建筑物變形觀測和竣工總平面圖編繪培訓講義

測量學學第14章建筑物變變形觀測和竣工總平面面圖編繪10/26/2022114．1建筑物變形觀觀測概述隨隨著建筑筑物修建，建建筑物的基礎(chǔ)礎(chǔ)和地基所承承受的荷載不不斷增加，從從而引起基礎(chǔ)礎(chǔ)及其四周地地層變形，而而建筑物本身身固基礎(chǔ)變形形及外部荷載載與內(nèi)部應力力的作用，也也要發(fā)生變形形。這種變形形在一定范圍圍內(nèi)，可視為為正?，F(xiàn)象，，但超過某一一限度就會影影響建筑物的的正常使用，，嚴重的還會會危及建筑物物的安全。為為了建筑物的的安全使用，，研究變形的的原因和規(guī)律律，為建筑物物的設(shè)計、施施工、管理和和科學研究提提供可靠的資資料，在建筑筑物的施工和和運行管理期期間需要進行行建筑物的變變形觀測。10/26/202221.建筑物變形的的方式

包括括建筑物的沉沉降、傾斜、、裂縫和平移移。2.建筑物變形觀觀測的任務:周期性地對設(shè)設(shè)置在建筑物物上的觀測點點進行重復觀觀測，求得觀觀測點位置的的變化量。3.影響建筑物變變形觀測的主主要因素:觀測點的布設(shè)設(shè)、觀測的精精度與頻率。。10/26/202231)變形觀測的精精度要求，取取決于該建筑筑物預計的允允許變形值的的大小和進行行觀測的目的的。如如觀測的的目的是為了了確保建筑物物的安全，使使變形值不超超過某一允許許的數(shù)值，則則觀測的中誤誤差應小于允允許變形值的的1／10～l／20。例如，設(shè)計計部門允許某某大樓頂點的的允許偏移值值為120mm，以其1／20作為觀測中誤誤差，則觀測測精度為m=±6mm。如如果觀測目目的是為了研研究其變形過過程，則中誤誤差應比這個個數(shù)小得多。。通常，從實實用目的出發(fā)發(fā)，對建筑物物的觀測應能能反映1～2mm的沉降量。10/26/202242)觀測的頻率決決定于變形值值的大小和變變形速度，以以及觀測目的的。通通常要求求觀測的次數(shù)數(shù)既能反映出出變化的過程程，又不遺漏漏變化的時刻刻。一般在施施工過程中觀觀測頻率應大大些，周期可可以是三天、、七天、半月月等，到了竣竣工投產(chǎn)以后后，頻率可小小一些，一般般有一個月、、兩個月、三三個月、半年年及一年等周周期。除了按按周期觀測以以外，在遇到到特殊情況時時，有時還要要進行臨時觀觀測。10/26/2022514．2建筑物沉降降觀測建建筑物沉降降觀測是用用水準測量量的方法，，周期性地地觀測建筑筑物上的沉沉降觀測點點和水準基基點之間的的高差變化化值。14．2．1水準基點和和沉降觀測測點的布設(shè)設(shè)

（1）水準基點點的布設(shè)水水準基基點是沉降降觀測的基基準，因此此它的構(gòu)造造與埋設(shè)必必須保證穩(wěn)穩(wěn)定不變和和長久保存存。水準基基點應埋設(shè)設(shè)在建筑物物沉降影響響范圍之外外，距沉降降觀測點20～100m，觀測方便便，且不受受施工影響響的地方。。為了互相相檢核，水水準基點最最少應布設(shè)設(shè)三個。對對于擬測工工程規(guī)模較較大者，基基點要統(tǒng)一一布設(shè)在建建筑物周圍圍，便于縮縮短水準路路線，提高高觀測精度度。圖14.1是水準基點點的一種形形式，在有有條件的情情況下，基基點可筑在在基巖或永永久穩(wěn)固建建筑物的墻墻角上。城城市地區(qū)區(qū)的沉降觀觀測水準基基點可用二二等水準與與城市水準準點連測。。也可以采采用假定高高程。10/26/20226（2）沉降觀測測點的布設(shè)設(shè)沉沉降降觀測點應應布設(shè)在最最有代表性性的地點，，埋設(shè)時要要與建筑物物聯(lián)結(jié)牢靠靠，使觀測測點的變化化能真正反反映建筑物物的沉降情情況。