建筑物變形觀測講義

1、建筑物變形觀測講義講課：馬 骉 高工單位：東南大學(xué)交通學(xué)院時間：2009年9月變形觀測概述一、變形觀測發(fā)展概況工程建設(shè)，已經(jīng)有數(shù)千年的歷史了。15世紀(jì)初，世界上首次變形觀測。19世紀(jì)初，人們開始對建筑物變形給以極大關(guān)切，一些國家開始對建筑物進行沉陷和水平位移觀測，并成立了一些專業(yè)的研究機構(gòu)。我國目前也很重視對大型工程建筑物的變形觀測。目前國際、國內(nèi)變形觀測工作對象主要有：工程建筑物（包括高層建筑、工業(yè)與民用建筑、橋梁、隧道、水工建筑物、古建筑等）的變形；地殼變形等研究的主要課題有：變形觀測方案的優(yōu)化設(shè)計、對觀測值的評價和篩選、變形測量結(jié)果的幾何分析和變形原因的解釋等。下面簡單介紹一下我國變形觀

2、測的發(fā)展情況。1）變形觀測的方法和手段目前國內(nèi)變形觀測的主要方法仍是常規(guī)的大地測量方法：即用經(jīng)緯儀測角、用測距儀或銦鋼尺測距、用精密水準(zhǔn)儀測高。二十世紀(jì)八十年代以來，新的觀測方法不斷出現(xiàn)：（1）利用地面攝影測量方法作變形觀測。（2）三維變形監(jiān)測網(wǎng)已用于大壩變形觀測。（3）非大地測量方法和一些專用儀器也越來越多地應(yīng)用在變形觀測中。（4）GPS技術(shù)在變形觀測中的應(yīng)用。二、變形觀測的一般問題1）工程建筑物變形觀測的意義和目的由于各種因素的影響工程建筑物以及其設(shè)備的運營過程中，都會產(chǎn)生變形。這種變形如果超過了規(guī)定的限度，就會影響建筑物的正常使用，嚴(yán)重時還會危及建筑物的安全。因此，在工程建筑物的施工和運

3、營期間，必須對它們進行變形觀測。一般來講，建筑物變形主要是由兩個方面的原因引起的。一是自然條件及其變化，即建筑物地基的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、土壤的物理性質(zhì)、大氣溫度等；另一種是與建筑物本身相聯(lián)系的原因，即建筑物本身的荷重、建筑物的結(jié)構(gòu)、型式及動荷載（如風(fēng)力、震動等）的作用。此外由于勘測、設(shè)計、施工以及運營管理工作做得不合理，也會引起建筑物的變形。工程建筑物的變形按其類型來區(qū)分，可以分為相對靜態(tài)變形和實時動態(tài)變形。2）工程建筑物變形觀測的內(nèi)容變形觀測的任務(wù)是周期性地對觀測點進行重復(fù)觀測，求得其在兩個觀測周期間的變化量。如果要求得瞬時變形，則應(yīng)采用各種自動記錄儀器記錄其瞬時位置。變形觀測的內(nèi)容，應(yīng)根

4、據(jù)建筑物的性質(zhì)與地基情況來定，要求有明確的針對性，既要有重點，又要作全面考慮，以便能夠正確反映建筑物的變化情況，達到監(jiān)視建筑物的安全運營、了解其變形規(guī)律的目的。變形觀測的主要內(nèi)容：（1）沉降觀測（2）傾斜觀測（3）位移觀測（4）特殊變形觀測（裂縫觀測、日照變形觀測、風(fēng)振觀測等）例如：工業(yè)與民用建筑物：對于基礎(chǔ)而言，主要觀測內(nèi)容是不均勻沉陷。對于建筑物本身來說，則主要是傾斜與裂縫觀測。對于工業(yè)企業(yè)、科學(xué)試驗設(shè)施與軍事設(shè)施中的各種工藝設(shè)備、導(dǎo)軌等，其主要觀測內(nèi)容是水平位移和垂直位移。對于高大的塔式建筑物和高層房屋，還應(yīng)觀測其瞬時變形、可逆變形和扭轉(zhuǎn)（即實時動態(tài)變形）。3）變形觀測的方法至于工程建筑

5、物變形觀測的方法，要根據(jù)建筑物的性質(zhì)、使用情況、觀測精度、周圍的環(huán)境以及對觀測的要求來選定。垂直位移：多采用精密水準(zhǔn)測量、液體靜力水準(zhǔn)測量、微水準(zhǔn)測量的方法進行觀測。水平位移：對于建筑物主體傾斜觀測，宜選用下列經(jīng)緯儀觀測法（如投點法、測水平角法、前方交會法等）；建筑水平位移觀測，當(dāng)測量地面觀測點在特定方向的位移時可使用視準(zhǔn)線、激光準(zhǔn)直、測邊角等方法。4）建筑物變形觀測的精度見表2-1表2-3。建筑變形測量的級別、精度指標(biāo)及其適用范圍 表 2-1變形測量等級沉降觀測位移觀測主要適用范圍觀測點測站高差中誤差（mm）觀測點坐標(biāo)中誤差（mm）特級0.050.3特高精度要求的特種精密工程的變形測量一級0

6、.151.0地基基礎(chǔ)設(shè)計為甲級的建筑的變形測量；重要的古建筑和特大型市政橋梁等變形測量等二級0.53.0地基基礎(chǔ)設(shè)計為甲、乙級的建筑的變形測量；場地滑坡測量；重要管線、大型市政橋梁的變形測量；地下工程施工及運營中變形測量等三級1.510.0地基基礎(chǔ)設(shè)計為乙、丙級的建筑的變形測量；地表、道路及一般管線的變形測量；中小型市政橋梁的變形測量等最終沉降量觀測中誤差的要求 表2-2 序號觀測項目或觀測目的觀測中誤差的要求1絕對沉降（如沉降量、平均沉降量等）對于一般精度要求的工程，可按低、中、高壓縮性地基土的類別，分別選0.5mm、1.0mm、2.5mm；對于特高精度要求的工程可按地基條件，結(jié)合經(jīng)驗與分析

7、具體確定。2（1）相對沉降（沉降差、基礎(chǔ)傾斜、局部傾斜等）（2）局部地基沉降（如基坑回彈、地基土分層沉降）以及膨脹土地基變形不應(yīng)超過其變形允許值的1/20。3建筑物整體性變形（如工程設(shè)施的整體垂直撓曲等）不應(yīng)超過允許垂直偏差的1/10。4結(jié)構(gòu)段變形（如平置構(gòu)件撓度等）不應(yīng)超過變形允許值的1/6。5科研項目變形量的觀測可視所需提高觀測精度的程度，將上列各項觀測中誤差乘以1/51/2系數(shù)后采用。建筑物的地基變形允許值 表2-3變形特征地基土類別中低壓縮性土高壓縮性土砌體承重結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的局部傾斜0.0020.003工業(yè)與民用建筑相鄰柱基的沉降差(1) 框架結(jié)構(gòu)(2) 砌體墑填充的邊排拄(3) 當(dāng)基礎(chǔ)不

