第六節(jié)建筑物的變形觀測-石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院歡迎您！

1、第六節(jié) 建筑物的變形觀測 為保證建筑物在施工、使用和運(yùn)行中的安全，以及為建筑物的設(shè)計(jì)、施工、管理及科學(xué)研究提供可靠的資料，在建筑物施工和運(yùn)行期間，需要對建筑物的穩(wěn)定性進(jìn)行觀測，這種觀測稱為建筑物的變形觀測。建筑物變形觀測的主要內(nèi)容有：建筑物沉降觀測建筑物傾斜觀測建筑物裂縫觀測建筑物位移觀測一、建筑物的沉降觀測 建筑物沉降觀測是用水準(zhǔn)測量的方法，周期性地觀測建筑物上的沉降觀測點(diǎn)和水準(zhǔn)基點(diǎn)之間的高差變化值。主要工作有：1水準(zhǔn)基點(diǎn)的布設(shè)2沉降觀測點(diǎn)的布設(shè)3沉降觀測4沉降觀測的成果整理1水準(zhǔn)基點(diǎn)的布設(shè) 水準(zhǔn)基點(diǎn)是沉降觀測的基準(zhǔn)，因此水準(zhǔn)基點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)滿足以下要求： （1）要有足夠的穩(wěn)定性 水準(zhǔn)基點(diǎn)必須設(shè)

2、置在沉降影響范圍以外，冰凍地區(qū)水準(zhǔn)基點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)在冰凍線以下0.5m。 （2）要具備檢核條件 為了保證水準(zhǔn)基點(diǎn)高程的正確性，水準(zhǔn)基點(diǎn)最少應(yīng)布設(shè)三個，以便相互檢核。 （3）要滿足一定的觀測精度 水準(zhǔn)基點(diǎn)和觀測點(diǎn)之間的距離應(yīng)適中，相距太遠(yuǎn)會影響觀測精度，一般應(yīng)在100m范圍內(nèi)。2沉降觀測點(diǎn)的布設(shè) 進(jìn)行沉降觀測的建筑物，應(yīng)埋設(shè)沉降觀測點(diǎn)，沉降觀測點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)滿足以下要求： （1）沉降觀測點(diǎn)的位置 沉降觀測點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在能全面反映建筑物沉降情況的部位，如建筑物四角，沉降縫兩側(cè)，荷載有變化的部位，大型設(shè)備基礎(chǔ)，柱子基礎(chǔ)和地質(zhì)條件變化處。 （2）沉降觀測點(diǎn)的數(shù)量 一般沉降觀測點(diǎn)是均勻布置的，它們之間的距離一般為10

3、20m。 （3）沉降觀測點(diǎn)的設(shè)置形式 。3沉降觀測（1）觀測周期（2）觀測方法（3）精度要求（4）工作要求（1）觀測周期 1）當(dāng)埋設(shè)的沉降觀測點(diǎn)穩(wěn)固后，在建筑物主體開工前，進(jìn)行第一次觀測。 2）在建（構(gòu)）筑物主體施工過程中，一般每蓋12層觀測一次。如中途停工時間較長，應(yīng)在停工時和復(fù)工時進(jìn)行觀測。 3）當(dāng)發(fā)生大量沉降或嚴(yán)重裂縫時，應(yīng)立即或幾天一次連續(xù)觀測。 4）建筑物封頂或竣工后，一般每月觀測一次，如果沉降速度減緩，可改為23個月觀測一次，直至沉降穩(wěn)定為止。（2）觀測方法 觀測時先后視水準(zhǔn)基點(diǎn)，接著依次前視各沉降觀測點(diǎn)，最后再次后視該水準(zhǔn)基點(diǎn)，兩次后視讀數(shù)之差不應(yīng)超過1mm。 沉降觀測的水準(zhǔn)路線

4、（從一個水準(zhǔn)基點(diǎn)到另一個水準(zhǔn)基點(diǎn)）應(yīng)為閉合水準(zhǔn)路線。 2）高層建筑物的沉降觀測，則應(yīng)采用DS1精密水準(zhǔn)儀，用二等水準(zhǔn)測量的方法進(jìn)行，其水準(zhǔn)路線的閉合差不應(yīng)超過: 1）多層建筑物的沉降觀測，可采用DS3水準(zhǔn)儀，用普通水準(zhǔn)測量的方法進(jìn)行，其水準(zhǔn)路線的閉合差不應(yīng)超過 （n測站數(shù)）。mm0 . 1n mm0 . 2n （3）精度要求沉降觀測的精度應(yīng)根據(jù)建筑物的性質(zhì)而定。（4）工作要求 沉降觀測是一項(xiàng)長期、連續(xù)的工作，為了保證觀測成果的正確性，應(yīng)盡可能做到四定：1）固定觀測人員2）使用固定的水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺3）使用固定的水準(zhǔn)基點(diǎn)4）按固定的實(shí)測路線和測站進(jìn)行4 4沉降觀測的成果整理（1）整理原始記錄（2）

