建筑物沉降觀測培訓(xùn)講義

建筑物沉降觀測培訓(xùn)講義第1頁/共82頁習(xí)慣采用的時間-累計沉降曲線第2頁/共82頁均勻沉降和差異沉降的概念當(dāng)同一建筑物不同部位在同一時間段的沉降量相同時，表現(xiàn)為建筑物的均勻豎向下沉或上升，稱為均勻沉降。相反，由于建筑物的地基條件差異、基礎(chǔ)及結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工瑕疵、各部位荷載差異或者外力干擾而造成的同一建筑不同部位在相同時間段內(nèi)存在的沉降量差值，稱為差異沉降。當(dāng)一個建筑存在沉降差異時，往往表現(xiàn)為建筑物出現(xiàn)傾斜，甚至由于結(jié)構(gòu)體縱向受剪切而出現(xiàn)裂縫，將嚴(yán)重威脅建筑物的安全。沉降觀測中，引入了撓度的概念，用于表達建筑的基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)或構(gòu)件等在彎矩作用下因撓曲引起的垂直于軸線的線位移。第3頁/共82頁相鄰地基沉降相鄰地基沉降是由于毗鄰的建筑間的荷載差異引起的相鄰地基土應(yīng)力重新分布而產(chǎn)生的附加沉降。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，城市建設(shè)速度加快，城市單位土地面積上的建筑荷載力在不斷增加，建筑物的密集日益加劇。新建建筑物的荷載差異造成的對周圍環(huán)境，尤其是對相鄰建筑物的影響也日益突出。為了檢測和評估新建建筑物對相鄰建筑物的影響程度，以保證這些建筑和用戶的安全，相鄰地基沉降的觀測也越來越重要。目前，從開展的建筑物沉降工作量來看，施工場地周圍建筑物的沉降觀測占著很大比重，且往往與周邊居民的利益息息相關(guān)，受到高度重視。這類沉降觀測除了經(jīng)濟效益外，同時具有很高的社會效益，從業(yè)者除應(yīng)具備很強的業(yè)務(wù)能力之外，也要有很強的社會責(zé)任感。第4頁/共82頁場地地面沉降由于長期降雨、管道漏水、地下水位大幅度變化、大面積堆載、地裂縫、大面積侵蝕、砂土液化以及地下采空等原因引起的一定范圍內(nèi)的地面沉降稱為場地地面沉降。90年代開展的“昆明市地面沉降研究”是我省到目前為止開展的最大規(guī)模的城市地面沉降觀測研究項目。研究區(qū)包括昆明4個城區(qū)及呈貢縣城在內(nèi)的面積約2500KM2的范圍。本項目承擔(dān)單位是云南省地震局，采用傳統(tǒng)的大地測量方法進行監(jiān)測，以期查明昆明市地面沉降的分布范圍、總體狀況及沉降的量級和速率。1、水平形變監(jiān)測是為了探討監(jiān)測區(qū)內(nèi)活動斷裂是否對昆明地面沉降有直接或間接的制約作用，測量作業(yè)采用美國K+E公司生產(chǎn)的RM－Ⅲ型精密激光測距儀。2、通過Ⅰ等精密水準(zhǔn)測量重復(fù)觀測各水準(zhǔn)點的高程變化，精確地了解地面的垂直運動。第5頁/共82頁常用沉降觀測方法水準(zhǔn)測量（即幾何水準(zhǔn)）方法；靜力水準(zhǔn)測量（基本原理是連通管原理）；電磁波測距三角高程測量方法；傳感器；高精度GPS測量等。第6頁/共82頁沉降觀測的相關(guān)規(guī)范現(xiàn)行的國家建筑物變形測量行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為國家建設(shè)部2007年9月4日發(fā)布，2008年3月1日開始實施的《建筑變形測量規(guī)范》JGJ8-2007。該規(guī)范適用于工業(yè)與民用建筑的地基、基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)及場地的沉降觀測、位移測量和特殊變形測量。對建筑物變形觀測所應(yīng)采用的觀測方法、儀器設(shè)備、測量精度以及各種應(yīng)提交的觀測數(shù)據(jù)、成果、圖件和分析方法進行了規(guī)定，是建筑物變形測量工作必須嚴(yán)格執(zhí)行的行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。此外，對于該《建筑變形測量規(guī)范》不能覆蓋的沉降觀測過程中遇到的一些技術(shù)要求，應(yīng)符合《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》GB12897和《國家三、四等水準(zhǔn)測量規(guī)范》GB12898的相應(yīng)規(guī)定。第7頁/共82頁第二講、水準(zhǔn)測量基本理論和方法內(nèi)容：理解水準(zhǔn)測量的基本原理；掌握微傾式水準(zhǔn)儀、自動安平水準(zhǔn)儀的構(gòu)造特點、水準(zhǔn)尺和尺墊；掌握水準(zhǔn)儀的使用及檢校方法；掌握水準(zhǔn)測量的外業(yè)實施（觀測、記錄和檢核）及內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理（高差閉合差的調(diào)整等）方法；了解水準(zhǔn)測量的注意事項、精密水準(zhǔn)儀操作方法。重點：水準(zhǔn)測量原理；水準(zhǔn)測量的外業(yè)實施及內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理。

