测量教案18建筑物的变形观测

1、课 时 授 课 计 划授课班级10101011-周次1/17授课时间12.512.6-教学课题第七章 建筑物的变形观测教学方法双向交流法、讲授法、提问法、演示法教学目的知识与技能：理解建筑物的变形观测基本概念，掌握相关测量方法；过程与方法：通过教师讲解、演示分析使学生能准确形象的掌握本课内容；情感态度与价值观：培养学生观察、分析问题能力以及科学严谨性；教学重点建筑物的变形观测教学难点建筑物的变形观测教学回顾无教具多媒体作业练习册习题板书设计示意框图第七章 建筑物变形观测第一节 建筑物的沉降观测一、水准点和观测点的布设二、沉降观测方法三、沉降观测的成果整理四、沉降观测中常遇到的问题及其处理第二节

2、 建筑物的倾斜观测一、水准仪观测法二、经纬仪观测法三、悬挂垂球法第三节 建筑物的裂缝、位移观测一、建筑物的裂缝观测二、建筑物的位移观测一、组织教学（5分钟）整顿课堂秩序，课堂问候语，进入教学。二、新课内容（75分钟，演示法、讲授法、双向交流法）第一节 建筑物的沉降观测 建筑物沉降观测是根据水准基点周期性测定建筑物上的沉降观测点的高程计算沉降量的工作。水准点和观测点的布设 1水准点的布设 水准点是沉降观测的基准，所以水准点一定要有足够的稳定性。水准点的型式和埋设要求与永久性水准点相同。在布设水准点时应满足下列要求：（1）为了对水准点进行互相校核，防止由于水准点的高程产生变化造成差错，水准点的数目

3、应不少于3个，以组成水准网。（2）水准点应埋设在建(构)筑物基础压力影响范围及受震动影响范围以外的安全地点。（3）水准点应接近观测点，其距离不应大于lOOm，以保证沉降观测的精度。（4）离开铁路、公路、地下管线和滑坡地带至少5m。（5）为防止冰冻影响，水准点埋设深度至少要在冰冻线以下0.5m。 2.观测点的布设 进行沉降观测的建筑物上应埋设沉降观测点。观测点的数量和位置应能全面反映建筑物的沉降情况，这与建筑物或设备基础的结构、大小、荷载和地质条件有关。这项工作应由设汁单位或施工技术部门负责确定。在民用建筑中，一般沿着建筑物的四周每隔612m布置一个观测点，在房屋转角、沉降缝或伸缩缝的两侧、基础

4、形式改变处及地质条件改变处也应布设。当房屋宽度大于15m时，还应在房屋内部纵轴线上和楼梯间布设观测点。一般民用建筑沉降观测点设置在外墙勒脚处。工业厂房的观测点应布设在承重墙、厂房转角、柱子、伸缩缝两侧、设备基础。高大圆形的烟囱、水塔、电视塔、高炉、油罐等构筑物，可在其基础的对称轴线上布设观测点。沉降观测方法 l.观测周期 沉降观测的时间和次数，应根据工程性质、工程进度、地基土质情况及基础荷重增加情况等决定。 一般待观测点埋设稳固后即应进行第一次观测，施工期间在增加较大荷载之后(如浇灌基础、回填土，建筑物每升高一层、安装柱子和屋架、屋面铺设、设备安装、设备运转、烟囱每增加15m左右等)均应观测。

5、如果施工期间中途停工时间较长、应在停工时和复工前进行观测。当基础附近地面荷载突然增加，周围大量积水或暴雨后，或周围大量挖方等，也应观测。在发生大量沉降、不均匀沉降或裂缝时，应立即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及速度进行观测。开始时每隔l2十月观测一次，以每次沉降量在510mm为限，以后随沉降速度的减缓，可延长到23个月观测一次，直到沉降量稳定在每100d不超过lmm时，即认为沉降稳定，方可停止观测。 高层建筑沉降观测的时间和次数，应根据高层建筑的打桩数量和深度、地基土质情况、工程进度等决定。高层建筑的沉降观测应从基础施工开始一直进行观测。一般打桩期间每天观测一次。基础