8、均勻沉降時不產(chǎn)生附加應(yīng)力的結(jié)構(gòu)0.002l0.0007l0.005l0.003l0.001l0.005l單層排架（結(jié)構(gòu)柱距為6m）柱基的沉降量(mm)(120)200橋式吊車軌面的傾斜(按不調(diào)整軌道考慮)縱向橫向0.0040.003多層和高層建筑的整體傾斜 Hg 2424Hg60601000.0040.0030.00250.002體型簡單的高層建筑基礎(chǔ)的平均沉降量(mm) 200高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的傾斜Hg 2020Hg 5050Hg 100100Hg 150150Hg 200200Hg 2500.0080.0060.0050.0040.0030.002高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的沉降量 (mm) Hg 1001

9、00Hg200200Hg 250400300200注: 1 本表數(shù)值為建筑物地基實際最終變形允許值；2 有括號者僅適用于中壓縮性土；3 l 為相鄰基的中心距離（mm）；Hg 為自室外地面起算的建筑物高度（m）；4 傾斜指基礎(chǔ)傾斜方向兩端點的沉降差與其距離的比值；5 局部傾斜指砌體承重結(jié)構(gòu)沿縱向6 10 內(nèi)基礎(chǔ)兩點的沉降差與其距離的比值。5）建筑沉降觀測的等級劃分及其精度要求1. 建筑沉降觀測的等級劃分及其精度要求見表2-4表2-4 建筑物沉降觀測的等級及其精度要求變形觀測等級觀測點測站高差中誤差(mm)適用范圍特級0.05特高精度要求的特種精密工程和重要科研項目變形觀測一級0.15高精度要求的

10、大型建筑物和科研項目變形觀測二級0.50中等精度要求的建筑物和科研項目變形觀測；重要建筑物主體傾斜觀測、場地滑坡觀測三級1.50低精度要求的建筑物變形觀測；一般建筑物主體傾斜觀測、場地滑坡觀測注：觀測點測站高差中誤差，系指幾何水準(zhǔn)測量測站高差中誤差或靜力水準(zhǔn)測量相臨觀測點相對高差中誤差；沉降水準(zhǔn)測量閉合差要求：一級小于0.3mm，二級小于1.0mm（其中n為測站數(shù)）檢測依據(jù)建筑變形測量規(guī)范 JGJ 8 - 2007建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 GB50007 - 2002建筑物沉降觀測方法 DGJ32/J18 - 2006工程測量規(guī)范 GB 50026 - 20072. 變形測量的精度等級確定原則 對

11、一個實際工程，變形測量的精度等級應(yīng)先根據(jù)各類建（構(gòu)）筑物的變形允許值按表1-2和表1-3的規(guī)定進行估算，然后按以下原則確定：（1）當(dāng)僅給定單一變形允許值時，應(yīng)按所估算的觀測點精度選擇相應(yīng)的精度等級；（2）當(dāng)給定多個同類型變形允許值時，應(yīng)分別估算觀測點精度，并應(yīng)根據(jù)其中最高精度選擇相應(yīng)的精度等級；（3）當(dāng)估算出的觀測點精度低于表1-1中三級精度的要求時，宜采用三級精度；（4）對于未規(guī)定或難以規(guī)定變形允許值的觀測項目，可根據(jù)設(shè)計、施工的原則要求，參考同類或類似項目的經(jīng)驗，對照表1-1的規(guī)定，選取適宜的精度等級。6）建筑物變形觀測的頻率在施工過程中，頻率應(yīng)大些，一般有三天、七天、半月三種周期，到了竣

12、工投產(chǎn)以后，頻率可小一些，一般有一個月、兩個月、三個月、半年及一年等不同的周期。在施工期間也可以按荷載增加的過程進行觀測，即從觀測點埋設(shè)穩(wěn)定后進行第一次觀測，當(dāng)荷載增加到25時觀測一次，以后每增加15觀測一次?？⒐ず?，一般第一年觀測四次，第二年觀測兩次，以后每年一次。在掌握了一定的規(guī)律或者變形穩(wěn)定后，可減少觀測次數(shù)。這種根據(jù)日歷計劃（或荷載增加量）進行的變形觀測稱為正常情況下的系統(tǒng)觀測。7）當(dāng)建筑變形觀測中發(fā)生下列情況之一時，必須立即報告委托方，同時應(yīng)及時增加觀測次數(shù)或調(diào)整變形測量方案：變形量或變形速率出現(xiàn)異常變化；變形量達到或超出預(yù)警值；周邊或開挖面出現(xiàn)塌陷，滑坡；建筑本身、周邊建筑及地表出

13、現(xiàn)異常；由于地震、暴雨、凍融等自然災(zāi)害引起的其他變形異常情況。圖2-1 TC2003全站儀1.4 高精度的變形觀測儀器1）精密角度測量儀器TC2003全站儀TC2003全站儀是瑞士徠卡（Leica）公司生產(chǎn)的，其外貌如圖1-1所示。整個儀器的結(jié)構(gòu)可分成三大部分，即測角系統(tǒng)、測距系統(tǒng)、測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。這三部分系統(tǒng)的功能的執(zhí)行和控制，由附設(shè)在儀器內(nèi)的電子控制主板、存儲卡板和馬達控制板來完成。為實現(xiàn)高精度的測量，TC2003全站儀采用了有別于其它全站儀的許多獨特先進技術(shù)，這些技術(shù)在進一步提高全站儀的性能和品質(zhì)方面，發(fā)揮了十分有效的作用。此外，發(fā)展了“開放的測量世界(OSW)”的新理念，即通過使用統(tǒng)

14、一標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)、接口和數(shù)據(jù)格式，把測量和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)有機地結(jié)合起來，為儀器的互相兼容、數(shù)據(jù)的共享，創(chuàng)造了條件。TC2003全站儀在電子測角中，采用動態(tài)角度掃描系統(tǒng)，與其他測角系統(tǒng)相比，這是一個重大突破。這種動態(tài)角度掃描系統(tǒng)可徹底消除度盤的分劃誤差和偏心誤差，極大地提高了測角精度。另外，測量儀器的豎軸傾斜誤差，不能采用盤左、盤右取平均的方法加以消除，因此，TC2003附設(shè)有一些液體補償器，在儀器粗略整平后，可以精確測出距嚴(yán)格整平時的偏離值，按相應(yīng)計算公式對所測值進行改正，從而獲得準(zhǔn)確的測值。TC2003全站儀的測距標(biāo)稱精度為（1mm1ppmD），測角精度為0.5。它是目前世界上精度最高的全

