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

第六節(jié)建筑物的變形觀測(cè)第一頁(yè)，共三十三頁(yè)。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(duì)建筑物的穩(wěn)定性進(jìn)行觀測(cè)，這種觀測(cè)稱為建筑物的變形觀測(cè)。第二頁(yè)，共三十三頁(yè)。建筑物變形觀測(cè)的主要內(nèi)容有：建筑物沉降觀測(cè)建筑物傾斜觀測(cè)建筑物裂縫觀測(cè)建筑物位移觀測(cè)第三頁(yè)，共三十三頁(yè)。一、建筑物的沉降觀測(cè)建筑物沉降觀測(cè)是用水準(zhǔn)測(cè)量的方法，周期性地觀測(cè)建筑物上的沉降觀測(cè)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(cè)點(diǎn)的布設(shè)3．沉降觀測(cè)4．沉降觀測(cè)的成果整理第四頁(yè)，共三十三頁(yè)。1．水準(zhǔn)基點(diǎn)的布設(shè)水準(zhǔn)基點(diǎn)是沉降觀測(cè)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)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(gè)，以便相互檢核。（3）要滿足一定的觀測(cè)精度水準(zhǔn)基點(diǎn)和觀測(cè)點(diǎn)之間的距離應(yīng)適中，相距太遠(yuǎn)會(huì)影響觀測(cè)精度，一般應(yīng)在100m范圍內(nèi)。第五頁(yè)，共三十三頁(yè)。2．沉降觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)進(jìn)行沉降觀測(cè)的建筑物，應(yīng)埋設(shè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，沉降觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)滿足以下要求：（1）沉降觀測(cè)點(diǎn)的位置沉降觀測(cè)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(cè)點(diǎn)的數(shù)量一般沉降觀測(cè)點(diǎn)是均勻布置的，它們之間的距離一般為10～20m。（3）沉降觀測(cè)點(diǎn)的設(shè)置形式。第六頁(yè)，共三十三頁(yè)。第七頁(yè)，共三十三頁(yè)。3．沉降觀測(cè)（1）觀測(cè)周期（2）觀測(cè)方法（3）精度要求（4）工作要求第八頁(yè)，共三十三頁(yè)。（1）觀測(cè)周期

1）當(dāng)埋設(shè)的沉降觀測(cè)點(diǎn)穩(wěn)固后，在建筑物主體開(kāi)工前，進(jìn)行第一次觀測(cè)。

2）在建（構(gòu)）筑物主體施工過(guò)程中，一般每蓋1～2層觀測(cè)一次。如中途停工時(shí)間較長(zhǎng)，應(yīng)在停工時(shí)和復(fù)工時(shí)進(jìn)行觀測(cè)。

3）當(dāng)發(fā)生大量沉降或嚴(yán)重裂縫時(shí)，應(yīng)立即或幾天一次連續(xù)觀測(cè)。

4）建筑物封頂或竣工后，一般每月觀測(cè)一次，如果沉降速度減緩，可改為2～3個(gè)月觀測(cè)一次，直至沉降穩(wěn)定為止。第九頁(yè)，共三十三頁(yè)。（2）觀測(cè)方法觀測(cè)時(shí)先后視水準(zhǔn)基點(diǎn)，接著依次前視各沉降觀測(cè)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(guò)±1mm。沉降觀測(cè)的水準(zhǔn)路線（從一個(gè)水準(zhǔn)基點(diǎn)到另一個(gè)水準(zhǔn)基點(diǎn)）應(yīng)為閉合水準(zhǔn)路線。第十頁(yè)，共三十三頁(yè)。

2）高層建筑物的沉降觀測(cè)，則應(yīng)采用DS1精密水準(zhǔn)儀，用二等水準(zhǔn)測(cè)量的方法進(jìn)行，其水準(zhǔn)路線的閉合差不應(yīng)超過(guò):

1）多層建筑物的沉降觀測(cè)，可采用DS3水準(zhǔn)儀，用普通水準(zhǔn)測(cè)量的方法進(jìn)行，其水準(zhǔn)路線的閉合差不應(yīng)超過(guò)（n測(cè)站數(shù)）。（3）精度要求沉降觀測(cè)的精度應(yīng)根據(jù)建筑物的性質(zhì)而定。第十一頁(yè)，共三十三頁(yè)。（4）工作要求

