第14章+建筑物变形观测和竣工总平面图编绘.ppt

1、2020/9/22,1,测 量 学 第14章 建筑物变形观测 和竣工总平面图编绘,2020/9/22,2,141 建筑物变形观测概述 随着建筑物修建，建筑物的基础和地基所承受的荷载不断增加，从而引起基础及其四周地层变形，而建筑物本身固基础变形及外部荷载与内部应力的作用，也要发生变形。这种变形在一定范围内，可视为正常现象，但超过某一限度就会影响建筑物的正常使用，严重的还会危及建筑物的安全。为了建筑物的安全使用，研究变形的原因和规律，为建筑物的设计、施工、管理和科学研究提供可靠的资料，在建筑物的施工和运行管理期间需要进行建筑物的变形观测。,2020/9/22,3,1. 建筑物变形的方式包括建筑物的

2、沉降、倾斜、裂缝和平移。 2. 建筑物变形观测的任务:周期性地对设置在建筑物上的观测点进行重复观测，求得观测点位置的变化量。 3.影响建筑物变形观测的主要因素:观测点的布设、观测的精度与频率。,2020/9/22,4,1)变形观测的精度要求，取决于该建筑物预计的允许变形值的大小和进行观测的目的。 如观测的目的是为了确保建筑物的安全，使变形值不超过某一允许的数值，则观测的中误差应小于允许变形值的110l20。例如，设计部门允许某大楼顶点的允许偏移值为120mm，以其120作为观测中误差，则观测精度为m =6mm。 如果观测目的是为了研究其变形过程，则中误差应比这个数小得多。通常，从实用目的出发，

3、对建筑物的观测应能反映12mm的沉降量。,2020/9/22,5,2)观测的频率决定于变形值的大小和变形速度，以及观测目的。 通常要求观测的次数既能反映出变化的过程，又不遗漏变化的时刻。一般在施工过程中观测频率应大些，周期可以是三天、七天、半月等，到了竣工投产以后，频率可小一些，一般有一个月、两个月、三个月、半年及一年等周期。除了按周期观测以外，在遇到特殊情况时，有时还要进行临时观测。,2020/9/22,6,142 建筑物沉降观测 建筑物沉降观测是用水准测量的方法，周期性地观测建筑物上的沉降观测点和水准基点之间的高差变化值。 1421 水准基点和沉降观测点的布设（1）水准基点的布设 水准基点

4、是沉降观测的基准，因此它的构造与埋设必须保证稳定不变和长久保存。水准基点应埋设在建筑物沉降影响范围之外，距沉降观测点20100m，观测方便，且不受施工影响的地方。为了互相检核，水准基点最少应布设三个。对于拟测工程规模较大者，基点要统一布设在建筑物周围，便于缩短水准路线，提高观测精度。图14.1是水准基点的一种形式，在有条件的情况下，基点可筑在基岩或永久稳固建筑物的墙角上。 城市地区的沉降观测水准基点可用二等水准与城市水准点连测。也可以采用假定高程。,2020/9/22,7,（2）沉降观测点的布设 沉降观测点应布设在最有代表性的地点，埋设时要与建筑物联结牢靠，使观测点的变化能真正反映建筑物的沉降

5、情况。对于民用建筑，通常在它的四角点、中点、转角处布设观测点；沿建筑物的周边每隔1020m布置一个观测点；设有沉降缝的建筑物，在其两侧布设观测点；对于宽度大于15m的建筑物，在其内部有承重墙和支柱时，应尽可能布设观测点。对于一般的工业建筑，除了在转角、承重墙及柱子上布设观测点外，在主要设备基础、基础形式改变处、地质条件改变处也应布设观测点。,2020/9/22,8,沉降观测点的埋设形式如图14.2和图14.3所示。图14.2（a）、(b）分别为承重墙和柱上的观测点，图14.3为基础上的观测点。,2020/9/22,9,1422 沉降观测 对中、小型厂房和建筑物，可采用普通水准测量；对大型厂房和

