測(cè)量教案18建筑物的變形觀測(cè)

1、課 時(shí) 授 課 計(jì) 劃授課班級(jí)10101011-周次1/17授課時(shí)間12.512.6-教學(xué)課題第七章 建筑物的變形觀測(cè)教學(xué)方法雙向交流法、講授法、提問法、演示法教學(xué)目的知識(shí)與技能：理解建筑物的變形觀測(cè)基本概念，掌握相關(guān)測(cè)量方法；過程與方法：通過教師講解、演示分析使學(xué)生能準(zhǔn)確形象的掌握本課內(nèi)容；情感態(tài)度與價(jià)值觀：培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析問題能力以及科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性；教學(xué)重點(diǎn)建筑物的變形觀測(cè)教學(xué)難點(diǎn)建筑物的變形觀測(cè)教學(xué)回顧無教具多媒體作業(yè)練習(xí)冊(cè)習(xí)題板書設(shè)計(jì)示意框圖第七章 建筑物變形觀測(cè)第一節(jié) 建筑物的沉降觀測(cè)一、水準(zhǔn)點(diǎn)和觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)二、沉降觀測(cè)方法三、沉降觀測(cè)的成果整理四、沉降觀測(cè)中常遇到的問題及其處理第二節(jié)

2、 建筑物的傾斜觀測(cè)一、水準(zhǔn)儀觀測(cè)法二、經(jīng)緯儀觀測(cè)法三、懸掛垂球法第三節(jié) 建筑物的裂縫、位移觀測(cè)一、建筑物的裂縫觀測(cè)二、建筑物的位移觀測(cè)一、組織教學(xué)（5分鐘）整頓課堂秩序，課堂問候語，進(jìn)入教學(xué)。二、新課內(nèi)容（75分鐘，演示法、講授法、雙向交流法）第一節(jié) 建筑物的沉降觀測(cè) 建筑物沉降觀測(cè)是根據(jù)水準(zhǔn)基點(diǎn)周期性測(cè)定建筑物上的沉降觀測(cè)點(diǎn)的高程計(jì)算沉降量的工作。水準(zhǔn)點(diǎn)和觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè) 1水準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè) 水準(zhǔn)點(diǎn)是沉降觀測(cè)的基準(zhǔn)，所以水準(zhǔn)點(diǎn)一定要有足夠的穩(wěn)定性。水準(zhǔn)點(diǎn)的型式和埋設(shè)要求與永久性水準(zhǔn)點(diǎn)相同。在布設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)應(yīng)滿足下列要求：（1）為了對(duì)水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行互相校核，防止由于水準(zhǔn)點(diǎn)的高程產(chǎn)生變化造成差錯(cuò)，水準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)目

3、應(yīng)不少于3個(gè)，以組成水準(zhǔn)網(wǎng)。（2）水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)在建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)壓力影響范圍及受震動(dòng)影響范圍以外的安全地點(diǎn)。（3）水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)接近觀測(cè)點(diǎn)，其距離不應(yīng)大于lOOm，以保證沉降觀測(cè)的精度。（4）離開鐵路、公路、地下管線和滑坡地帶至少5m。（5）為防止冰凍影響，水準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)深度至少要在冰凍線以下0.5m。 2.觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè) 進(jìn)行沉降觀測(cè)的建筑物上應(yīng)埋設(shè)沉降觀測(cè)點(diǎn)。觀測(cè)點(diǎn)的數(shù)量和位置應(yīng)能全面反映建筑物的沉降情況，這與建筑物或設(shè)備基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)、大小、荷載和地質(zhì)條件有關(guān)。這項(xiàng)工作應(yīng)由設(shè)汁單位或施工技術(shù)部門負(fù)責(zé)確定。在民用建筑中，一般沿著建筑物的四周每隔612m布置一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，在房屋轉(zhuǎn)角、沉降縫或伸縮縫的兩側(cè)、基礎(chǔ)