難點：水準(zhǔn)儀的檢驗與校正和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理。第8頁/共82頁2.1高程測量的概念測量地面上各點高程的測量工作,稱為高程測量。高程測量根據(jù)所使用的儀器和施測方法的不同，分為：水準(zhǔn)測量、三角高程測量、氣壓高程測量、流體靜力水準(zhǔn)測量和GPS高程測量。水準(zhǔn)測量具有觀測精度高、觀測和計算處理方法簡單的優(yōu)點而得到廣泛應(yīng)用。

第9頁/共82頁氣壓高程測量根據(jù)大氣壓力隨高程變化的規(guī)律，用氣壓計測定兩點的氣壓差推算高差的方法。大氣壓力常以水銀柱高度表示，溫度為0℃時，在緯度45°處的平均海面上大氣平均壓力約為760毫米水銀柱。每升高約11米，大氣壓力減少1毫米水銀柱。一般氣壓計讀數(shù)精度可達0.1毫米水銀柱，約相當(dāng)于1米的高差。由于大氣壓力受氣象變化的影響較大，氣壓高程測量精度低于水準(zhǔn)測量和三角高程測量，主要用于高差較大的丘陵地和山區(qū)的勘測工作。通常用空盒氣壓計和水銀氣壓計，前者便于攜帶，多用于野外作業(yè)，后者常用于固定測站或檢驗前者。第10頁/共82頁2.2水準(zhǔn)測量原理通常，水準(zhǔn)測量有高差法和儀高法兩種各種測量方法，其中，儀高法的觀測精度較低，不適于做高精度的沉降觀測，因此，下面主要介紹高差觀測法。水準(zhǔn)測量的原理是利用水準(zhǔn)儀提供的“水平視線”，測量兩點間高差，從而由已知點高程推算出未知點高程。第11頁/共82頁2.2水準(zhǔn)測量原理第12頁/共82頁標(biāo)尺讀數(shù)與測點地勢的關(guān)系。。。根據(jù)公式，當(dāng)hAB為負(fù)值時，表示沿觀測路線方向地勢為下坡，相反為上坡。第13頁/共82頁2.2水準(zhǔn)測量原理轉(zhuǎn)點的概念：當(dāng)?shù)孛嫔蟽牲c的距離較遠(yuǎn)，或兩點的高差太大，放置一次儀器不能測定其高差時，就需增設(shè)若干個臨時傳遞高程的立尺點，稱為轉(zhuǎn)點。由多個測站和多個轉(zhuǎn)點的成組連接，形成一個測段，就是連續(xù)水準(zhǔn)測量方法。第14頁/共82頁連續(xù)水準(zhǔn)測量在實際水準(zhǔn)測量中，A、B兩點間高差較大或相距較遠(yuǎn)，安置一次水準(zhǔn)儀不能測定兩點之間的高差。此時有必要沿A、B的水準(zhǔn)路線增設(shè)若干個必要的臨時立尺點，即轉(zhuǎn)點（用作傳遞高程）。根據(jù)水準(zhǔn)測量的原理依次連續(xù)地在兩個立尺中間安置水準(zhǔn)儀來測定相鄰各點間高差，求和得到A、B兩點間的高差值。第15頁/共82頁連續(xù)水準(zhǔn)測量前進方向h1=a1－b1h2=a2－b2……則：hAB=h1+h2+……+hn=Σh=Σa－Σb結(jié)論：A、B兩點間的高差等于后視讀數(shù)之和減去前視讀數(shù)之和。第16頁/共82頁2.3水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺為水準(zhǔn)測量提供水平視線并在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)的儀器稱為水準(zhǔn)儀。水準(zhǔn)儀的種類、型號很多，按其精度可以分為DS05、DS1、DS3等型號。其中，“D”和“S”分別表示“大地測量”和“水準(zhǔn)儀”，其下標(biāo)是該類儀器每公里水準(zhǔn)測量高差中數(shù)偶然中誤差，以毫米計。根據(jù)光學(xué)結(jié)構(gòu)特點，水準(zhǔn)儀又可以分為“微傾式”和“自動安平式”水準(zhǔn)儀兩種。對于“自動安平式”水準(zhǔn)儀，其精度等級依次為DSZ05、DSZ1、DSZ3等，其中的字母表示自動安平。第17頁/共82頁常見水準(zhǔn)儀類型微傾式水準(zhǔn)儀自動安平水準(zhǔn)儀電子水準(zhǔn)儀電子水準(zhǔn)儀能夠自動進行讀數(shù)，取代人工讀數(shù)，可以極大地提高觀測效率、減少出錯概率。第18頁/共82頁水準(zhǔn)儀的結(jié)構(gòu)水準(zhǔn)儀由望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器和基座三部分組成。