5、計(jì)算沉降量（3）繪制沉降曲線（1）整理原始記錄 每次觀測結(jié)束后，應(yīng)檢查記錄的數(shù)據(jù)和計(jì)算是否正確，精度是否合格，然后，調(diào)整高差閉合差，推算出各沉降觀測點(diǎn)的高程，并填入“沉降觀測表”中。（2）計(jì)算沉降量 1）計(jì)算各沉降觀測點(diǎn)的本次沉降量：本次沉降量本次沉降量= =本次觀測所得的高程上次觀測所得的高程本次觀測所得的高程上次觀測所得的高程 2）計(jì)算累積沉降量：累積沉降量=本次沉降量+上次累積沉降量 將計(jì)算出的沉降觀測點(diǎn)本次沉降量、累積沉降量和觀測日期、荷載情況等記入“沉降觀測表”中。 （3）繪制沉降曲線）繪制沉降曲線 沉降曲線分為兩部分，即時間與沉降量關(guān)系曲線和時間與荷載關(guān)系曲線。2001200220

6、033579113579110408010012010203040F/(t/m2)s/mmt時間（年、月）時間（年、月）圖圖11-36 沉降曲線圖沉降曲線圖121）繪制時間與沉降量關(guān)系曲線 首先，以沉降量s為縱軸，以時間t為橫軸，組成直角坐標(biāo)系。 然后，以每次累積沉降量為縱坐標(biāo)，以每次觀測日期為橫坐標(biāo)，標(biāo)出沉降觀測點(diǎn)的位置。 最后，用曲線將標(biāo)出的各點(diǎn)連接起來，并在曲線的一端注明沉降觀測點(diǎn)號碼，這樣就繪制出了時間與沉降量關(guān)系曲線。2）繪制時間與荷載關(guān)系曲線 首先，以荷載為縱軸，以時間為橫軸，組成直角坐標(biāo)系。 再根據(jù)每次觀測時間和相應(yīng)的荷載標(biāo)出各點(diǎn)，將各點(diǎn)連接起來，即可繪制出時間與荷載關(guān)系曲線。二

7、、建筑物的傾斜觀測 用測量儀器來測定建筑物的基礎(chǔ)和主體結(jié)構(gòu)傾斜變化的工作，稱為傾斜觀測。1一般建筑物主體的傾斜觀測2圓形建（構(gòu)）筑物主體的傾斜觀測3建筑物基礎(chǔ)傾斜觀測HDi tan 1一般建筑物主體的傾斜觀測 建筑物主體的傾斜觀測，應(yīng)測定建筑物頂部觀測點(diǎn)相對于底部觀測點(diǎn)的偏移值，再根據(jù)建筑物的高度，計(jì)算建筑物主體的傾斜度，即式中式中 i建筑物主體的傾斜度；建筑物主體的傾斜度； D建筑物頂部觀測點(diǎn)相對于底部觀測點(diǎn)的偏移值（建筑物頂部觀測點(diǎn)相對于底部觀測點(diǎn)的偏移值（m）；）； H建筑物的高度（建筑物的高度（m）；）； 傾斜角（傾斜角（）。）。 傾斜測量主要是測定建筑物主體的偏移值D。偏移值D的測定

8、一般采用經(jīng)緯儀投影法。 MNPQXYHABNQAB圖圖11-37 一般建筑物的傾斜觀測一般建筑物的傾斜觀測經(jīng)緯儀投影法，觀測方法如下： （1）將經(jīng)緯儀安置在固定測站上，該測站到建筑物的距離，為建筑物高度的1.5倍以上。瞄準(zhǔn)建筑物X墻面上部的觀測點(diǎn)M，用盤左、盤右分中投點(diǎn)法，定出下部的觀測點(diǎn)N。用同樣的方法，在與X墻面垂直的Y墻面上定出上觀測點(diǎn)P和下觀測點(diǎn)Q。M、N和P、Q即為所設(shè)觀測標(biāo)志。 （2）隔一段時間后，在原固定測站上，安置經(jīng)緯儀，分別瞄準(zhǔn)上觀測點(diǎn)M和P，用盤左、盤右分中投點(diǎn)法，得到N和Q。如果，N與N、Q與Q不重合，說明建筑物發(fā)生了傾斜。22BAD （3）用尺子，量出在X、Y墻面的偏移