15、站儀之一，多用于精度要求很高的精密工程測量和變形測量。圖2-2 徠卡自動變形監(jiān)測系統(tǒng)對九龍南線工程高速鐵路做連續(xù)沉降監(jiān)測2）精密長度測量儀器ME5000測距儀在變形觀測中，對距離測量的精度要求較高，同時，待測距離有長短，依靠傳統(tǒng)的儀器和手段已有不足，下面介紹一種精密長度測量儀器ME3000測距儀。圖1-3 ME5000測距儀ME3000是瑞士克恩廠生產(chǎn)的高精度光電測距儀，其測程為3km，標(biāo)稱精度為（0.2mm1.0ppmD），目前已廣泛用于大地變形和工程變形觀測以及其它高精度測距工作。由于這種儀器具有優(yōu)越的性能，因此幾乎取代了常規(guī)的銦瓦尺的基線丈量。ME3000采用氙氣放電管發(fā)射的光作為光源，

16、放電管每秒產(chǎn)生100次持續(xù)1s的閃光，其有效光譜長0.435m，介乎可見光的綠藍光之間。測距調(diào)制脈沖信號由微波諧振器產(chǎn)生，脈沖寬度為40s，其調(diào)制頻率高達500MHZ，相當(dāng)于精測尺長度U/0.30m，由于采用了精密的可變光路移相系統(tǒng)，其分辨能力為0.06mm，儀器最后顯示距離到0.1mm。ME3000的儀器外形如圖1-3所示，主機通過支架與基座聯(lián)結(jié)，可架設(shè)在測點的腳架或觀測墩上，右側(cè)的小望遠鏡用以照準(zhǔn)目標(biāo)。具體操作和注意事項請參閱ME3000使用說明書。圖2-4 Ni002自動安平水準(zhǔn)儀3）精密高差測量儀器Ni002自動安平水準(zhǔn)儀Ni002的外形如圖1-4所示，這種儀器的左右兩側(cè)都安置有調(diào)焦螺

17、旋、測微螺旋和水平微動螺旋，但卻沒有水平方向的制動設(shè)備。其目鏡可以在儀器上沿水平方向旋轉(zhuǎn)，這樣，觀測員不必移動觀測位置，就可照準(zhǔn)不同方向上的水準(zhǔn)尺。這些特點，使得Ni002對作業(yè)環(huán)境具有很強的適應(yīng)能力。Ni002的測微器，是使物鏡在與視線嚴(yán)格成垂直的直線導(dǎo)軌中移動，視線作平移而達到測微的目的。測微量測范圍為5mm，可配合分格為5mm的銦瓦水準(zhǔn)尺作業(yè)。當(dāng)儀器傾斜時，平面反射鏡可以自由擺動，最終靜止在垂直位置上。這樣可使來自水平方向的光線經(jīng)平面反射擺鏡的反射正確投射在十字絲分劃板上，也就是將水平視線在水準(zhǔn)標(biāo)尺上讀數(shù)的分劃數(shù)構(gòu)象在十字絲的分劃板上。在目鏡視場中可以讀取水準(zhǔn)尺和測微器分劃讀數(shù)，同時還可

18、以看到圓水準(zhǔn)氣泡的影像。4）徠卡HDSHDS是High Definition Surveying（高清晰測量）的縮寫，是瑞士徠卡測量系統(tǒng)對三維激光掃描技術(shù)的重新定義。徠卡HDS3000型三維激光掃描儀是HDS產(chǎn)品家族中的旗艦產(chǎn)品，應(yīng)用于工程掃描領(lǐng)域，可以高清晰高密度地獲得物體的外形數(shù)據(jù)。三維激光掃描技術(shù)是一項嶄新的測量技術(shù)，可以毫不夸張的講，它的應(yīng)用范圍只受工程師想象力的限制。徠卡HDS系統(tǒng)提交給用戶的最終產(chǎn)品有兩種：一是二維的平面成果。比如建筑物的平面圖、立面圖、船體的線形數(shù)據(jù)等；二是三維成果，比如飛機的三維模型、地面的三維表面模型等等。5）GPS技術(shù) 徠卡公司率先于1999年承建了世界上第

19、一個采用GPS技術(shù)用于大橋監(jiān)測的項目香港青馬大橋。之后又在山東黃河大橋、江陰大橋等采用徠卡公司的軟硬技術(shù)進行GPS大橋健康結(jié)構(gòu)監(jiān)測。圖2-6 徠卡最新Spider中心化RTK概念在江陰長江大橋GPS三維位移監(jiān)測中的應(yīng)用三、建筑物的沉降觀測(一)、概念建筑物在施工期間及竣工后，由于自然條件即建筑物地基的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、大氣溫度、土壤的物理性質(zhì)等的變化和建筑物本身的荷重、結(jié)構(gòu)、型式及動荷載的作用，建筑物產(chǎn)生均勻或不均勻的沉降，尤其不均勻沉降將導(dǎo)致建筑物開裂、傾斜甚至倒塌。建筑物沉降觀測是通過采用相關(guān)等級及精度要求的水準(zhǔn)儀，通過在建筑物上所設(shè)置的若干觀測點定期觀測相對于建筑物附近的水準(zhǔn)點的高差隨

20、時間的變化量，獲得建筑物實際沉降的變化或變形趨勢，并判定沉降是否進入穩(wěn)定期和是否存在不均勻沉降對建筑物的影響，建筑物沉降觀測應(yīng)測定建筑及地基的沉降量、沉降差及沉降速度。1）沉降觀測的目的監(jiān)測建筑物在垂直方向上的位移（沉降），以確保建筑物及其周圍環(huán)境的安全。建筑物沉降觀測應(yīng)測定建筑物地基的沉降量、沉降差及沉降速度并計算基礎(chǔ)傾斜、局部傾斜、相對彎曲及構(gòu)件傾斜。2）沉降產(chǎn)生的主要原因（1）自然條件及其變化，即建筑物地基的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、大氣溫度、土壤的物理性質(zhì)等；（2）與建筑物本身相聯(lián)系的原因，即建筑物本身的荷重、建筑物的結(jié)構(gòu)、型式及動荷載（如風(fēng)力、震動等）的作用。3）沉降觀測原理定期地測量觀測

21、點相對于穩(wěn)定的水準(zhǔn)點的高差以計算觀測點的高程，并將不同時間所得同一觀測點的高程加以比較，從而得出觀測點在該時間段內(nèi)的沉降量：式中：i表示觀測點點號；j表示觀測期數(shù)。(二)沉降觀測的幾個主要參數(shù)和基本概念：高程的概念絕對高程：地面點到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離，稱為該點的絕對高程，也叫“海拔”。建筑標(biāo)高：在工程設(shè)計中，每一個獨立的單位工程都有它自身的高度起算面，一般取首層室內(nèi)地坪高度為0.000，單位工程本身各部位的高度都是以0.000為起算面算起的相對標(biāo)高，叫建筑標(biāo)高。設(shè)計高程：工程設(shè)計人員在施工圖中明確給出該單位工程的0.000相當(dāng)于絕對高程值，這個確定的絕對高程值叫設(shè)計高程，也叫設(shè)計標(biāo)高。相對高