6、施工由于采用井点降水和挖土的影响。施工地区及四周的地面会产生下沉，邻近建筑物受其影响同时下沉，将影响邻近建筑物的不正常使用。为此，要在邻近建筑物上埋设沉降观测点等。竣工后沉降观测第一年应每月一次，第二年每二个月一次，第三年每半年一次，第四年开始每年观测一次，直至稳定为止。如在软土层地基建造高层，应进行长期观测。 2观测方法 对于高层建筑物的沉降观测，应采用DS1精密水准仪用II等水准测量方法往返观测，其误差不应超过l mm(n为测站数)，或4 mm(L为公里数)。观测应在成像清晰、稳定的时候进行。沉降观测点首次观测的高程值是以后各次观测用以比较的依据，如初测精度不够或存在错误，不仅无法补测，而

7、且会造成沉降工作中的矛盾现象，因此必须提高初测精度。每个沉降观测点首次高程，应在同期进行两次观测后决定。为了保证观测精度，观测时视线长度一般不应超过50m，前后视距离要尽量相等，可用皮尺丈量。观测时先后视水准点，再依次前视各观测点，最后应再次后视水准点，前后两个后视读数之差不应超过1mm。 对一般厂房的基础和多层建筑物的沉降观测，水准点往返观测的高差较差不应超过2 mm，前后两个同一后视点的读数之差不得超过2mm。 沉降观测是一项较长期的连续观测工作，为了保证观测成果的正确性，应尽可能做到四定：（1）固定观测人员；（2）使用固定的水准仪和水准尺(前、后视用同一根水准尺)；（3）使用固定的水准点

8、；（4）按规定的日期、方法及既定的路线、测站进行观测。沉降观测的成果整理 1整理原始记录 每次观测结束后，应检查记录中的数据和计算是否正确，精度是否合格，如果误差超限应重新观测。然后调整闭合差，推算各观测点的高程，列入成果表中。 2，计算沉降量 根据各观测点本次所观测高程与上次所观测高程之差，计算各观测点本次沉降量和累计沉降量，并将观测日期和荷载情况记入观测成果表中。 3绘制沉降曲线 为了更清楚地表示沉降量、荷载、时间三者之间的关系，还要画出各观测点的时间与沉降量关系曲线图以及时间与荷载关系曲线图。时间与沉降量的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

9、各点位置，然后将各点依次连接起来，井在曲线一端注明观测点号码。 时间与荷载的关系曲线是以荷载重量P为纵轴，时间，为横轴，根据每次观测日期和相应的荷载画出各点，然后将各点依次连接起来。 4沉降观测应提交的资料（1）沉降观测(水准测量)记录手簿；（2）沉降观测成果表；（3）观测点位置图；（4）沉降量、地基荷载与延续时间三者的关系曲线图；（5）编写沉降观测分析报告。沉降观测中常遇到的问题及其处理 1曲线在首次观测后即发生回升现象 在第二次观测时即发现曲线上升，至第三次后，曲线又逐渐下降发生此种现象，一般都是由于首次观测成果存在较大误差所引起的。此时，应将第一次观测成果作废，而采用第二次观测成果作为首

10、测成果。2曲线在中间某点突然回升发生此种现象的原因，多半是因为水准基点或沉降观测点被碰所致，如水准基点被压低，或沉降观测点被撬高，此时，应仔细检查水准基点和沉降观测点的外形有无损伤。如果众多沉降观测点出现此种现象，则水准基点被压低的可能性很大，此时可改用其他水准点作为水准基点来继续观测，并再埋设新水准点，以保证水准点个数不少于三个；如果只有一个沉降观测点出现此种现象，则多半是该点被撬高，如果观测点被橇后已活动，则需另行埋设新点，若点位尚牢固，则可继续使用，对于该点的沉降汁算，则应进行合理处理。 3，曲线自某点起渐渐回升 产生此种现象一般是由于水准基点下沉所致。此时，应根据水准点之间的高差来判断

11、出最稳定的水准点，以此作为新水准基点，将原来下沉的水准基点废除。另外，埋在裙楼上的沉降观测点，由于受上楼的影响，有可能会出现属于正常的渐渐回升现象。 4曲线的波浪起伏现象曲线在后期呈现微小波浪起伏现象，其原因是测量误差所造成的。曲线在前期波浪起伏之所以不突出，足因为下沉量大于测量误差之故；但到后期，由于建筑物下沉极微或已接近稳定，因此在曲线上就出现测量误差比较突出的现象。此时，可将波浪曲线改成为水平线，井适当地延长观测的间隔时间。第二节 建筑物的倾斜观测 建筑物产生倾斜的原因主要是地基承载力的不均匀、建筑物体型复杂形成不同荷载及受外力风荷、地震等影响引起基础的不均匀沉降。 测定建筑物倾斜度随时