6、高层建筑，应采用精密水准测量方法。沉降观测的水准路线应形成闭合线路。 与一般水准测量的区别: 不同的是视线长度较短，一般不大于25m，一次安置仪器可以有几个前视点。为了提高观测精度，可采用“三固定”的方法(即固定人员，固定仪器和固定施测路线、镜位与转点)。由于观测水准路线较短，其闭合差一般不会超过12mm，闭合差可按测站平均分配。,2020/9/22,10,当埋设的观测点稳固后，即可进行第一次观测。施工期间，一般建筑物每升高12层或每增加一次荷载，就要观测一次。如果中途停工时间较长，应在停工时和复工前各观测一次。发生大量沉降或严重裂缝时，应进行逐日或几天一次的连续观测。竣工后应根据沉降量的大小

7、来确定观测周期。开始时可隔12月观测一次，以每次沉降量在510mm为限，否则要增加观测次数。以后随着沉降量的减少，再逐渐延长观测周期，直至沉降稳定为止。,2020/9/22,11,423 沉降观测的成果整理 （1）整理原始记录 检查记录的数据和计算是否正确，精度是否合格，然后调整闭合差，推算各沉降观测点的高程。 （2）计算沉降量 计算各观测点本次沉降量（用各观测点本次观测所得的高程减去上次观测点高程）和累计沉降量（每次沉降量相加），并将观测日期和荷载情况一并记人沉降量统计表内（表14.l）。,2020/9/22,12,（3）绘制沉降曲线 为了预估下一次观测点沉降的大约数值和沉降过程是否渐趋稳定

8、或已经稳定，可分别绘制时间-沉降量关系曲线，以及时间-荷载关系曲线，如图14.4所示。时间-沉降量关系曲线是以沉降量s为纵轴，时间t为横轴，根据每次观测日期和相应的沉降量按比例画出各点位置，然后将各点连接起来，并在曲线一端注明观测点号码，构成s-t曲线图（图14.4）。,同理，时间-荷载关系曲线是以荷载p为纵轴，时间t为横轴，构成p-t曲线图（图14.4）。,2020/9/22,13,143 建筑物的倾斜观测 测定方法有两类：一类是直接测定法；另一类是通过测定建筑物基础的相对沉降确定其倾斜度。,如图所示，将经纬仪安置在离建筑物的距离大于其高度的1.5倍的固定测站上，瞄准上部的观测点M，用盘左和

9、盘右分中投点法定出下面的观测点N。,143l 一般建筑物的倾斜观测,2020/9/22,14,用同样方法，在与原观测方向垂直的另一方向，定出上观测点P与下观测点Q。相隔一段时间后，在原固定测站上安置经纬仪，分别瞄准上观测点M与P，仍用盘左和盘右分中投点法得N与Q，若N与N、Q与Q不重合，说明建筑物发生了倾斜。用尺量出倾斜位移分量A、B，然后求得建筑物的总倾斜位移量，即： （14.1）建筑物的倾斜度i用下式表示： 式中：H 建筑物高度； 倾斜角。,2020/9/22,15,1432 塔式建筑物的倾斜观测当测定圆形构筑物如烟囱、水塔等的倾斜度时，首先须求出顶部中心对底部中心的偏心距。如图14.6(

10、a)所示，在烟囱底部横放一根水准尺，然后在水准尺的中垂线方向上安置经纬仪。经纬仪距烟囱的距离约为烟囱高度的1.5倍。,烟囱顶部中心O对底部中心O在y方向上的偏心距为：,2020/9/22,16,同法可测得在X方向上顶部中心O的偏心距为： 顶部中心对底部中心的总偏心距西和倾斜度i可分别用式（14.l）和式（14.2）的方法计算。,2020/9/22,17,1433 倾斜仪观测 倾斜仪一般能连续读数、自动记录和数字传输，又有较高的精度，故在倾斜观测中应用较多。常见的倾斜仪有水管式倾斜仪、水平摆倾斜仪、气泡式倾斜仪和电子倾斜仪四种，,2020/9/22,18,144 建筑物的裂缝与位移观测 144l