22、程：當(dāng)引用絕對高程有困難時，可采用假定的水準(zhǔn)面作為起算高程的基準(zhǔn)面，地面點到假定水準(zhǔn)面的鉛垂距離，稱為相對高程。高差：兩個地面點之間的高程差稱為高差。水準(zhǔn)點（BM）：水準(zhǔn)點有永久性和臨時性兩種。由測繪部門，按國家規(guī)范埋設(shè)和測定的已知高程的固定點，作為在其附近進行水準(zhǔn)測量時的高程依據(jù)，叫永久水準(zhǔn)點。誤差的概念系統(tǒng)誤差：在等精度觀測中，對一個量進行多次觀測，如果誤差在大小、符號上表現(xiàn)出一致的傾向，或者按一定的規(guī)律變化，或保持常數(shù)，這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。偶然誤差：在等精度觀測中，對一個量進行多次觀測，如果誤差的大小和符號沒有規(guī)律性，這種誤差稱為偶然誤差。中誤差（均方誤差）m：數(shù)理統(tǒng)計學(xué)中叫標(biāo)準(zhǔn)差，在

23、一組觀測條件相同的觀測值中，各觀測值與真值之差叫做真誤差，以i 表示，觀測次數(shù)為n， 則表示該組觀測值的中誤差（均方誤差）m的計算式為：式中：n是觀測值的個數(shù)；m值小即表示觀測精度較好，反之表示觀測精度差。允許誤差：又稱極限誤差或限差，是指在一定觀測條件下偶然誤差絕對值不應(yīng)超過的限值。是區(qū)分觀測成果是否合格的界限。在測量中常取23倍中誤差作為允許誤差。閉合差：由一個已知高程點起，按一個環(huán)線向施工現(xiàn)場各欲求高程點引測后，又閉合回到起始的已知高程點，各段高差的總和即為閉合差。平差：在水準(zhǔn)路線上有若干個待求高程點，如果測得誤差在允許范圍內(nèi)，則認(rèn)為各測站產(chǎn)生的誤差是相等的，對閉合差要按測站數(shù)成正比例反

24、符號分配，即對高差進行改正使閉合差等于零。該調(diào)整計算過程即為平差。(三)、檢測依據(jù)1、建筑變形測量規(guī)范JGJ 820072、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GB 5000720023、工程測量規(guī)范GB50026-20074、建筑物沉降觀測方法DGJ32/J18-20065、建筑沉降觀測的精度等級確定原則（1）地基基礎(chǔ)設(shè)計為甲級的建筑及有特殊要求的建筑沉降觀測，應(yīng)根據(jù)表1-3規(guī)定的建筑地基變形允許值，按以下3-1和3-2兩式估算觀測點測站高差中誤差后，按下列原則確定精度級別： （3-1） （3-2）其中ms和ms應(yīng)按表1-2確定。式中ms為沉降量s的觀測中誤差（mm）；ms為沉降差s的觀測中誤差（mm）；Q

25、H為網(wǎng)中最弱觀測點高程（H）的權(quán)倒數(shù)；Qh為網(wǎng)中待求觀測點間高差（h）的權(quán)倒數(shù)。當(dāng)僅給定單一變形允許值時，應(yīng)按所估算的觀測點精度選擇相應(yīng)的精度等級；當(dāng)給定多個同類型變形允許值時，應(yīng)分別估算觀測點精度，并應(yīng)根據(jù)其中最高精度選擇相應(yīng)的精度等級當(dāng)估算出的觀測點精度低于表1-1中三級精度的要求時，應(yīng)采用三級精度。（2）對于未規(guī)定或難以規(guī)定變形允許值的觀測項目，可根據(jù)設(shè)計、施工的原則要求，參考同類或類似項目的經(jīng)驗，對照表1-1的規(guī)定，選擇適應(yīng)的精度等級。（3）當(dāng)需要采用特級精度時，應(yīng)對作業(yè)過程和方法作出專門的設(shè)計和論證后實施。(四)、儀器設(shè)備及檢測環(huán)境1、精密水準(zhǔn)儀儀器精度要求沉降觀測精度宜采用級水準(zhǔn)測

26、量的要求，應(yīng)使用DS 05或DS1級精密水準(zhǔn)儀和銦鋼水準(zhǔn)尺進行。水準(zhǔn)儀的角不得大于15、補償式自動安平水準(zhǔn)儀的補償誤差絕對值不得大于0.2。DS 05、DS1級精密水準(zhǔn)儀的技術(shù)參數(shù) 表3-1技術(shù)參數(shù)項目水準(zhǔn)儀型號DS 05DS1每千米往返平均高差中誤差0.5mm/km1mm/km望遠鏡放大倍率40倍40倍望遠鏡有效孔徑（mm）6050管狀水準(zhǔn)器格值10/2mm10/2mm測微器有效量測范圍（mm）55測微器最小分格值（mm）0.050.05精密水準(zhǔn)儀的檢驗、校正精密水準(zhǔn)儀的基本構(gòu)造精密水準(zhǔn)儀的構(gòu)造使用方法安平：安平方法與普通水準(zhǔn)儀大致相同。不過此儀器長水準(zhǔn)靈敏度極高，氣泡動蕩靜止較慢，應(yīng)注意將

27、腳架安踏牢固，安平時先使圓水準(zhǔn)大致居中，為了盡量提高視線，減少地面折光影響，儀器架應(yīng)盡量架高。在瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺之后用微傾螺旋作精確居中，此時只需稍微轉(zhuǎn)動一下即可。螺旋轉(zhuǎn)動的方向與氣泡像相對移動方向是一致的。（圖3-1）。 圖3-1讀尺：精密水準(zhǔn)儀配有銦鋼水準(zhǔn)尺，尺面分左右兩條刻劃的起點數(shù)值不同，測量時兩尺都要讀數(shù)，彼此校對。尺上每小格1cm，每二格注一字，由尺上直接讀至厘米，零碎讀數(shù)由光學(xué)測微計直讀至0.1mm，估讀至0.01mm，在瞄準(zhǔn)后，轉(zhuǎn)動測微計螺旋，尺像隨之上下移動，使橫線一端的楔形夾線恰好夾住尺上記得劃線。如圖9-9左尺（或稱主尺）讀數(shù)為148mm，測微讀數(shù)為0.647cm，此讀數(shù)為主尺

28、148.647cm。然而進行右尺（或稱為副尺）讀數(shù)，每一相同高度主副尺讀數(shù)總是相差301.550cm，由此可以核對讀數(shù)。校正a、圓水泡的校正目的：使圓水泡軸線垂直，以便安平。校正方法：用長水準(zhǔn)管使縱軸確切垂直，然后校正之，使圓水泡氣泡居中，其步驟如下：撥轉(zhuǎn)望遠鏡使之垂直于一對水平螺旋，用圓水泡粗略安平，再用微傾螺旋使長水準(zhǔn)氣泡居中微傾螺旋之讀數(shù)，撥轉(zhuǎn)儀器180，倘氣泡偏差，仍用微傾螺旋安平，又得一讀數(shù)，旋轉(zhuǎn)微傾螺旋至兩讀數(shù)之平均數(shù)。此時長水準(zhǔn)軸線已與縱軸垂直。接頭再用水平螺旋安平長水準(zhǔn)管水泡居中，則縱軸即垂直。轉(zhuǎn)動望遠鏡至任何位置氣泡像符合差不大于1mm?？v軸不宜旋得過緊，以免損壞水準(zhǔn)盒。b、