沉降觀測(cè)是一項(xiàng)長(zhǎng)期、連續(xù)的工作，為了保證觀測(cè)成果的正確性，應(yīng)盡可能做到四定：1）固定觀測(cè)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(cè)路線和測(cè)站進(jìn)行第十二頁(yè)，共三十三頁(yè)。4．沉降觀測(cè)的成果整理（1）整理原始記錄（2）計(jì)算沉降量（3）繪制沉降曲線第十三頁(yè)，共三十三頁(yè)。（1）整理原始記錄每次觀測(cè)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(cè)點(diǎn)的高程，并填入“沉降觀測(cè)表”中。第十四頁(yè)，共三十三頁(yè)。（2）計(jì)算沉降量1）計(jì)算各沉降觀測(cè)點(diǎn)的本次沉降量：本次沉降量=本次觀測(cè)所得的高程－上次觀測(cè)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(cè)點(diǎn)本次沉降量、累積沉降量和觀測(cè)日期、荷載情況等記入“沉降觀測(cè)表”中。第十五頁(yè)，共三十三頁(yè)。（3）繪制沉降曲線

沉降曲線分為兩部分，即時(shí)間與沉降量關(guān)系曲線和時(shí)間與荷載關(guān)系曲線。2001200220033579113579110408010012010203040F/(t/m2)s/mmt時(shí)間（年、月）圖11-36沉降曲線圖12第十六頁(yè)，共三十三頁(yè)。1）繪制時(shí)間與沉降量關(guān)系曲線首先，以沉降量s為縱軸，以時(shí)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(cè)日期為橫坐標(biāo)，標(biāo)出沉降觀測(cè)點(diǎn)的位置。最后，用曲線將標(biāo)出的各點(diǎn)連接起來(lái)，并在曲線的一端注明沉降觀測(cè)點(diǎn)號(hào)碼，這樣就繪制出了時(shí)間與沉降量關(guān)系曲線。第十七頁(yè)，共三十三頁(yè)。2）繪制時(shí)間與荷載關(guān)系曲線首先，以荷載為縱軸，以時(shí)間為橫軸，組成直角坐標(biāo)系。再根據(jù)每次觀測(cè)時(shí)間和相應(yīng)的荷載標(biāo)出各點(diǎn)，將各點(diǎn)連接起來(lái)，即可繪制出時(shí)間與荷載關(guān)系曲線。第十八頁(yè)，共三十三頁(yè)。二、建筑物的傾斜觀測(cè)

用測(cè)量?jī)x器來(lái)測(cè)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(cè)。1．一般建筑物主體的傾斜觀測(cè)2．圓形建（構(gòu)）筑物主體的傾斜觀測(cè)3．建筑物基礎(chǔ)傾斜觀測(cè)第十九頁(yè)，共三十三頁(yè)。

1．一般建筑物主體的傾斜觀測(cè)建筑物主體的傾斜觀測(cè)，應(yīng)測(cè)定建筑物頂部觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)于底部觀測(cè)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i——建筑物主體的傾斜度；?D——建筑物頂部觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)于底部觀測(cè)點(diǎn)的偏移值（m）；H——建筑物的高度（m）；α——傾斜角（°）。傾斜測(cè)量主要是測(cè)定建筑物主體的偏移值ΔD。偏移值ΔD的測(cè)定一般采用經(jīng)緯儀投影法。第二十頁(yè)，共三十三頁(yè)。MNPQXYH?A?BN′Q′?A?B?圖11-37一般建筑物的傾斜觀測(cè)第二十一頁(yè)，共三十三頁(yè)。經(jīng)緯儀投影法，觀測(cè)方法如下：（1）將經(jīng)緯儀安置在固定測(cè)站上，該測(cè)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(cè)點(diǎn)M，用盤(pán)左、盤(pán)右分中投點(diǎn)法，定出下部的觀測(cè)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(cè)點(diǎn)P和下觀測(cè)點(diǎn)Q。M、N和P、Q即為所設(shè)觀測(cè)標(biāo)志。（2）隔一段時(shí)間后，在原固定測(cè)站上，安置經(jīng)緯儀，分別瞄準(zhǔn)上觀測(cè)點(diǎn)M和P，用盤(pán)左、盤(pán)右分中投點(diǎn)法，得到N′和Q′。如果，N與N′、Q與Q′不重合，說(shuō)明建筑物發(fā)生了傾斜。第二十二頁(yè)，共三十三頁(yè)。（3）用尺子，量出在X、Y墻面的偏移值ΔA、ΔB，然后用矢量相加的方法，計(jì)算出該建筑物的總偏移值ΔD，即：根據(jù)總偏移值ΔD和建筑物的高度H即可計(jì)算出其傾斜度i。第二十三頁(yè)，共三十三頁(yè)。yy1y2y1′y2′x1′x2′x1x2xOO′?x?yABA′B′圖11-38圓形建（構(gòu)）筑物的傾斜觀測(cè)2．圓形建（構(gòu)）筑物主體的傾斜觀測(cè)對(duì)圓形建（構(gòu)）筑物的傾斜觀測(cè)，是在互相垂直的兩個(gè)方向上，測(cè)定其頂部中心對(duì)底部中心的偏移值。