4、形式改變處及地質(zhì)條件改變處也應(yīng)布設(shè)。當(dāng)房屋寬度大于15m時(shí)，還應(yīng)在房屋內(nèi)部縱軸線上和樓梯間布設(shè)觀測(cè)點(diǎn)。一般民用建筑沉降觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置在外墻勒腳處。工業(yè)廠房的觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在承重墻、廠房轉(zhuǎn)角、柱子、伸縮縫兩側(cè)、設(shè)備基礎(chǔ)。高大圓形的煙囪、水塔、電視塔、高爐、油罐等構(gòu)筑物，可在其基礎(chǔ)的對(duì)稱軸線上布設(shè)觀測(cè)點(diǎn)。沉降觀測(cè)方法 l.觀測(cè)周期 沉降觀測(cè)的時(shí)間和次數(shù)，應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)、工程進(jìn)度、地基土質(zhì)情況及基礎(chǔ)荷重增加情況等決定。 一般待觀測(cè)點(diǎn)埋設(shè)穩(wěn)固后即應(yīng)進(jìn)行第一次觀測(cè)，施工期間在增加較大荷載之后(如澆灌基礎(chǔ)、回填土，建筑物每升高一層、安裝柱子和屋架、屋面鋪設(shè)、設(shè)備安裝、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)、煙囪每增加15m左右等)均應(yīng)觀測(cè)。

5、如果施工期間中途停工時(shí)間較長、應(yīng)在停工時(shí)和復(fù)工前進(jìn)行觀測(cè)。當(dāng)基礎(chǔ)附近地面荷載突然增加，周圍大量積水或暴雨后，或周圍大量挖方等，也應(yīng)觀測(cè)。在發(fā)生大量沉降、不均勻沉降或裂縫時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行逐日或幾天一次的連續(xù)觀測(cè)?？⒐ず螅瑧?yīng)根據(jù)沉降量的大小及速度進(jìn)行觀測(cè)。開始時(shí)每隔l2十月觀測(cè)一次，以每次沉降量在510mm為限，以后隨沉降速度的減緩，可延長到23個(gè)月觀測(cè)一次，直到沉降量穩(wěn)定在每100d不超過lmm時(shí)，即認(rèn)為沉降穩(wěn)定，方可停止觀測(cè)。 高層建筑沉降觀測(cè)的時(shí)間和次數(shù)，應(yīng)根據(jù)高層建筑的打樁數(shù)量和深度、地基土質(zhì)情況、工程進(jìn)度等決定。高層建筑的沉降觀測(cè)應(yīng)從基礎(chǔ)施工開始一直進(jìn)行觀測(cè)。一般打樁期間每天觀測(cè)一次?；A(chǔ)

6、施工由于采用井點(diǎn)降水和挖土的影響。施工地區(qū)及四周的地面會(huì)產(chǎn)生下沉，鄰近建筑物受其影響同時(shí)下沉，將影響鄰近建筑物的不正常使用。為此，要在鄰近建筑物上埋設(shè)沉降觀測(cè)點(diǎn)等。竣工后沉降觀測(cè)第一年應(yīng)每月一次，第二年每二個(gè)月一次，第三年每半年一次，第四年開始每年觀測(cè)一次，直至穩(wěn)定為止。如在軟土層地基建造高層，應(yīng)進(jìn)行長期觀測(cè)。 2觀測(cè)方法 對(duì)于高層建筑物的沉降觀測(cè)，應(yīng)采用DS1精密水準(zhǔn)儀用II等水準(zhǔn)測(cè)量方法往返觀測(cè)，其誤差不應(yīng)超過l mm(n為測(cè)站數(shù))，或4 mm(L為公里數(shù))。觀測(cè)應(yīng)在成像清晰、穩(wěn)定的時(shí)候進(jìn)行。沉降觀測(cè)點(diǎn)首次觀測(cè)的高程值是以后各次觀測(cè)用以比較的依據(jù)，如初測(cè)精度不夠或存在錯(cuò)誤，不僅無法補(bǔ)測(cè)，而