29、微傾螺旋上刻度指標(biāo)差的改正上述進行使長水準(zhǔn)軸線與縱軸垂直的步驟中，曾得到微傾螺旋兩數(shù)之平均數(shù)，當(dāng)微傾螺旋對準(zhǔn)此數(shù)時，則長水準(zhǔn)軸線應(yīng)與縱軸垂直，此數(shù)本應(yīng)為零，倘不對零線，則有指標(biāo)差，可將微傾螺旋外面周圍三個小螺旋各松開半轉(zhuǎn)，輕輕旋動螺旋頭至指標(biāo)恰指“0”線為止，然后重新旋緊小螺旋。在進行此項工作時，長水準(zhǔn)必須始終保持居中，即氣泡保持符合狀態(tài)。c、長水準(zhǔn)的校正目的：是使水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸（即無交叉誤差）。檢驗：安平儀器后，在距儀器約50m處豎立一水準(zhǔn)尺。水準(zhǔn)儀三個腳螺旋的位置應(yīng)如圖9-6所示，其中兩腳螺旋的連線與儀器至標(biāo)尺的連線相垂直。將儀器整平，使水準(zhǔn)管氣泡嚴(yán)格居中，用橫絲的中心部位在尺上讀數(shù)

30、。然后將兩個腳螺旋相對的旋轉(zhuǎn)12整周，使水準(zhǔn)儀向另一側(cè)傾斜，此時橫絲所對尺上讀數(shù)必已變動，旋轉(zhuǎn)微傾螺旋，使十字絲交點處讀數(shù)保持不變，查看氣泡是否偏離中心，如有偏離，記住氣泡偏離中心的方向（如偏向目鏡端或物鏡端）。使腳螺旋恢復(fù)原來位置，并旋轉(zhuǎn)微傾螺旋使氣泡成中，此時橫絲所對尺上讀數(shù)仍為原來數(shù)值。然后再以前次相反的方向旋轉(zhuǎn)腳螺旋12整周。使水準(zhǔn)儀向另一側(cè)傾斜，同時旋轉(zhuǎn)微傾螺旋體操十字絲交點處讀數(shù)不變，再查看氣泡有無偏離中心現(xiàn)象，或偏離哪一端。如通過兩次檢查，氣泡始終居中或僅偏于同一端，說明水準(zhǔn)軸與視準(zhǔn)軸平行。若氣泡一次偏于目鏡而另一次偏于物鏡端，則說明此項條件不滿足，即有交叉誤差的存在。校正：用水

31、準(zhǔn)管上左右兩校正螺旋一松一緊使氣泡居中。此項檢驗與校正要重復(fù)進行，直至滿足條件。2、檢測環(huán)境要求應(yīng)在標(biāo)尺分劃線呈像清晰和穩(wěn)定的條件下進行觀測。不得在日出后或日出前約半小時、太陽中天前后、風(fēng)力大于四級、氣溫突變時以及標(biāo)尺分劃線的呈像跳動而難以照準(zhǔn)時進行觀測。晴天觀測時，應(yīng)用測傘為儀器遮蔽陽光。觀測工作開始前30分鐘須將水準(zhǔn)儀安裝好置于露天陰影下，使儀器溫度與大氣溫度相同。（五）沉降觀測高程基準(zhǔn)點的布設(shè)和測量1、基準(zhǔn)點的布設(shè)要求建筑沉降觀測應(yīng)設(shè)置基準(zhǔn)點，當(dāng)基準(zhǔn)點離所測建筑距離較遠時還可加設(shè)工作基點。對特級沉降觀測的基準(zhǔn)點數(shù)不應(yīng)少于4個，其他級別沉降觀測的基準(zhǔn)點數(shù)不應(yīng)少于3個，工作基點可根據(jù)需要設(shè)置

32、?；鶞?zhǔn)點和工作基點應(yīng)形成閉合環(huán)或形成由附合路線構(gòu)成的結(jié)點網(wǎng)?；鶞?zhǔn)點應(yīng)設(shè)置在位置穩(wěn)定，易于長期保存的地方，并應(yīng)定期復(fù)測。基準(zhǔn)點在建筑施工過程中12月復(fù)測一次，穩(wěn)定后每季度或每半年復(fù)測一次。當(dāng)觀測點測量成果出現(xiàn)異常，或測區(qū)受到地震、洪水、爆破等外界因素影響時，需及時進行復(fù)測，并對其穩(wěn)定性進行分析?；鶞?zhǔn)點的標(biāo)石應(yīng)埋設(shè)在基巖層或原狀土層中，在建筑區(qū)內(nèi)，點位與鄰近建筑的距離應(yīng)大于建筑基礎(chǔ)最大寬度的2倍，標(biāo)石埋深應(yīng)大于鄰近建筑基礎(chǔ)的深度。在建筑物內(nèi)部的點位，標(biāo)石埋深應(yīng)大于地基土壓縮層的深度?；鶞?zhǔn)點和工作基點應(yīng)避開交通干道、地下管線、倉庫堆棧、水源地、河岸、松軟填土、滑坡地段、機器振動區(qū)以及其他可能使標(biāo)石、

33、標(biāo)志易遭腐蝕和破壞的地方。2、高程基準(zhǔn)點的測量要求高程控制測量宜使用水準(zhǔn)測量方法。對于二、三級沉降觀測的高程控制測量，當(dāng)不便使用水準(zhǔn)測量時，可使用電磁波測距三角高程測量方法。幾何水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求儀器精度要求和觀測方法 表3-2變形測量等級儀器型號水準(zhǔn)尺觀測方法儀器i角要求特級DSZ05或DS05銦瓦合金標(biāo)尺光學(xué)測微法10一級DSZ05或DS05銦瓦合金標(biāo)尺光學(xué)測微法15二級DS05或DS1銦瓦合金標(biāo)尺光學(xué)測微法15三級DS1銦瓦合金標(biāo)尺光學(xué)測微法20DS3木質(zhì)標(biāo)尺中絲讀數(shù)法注：光學(xué)測微法和中絲讀數(shù)法的每測站觀測順序和方法，應(yīng)按現(xiàn)行國家水準(zhǔn)測量規(guī)范的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。水準(zhǔn)觀測的技術(shù)指標(biāo) 表3-3等