12、间而变化的工作叫倾斜观测。建筑物倾斜观测是利用水准仪、经纬仪、垂球或其他专用仪器来测量建筑物的倾斜度。水准仪观测法 建筑物的倾斜观测可采用精密水准测量的方法，定期测出基础两端点的不均匀沉降量h，再根据两点间的距离L，即可算出基础的倾斜度如果知道建筑物的高度H，则可推算出建筑物顶部的倾斜位移值经纬仪观测法 1.一般建筑物的倾斜观测 对建筑物的倾斜观测应取互相垂直的两个墙面，同时观测其倾斜度。如图13-5所示，首先在建筑物的顶部墙上设置观测标志点M，将经纬仪安置在离建筑物的距离大于其高度的1.5倍处的固定测站上，瞄准上部观测点M，用盘左、盘右分中法向下投点得N点，用同样方法，在与原观测方向垂直的另

13、一方向设置上下两个观测点P、Q。相隔一定时间再观测，分别瞄准上部观测点M与P向下投点得N与Q，如N与N、Q与Q不重合，说明建筑物产生倾斜。用尺量得NNa、QQb。 2圆形建筑物的倾斜观测 对圆形建筑物相构筑物(如电视塔、烟囱、水塔等)的倾斜观测，是在相互垂直的两个方向上测定其顶部中心对底部中心的偏心距。在与烟囱底部所选定的方向轴线垂直处，平稳地安置一根大木枋，距烟囱底部大烟囱于高度1.5倍处安置经纬仪，用望远镜分别将烟囱顶部边缘两点A、A及底部边缘B、B投到木枋上定出a、a，点及b、b点，可求得 的中点 及 的中点 ，横向倾斜值 ，同法可测得纵向倾斜值。悬挂垂球法此法是测量建筑物上部倾斜的最简

14、单方法，适合于内部有垂直通道的建筑物。从上部挂下垂球，根据上下应在同一位置上的点，直接测定倾斜位置值 。 第三节 建筑物的裂缝、位移观测建筑物的裂缝观测 测定建筑物某一部位裂缝变化状况的工作叫裂缝观测。 当建筑物发生裂缝时，除了要增加沉降观测和倾斜观测次数外，应立即进行裂缝变化的观测。同时，要根据沉降观测、倾斜观测和裂缝观测的资料研究和查明变形的特性及原因，以判定该建筑物是否安全。 裂缝观测，应应在有代表性的裂缝两侧各设置一个固定观测标志，然后定期量取两标志的间距，即为裂缝变化的尺寸(包括长度、宽度和深度)。常用方法有以下几种： 1石膏板标志用厚10mm，宽5080mm的石膏板覆盖固定在裂缝的

15、两侧。当裂缝继续开展与延伸时，裂缝上的标志即石膏板也随之开裂，从而观测裂缝继续发展的情况。 2白铁片标志用两块白铁片，一片为15cm15cm的正方形，固定在裂缝的侧，并使其一边和裂缝的边缘对齐，另一片为5cm20cm，固定在裂缝的另一侧，并使其中一部分紧贴在正方形的白铁皮上。当两块白铁片固定好后，在其表面涂上红漆。如果裂缝继续发展，两块白铁片将被拉开，露出正方形白铁片上原被覆盖没有涂红漆的部分，其宽度即为裂缝加大的宽度，可用钢卷尺量取。3钢筋头标志将长约lOOmm，直径约lOmm左右的钢筋头插入，并使其露出墙外约20mm左右，用水泥砂浆填灌牢固。两钢筋头标志间距离不得小于150mm。待水泥砂浆

16、凝固后，用游标卡尺量出两金属棒之间的距离，并记录下来。以后如裂缝继续发展，则金属棒的间距也就不断加大。定期测量两棒的间距并进行比较，即可掌握裂缝发展情况。 4摄影测量对重要部位的裂缝以及大面积的多条裂缝，可在固定距离及高度设站，进行近景摄影测量。通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。建筑物的位移观测 测定建筑物(基础以上部分)在平面上随时间而移动的大小及方向的工作叫位移观测。位移观测首先要在与建筑物位移方向的垂直方向上建立一条基准线，并埋设测量控制点，再在建筑物上埋设位移观测点，要求观测点位于基准线方向上。 1基准线法A、B为基线控制点，P为观测点，当建筑物未产生位移时，