望遠(yuǎn)鏡的作用是準(zhǔn)確瞄準(zhǔn)目標(biāo)并在水準(zhǔn)尺上進行讀數(shù)。水準(zhǔn)儀的水準(zhǔn)器有圓水準(zhǔn)器和管水準(zhǔn)器兩種，其作用是標(biāo)示儀器豎軸是否豎直，視準(zhǔn)軸是否水平的部件?；饕奢S座、腳螺旋、底板和三角壓板組成，其作用是支撐儀器上部并用連接螺旋與三腳架連接。第19頁/共82頁水準(zhǔn)尺及種類水準(zhǔn)測量使用的標(biāo)尺稱為水準(zhǔn)尺，是水準(zhǔn)測量的高差度量工具，主要有：單面尺、雙面尺和塔尺等幾種類型，以及配合電子水準(zhǔn)儀使用的條碼標(biāo)尺。通常用干燥、優(yōu)質(zhì)的木材制成，也有用玻璃鋼、鋁合金等材料制成。用于建筑物沉降等高精度的水準(zhǔn)測量時，應(yīng)該采用溫度膨脹系數(shù)很小的因鋼標(biāo)尺，除條碼尺外，一般最小刻劃為0.5厘米。雙面標(biāo)尺和塔尺單面雙刻劃標(biāo)尺條碼式電子水準(zhǔn)儀標(biāo)尺第20頁/共82頁尺墊尺墊是在連續(xù)水準(zhǔn)測量過程中，放置在高程傳遞的轉(zhuǎn)點上，以防止觀測過程中水準(zhǔn)尺下沉的裝置。尺墊第21頁/共82頁水準(zhǔn)儀的使用在一個測站上，水準(zhǔn)儀的基本操作程序包括以下步驟：安置儀器粗略整平對光和照準(zhǔn)精確整平（僅微傾式水準(zhǔn)儀需要）讀數(shù)第22頁/共82頁安置儀器安置儀器的過程是將水準(zhǔn)儀器安置到腳架上的過程。儀器安置高度應(yīng)適中（與觀測員身高相適應(yīng)），目估架頭大致水平，并牢固地架設(shè)在地面上。第23頁/共82頁粗略整平粗略整平簡稱粗平，是轉(zhuǎn)動三個腳螺旋使圓水準(zhǔn)器氣泡居中，達到儀器豎軸豎直，儀器旋轉(zhuǎn)時，為視線在各方向精確水平創(chuàng)造條件。

1、方法：對向轉(zhuǎn)動腳螺旋1、2——使氣泡移至1、2方向的中間——轉(zhuǎn)動腳螺旋3，使氣泡居中。2、規(guī)律：氣泡移動方向與左手大拇指運動的方向一致。圓水準(zhǔn)器調(diào)節(jié)方法第24頁/共82頁對光和照準(zhǔn)對光和照準(zhǔn)是為了精確讀取水準(zhǔn)標(biāo)尺的刻劃和注記而調(diào)整望遠(yuǎn)鏡的目鏡、物鏡的焦距和視線方向的過程。一般按以下五個過程：1、目鏡對光2、概略照準(zhǔn)3、物鏡對光4、精確照準(zhǔn)5、消除視差第25頁/共82頁目鏡對光調(diào)節(jié)目鏡對光螺旋，使十字絲清晰。目鏡對光螺旋望遠(yuǎn)鏡十字絲第26頁/共82頁概略照準(zhǔn)松開制動螺旋，轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡，用望遠(yuǎn)鏡上的準(zhǔn)星和照門（缺口）瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺，然后旋緊制動螺旋。照門準(zhǔn)星瞄準(zhǔn)器制動旋鈕第27頁/共82頁物鏡對光轉(zhuǎn)動物鏡對光螺旋，使水準(zhǔn)尺成像清晰。物鏡對光螺旋第28頁/共82頁精確照準(zhǔn)轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡的微動螺旋，使十字絲縱絲照準(zhǔn)水準(zhǔn)尺邊緣或縱絲平分水準(zhǔn)尺，以利于用中橫絲的中央部分截取水準(zhǔn)尺讀數(shù)。第29頁/共82頁消除視差視差是指眼睛在目鏡端上下移動時，十字絲與目標(biāo)像（水準(zhǔn)尺像）有相對運動。視差對照準(zhǔn)和讀數(shù)影響很大，故在讀數(shù)前必須予以消除。視差產(chǎn)生的原因是目標(biāo)像平面與十字絲平面不重合。消除方法是仔細(xì)重新進行物鏡對光，如果仍然不能消除，須再重新進行目鏡對光，直至成像清晰、讀數(shù)不變?yōu)橹埂５?0頁/共82頁精平與讀數(shù)轉(zhuǎn)動微傾螺旋使符合水準(zhǔn)器的氣泡吻合，表示視線精確水平，隨即可以讀數(shù)。對于自動安平水準(zhǔn)儀，儀器內(nèi)部有一個補償透鏡，能夠?qū)σ欢ǚ秶鷥?nèi)的視準(zhǔn)軸不平行進行補償，因此，該類水準(zhǔn)儀沒有管水準(zhǔn)器，不需要進行精平操作，調(diào)節(jié)腳螺旋使圓水準(zhǔn)器居中，即可照準(zhǔn)標(biāo)尺進行對光、讀數(shù)。電子水準(zhǔn)儀也不需要精平操作，圓水準(zhǔn)器居中，即可照準(zhǔn)標(biāo)尺進行對光、讀數(shù)。第31頁/共82頁讀數(shù)方法示意精密水準(zhǔn)儀配套使用的水準(zhǔn)尺，尺面注記的特點是：尺面注記的各分劃數(shù)值均為實際長度的2倍，即5cm的格值注記為1分米。