34、級視線長度前后視距差前后視距累積差視線高度特級10m0.3m0.5m0.8m一級30m0.7m1.0m0.5m二級50m2.0m3.0m0.3m三級75m5.0m8.0m0.2m水準(zhǔn)觀測的限差要求（單位：mm） 表3-4等級基輔分劃（黑紅面）讀數(shù)之差基輔分劃（黑紅面）所測高差之差往返較差及附合或環(huán)線閉合差單程雙測站所測高差較差檢測已測測段高差之差特級0.150.20.10.070.15一級0.30.50.30.20.45二級0.50.71.00.71.5三級光學(xué)測微法1.01.53.02.04.5中絲讀數(shù)法2.03.0注：n為測站數(shù)。(六)、沉降觀測點的布置方法與要求1、沉降觀測點的布置沉降觀

35、測點的位置以能全面反映建筑物地基變形特征，并結(jié)合地質(zhì)情況及建筑結(jié)構(gòu)特點確定，點位宜選設(shè)在下列位置：建筑物的四角、核心筒四角、大轉(zhuǎn)角處及沿外墻每1015處或每隔23根柱基上。高低層建筑物、新舊建筑物、縱橫墻等交接處的兩側(cè)。建筑物裂縫、后澆帶和沉降縫兩側(cè)、基礎(chǔ)埋深相差懸殊外、人工地基與天然地基接壤處、不同結(jié)構(gòu)的分界處及填挖方分界處。寬度大于等于15或小于15而地質(zhì)復(fù)雜以及膨脹土地區(qū)的建筑物，在承重內(nèi)隔墻中部設(shè)內(nèi)墻點，在室內(nèi)地面中心及四周設(shè)地面點。鄰近堆置重物處、受振動有顯著影響的部位及基礎(chǔ)下的暗浜（溝）處?？蚣芙Y(jié)構(gòu)建筑物的每個或部分柱基上或沿縱橫軸線設(shè)點。片筏基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)底板或接近基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)部分

36、之四角處及其中部位置。重型設(shè)備基礎(chǔ)和動力設(shè)備基礎(chǔ)的四角、基礎(chǔ)型式或埋深改變處以及地質(zhì)條件變化處兩側(cè)。電視塔、煙囪、水塔、油罐、煉油塔、高爐等高聳建筑物，沿周邊在與基礎(chǔ)軸線相交的對稱位置上布點，點數(shù)不少于4個。2、沉降觀測標(biāo)志的形式與埋設(shè)要求沉降觀測標(biāo)志可根據(jù)不同的建筑結(jié)構(gòu)類型和建筑材料，采用墻（柱）標(biāo)志、基礎(chǔ)標(biāo)志和隱蔽式標(biāo)志（用于賓館等高級建筑物）等型式。各類標(biāo)志的立尺部位應(yīng)加工成半球形或有明顯的突出點，并涂上防腐劑。標(biāo)志的埋設(shè)位置應(yīng)避開如雨水管、窗臺線、暖氣片、暖水管、電氣開關(guān)等有礙設(shè)標(biāo)與觀測的障礙物，并應(yīng)視立尺需要離開墻（柱）面和地面一定距離。隱蔽式沉降觀測點標(biāo)志的型式，可按圖1、圖2、圖

37、3的規(guī)格埋設(shè)。圖窨井式標(biāo)志 圖盒式標(biāo)志（適用于建筑物內(nèi)部埋設(shè)，單位：mm） （適用于設(shè)備基礎(chǔ)上埋設(shè)，單位：mm）圖螺栓式標(biāo)志 （適用于墻體上埋設(shè)，單位：mm）3、沉降觀測方法與觀測要求沉降觀測的周期和觀測時間：建筑物施工階段的觀測，應(yīng)隨施工進度及時進行。一般建筑，可在基礎(chǔ)完工后或地下室砌完后開始觀測，大型、高層建筑，可在基礎(chǔ)墊層或基礎(chǔ)底部完成后開始觀測。觀測次數(shù)與間隔時間應(yīng)視地基與加荷情況而定。民用高層建筑可每加高15層觀測一次；工業(yè)建筑可按不同施工階段（如回填基坑、安裝柱子和屋架、砌筑墻體、設(shè)備安裝等）分別進行觀測。如建筑物均勻增高，應(yīng)至少在增加荷載的25、50、75和100時各測一次。施工

38、過程中如暫時停工，在停工時及重新開工時應(yīng)各觀測一次。停工期間，可每隔23個月觀測一次。建筑物使用階段的觀測次數(shù)，應(yīng)視地基土類型和沉降速度大小而定。除有特殊要求者外，一般情況下，可在第一年觀測34次，第二年觀測23次，第三年后每年1次，直至穩(wěn)定為止。在觀測過程中，如有基礎(chǔ)附近地面荷載突然增減、基礎(chǔ)四周大量積水、長時間連續(xù)降雨等情況，均應(yīng)及時增加觀測次數(shù)。當(dāng)建筑物突然發(fā)生大量沉降、不均勻沉降或嚴(yán)重裂縫時，應(yīng)立即進行逐日或23天一次的連續(xù)觀測。（2）沉降觀測點的觀測方法和技術(shù)要求作業(yè)中應(yīng)遵守的規(guī)定：觀測應(yīng)在成像清晰、穩(wěn)定時進行；儀器離前后視水準(zhǔn)尺的距離，應(yīng)力求相等，并不大于50m；前后視觀測，應(yīng)使用

39、同一把水準(zhǔn)尺；經(jīng)常對水準(zhǔn)儀及水準(zhǔn)標(biāo)尺的水準(zhǔn)器和角進行檢查。當(dāng)發(fā)現(xiàn)觀測成果出現(xiàn)異常情況并認(rèn)為與儀器有關(guān)時，應(yīng)及時進行檢驗與校正。為保證沉降觀測成果的正確性，在沉降觀測中應(yīng)做到五固定：即定水準(zhǔn)點，定水準(zhǔn)路線，定觀測方法，定儀器，定觀測人員。首次觀測值是計算沉降的起始值，操作時應(yīng)特別認(rèn)真、仔細，并應(yīng)連續(xù)觀測兩次取其平均值，以保證觀測成果的精確度和可靠性每測段往測與返測的測站數(shù)均應(yīng)為偶數(shù)，否則應(yīng)加入標(biāo)尺零點差改正。由往測轉(zhuǎn)向返測時，兩標(biāo)尺應(yīng)互換位置，并應(yīng)重新整置儀器。在同一測站上觀測時，不得兩次調(diào)焦。轉(zhuǎn)動儀器的傾斜螺旋和測微鼓時，其最后旋轉(zhuǎn)方向，均應(yīng)為旋進。每次觀測均需采用環(huán)形閉合方法或往返閉合方法，

