有建造物都称为建筑物，比如水工建筑物。变形监测对象工程建（构）筑物的变形监测，在我国还是一门比较年轻的科学。它是随着我国建设事业的发展而兴起的，并向着多学科融合的边缘科学方向发展。工业建筑群（如上海宝钢、核电站等）高层（超高层）民用建筑物大型水工建筑物——大坝

交通建（构）筑物——大型桥梁现代科学试验设备——高科技

高层（超高层）民用建筑物上海金贸大厦高420.5m88层钢-混结构建成于1998年高层（超高层）民用建筑物深圳地王大厦高324.8m（塔顶高384m）69层钢-混结构建于1996年高层（超高层）民用建筑物广州塔（小蛮腰）于2009年9月竣工，广州电视观光塔整体高度达到600米，取代加拿大的西恩塔成为世界第一高自立式电视塔。其中塔身主体450米（塔顶观光平台最高处454米），天线桅杆150米，总高度600米。芜湖长江大桥芜湖长江大桥安徽省芜湖市的芜湖长江大桥，全长10616米，是目前中国最长的公铁两用桥。跨江主桥长2193米，大桥主跨312米，是我国迄今为止公铁两用桥中跨度最大的桥梁。三峡大坝施工现场利用全自动全站仪进行大坝监测利用近景摄影测量方法进行大坝监测中国科技大学同步辐射加速器中科院合肥等离子研究所——托特马克装置（用于等离子研究的核聚变装置）巨型对天射电望远镜1963年美国安装在波多黎各的阿雷西博射电天文台的著名抛物面射电望远镜（直径305米）。变形与变形监测变形由于各种相关因素的影响，这些工程建筑物及精密设备都有可能随时间的推移发生沉降、位移、挠曲、倾斜及裂缝等现象，这些现象统称为变形。当变形值在一定限度之内时，可认为是正常现象，如果超过了规定的限度，就会影响建筑物的正常使用，严重时还会危及建筑物的安全和人民生命财产的安全。因此，在工程建（构）筑物的施工、使用和运营期间，必须对它们进行必要的变形监测。变形与变形监测变形监测所谓变形监测，就是利用专门的仪器和设备测定建（构）筑物及其地基在建（构）筑物荷载和外力作用下随时间而变形的测量工作并对变形形态进行分析和对变形体变形的发展态势进行预测的工作。变形与变形监测变形监测内部监测外部监测内部变形监测内容主要有工程建筑物的内部应力、温度变化的测量，动力特性及其加速度的测定等；外部变形监测又称变形观测，其主要内容有建（构）筑物的沉降观测、位移观测、倾斜观测、裂缝观测、挠度观测等。工程建筑物的内外部变形观测之间有着密切的联系，一般应同时进行，以便互相验证和补充。变形产生的原因（1）自然条件及其变化建筑物地基的工程地质、水文地质、大气温度的变化，以及相邻建筑物的影响等。例如，由于地基下的地质条件不同会引起建筑物的不均匀沉降，使其产生倾斜或裂缝；由于温度和地下水位的季节性和周期性的变化，而引起建筑物的规律性变形；新建的相邻大型建筑物改变了原有建筑物周边的土壤平衡，使地面产生不均匀沉降甚至出现地面裂缝，从而给原有建筑物造成危害等。变形产生的原因（2）与建筑物本身相联系的原因如建筑物本身的荷重、建筑物的结构、形式以及动荷载的作用、工艺设备的重量等。此外，由于勘测、设计、施工以及运营管理方面的工作缺陷，还会引起建筑物产生额外变形。通常，这些大型建（构）筑物变形的原因都是互相联系的，并贯穿于建（构）筑物的施工和运营管理阶段。变形监测的主要任务是周期性地对拟定的观测点进行重复观测，求得其在两个观测周期间的变化量；或采用自动遥测记录仪监测建（构）筑物的瞬时变形。如果从采用的变形监测手段和方法的角度而言，我们可以把所有的变形观测方法归纳为两大类，即垂直位移观测和水平位移观测。变形监测的目的和意义根据前面的分析可知，建（构）筑物产生变形的因素是多方面的，而且多数变形由客观自然条件及其变化所造成，因此建（构）筑物产生变形是不可避免的。当建筑物在施工和运营理过程中，产生不利于建筑物稳定的变化因素时，变形就必然要发生。当变形值超过允许的限值，建筑物就可能出现危险甚至破坏，给人民的生命财产造成极大的损失。变形监测的意义变形监测的目的和意义通过变形观测取得的资料，可以监视工程建筑物的状态变化和工作情况；在发生不正常现象时，可以及时分析原因，采取措施，防止事故发生，以保证建（构）筑物的安全。变形监测的目的监测——以保证建（构）筑物的安全为目的变形监测的目的和意义通过