因此，在尺面上讀數(shù)的1/2才是實際讀數(shù)。所以用這種尺測量高差時，須將觀測高差值除以2，才是實際高差。第32頁/共82頁2.4水準(zhǔn)測量的實施與成果整理通過水準(zhǔn)測量方法獲得其高程的高程控制點，稱為水準(zhǔn)點，水準(zhǔn)點可作為引測高程的依據(jù)。水準(zhǔn)點有永久性和臨時性兩種。永久水準(zhǔn)點是國家有關(guān)專業(yè)測量單位，按統(tǒng)一的精度要求在全國各地建立的國家級的水準(zhǔn)點。沉降觀測中埋設(shè)的沉降觀測點屬于臨時水準(zhǔn)點，一般在項目完成之后就不再使用。第33頁/共82頁水準(zhǔn)路線由一系列水準(zhǔn)點間進行水準(zhǔn)測量所經(jīng)過的路線，稱為水準(zhǔn)路線。水準(zhǔn)路線依據(jù)工程的性質(zhì)和測區(qū)情況，可布設(shè)成以下三種形式：閉合水準(zhǔn)路線附合水準(zhǔn)路線支水準(zhǔn)路線以上三種水準(zhǔn)路線，我們叫做單一水準(zhǔn)路線。第34頁/共82頁閉合水準(zhǔn)路線由已知點水準(zhǔn)點BM1經(jīng)過一系列的未知高程點的水準(zhǔn)測量之后，又回到原已知點BM1的水準(zhǔn)路線稱為閉合水準(zhǔn)路線（或簡稱水準(zhǔn)環(huán)線）。建筑物變形測量規(guī)范規(guī)定，建筑物的沉降觀測應(yīng)盡量采用閉合水準(zhǔn)路線進行沉降點的高程聯(lián)測。第35頁/共82頁附合水準(zhǔn)路線兩個不同的已知水準(zhǔn)點之間的水準(zhǔn)測量路線，稱為附合水準(zhǔn)路線。如從已知點BM1到已知點BM2的水準(zhǔn)測量方法。第36頁/共82頁支水準(zhǔn)路線由一個已知點BM1到某一待定水準(zhǔn)點A的水準(zhǔn)測量路線，稱為水準(zhǔn)支線。由于水準(zhǔn)支線沒有路線閉合（或附合差）校核，路線高差沒有多余觀測而無法進行路線高差的平差計算，因此，除非不具備閉合和附合路線條件，不宜在高精度的水準(zhǔn)測量中采用。第37頁/共82頁水準(zhǔn)網(wǎng)若干條單一水準(zhǔn)路線相互連接構(gòu)成的較復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)圖形，稱為水準(zhǔn)網(wǎng)。因此，單一水準(zhǔn)路線不包括水準(zhǔn)網(wǎng)。第38頁/共82頁水準(zhǔn)測量的實施（外業(yè)）1、單站水準(zhǔn)測量的施測方法：一個水準(zhǔn)測站的安置，應(yīng)在兩點之間前、后視距大致相等處安置儀器，進行粗平，前后視距差應(yīng)符合規(guī)范要求；為及時發(fā)現(xiàn)觀測中的錯誤，通常采用“兩次儀器高法”或“雙面尺法”。關(guān)于這兩種觀測方法的限差應(yīng)符合國家相關(guān)規(guī)范中規(guī)定；瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)點（后視點）上的水準(zhǔn)尺，精平后用中橫絲讀數(shù)（后視讀數(shù)）；松開制動螺旋，瞄準(zhǔn)待定點（前視點）上所立的水準(zhǔn)尺，精平以后用中橫絲讀數(shù)（前視讀數(shù)）；計算本站高差（或按此高差再推算待定點高程），即完成一個測站的施測工作；根據(jù)規(guī)范規(guī)定，對于各種不同等級的水準(zhǔn)測量，不同觀測方向（如往測或返測過程）的不同測站序號的讀數(shù)順序有具體規(guī)定，以消除尺墊下沉誤差。如：后前前后、前后后前、后后前前等。第39頁/共82頁水準(zhǔn)測量的實施（外業(yè)）2、連續(xù)水準(zhǔn)測量施測方法：在實際測量工作中，由于起點和終點間距離較遠(yuǎn)或高差較大，安置一個測站不能全部通視，需要把兩點間距分成若干段，然后連續(xù)多次安置儀器，重復(fù)一個測站的簡單水準(zhǔn)測量過程，這樣的水準(zhǔn)測量稱為連續(xù)水準(zhǔn)測量，其特點就是工作的連續(xù)性。如圖所示，由已知水準(zhǔn)點BMA起始，向待定高程的BMB點進行水準(zhǔn)測量（若為閉合水準(zhǔn)路線，則最后回到起始點，施測過程相似）。第40頁/共82頁水準(zhǔn)測量的實施（外業(yè)）3、水準(zhǔn)測量記錄表水準(zhǔn)測量中，把安置儀器的位置稱為測站，立尺的位置稱為測點。各測站觀測的后視讀數(shù)、前視讀數(shù)、高差的計算，高程的推算均應(yīng)隨測隨記，并保證記錄的原始性和真實性。（1）起始點只有后視讀數(shù)，結(jié)束點只有前視讀數(shù)，中間點既有后視讀數(shù)又有前視讀數(shù)。（2），只表明計算無誤，不表明觀測和記錄無誤。