40、當(dāng)場進行檢查。其閉合差應(yīng)在允許閉合差范圍內(nèi)。在限差允許范圍內(nèi)的觀測成果，其閉合差按測站數(shù)進行分配，計算高程。（4）沉降是否進入穩(wěn)定階段，有幾種方法進行判斷：根據(jù)沉降量與時間關(guān)系曲線來判定；對重點觀測和科研觀測工程，若最后三期觀測中，每期沉降量均不大于倍測量中誤差，則可認(rèn)為已進入穩(wěn)定階段； 對于一般觀測工程，若沉降速度小于0.010.04mm/d，可認(rèn)為已進入穩(wěn)定階段，具體取值宜根據(jù)各地區(qū)地基土的壓縮性確定。8）沉降觀測的工作方式“分級觀測”方式。將沉降觀測的布點分為三級：水準(zhǔn)基點、工作基點和沉降觀測點，沉降觀測分兩級進行：（1）水準(zhǔn)基點工作基點；（2）工作基點沉降觀測點。如果建筑物施工場地不大

41、，則可不必分級觀測，但水準(zhǔn)點應(yīng)至少布設(shè)3個，并選擇其中最穩(wěn)定的一個點作為水準(zhǔn)基點。(七)觀測結(jié)果與結(jié)果判定1、觀測工作結(jié)束后，應(yīng)提交下列成果：沉降觀測成果表；沉降觀測點位分布圖；工程平面位置圖及基準(zhǔn)點分布圖；（荷載、時間、沉降量）曲線圖（視需要提交）；建筑物等沉降曲線圖（如觀測點數(shù)量較少可不提交）；沉降觀測分析報告。2、根據(jù)沉降量與時間關(guān)系曲線判定沉降是否進入穩(wěn)定階段。對重點觀測和科研觀測工程，若最后三個周期觀測中每周期沉降量不大于倍測量中誤差可認(rèn)為已進入穩(wěn)定階段。一般觀測工程，若最后100d的沉降速率小于0.010.04/，可認(rèn)為已進入穩(wěn)定階段，具體取值宜根據(jù)各地區(qū)地基土的壓縮性確定。(六)

42、、實例沉降觀測實例1、概況某住宅樓為三層結(jié)構(gòu)，施工期間需對該樓進行六次沉降觀測，布設(shè)沉降觀測點共6個，具體點位布置見下圖：2、檢測儀器水準(zhǔn)儀DS1型；2m精密銦鋼水準(zhǔn)標(biāo)尺（兩根）；3、現(xiàn)場觀測 此次沉降觀測采用儀器兩次測高法進行觀測；現(xiàn)場觀測時，整個觀測過程為一閉合回路；受現(xiàn)場條件限制時，可使用適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)點進行觀測。4、原始記錄整理每次觀測結(jié)束后，應(yīng)及時計算出每次觀測后各個測點的相對高程，同時計算出各個測點的本次沉降量和累計沉降量。計算如下：、本次沉降本次高程-上次高程、累計沉降本次高程-首次高程六次沉降觀測匯總結(jié)果見下表沉 降 觀 測 成 果 表 表3-4觀測點第1次第2次第3次第4次第5次第

43、6次沉降量(mm)沉降量(mm)沉降量(mm)沉降量(mm)沉降量(mm)沉降量(mm)本次累計本次累計本次累計本次累計本次累計本次累計10.000.002.082.082.034.111.655.760.836.590.356.9420.000.001.571.57.514.081.475.550.696.240.226.4630.000.001.831.832.554.381.615.990.636.620.206.8240.000.001.361.362.764.122.126.240.756.990.317.3050.000.001.511.512.153.661.905.560.58

44、6.140.276.4160.000.001.701.701.913.611.825.430.606.030.166.195、觀測結(jié)果總結(jié)、沉降量時間曲線圖(S-t)取1#測點、2#測點、4#測點、6#測點為例，沉降量時間曲線圖如下所示：、沉降速率時間曲線圖(V-t)取1#測點、2#測點、4#測點、6#測點為例，沉降速率時間曲線圖如下所示：從沉降觀測成果中可得，自2004年03月01日2004年05月16日, 該樓的平均沉降量為6.69mm，最大沉降量為4#測點7.30mm，最小沉降量為6#測點6.19mm。最近一次平均沉降速率為0.0168mm/d，其中最近一次最大沉降速率為1#測點，最大值

45、0.0233mm/d。4）沉降觀測中常遇到的問題及其處理(1) 曲線在首次觀測后即發(fā)生回升現(xiàn)象 在第二次觀測時即發(fā)現(xiàn)曲線上升，至第三次后，曲線又逐漸下降。發(fā)生此種現(xiàn)象，一般都是由于首次觀測成果存在較大誤差所引起的。此時，如周期較短，可將第一次觀測成果作廢，而采用第二次觀測成果作為首測成果。因此，為避免發(fā)生此類現(xiàn)象，編者建議首次觀測應(yīng)適當(dāng)提高測量精度，認(rèn)真施測，或進行兩次觀測，以資比較，確保首次觀測成果可靠。(2) 曲線在中間某點突然回升發(fā)生此種現(xiàn)象的原因，多半是因為水準(zhǔn)基點或沉降觀測點被碰所致，如水準(zhǔn)基點被壓低，或沉降觀測點被撬高，此時，應(yīng)仔細檢查水準(zhǔn)基點和沉降觀測點的外形有無損傷。如果眾多沉

46、降觀測點出現(xiàn)此種現(xiàn)象，則水準(zhǔn)基點被壓低的可能性很大，此時可改用其它水準(zhǔn)點作為水準(zhǔn)基點來繼續(xù)觀測，并再埋設(shè)新水準(zhǔn)點，以保證水準(zhǔn)點個數(shù)不少于三個；如果只有一個沉降觀測點出現(xiàn)此種現(xiàn)象，則多半是該點被撬高（如果采用隱蔽式沉降觀測點，則不會發(fā)生此現(xiàn)象），如觀測點被撬后已活動，則需另行埋設(shè)新點，若點位尚牢固，則可繼續(xù)使用，對于該點的沉降量計算，則應(yīng)進行合理處理。(3) 曲線自某點起漸漸回升產(chǎn)生此種現(xiàn)象一般是由于水準(zhǔn)基點下沉所致。此時，應(yīng)根據(jù)水準(zhǔn)點之間的高差來判斷出最穩(wěn)定的水準(zhǔn)點，以此作為新水準(zhǔn)基點，將原來下沉的水準(zhǔn)基點廢除。另外，埋在裙樓上的沉降觀測點，由于受主樓的影響，有可能會出現(xiàn)屬于正常的漸漸回升現(xiàn)象

47、。(4) 曲線的波浪起伏現(xiàn)象 曲線在后期呈現(xiàn)微小波浪起伏現(xiàn)象，其原因一般是測量誤差所造成的。曲線在前期波浪起伏所以不突出，是因下沉量大于測量誤差之故；但到后期，由于建筑物下沉極微或已接近穩(wěn)定，因此在曲線上就出現(xiàn)測量誤差比較突出的現(xiàn)象。此時，可將波浪曲線改成為水平線。后期測量宜提高測量精度等級，并適當(dāng)?shù)匮娱L觀測的間隔時間。四、垂直偏差檢測（傾斜觀測）(一)、概念建筑物產(chǎn)生傾斜的原因主要有：地基沉降不均勻；建筑物體型復(fù)雜（有部分高重、部分低輕）形成不同荷載；施工未達到設(shè)計要求，承載力不夠；受外力作用，例如風(fēng)荷、地下水抽取、地震等。建筑物主體傾斜觀測，應(yīng)測定建筑物頂部觀測點相對于底部固定點或各層間上