7、且會(huì)造成沉降工作中的矛盾現(xiàn)象，因此必須提高初測(cè)精度。每個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)首次高程，應(yīng)在同期進(jìn)行兩次觀測(cè)后決定。為了保證觀測(cè)精度，觀測(cè)時(shí)視線長度一般不應(yīng)超過50m，前后視距離要盡量相等，可用皮尺丈量。觀測(cè)時(shí)先后視水準(zhǔn)點(diǎn)，再依次前視各觀測(cè)點(diǎn)，最后應(yīng)再次后視水準(zhǔn)點(diǎn)，前后兩個(gè)后視讀數(shù)之差不應(yīng)超過1mm。 對(duì)一般廠房的基礎(chǔ)和多層建筑物的沉降觀測(cè)，水準(zhǔn)點(diǎn)往返觀測(cè)的高差較差不應(yīng)超過2 mm，前后兩個(gè)同一后視點(diǎn)的讀數(shù)之差不得超過2mm。 沉降觀測(cè)是一項(xiàng)較長期的連續(xù)觀測(cè)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(前、后視用同一根水準(zhǔn)尺)；（3）使用固定的水準(zhǔn)點(diǎn)

8、；（4）按規(guī)定的日期、方法及既定的路線、測(cè)站進(jìn)行觀測(cè)。沉降觀測(cè)的成果整理 1整理原始記錄 每次觀測(cè)結(jié)束后，應(yīng)檢查記錄中的數(shù)據(jù)和計(jì)算是否正確，精度是否合格，如果誤差超限應(yīng)重新觀測(cè)。然后調(diào)整閉合差，推算各觀測(cè)點(diǎn)的高程，列入成果表中。 2，計(jì)算沉降量 根據(jù)各觀測(cè)點(diǎn)本次所觀測(cè)高程與上次所觀測(cè)高程之差，計(jì)算各觀測(cè)點(diǎn)本次沉降量和累計(jì)沉降量，并將觀測(cè)日期和荷載情況記入觀測(cè)成果表中。 3繪制沉降曲線 為了更清楚地表示沉降量、荷載、時(shí)間三者之間的關(guān)系，還要畫出各觀測(cè)點(diǎn)的時(shí)間與沉降量關(guān)系曲線圖以及時(shí)間與荷載關(guān)系曲線圖。時(shí)間與沉降量的關(guān)系曲線是以沉降量S為縱軸，時(shí)間t為橫軸，根據(jù)每次觀測(cè)日期和相應(yīng)的沉降量按比例畫出

9、各點(diǎn)位置，然后將各點(diǎn)依次連接起來，井在曲線一端注明觀測(cè)點(diǎn)號(hào)碼。 時(shí)間與荷載的關(guān)系曲線是以荷載重量P為縱軸，時(shí)間，為橫軸，根據(jù)每次觀測(cè)日期和相應(yīng)的荷載畫出各點(diǎn)，然后將各點(diǎn)依次連接起來。 4沉降觀測(cè)應(yīng)提交的資料（1）沉降觀測(cè)(水準(zhǔn)測(cè)量)記錄手簿；（2）沉降觀測(cè)成果表；（3）觀測(cè)點(diǎn)位置圖；（4）沉降量、地基荷載與延續(xù)時(shí)間三者的關(guān)系曲線圖；（5）編寫沉降觀測(cè)分析報(bào)告。沉降觀測(cè)中常遇到的問題及其處理 1曲線在首次觀測(cè)后即發(fā)生回升現(xiàn)象 在第二次觀測(cè)時(shí)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(cè)成果存在較大誤差所引起的。此時(shí)，應(yīng)將第一次觀測(cè)成果作廢，而采用第二次觀測(cè)成果作為首