對于于民用建筑筑，通常在在它的四角角點、中點點、轉(zhuǎn)角處處布設(shè)觀測測點；沿建建筑物的周周邊每隔10～20m布置一個觀觀測點；設(shè)設(shè)有沉降縫縫的建筑物物，在其兩兩側(cè)布設(shè)觀觀測點；對對于寬度大大于15m的建筑物，，在其內(nèi)部部有承重墻墻和支柱時時，應盡可可能布設(shè)觀觀測點。對對于一般的的工業(yè)建筑筑，除了在在轉(zhuǎn)角、承承重墻及柱柱子上布設(shè)設(shè)觀測點外外，在主要要設(shè)備基礎(chǔ)礎(chǔ)、基礎(chǔ)形形式改變處處、地質(zhì)條條件改變處處也應布設(shè)設(shè)觀測點。。10/26/20227沉降觀測點點的埋設(shè)形形式如圖14.2和圖14.3所示。圖14.2（a）、(b）分別為承承重墻和柱柱上的觀測測點，圖14.3為基礎(chǔ)上的的觀測點。。10/26/2022814··2··2沉降降觀觀測測對對中中、、小小型型廠廠房房和和建建筑筑物物，，可可采采用用普普通通水水準準測測量量；；對對大大型型廠廠房房和和高高層層建建筑筑，，應應采采用用精精密密水水準準測測量量方方法法。。沉沉降降觀觀測測的的水水準準路路線線應應形形成成閉閉合合線線路路。。與與一一般般水水準準測測量量的的區(qū)區(qū)別別:不同同的的是是視視線線長長度度較較短短，，一一般般不不大大于于25m，一一次次安安置置儀儀器器可可以以有有幾幾個個前前視視點點。。為為了了提提高高觀觀測測精精度度，，可可采采用用““三三固固定定””的的方方法法(即固固定定人人員員，，固固定定儀儀器器和和固固定定施施測測路路線線、、鏡鏡位位與與轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)點點)。由由于于觀觀測測水水準準路路線線較較短短，，其其閉閉合合差差一一般般不不會會超超過過1～2mm，閉合差差可按測測站平均均分配。。10/26/20229當埋設(shè)的的觀測點點穩(wěn)固后后，即可可進行第第一次觀觀測。施施工期間間，一般般建筑物物每升高高1～2層或每增增加一次次荷載，，就要觀觀測一次次。如果果中途停停工時間間較長，，應在停停工時和和復工前前各觀測測一次。。發(fā)生大大量沉降降或嚴重重裂縫時時，應進進行逐日日或幾天天一次的的連續(xù)觀觀測?？⒖⒐ず髴獞鶕?jù)沉沉降量的的大小來來確定觀觀測周期期。開始始時可隔隔1～2月觀測一一次，以以每次沉沉降量在在5～10mm為限，否否則要增增加觀測測次數(shù)。。以后隨隨著沉降降量的減減少，再再逐漸延延長觀測測周期，，直至沉沉降穩(wěn)定定為止。。10/26/2022104．2．3沉降觀測測的成果果整理（（1）整理原原始記錄錄檢檢查記錄錄的數(shù)據(jù)據(jù)和計算算是否正正確，精精度是否否合格，，然后調(diào)調(diào)整閉合合差，推推算各沉沉降觀測測點的高高程。（（2）計算沉沉降量計計算算各觀測測點本次次沉降量量（用各各觀測點點本次觀觀測所得得的高程程減去上上次觀測測點高程程）和累累計沉降降量（每每次沉降降量相加加），并并將觀測測日期和和荷載情情況一并并記人沉沉降量統(tǒng)統(tǒng)計表內(nèi)內(nèi)（表14.l）。10/26/202211（3）繪制沉沉降曲線線為為了預估估下一次次觀測點點沉降的的大約數(shù)數(shù)值和沉沉降過程程是否漸漸趨穩(wěn)定定或已經(jīng)經(jīng)穩(wěn)定，，可分別別繪制時時間--沉降量關(guān)關(guān)系曲線線，以及及時間--荷載關(guān)系系曲線，，如圖14.4所示。時時間--沉降量關(guān)關(guān)系曲線線是以沉沉降量s為縱軸，，時間t為橫軸，，根據(jù)每每次觀測測日期和和相應的的沉降量量按比例例畫出各各點位置置，然后后將各點點連接起起來，并并在曲線線一端注注明觀測測點號碼碼，構(gòu)成成s--t曲線圖（（圖14.4）。同理，時時間--荷載關(guān)系系曲線是是以荷載載p為縱軸，，時間t為橫軸，，構(gòu)成p--t曲線圖（（圖14.4）。