11、 建筑物的裂缝观测 裂缝是在建筑物不均匀沉降情况下产生不容许应力及变形的结果。当建筑物中出现裂缝，为了安全应立即进行裂缝观测。,如图所示，用两块大小不同的矩形薄白铁板，分别钉在裂缝两侧，作为观测标志。固定时，使内外两块白铁板的边缘相互平行。将两铁板的端线相互投到另一块的表面上。用红油漆画成两个“ ”标记。,2020/9/22,19,如裂缝继续发展，则铁板端线与三角形边线逐渐离开，定期分别量取两组端线与边线之间的距离，取其平均值，即为裂缝扩大的宽度，连同观测时间一并记人手簿内。此外，还应观测裂缝的走向和长度等项目。 对重要的裂缝，以及大面积的多条裂缝，应在固定距离及高度设站，进行近景摄影测量。通

12、过对不同时期摄影照片的量测，可以确定裂缝变化的方向及尺寸。,2020/9/22,20,1442 位移观测 位移观测是根据平面控制点测定建（构）筑物的平面位置随时间而移动的大小和方向。 有时只要求测定建（构）筑物在某特定方向上的位移量，例如大坝在水压力方向上的位移量。观测时，可在垂直于移动方向上建立一条基线，在建（构）筑物上埋设一些观测标志，定期测量各标志偏离基准线的距离，就可了解建（构）筑物随时间位移的情况。,2020/9/22,21,图14、11是用导线测量法查明工业厂房的位移情况。AJ为施工中平面控制点，M为在墙上设立的观测标志，用经纬仪测量BAM = ，视线方向大致垂直于厂房位移的方向。

13、若厂房有平面位移MM，则测得BAM= ，设= -，则位移量MM按下式计算：,2020/9/22,22,145 竣工总平面图的编绘,为了确切地反映工程竣工后的现状，为工程验收和以后的管理、维修、扩建、改建、事故处理提供依据，需要开展竣工测量和编绘竣工总平面图。 竣工总平面图一般应包括坐标系统，竣工建（构）筑物的位置和周围地形，主要地物点的解析数据，此外还应附必要的验收数据、说明、变更设计书及有关附图等资料。竣工总平面图的编绘包括竣工测量和资料编绘两方面内容。,2020/9/22,23,145l 竣工测量 在每一个单项工程完成后，必须由施工单位进行竣工测量，提出工程的竣工测量成果，作为编绘竣工总平

14、面图的依据。竣工测量的内容包括： （1）工业厂房及一般建筑物：各房角坐标、几何尺寸，地坪及房角标高，附注房屋结构层数、面积和竣工时间等。 （2）地下管线：测定检修井、转折点、起终点的坐标，井盖、井底、沟槽和管顶等的高程，附注管道及检修井的编号、名称、管径、管材、间距、坡度和流向。 （3）架空管线：测定转折点、结点、交叉点和支点的坐标，支架间距、基础标高等。,2020/9/22,24,（4）特种构筑物：测定沉淀池、烟囱、煤气罐等及其附属构筑物的外形和四角坐标，圆形构筑物的中心坐标，基础面标高，烟囱高度和沉淀池深度等。 （5）交通线路：测定线路起终点、交叉点和转折点坐标，曲线元素，路面、人行道、绿

15、化带界线等。 （6）室外场地：测定围墙拐角点坐标，绿化地边界等。 竣工测量与地形图测量的方法相似，不同之处主要是竣工测量要测定许多细部点的坐标和高程，因此图根点的布设密度要大一些，细部点的测量精度要精确至厘米。,2020/9/22,25,1452 竣工总平面图的编绘 编绘竣工总平面图时需掌握的资料有设计总平面图、系统工程平面图、纵横断面图及变更设计的资料，施工放样资料，施工检查测量及竣工测量资料。编绘时，先在图纸上绘制坐标格网，再将设计总平面图上的图面内容，按其设计坐标用铅笔展绘在图纸上，以此作为底图，并用红色数字在图上表示出设计数据。每项工程竣工后，根据竣工测量成果用黑色绘出该工程的实际形状，并将其坐标和高程注在图上。黑色与红色之差，即为施工与设计之差。随着施工的进展，逐步在底图上将铅笔线都绘成黑色线。经过整饰和清绘，即成为完整的竣工总平面图。,2020/9/22,26,厂区地上和地下所有建筑物、构筑物如果都绘在一张竣工总平面图上，线条过于密集而不便于使用时，可以采用分类编图，如综合竣工总平面图、交通运输竣工总平面图、管线竣工总平面