10、測(cè)成果。2曲線在中間某點(diǎn)突然回升發(fā)生此種現(xiàn)象的原因，多半是因?yàn)樗疁?zhǔn)基點(diǎn)或沉降觀測(cè)點(diǎn)被碰所致，如水準(zhǔn)基點(diǎn)被壓低，或沉降觀測(cè)點(diǎn)被撬高，此時(shí)，應(yīng)仔細(xì)檢查水準(zhǔn)基點(diǎn)和沉降觀測(cè)點(diǎn)的外形有無損傷。如果眾多沉降觀測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)此種現(xiàn)象，則水準(zhǔn)基點(diǎn)被壓低的可能性很大，此時(shí)可改用其他水準(zhǔn)點(diǎn)作為水準(zhǔn)基點(diǎn)來繼續(xù)觀測(cè)，并再埋設(shè)新水準(zhǔn)點(diǎn)，以保證水準(zhǔn)點(diǎn)個(gè)數(shù)不少于三個(gè)；如果只有一個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)此種現(xiàn)象，則多半是該點(diǎn)被撬高，如果觀測(cè)點(diǎn)被橇后已活動(dòng)，則需另行埋設(shè)新點(diǎn)，若點(diǎn)位尚牢固，則可繼續(xù)使用，對(duì)于該點(diǎn)的沉降汁算，則應(yīng)進(jìn)行合理處理。 3，曲線自某點(diǎn)起漸漸回升 產(chǎn)生此種現(xiàn)象一般是由于水準(zhǔn)基點(diǎn)下沉所致。此時(shí)，應(yīng)根據(jù)水準(zhǔn)點(diǎn)之間的高差來判斷

11、出最穩(wěn)定的水準(zhǔn)點(diǎn)，以此作為新水準(zhǔn)基點(diǎn)，將原來下沉的水準(zhǔn)基點(diǎn)廢除。另外，埋在裙樓上的沉降觀測(cè)點(diǎn)，由于受上樓的影響，有可能會(huì)出現(xiàn)屬于正常的漸漸回升現(xiàn)象。 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，其原因是測(cè)量誤差所造成的。曲線在前期波浪起伏之所以不突出，足因?yàn)橄鲁亮看笥跍y(cè)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(cè)量誤差比較突出的現(xiàn)象。此時(shí)，可將波浪曲線改成為水平線，井適當(dāng)?shù)匮娱L觀測(cè)的間隔時(shí)間。第二節(jié) 建筑物的傾斜觀測(cè) 建筑物產(chǎn)生傾斜的原因主要是地基承載力的不均勻、建筑物體型復(fù)雜形成不同荷載及受外力風(fēng)荷、地震等影響引起基礎(chǔ)的不均勻沉降。 測(cè)定建筑物傾斜度隨時(shí)

12、間而變化的工作叫傾斜觀測(cè)。建筑物傾斜觀測(cè)是利用水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、垂球或其他專用儀器來測(cè)量建筑物的傾斜度。水準(zhǔn)儀觀測(cè)法 建筑物的傾斜觀測(cè)可采用精密水準(zhǔn)測(cè)量的方法，定期測(cè)出基礎(chǔ)兩端點(diǎn)的不均勻沉降量h，再根據(jù)兩點(diǎn)間的距離L，即可算出基礎(chǔ)的傾斜度如果知道建筑物的高度H，則可推算出建筑物頂部的傾斜位移值經(jīng)緯儀觀測(cè)法 1.一般建筑物的傾斜觀測(cè) 對(duì)建筑物的傾斜觀測(cè)應(yīng)取互相垂直的兩個(gè)墻面，同時(shí)觀測(cè)其傾斜度。如圖13-5所示，首先在建筑物的頂部墻上設(shè)置觀測(cè)標(biāo)志點(diǎn)M，將經(jīng)緯儀安置在離建筑物的距離大于其高度的1.5倍處的固定測(cè)站上，瞄準(zhǔn)上部觀測(cè)點(diǎn)M，用盤左、盤右分中法向下投點(diǎn)得N點(diǎn)，用同樣方法，在與原觀測(cè)方向垂直的另

13、一方向設(shè)置上下兩個(gè)觀測(cè)點(diǎn)P、Q。相隔一定時(shí)間再觀測(cè)，分別瞄準(zhǔn)上部觀測(cè)點(diǎn)M與P向下投點(diǎn)得N與Q，如N與N、Q與Q不重合，說明建筑物產(chǎn)生傾斜。用尺量得NNa、QQb。 2圓形建筑物的傾斜觀測(cè) 對(duì)圓形建筑物相構(gòu)筑物(如電視塔、煙囪、水塔等)的傾斜觀測(cè)，是在相互垂直的兩個(gè)方向上測(cè)定其頂部中心對(duì)底部中心的偏心距。在與煙囪底部所選定的方向軸線垂直處，平穩(wěn)地安置一根大木枋，距煙囪底部大煙囪于高度1.5倍處安置經(jīng)緯儀，用望遠(yuǎn)鏡分別將煙囪頂部邊緣兩點(diǎn)A、A及底部邊緣B、B投到木枋上定出a、a，點(diǎn)及b、b點(diǎn)，可求得 的中點(diǎn) 及 的中點(diǎn) ，橫向傾斜值 ，同法可測(cè)得縱向傾斜值。懸掛垂球法此法是測(cè)量建筑物上部傾斜的最簡