48、層相對于下層觀測點的水平位移與高差，分別計算整體或分層的傾斜度、傾斜方向以及傾斜速度。對具有剛性建筑物的整體傾斜，亦可通過測量頂面或基礎(chǔ)的差異沉降來間接確定。(二)、檢測依據(jù)1、建筑變形測量規(guī)程JGJ 820072、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GB 5000720023、工程測量規(guī)范 GB50026-2007(三)、儀器設(shè)備及環(huán)境經(jīng)緯儀、激光鉛直儀、激光位移計、傾斜儀（如水管式傾斜儀、水平擺傾斜儀、氣泡傾斜儀或電子傾斜儀）。傾斜觀測應(yīng)避開強日照和風(fēng)荷載影響大的時間段。(四)、觀測點的布設(shè)與要求1、主體傾斜觀測點位的布設(shè)當(dāng)從建筑外部觀測時，測站點的點位應(yīng)選在與傾斜方向成正交的方向線上距照準(zhǔn)目標(biāo)1.52.

49、0倍目標(biāo)高度的固定位置。當(dāng)利用建筑物內(nèi)部豎向通道觀測時，可將通道底部中心點作為測站點；對于整體傾斜，觀測點及底部固定點應(yīng)沿著對應(yīng)測站點的建筑主體豎直線，在頂部和底部上下對應(yīng)布設(shè)；對于分層傾斜，應(yīng)按分層部位上下對應(yīng)布設(shè)；按前方交會法布設(shè)的測站點，基線端點的選設(shè)應(yīng)顧及測距或長度丈量的要求。按方向線水平角法布設(shè)的測站點，應(yīng)設(shè)置好定向點。2、主體傾斜觀測點位的標(biāo)志設(shè)置建筑物頂部和墻體上的觀測點標(biāo)志，可采用埋入式照準(zhǔn)標(biāo)志型式。有特殊要求時，應(yīng)專門設(shè)計。不便埋設(shè)標(biāo)志的塔形、圓形建筑物以及豎直構(gòu)件，可以照準(zhǔn)視線所切同高邊緣認(rèn)定的位置或用高度角控制的位置作為觀測點位。位于地面的測站點和定向點，可根據(jù)不同的觀測

50、要求，采用帶有強制對中設(shè)備的觀測墩或混凝土標(biāo)石。對于一次性傾斜觀測項目，觀測點標(biāo)志可采用標(biāo)記形式或直接利用符合位置與照準(zhǔn)要求的建筑物特征部位；測站點可采用小標(biāo)石或臨時性標(biāo)志。（五）主體傾斜觀測的精度要求（1）如果是通過測量建筑物頂點相對于底點的水平位移來確定建筑物的主體傾斜，則可根據(jù)給定的傾斜允許量，和建筑物整體性變形觀測中誤差不應(yīng)超過其變形允許值分量的1/10的要求，確定最終位移量觀測中誤差；再根據(jù)公式（4-91）或（4-92）估算單位權(quán)中誤差；最后根據(jù)表4-20的規(guī)定選擇位移測量的精度等級。（2）如果建筑具有足夠的整體結(jié)構(gòu)剛度，可通過測量建筑物基礎(chǔ)差異沉降來測量建筑物的整體傾斜，則先根據(jù)表

51、4-21，確定最終沉降量觀測中誤差；再根據(jù)4-20的規(guī)定選擇高程測量的精度等級。（六）觀測方法與觀測要求1、主體傾斜觀測的方法測定建筑物傾斜的方法有兩類：一、直接測定法；二、間接推定（通過測量建筑物基礎(chǔ)相對沉降的方法來確定建筑物的傾斜）。（1）直接測定法1）投點法。觀測時，應(yīng)在底部觀測點位置安置量測設(shè)施（如水平讀數(shù)尺等）。在每測站安置經(jīng)緯儀投影時，應(yīng)按正倒鏡法以所測每對上下觀測點標(biāo)志間的水平位移分量，按矢量相加法求得水平位移值（傾斜量）和位移方向（傾斜方向）。對需要觀測的建筑物，通常對建筑物的四個陽角進行傾斜觀測，綜合分析整棟建筑物的傾斜情況。經(jīng)緯儀的位置如圖1-24所示，其中要求經(jīng)緯儀應(yīng)設(shè)置

52、在離建筑物較遠的地方（距離最好大于1.5倍建筑物的高度），以減少儀器縱軸不垂直的影響。觀測時瞄準(zhǔn)墻頂一點M，向下投影得一點N，投影時經(jīng)緯儀在固定測站很好地對中嚴(yán)格整平，用盤左、盤右兩個度盤位置往下投影，分別量取水平距離，取其平均值即為NN1間的水平距離a。如圖1-25所示，另外，以M點為基準(zhǔn)，采用經(jīng)緯儀測出角度。H和H1也可用鋼尺直接量取，或用手持式激光測距儀測定。根據(jù)垂直角可按下式算出高度 （4-93）則建筑物的傾斜度i=a/H （4-94）建筑物該陽角的傾斜量i(H+H1) （4-95）最后，綜合分析四個陽角的傾斜度，即可描述整幢建筑物的傾斜情況。2）測水平角法。對塔形、圓形建筑物或構(gòu)件，

53、每測站的觀測，應(yīng)以定向點作為零方向，以所測各觀測點的方向值和至底部中心的距離，計算頂部中心相對底部中心的水平位移分量。對矩形建筑，可在每測站直接觀測頂部觀測點與底部觀測點之間的夾角或上層觀測點與下層觀測點之間的夾角，以所測角值與距離值計算整體的或分層的水平位移分量和位移方向。以煙囪為例，為精確測定中心傾斜進而確定其整體傾斜情況，可在離煙囪高1.52倍遠、且能觀測到煙囪勒角部分處、互相垂直的兩個方向上選定兩個測站，并做好固定標(biāo)志。在煙囪上標(biāo)出作為觀測用的標(biāo)志點1、2、3、4（或觀測特征點），再選定一個遠方的不動點為零方向。如下圖1所示，測站A以M為零方向，依次測出各標(biāo)志點的方向值，并計算上部中心的方向a=(2+3)/2 和勒角部分中心的方向b=(1+4)/2。再通過測量測站A點到煙囪中心的水平距離L1，即可計算出傾斜分量a1L1(b-a)。如下圖1所示。圖4 水平角法測定傾斜圖5 煙囪傾斜幾何尺寸示意圖然后移站到測站B，以N為零方向，依次觀測各標(biāo)志點的方向值，計算另一個方向煙囪上部