第41頁/共82頁水準(zhǔn)測量的檢核和成果處理一般情況下，水準(zhǔn)測量都形成一定規(guī)模的水準(zhǔn)路線。而水準(zhǔn)路線由一系列的水準(zhǔn)測站組成，因此，水準(zhǔn)測量的檢核和成果處理包括對測站數(shù)據(jù)和路線數(shù)據(jù)的檢核與處理。測站檢核，只能檢核單個測站的觀測精度，一般在野外測量過程中根據(jù)規(guī)范要求即時進行檢核，超限時將即時進行重測。至于轉(zhuǎn)點位置變動，外界環(huán)境的影響等，雖然在一個測站上反映不明顯，但是這些誤差積累的結(jié)果會影響整個路線成果的精度，因此必須進行路線成果的檢核。檢核的方法是將路線觀測高差與理論高差值相比較，其差值稱為高差閉合差，用來檢查錯誤和評定水準(zhǔn)路線成果的測量精度。第42頁/共82頁計算閉合差1、閉合水準(zhǔn)路線：根據(jù)網(wǎng)型，閉合水準(zhǔn)路線各段高差代數(shù)和的理論值應(yīng)等于零，但實際上，由于各站觀測高差存在誤差，致使各段觀測高差的代數(shù)和不等于零，稱之為閉合差。即2、附合水準(zhǔn)路線：對于附合水準(zhǔn)路線，路線上各段高差代數(shù)和的理論值應(yīng)等于兩個水準(zhǔn)點間的已知高差，同樣由于有測量誤差，致使各段觀測高差的代數(shù)和不等于理論值而產(chǎn)生高差閉合差，即第43頁/共82頁分配閉合差1、高差閉合差限差（容許誤差）

水準(zhǔn)測量中產(chǎn)生的路線閉合差，根據(jù)水準(zhǔn)測量等級的不同，規(guī)范規(guī)定了相應(yīng)的限差（容許誤差），該容許誤差除與觀測等級有關(guān)外，往往使用路線長度或者測站數(shù)進行規(guī)定，如mm的規(guī)定中，N為路線的測站數(shù)。關(guān)于該限差的具體數(shù)值，請參照相關(guān)規(guī)范的規(guī)定。高差閉合差的分配又叫平差計算，是為了分配觀測誤差。要強調(diào)的一點是，平差計算并不能提高觀測精度，也不能提高成果質(zhì)量，只能從數(shù)學(xué)上比較合理地分配野外觀測中引入的偶然誤差，并得到一個精度評定結(jié)果。第44頁/共82頁分配閉合差2、分配原則：

根據(jù)誤差傳播律，水準(zhǔn)測量的精度與路線長度（或者測站數(shù)）成反比，即觀測的路線越長，測站數(shù)越多，觀測的誤差累積將越大，精度越低。因此，水準(zhǔn)路線的閉合差的改正值與距離L

或測站數(shù)n

成正比，即使用路線長度或者測站數(shù)作為權(quán)重，將高差閉合差反號分配到各段高差上。第45頁/共82頁計算待定點高程待定點就是我們常常說的未知高程值的測點，可以是在進行控制測量中的水準(zhǔn)點，也可能就是進行建筑物沉降觀測時安置在建筑物上的沉降點。用經(jīng)過閉合差改正、正高改正等各項改正后的高差和已知點的高程，來逐段推算各待定點的高程。已知點就是高程值為已知的水準(zhǔn)點，一般是更高等級的水準(zhǔn)測量得到的水準(zhǔn)點。可能是國家等級水準(zhǔn)點，也可能是進行建筑物沉降觀測中的控制點、工作基點、檢測點等。第46頁/共82頁第四講、建筑物沉降觀測方法及實例內(nèi)容：建筑物沉降觀測的等級劃分；沉降觀測方法及各種觀測限差規(guī)定；建筑物沉降狀態(tài)的判定指標(biāo)以及不同階段的觀測方案；各種沉降觀測參量的計算；建筑物沉降觀測應(yīng)提交的成果資料、圖表類型；某建筑物沉降的項目實例。重點：沉降觀測方法；建筑物沉降狀態(tài)判定指標(biāo)及觀測方案；掌握各種參數(shù)的計算和圖表的制作方法。難點：建筑物沉降狀態(tài)判定指標(biāo)的理解和不同階段的觀測方案，以及階段或最終報告的編寫。第47頁/共82頁觀測建筑類型規(guī)定《建筑物變形測量規(guī)范》規(guī)定，下列建筑在施工和使用期間應(yīng)進行變形測量：地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級的建筑；復(fù)合地基或軟弱地基上的設(shè)計等級為乙級的建筑；加層、擴建建筑；受鄰近深基坑開挖施工影響或受場地地下水等環(huán)境因素變化影響的建筑；需要積累經(jīng)驗或進行設(shè)計反分析的建筑。第48頁/共82頁高程系統(tǒng)選擇沉降觀測的高程系統(tǒng)宜采用國家高程系統(tǒng)或所在地方使用的高程系統(tǒng)，也可采用獨立系統(tǒng)。我國目前采用的高程基準(zhǔn)是：1985年國家高程基準(zhǔn)。當(dāng)采用獨立系統(tǒng)時，必須在技術(shù)設(shè)計書和技術(shù)報告書中明確說明。第49頁/共82頁觀測等級確定沉降觀測工作開始之前，應(yīng)根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計的等級和要求、測量目的、任務(wù)要求以及測區(qū)條件進行施測方案設(shè)計，確定精度級別。