9、值A(chǔ)、B，然后用矢量相加的方法，計(jì)算出該建筑物的總偏移值D，即： 根據(jù)總偏移值D和建筑物的高度H即可計(jì)算出其傾斜度i。yy1y2y1y2x1x2x1x2xOOxyABAB圖圖11-38 圓形建（構(gòu)）筑物的傾斜觀測圓形建（構(gòu)）筑物的傾斜觀測2圓形建（構(gòu)）筑物主體的傾斜觀測 對圓形建（構(gòu)）筑物的傾斜觀測，是在互相垂直的兩個方向上，測定其頂部中心對底部中心的偏移值。 222211yyyyy 222211xxxxx （1）在煙囪底部橫放一根標(biāo)尺，在標(biāo)尺中垂線方向上，安置經(jīng)緯儀，經(jīng)緯儀到煙囪的距離為煙囪高度的1.5倍。 （2）用望遠(yuǎn)鏡將煙囪頂部邊緣兩點(diǎn)A、A及底部邊緣兩點(diǎn)B、B分別投到標(biāo)尺上，得讀數(shù)為y

10、1、y1及y2、y2。煙囪頂部中心O對底部中心O在y方向上的偏移值y為： （3）用同樣的方法，可測得在x方向上，頂部中心O的偏移值x為： 22yxD （4）用矢量相加的方法，計(jì)算出頂部中心O對底部中心O的總偏移值D，即 根據(jù)總偏移值D和圓形建（構(gòu)）筑物的高度H即可計(jì)算出其傾斜度i。 另外，亦可采用激光鉛垂儀或懸吊錘球的方法，直接測定建（構(gòu)）筑物的傾斜量。3建筑物基礎(chǔ)傾斜觀測建筑物基礎(chǔ)傾斜觀測 建筑物的基礎(chǔ)傾斜觀測一般采用精密水準(zhǔn)測量的方法，建筑物的基礎(chǔ)傾斜觀測一般采用精密水準(zhǔn)測量的方法，定期測出基礎(chǔ)兩端點(diǎn)的沉降量差值定期測出基礎(chǔ)兩端點(diǎn)的沉降量差值h，在根據(jù)兩點(diǎn)間的，在根據(jù)兩點(diǎn)間的距離距離L L

11、，即可計(jì)算出基礎(chǔ)的傾斜度：，即可計(jì)算出基礎(chǔ)的傾斜度： Lhi hLLhDH圖圖11-39 基礎(chǔ)傾斜觀測基礎(chǔ)傾斜觀測圖圖11-40 基礎(chǔ)傾斜觀測基礎(chǔ)傾斜觀測測定建筑物的偏移值測定建筑物的偏移值HLhD 對整體剛度較好的建筑物的傾斜觀測，亦可采用基礎(chǔ)沉降量差值，推算主體偏移值。 用精密水準(zhǔn)測量測定建筑物基礎(chǔ)兩端點(diǎn)的沉降量差值h，在根據(jù)建筑物的寬度L和高度H，推算出該建筑物主體的偏移值D，即三、建筑物的裂縫觀測 當(dāng)建筑物出現(xiàn)裂縫之后，應(yīng)及時進(jìn)行裂縫觀測，常用的裂縫觀測方法有兩種。1石膏板標(biāo)志2白鐵皮標(biāo)志1石膏板標(biāo)志石膏板標(biāo)志 用厚用厚10mm，寬約，寬約5080mm的石膏板（長的石膏板（長度視裂縫大

12、小而定），固定在裂縫的兩側(cè)。當(dāng)度視裂縫大小而定），固定在裂縫的兩側(cè)。當(dāng)裂縫繼續(xù)發(fā)展時，石膏板也隨之開裂，從而觀裂縫繼續(xù)發(fā)展時，石膏板也隨之開裂，從而觀察裂縫繼續(xù)發(fā)展的情況。察裂縫繼續(xù)發(fā)展的情況。2白鐵皮標(biāo)志白鐵皮標(biāo)志 （1）用兩塊白鐵皮，一片?。┯脙蓧K白鐵皮，一片取150mm150mm的正方形，固定的正方形，固定在裂縫的一側(cè)。在裂縫的一側(cè)。 （2）另一片為）另一片為50mm200mm的矩形，固定在裂縫的另一側(cè)，的矩形，固定在裂縫的另一側(cè)，使兩塊白鐵皮的邊緣相互平行，并使其中的一部分重疊。使兩塊白鐵皮的邊緣相互平行，并使其中的一部分重疊。 （3）在兩塊白鐵皮的表面，涂上紅色油漆。）在兩塊白鐵皮的表面，涂上紅色油漆。 （4）如果裂縫繼續(xù)發(fā)展，兩塊白鐵皮將逐漸拉開，露出正方）如果裂縫繼續(xù)發(fā)展，兩塊白鐵皮將逐漸拉開，露出正方形上，原被覆蓋沒有油漆的部分，其寬度即為