第二十四頁(yè)，共三十三頁(yè)。（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y1、y1′及y2、y2′。煙囪頂部中心O對(duì)底部中心O′在y方向上的偏移值Δy為：（3）用同樣的方法，可測(cè)得在x方向上，頂部中心O的偏移值Δx為：第二十五頁(yè)，共三十三頁(yè)。

（4）用矢量相加的方法，計(jì)算出頂部中心O對(duì)底部中心O′的總偏移值ΔD，即

根據(jù)總偏移值ΔD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(cè)定建（構(gòu)）筑物的傾斜量。第二十六頁(yè)，共三十三頁(yè)。3．建筑物基礎(chǔ)傾斜觀測(cè)建筑物的基礎(chǔ)傾斜觀測(cè)一般采用精密水準(zhǔn)測(cè)量的方法，定期測(cè)出基礎(chǔ)兩端點(diǎn)的沉降量差值Δh，在根據(jù)兩點(diǎn)間的距離L，即可計(jì)算出基礎(chǔ)的傾斜度：

?hLL?h?DH圖11-39基礎(chǔ)傾斜觀測(cè)圖11-40基礎(chǔ)傾斜觀測(cè)測(cè)定建筑物的偏移值第二十七頁(yè)，共三十三頁(yè)。對(duì)整體剛度較好的建筑物的傾斜觀測(cè)，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(cè)量測(cè)定建筑物基礎(chǔ)兩端點(diǎn)的沉降量差值Δh，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ΔD，即第二十八頁(yè)，共三十三頁(yè)。三、建筑物的裂縫觀測(cè)當(dāng)建筑物出現(xiàn)裂縫之后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行裂縫觀測(cè)，常用的裂縫觀測(cè)方法有兩種。1．石膏板標(biāo)志2．白鐵皮標(biāo)志第二十九頁(yè)，共三十三頁(yè)。1．石膏板標(biāo)志用厚10mm，寬約50～80mm的石膏板（長(zhǎng)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(shí)，石膏板也隨之開(kāi)裂，從而觀察裂縫繼續(xù)發(fā)展的情況。第三十頁(yè)，共三十三頁(yè)。2．白鐵皮標(biāo)志（1）用兩塊白鐵皮，一片取150mm×150mm的正方形，固定在裂縫的一側(cè)。（2）另一片為50mm×200mm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。（3）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(kāi)，露出正方形上，原被覆蓋沒(méi)有油漆的部分，其寬度即為裂縫加大的寬度，可用尺子量出。白鐵板圖11-41建筑物的裂縫觀測(cè)第三十一頁(yè)，共三十三頁(yè)。返回四、建筑物位移觀測(cè)

根據(jù)平面控制點(diǎn)測(cè)定建筑物的平面位置隨時(shí)間而移動(dòng)的大小及方向，稱為位移觀測(cè)。位移觀測(cè)首先要在建筑物附近埋設(shè)測(cè)量控制點(diǎn)，再在建筑物上設(shè)置位移觀測(cè)點(diǎn)。位移觀測(cè)的方法有以下兩種：1．角度前方交會(huì)法2．基準(zhǔn)線法第三十二頁(yè)，共三十三頁(yè)。內(nèi)容總結(jié)第六節(jié)建筑物的變形觀測(cè)。如中途停工時(shí)間較長(zhǎng)，應(yīng)在停工時(shí)和復(fù)工時(shí)進(jìn)行觀測(cè)。3）當(dāng)發(fā)生大量沉