一般情況下，可根據(jù)需要按變形觀測點的高程中誤差或相鄰變形觀測點的高差中誤差，確定監(jiān)測精度等級。一個測區(qū)的精度級別一旦確定，將決定測點布設(shè)、觀測方法、使用的儀器設(shè)備等一系列要求。各等級建筑物沉降觀測的精度指標(biāo)和使用范圍見下表。第50頁/共82頁觀測等級確定建筑沉降觀測的級別、精度指標(biāo)及其使用范圍沉降觀測級別觀測點測站高差中誤差(mm)主要適用范圍特級±0.05特高精度要求的特種精密工程的沉降觀測一級±0.15地基基礎(chǔ)設(shè)計為甲級的建筑的沉降觀測；重要的古建筑和特大型市政橋梁等沉降觀測二級±0.5地基基礎(chǔ)設(shè)計為甲、乙級的建筑的沉降觀測；場地滑坡測量；地下工程施工及運營中的沉降觀測；大型市政橋梁的沉降觀測三級±1.5地基基礎(chǔ)設(shè)計為乙、丙級的建筑的沉降觀測；中小型市政橋梁的沉降觀測第51頁/共82頁觀測點的布置和埋設(shè)建筑物沉降觀測是建筑質(zhì)量和安全的檢測、測量和監(jiān)視的過程，一個穩(wěn)定的基準(zhǔn)，是測量和評價被監(jiān)測對象的質(zhì)量和安全狀態(tài)的重要前提，因此，沉降觀測的觀測點布置和埋設(shè)包括以下兩個方面：高程基準(zhǔn)點和工作基點的布置和埋設(shè)沉降點的布置和埋設(shè)第52頁/共82頁高程基準(zhǔn)點和工作基點的布置和埋設(shè)網(wǎng)型布設(shè)：沉降觀測是通過水準(zhǔn)復(fù)測方法獲得設(shè)置在建筑物上的沉降觀測點的高程變化的。水準(zhǔn)測量是建立在高差測量基礎(chǔ)上的，不能直接獲得未知點的精密高程值，因此，沉降觀測中必須設(shè)置高程基準(zhǔn)點（即高程為已知的固定水準(zhǔn)點），以便在后續(xù)的觀測中從該點進行未知點的高程推算。當(dāng)基準(zhǔn)點離所測建筑距離較遠(yuǎn)致使水準(zhǔn)測量作業(yè)不方便，甚至可能造成測量精度顯著降低時，應(yīng)設(shè)置工作基點。因此，監(jiān)測基準(zhǔn)網(wǎng)應(yīng)由基準(zhǔn)點和部分工作基點組成。

第53頁/共82頁高程基準(zhǔn)點和工作基點的布置和埋設(shè)點位選擇和埋設(shè)：沉降觀測的工作基點應(yīng)設(shè)置在觀測區(qū)域以外、位置穩(wěn)定、易于長期保存的地方。在建筑區(qū)內(nèi)，其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，其標(biāo)石埋深應(yīng)大于鄰近建筑基礎(chǔ)的深度。高程基準(zhǔn)點也可選擇在基礎(chǔ)深且穩(wěn)定的建筑上。具體點位選擇應(yīng)避開交通主干道、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、標(biāo)志易遭腐蝕和破壞的地方。第54頁/共82頁高程基準(zhǔn)點和工作基點的布置和埋設(shè)點位選擇和埋設(shè)：高程基準(zhǔn)點、工作基點之間宜便于進行水準(zhǔn)測量。高程基準(zhǔn)點的標(biāo)石應(yīng)埋設(shè)在基巖層或原狀土層中，可根據(jù)點位所在處的不同地質(zhì)條件，選埋基巖水準(zhǔn)基點標(biāo)石、深埋雙金屬管水準(zhǔn)基點標(biāo)石、深埋鋼管水準(zhǔn)基點標(biāo)石、混凝土基本水準(zhǔn)標(biāo)石。在基巖壁或穩(wěn)固的建筑上也可埋設(shè)墻上水準(zhǔn)標(biāo)志。高程工作基點的標(biāo)石可按點位的不同要求，選用淺埋鋼管水準(zhǔn)基點標(biāo)石、混凝土普通水準(zhǔn)標(biāo)石或墻上水準(zhǔn)標(biāo)志等。第55頁/共82頁沉降點的布置和埋設(shè)點位選擇：沉降觀測點的布設(shè)應(yīng)能全面反映建筑及其地基變形特征，并估計地質(zhì)情況及建筑結(jié)構(gòu)特點。