14、單方法，適合于內(nèi)部有垂直通道的建筑物。從上部掛下垂球，根據(jù)上下應(yīng)在同一位置上的點(diǎn)，直接測(cè)定傾斜位置值 。 第三節(jié) 建筑物的裂縫、位移觀測(cè)建筑物的裂縫觀測(cè) 測(cè)定建筑物某一部位裂縫變化狀況的工作叫裂縫觀測(cè)。 當(dāng)建筑物發(fā)生裂縫時(shí)，除了要增加沉降觀測(cè)和傾斜觀測(cè)次數(shù)外，應(yīng)立即進(jìn)行裂縫變化的觀測(cè)。同時(shí)，要根據(jù)沉降觀測(cè)、傾斜觀測(cè)和裂縫觀測(cè)的資料研究和查明變形的特性及原因，以判定該建筑物是否安全。 裂縫觀測(cè)，應(yīng)應(yīng)在有代表性的裂縫兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)固定觀測(cè)標(biāo)志，然后定期量取兩標(biāo)志的間距，即為裂縫變化的尺寸(包括長度、寬度和深度)。常用方法有以下幾種： 1石膏板標(biāo)志用厚10mm，寬5080mm的石膏板覆蓋固定在裂縫的

15、兩側(cè)。當(dāng)裂縫繼續(xù)開展與延伸時(shí)，裂縫上的標(biāo)志即石膏板也隨之開裂，從而觀測(cè)裂縫繼續(xù)發(fā)展的情況。 2白鐵片標(biāo)志用兩塊白鐵片，一片為15cm15cm的正方形，固定在裂縫的側(cè)，并使其一邊和裂縫的邊緣對(duì)齊，另一片為5cm20cm，固定在裂縫的另一側(cè)，并使其中一部分緊貼在正方形的白鐵皮上。當(dāng)兩塊白鐵片固定好后，在其表面涂上紅漆。如果裂縫繼續(xù)發(fā)展，兩塊白鐵片將被拉開，露出正方形白鐵片上原被覆蓋沒有涂紅漆的部分，其寬度即為裂縫加大的寬度，可用鋼卷尺量取。3鋼筋頭標(biāo)志將長約lOOmm，直徑約lOmm左右的鋼筋頭插入，并使其露出墻外約20mm左右，用水泥砂漿填灌牢固。兩鋼筋頭標(biāo)志間距離不得小于150mm。待水泥砂漿

16、凝固后，用游標(biāo)卡尺量出兩金屬棒之間的距離，并記錄下來。以后如裂縫繼續(xù)發(fā)展，則金屬棒的間距也就不斷加大。定期測(cè)量兩棒的間距并進(jìn)行比較，即可掌握裂縫發(fā)展情況。 4攝影測(cè)量對(duì)重要部位的裂縫以及大面積的多條裂縫，可在固定距離及高度設(shè)站，進(jìn)行近景攝影測(cè)量。通過對(duì)不同時(shí)期攝影照片的量測(cè)，可以確定裂縫變化的方向及尺寸。建筑物的位移觀測(cè) 測(cè)定建筑物(基礎(chǔ)以上部分)在平面上隨時(shí)間而移動(dòng)的大小及方向的工作叫位移觀測(cè)。位移觀測(cè)首先要在與建筑物位移方向的垂直方向上建立一條基準(zhǔn)線，并埋設(shè)測(cè)量控制點(diǎn)，再在建筑物上埋設(shè)位移觀測(cè)點(diǎn)，要求觀測(cè)點(diǎn)位于基準(zhǔn)線方向上。 1基準(zhǔn)線法A、B為基線控制點(diǎn)，P為觀測(cè)點(diǎn)，當(dāng)建筑物未產(chǎn)生位移時(shí)，