10/26/20221214．3建筑物的的傾斜觀觀測測測定方方法有兩兩類：一一類是直直接測定定法；另另一類是是通過測測定建筑筑物基礎(chǔ)礎(chǔ)的相對對沉降確確定其傾傾斜度。。如圖所示示，將經(jīng)經(jīng)緯儀安安置在離離建筑物物的距離離大于其其高度的的1.5倍的固定定測站上上，瞄準準上部的的觀測點點M，用盤左左和盤右右分中投投點法定定出下面面的觀測測點N。14·3·l一般建筑筑物的傾傾斜觀測測10/26/202213用同樣方方法，在在與原觀觀測方向向垂直的的另一方方向，定定出上觀觀測點P與下觀測測點Q。相隔一一段時間間后，在在原固定定測站上上安置經(jīng)經(jīng)緯儀，，分別瞄瞄準上觀觀測點M與P，仍用盤盤左和盤盤右分中中投點法法得N′與Q′，若N′與N、Q與Q′不重合，，說明建建筑物發(fā)發(fā)生了傾傾斜。用用尺量出出傾斜位位移分量量ΔA、ΔB，然后求求得建筑筑物的總總傾斜位位移量Δ，即：（（14.1）

建筑筑物的傾傾斜度i用下式表表示：式式中中：H———建筑物高高度；α——傾斜角。。10/26/20221414·3·2塔式建筑筑物的傾傾斜觀測測

當測測定圓形形構(gòu)筑物物如煙囪囪、水塔塔等的傾傾斜度時時，首先先須求出出頂部中中心對底底部中心心的偏心心距。如如圖14.6(a)所示，在在煙囪底底部橫放放一根水水準尺，，然后在在水準尺尺的中垂垂線方向向上安置置經(jīng)緯儀儀。經(jīng)緯緯儀距煙煙囪的距距離約為為煙囪高高度的1.5倍。煙囪頂部部中心O對底部中中心O′在y方向上的的偏心距距為：10/26/202215同法可測測得在X方向上頂頂部中心心O的偏心距距為：頂頂部中中心對底底部中心心的總偏偏心距西西和傾斜斜度i可分別用用式（14.l）和式（（14.2）的方法法計算。。10/26/20221614．3．3傾斜儀觀觀測傾傾斜儀儀一般能能連續(xù)讀讀數(shù)、自自動記錄錄和數(shù)字字傳輸，，又有較較高的精精度，故故在傾斜斜觀測中中應用較較多。常常見的傾傾斜儀有有水管式式傾斜儀儀、水平平擺傾斜斜儀、氣氣泡式傾傾斜儀和和電子傾傾斜儀四四種，10/26/20221714．4建筑物物的裂裂縫與與位移移觀測測14．4．l建筑物物的裂裂縫觀觀測裂裂縫縫是在在建筑筑物不不均勻勻沉降降情況況下產(chǎn)產(chǎn)生不不容許許應力力及變變形的的結(jié)果果。當當建筑筑物中中出現(xiàn)現(xiàn)裂縫縫，為為了安安全應應立即即進行行裂縫縫觀測測。如圖所所示，，用兩兩塊大大小不不同的的矩形形薄白白鐵板板，分分別釘釘在裂裂縫兩兩側(cè)，，作為為觀測測標志志。固固定時時，使使內(nèi)外外兩塊塊白鐵鐵板的的邊緣緣相互互平行行。將將兩鐵鐵板的的端線線相互互投到到另一一塊的的表面面上。。用紅紅油漆漆畫成成兩個個“””標記記。10/26/202218如裂縫縫繼續(xù)續(xù)發(fā)展展，則則鐵板板端線線與三三角形形邊線線逐漸漸離開開，定定期分分別量量取兩兩組端端線與與邊線線之間間的距距離，，取其其平均均值，，即為為裂縫縫擴大大的寬寬度，，連同同觀測測時間間一并并記人人手簿簿內(nèi)。。此外外，還還應觀觀測裂裂縫的的走向向和長長度等等項目目。對對重重要的的裂縫縫，以以及大大面積積的多多條裂裂縫，，應在在固定定距離離及高高度設(shè)設(shè)站，，進行行近景景攝影影測量量。通通過對對不同同時期期攝影影照片片的量量測，，可以以確定定裂縫縫變化化的方方向及及尺寸寸。10/26/20221914．4．2位移觀觀測位位移觀觀測是是根據(jù)據(jù)平面面控制制點測測定建建（構(gòu)構(gòu)）筑筑物的的平面面位置置隨時時間而而移動動的大大小和和方向向。有有時時只要要求測測定建建（構(gòu)構(gòu)）筑筑物在在某特特定方方向上上的位位移量量，例例如大大壩在在水壓壓力方方向上上的位位移量量。