點位宜選設(shè)在下列位置：建筑的四角、核心筒四角、大轉(zhuǎn)角處及沿外墻每10-20米處或每隔2-3根柱基上；高底層建筑、新舊建筑、縱橫墻等交界處的兩側(cè)；建筑裂縫、后澆帶和沉降縫兩側(cè)、基礎(chǔ)埋深相差懸殊處、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；對于寬度大于等于15米或小于15米而地質(zhì)復(fù)雜以及膨脹土地區(qū)的建筑，應(yīng)在承重內(nèi)隔墻中布設(shè)內(nèi)墻點，并在室內(nèi)地面中心及四周設(shè)地面點；第56頁/共82頁沉降點的布置和埋設(shè)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；框架結(jié)構(gòu)建筑的每個或部分柱基上或沿縱橫軸線上；筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)底板或接近基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)部分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)形式或埋深改變處以及地質(zhì)條件變化處兩側(cè)；對于電視塔、煙囪、水塔、油罐、煉油塔、高樓等高聳建筑，應(yīng)設(shè)在沿周邊與基礎(chǔ)軸線相交的對稱位置上，點數(shù)不少于4個。第57頁/共82頁沉降點的布置和埋設(shè)標(biāo)志埋設(shè)：沉降觀測的標(biāo)志可根據(jù)不同建筑結(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)志等形式，并符合下列規(guī)定：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)避開雨水管、窗臺線、散熱器、暖水管、電氣開關(guān)等有障礙設(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。第58頁/共82頁沉降觀測方法及限差儀器設(shè)備的選用基本觀測方法規(guī)定技術(shù)要求及限差規(guī)定儀器檢定及要求野外觀測條件要求復(fù)測周期規(guī)定第59頁/共82頁儀器設(shè)備的選用各等級水準(zhǔn)測量使用的儀器型號和標(biāo)尺類型應(yīng)符合下表之規(guī)定：級別使用的儀器型號標(biāo)尺類型DS05、DSZ05型DS1、DSZ1型DS3、DSZ3型因瓦尺條碼尺區(qū)格式木制標(biāo)尺特級√××√√×一級√××√√×二級√√×√√×三級√√√√√√第60頁/共82頁基本觀測方法規(guī)定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。使用光學(xué)水準(zhǔn)儀和數(shù)字水準(zhǔn)儀進行水準(zhǔn)測量作業(yè)的基本方法應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》GB12897和《國家三、四等水準(zhǔn)測量規(guī)范》GB12898的相應(yīng)規(guī)定。第61頁/共82頁基本觀測方法規(guī)定一、二、三級沉降觀測水準(zhǔn)測量方式級別高程控制測量、工作基點聯(lián)測及首次觀測其它各次沉降觀測DS05、DSZ05型DS1、DSZ1型DS3、DSZ3型DS05、DSZ05型DS1、DSZ1型DS3、DSZ3型一級往返測------往返測或單程雙測站------二級往返測或單程雙測站往返測或單程雙測站---單程觀測單程雙測站---三級單程雙測站單程雙測站往返測或單程雙測站單程觀測單程觀測單程雙測站第62頁/共82頁技術(shù)要求及限差規(guī)定水準(zhǔn)測量設(shè)站要求：水準(zhǔn)觀測的視線長度、前后視距差和視線高度應(yīng)符合下表之規(guī)定：級別視線長度前后視距差前后視距差累積視線高度特級≤10≤0.3≤0.5≥0.8一級≤30≤0.7≤1.0≥0.5二級≤50≤2.0≤3.0≥0.3三級≤75≤5.0≤8.0≥0.2注：表中的視線高度為下絲讀數(shù)；當(dāng)采用數(shù)字水準(zhǔn)儀觀測時，最短視距長度不宜小于3米，最低視線高度不應(yīng)低于0.6米；

c.表中的單位為米。第63頁/共82頁技術(shù)要求及限差規(guī)定水準(zhǔn)觀測的限差:水準(zhǔn)觀測的限差應(yīng)符合下表之規(guī)定：注：采用數(shù)字水準(zhǔn)儀觀測時,對同一尺面的兩次讀數(shù)差不設(shè)限差，兩次讀數(shù)所測高差之差執(zhí)行基輔分劃所測高差之差的限差；表中的n為測站數(shù)；表中的限差單位為mm。第64頁/共82頁儀器檢定及要求檢驗和校正應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》GB12897和《國家三、四等水準(zhǔn)測量規(guī)范》GB12898的相應(yīng)規(guī)定執(zhí)行。檢驗后應(yīng)符合下列要求：（1）對用于特級水準(zhǔn)觀測的儀器，i角不得大于10″；對用于一、二級水準(zhǔn)觀測的儀器，i角不得大于15″；對用于三級水準(zhǔn)觀測的儀器，i角不得大于20″。