工程測(cè)量九 建筑物的變形觀測(cè)

1、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)。,建筑物的變形觀測(cè),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),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,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

2、 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)。,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

3、間的距離一般為1020m。,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,（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12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23個(gè)月觀測(cè)一次，直至沉降穩(wěn)定為止。,（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

4、（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。,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。,（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,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

5、制沉降曲線,（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。,（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。,（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。,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

6、，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。,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。,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),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

7、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）； 傾斜角（）。,傾斜測(cè)量主要是測(cè)定建筑物主體的偏移值D。偏移值D的測(cè)定一般采用經(jīng)緯儀投影法。,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)

8、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。,（3）用尺子，量出在X、Y墻面的偏移值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。,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。,（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y

9、2、y2。煙囪頂部中心O對(duì)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(cè)得在x方向上，頂部中心O的偏移值x為：,（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(cè)定建（構(gòu)）筑物的傾斜量。,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h，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：,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

10、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(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,1石膏板標(biāo)志,用厚10mm，寬約5080mm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。,2白鐵皮標(biāo)志,（1）用兩塊白鐵皮，一片取150mm150mm的正方形，固定在裂縫的一側(cè)。 （2）另一片為50mm200mm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