觀觀測時時，可可在垂垂直于于移動動方向向上建建立一一條基基線，，在建建（構(gòu)構(gòu)）筑筑物上上埋設(shè)設(shè)一些些觀測測標志志，定定期測測量各各標志志偏離離基準準線的的距離離，就就可了了解建建（構(gòu)構(gòu)）筑筑物隨隨時間間位移移的情情況。。10/26/202220圖14、11是用導導線測測量法法查明明工業(yè)業(yè)廠房房的位位移情情況。。AJ為施工工中平平面控控制點點，M為在墻墻上設(shè)設(shè)立的的觀測測標志志，用用經(jīng)緯緯儀測測量∠∠BAM=ββ，視線線方向向大致致垂直直于廠廠房位位移的的方向向。若若廠房房有平平面位位移MM′′，則測測得∠∠BAM′=ββ′，設(shè)Δβ=ββ-ββ′，則位位移量量MM’’按下式式計算算：10/26/20222114．5竣工總總平面面圖的的編繪繪為了確確切地地反映映工程程竣工工后的的現(xiàn)狀狀，為為工程程驗收收和以以后的的管理理、維維修、、擴建建、改改建、、事故故處理理提供供依據(jù)據(jù)，需需要開開展竣竣工測測量和和編繪繪竣工工總平平面圖圖?？⒐た偪偲矫婷鎴D一一般應應包括括坐標標系統(tǒng)統(tǒng)，竣竣工建建（構(gòu)構(gòu)）筑筑物的的位置置和周周圍地地形，，主要要地物物點的的解析析數(shù)據(jù)據(jù)，此此外還還應附附必要要的驗驗收數(shù)數(shù)據(jù)、、說明明、變變更設(shè)設(shè)計書書及有有關(guān)附附圖等等資料料?？⒖⒐た偪偲矫婷鎴D的的編繪繪包括括竣工工測量量和資資料編編繪兩兩方面面內(nèi)容容。10/26/20222214．5．l竣工測測量在在每每一個個單項項工程程完成成后，，必須須由施施工單單位進進行竣竣工測測量，，提出出工程程的竣竣工測測量成成果，，作為為編繪繪竣工工總平平面圖圖的依依據(jù)。?？⒐すy量量的內(nèi)內(nèi)容包包括：：（（1）工業(yè)業(yè)廠房房及一一般建建筑物物：各各房角角坐標標、幾幾何尺尺寸，，地坪坪及房房角標標高，，附注注房屋屋結(jié)構(gòu)構(gòu)層數(shù)數(shù)、面面積和和竣工工時間間等。。（（2）地下下管線線：測測定檢檢修井井、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)折點點、起起終點點的坐坐標，，井蓋蓋、井井底、、溝槽槽和管管頂?shù)鹊鹊母吒叱?，，附注注管道道及檢檢修井井的編編號、、名稱稱、管管徑、、管材材、間間距、、坡度度和流流向。。（（3）架空空管線線：測測定轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)折點點、結(jié)結(jié)點、、交叉叉點和和支點點的坐坐標，，支架架間距距、基基礎(chǔ)標標高等等。10/26/202223（4）特種構(gòu)筑筑物：測定定沉淀池、、煙囪、煤煤氣罐等及及其附屬構(gòu)構(gòu)筑物的外外形和四角角坐標，圓圓形構(gòu)筑物物的中心坐坐標，基礎(chǔ)礎(chǔ)面標高，，煙囪高度度和沉淀池池深度等。。（（5）交通線路路：測定線線路起終點點、交叉點點和轉(zhuǎn)折點點坐標，曲曲線元素，，路面、人人行道、綠綠化帶界線線等。（（6）室外場地地：測定圍圍墻拐角點點坐標，綠綠化地邊界界等?？⒖⒐y量與與地形圖測測量的方法法相似，不不同之處主主要是竣工工測量要測測定許多細細部點的坐坐標和高程程，因此圖圖根點的布布設(shè)密度要要大一些，，細部點的的測量精度度要精確至至厘米。10/26/20222414．5．2竣工總平面面圖的編繪繪編編繪竣竣工總平面面圖時需掌掌握的資料料有設(shè)計總總平面圖、、系統(tǒng)工程程平面圖、、縱橫斷面面圖及變更更設(shè)計的資資料，施工工放樣資料料，施工檢檢查測量及及竣工測量量資料。編編繪時，先先在圖紙上上繪制坐標標格網(wǎng)，再再將設(shè)計