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″；（2）水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃線的分米分劃線誤差和米分劃間隔真長與名義長度之差，對線條式因瓦合金標(biāo)尺不應(yīng)大于0.1mm，對區(qū)格式木質(zhì)標(biāo)尺不應(yīng)大于0.5mm。第65頁/共82頁野外觀測條件要求水準(zhǔn)觀測作業(yè)應(yīng)符合下列要求：（1）應(yīng)在標(biāo)尺分劃線成像清晰和穩(wěn)定的條件下進行觀測。不得在日出后或日落前約半小時、太陽中天前后、風(fēng)力大于四級、氣溫突變時以及標(biāo)尺分劃線的成像跳動而難以照準(zhǔn)時進行觀測。陰天可以全天觀測；（2）觀測前半小時，應(yīng)將儀器置于露天陰影下，使儀器與外界氣溫趨于一致。設(shè)站時，應(yīng)用測傘遮蔽陽光。使用數(shù)字水準(zhǔn)儀前，還應(yīng)進行預(yù)熱；第66頁/共82頁野外觀測條件要求（3）使用數(shù)字水準(zhǔn)儀，應(yīng)避免望遠(yuǎn)鏡直接對著太陽，并避免視線被遮擋。儀器應(yīng)在其生產(chǎn)廠家規(guī)定的溫度范圍內(nèi)工作。振動源造成的振動消失后，才能啟動測量鍵。當(dāng)?shù)孛嬲駝虞^大時，應(yīng)隨時增加重復(fù)測量次數(shù)；（4）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；（5）對各周期觀測過程中發(fā)現(xiàn)的相鄰觀測點高差變動跡象、地質(zhì)地貌異常、附近建筑基礎(chǔ)和墻體裂縫等情況，應(yīng)做好記錄，并畫草圖。第67頁/共82頁復(fù)測周期規(guī)定高程基點的復(fù)測：為確保高程基準(zhǔn)點的穩(wěn)定可靠，高程基準(zhǔn)點并應(yīng)定期復(fù)測。復(fù)測周期應(yīng)視基準(zhǔn)點所在位置的穩(wěn)定情況確定，在建筑施工過程中宜1到2個月復(fù)測一次，點位穩(wěn)定以后宜每季度或每半年復(fù)測一次。當(dāng)觀測點測量成果出現(xiàn)異常，或當(dāng)測區(qū)受到地震、洪水、爆破等外界因素影響時，應(yīng)及時進行復(fù)測。第68頁/共82頁復(fù)測周期規(guī)定工作基點的聯(lián)測和檢測：當(dāng)有工作基點時，每期沉降觀測時均應(yīng)將其與基準(zhǔn)點進行聯(lián)測，然后再對觀測點進行觀測。為檢查工作基點本身高程的穩(wěn)定性，每期沉降觀測之前均應(yīng)對將使用的工作基點間的高差進行復(fù)核觀測，僅當(dāng)兩個基點間的檢測高差與已知高差的較差符合規(guī)范規(guī)定的限差，判定為穩(wěn)定的點，才可以由該點出發(fā)進行沉降點的水準(zhǔn)聯(lián)測。第69頁/共82頁復(fù)測周期規(guī)定沉降觀測的周期和觀測時間應(yīng)按下列要求并結(jié)合實際情況確定：（1）建筑施工階段的觀測應(yīng)符合下列規(guī)定：a、普通建筑可在基礎(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；b、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1-5層觀測一次（具體按幾天為周期實施，應(yīng)參考沉降速度、地基情況、施工進度、設(shè)計要求等幾個方面的因素），工業(yè)建筑可按回填基坑、安裝柱子和屋架、砌筑墻體、設(shè)備安裝等不同施工階段分別進行觀測。若建筑施工均勻增高，應(yīng)至少在增加荷載的25%、50%、75%和100%時各測一次；c、施工過程中若暫停工，在停工時及重新開工時應(yīng)各觀測一次。停工期間可每隔2-3個月觀測一次。第70頁/共82頁復(fù)測周期規(guī)定（2）建筑使用階段的觀測次數(shù)，應(yīng)視地基土類型和沉降速率大小而定。除有特殊要求外，可在第一年觀測3-4次，第二年觀測2-3次，第三年后每年觀測1次，直至穩(wěn)定為止。（3）在觀測過程中，若有基礎(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2-3天一次的連續(xù)觀測；（4）建筑沉降是否進入穩(wěn)定階段，應(yīng)由沉降量與時間關(guān)系曲線判定。當(dāng)最后100天的沉降速率小于0.01-0.04mm/d時，可以認(rèn)為已進入穩(wěn)定階段。具體取值宜根據(jù)各地區(qū)地基土的壓縮性能確定。第71頁/共82頁4.2沉降觀測參量及指標(biāo)計算每次沉降觀測之后，應(yīng)及時整理和檢查外業(yè)觀測數(shù)據(jù)，若觀測高差閉合差超限，應(yīng)重新觀測。若閉合差合格，則將進行按測站數(shù)的平差計算，得到各觀測點的高程。用于進行