大坝变形观测-6.ppt

2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 1 大坝变形观测第6章倾斜位移与裂缝观测主讲教师 高飞2008年5月 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 2 第6章倾斜位移观测与裂缝观测 6 1一般建筑物的倾斜观测 6 2塔式建筑物的倾斜观测 6 3倾斜观测的精度指标 6 4建筑物的裂缝观测 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 3 倾斜和裂缝的主要原因倾斜的主要原因 由于建筑物地基基础的整体不均匀沉降 或其他工程质量原因 裂缝的主要原因 由于建筑物地基基础的局部不均匀沉降 或其他工程质量原因 为了分析因建筑物的倾斜而影响其稳定性 则应进行倾斜观测 获得建筑物的基础和上部在偏压或外力作用下的倾斜值 包括大小 方向和速度等 以便及时采取措施 6 1一般建筑物的倾斜观测 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 4 衡量建筑物倾斜程度的指标倾斜度 倾斜观测的主要任务 测定倾斜位移值 6 1一般建筑物的倾斜观测 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 5 一 沉降量计算法 通过沉降观测得到建筑物基础的不均匀沉降差 计算出倾斜位移值 6 1一般建筑物的倾斜观测 式中 倾斜位移值 建筑物的基础宽度 的不均匀沉降差 建筑的高度 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 6 一 沉降量计算法 例 用水准测量的方法测得基础两端点间的不均匀沉降量差为2 4毫米 12 5米 30米 则可算得 6 1一般建筑物的倾斜观测 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 7 一 沉降量计算法 用经纬仪对建筑物的上下墙角进行投影 再用图解的方法得到该建筑物的倾斜位移值 6 1一般建筑物的倾斜观测 二 经纬仪投影法 点为建筑物的倾斜观测部位 为经纬仪的测站位置 应设在建筑物的墙面延长线上 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 8 一 沉降量计算法 对于需要进行结构和基础研究的重点工程 要长期进行倾斜观测 精度要求应高于一般工程 一般采用精密经纬仪和钢尺 或全站仪 用测算法进行倾斜观测 6 1一般建筑物的倾斜观测 二 经纬仪投影法 三 经纬仪测算法 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 9 步骤 1 在建筑物延长线上 距墙角1 5 2 0H 楼高 的地面P1点安置经纬仪 或全站仪 并测量仪器至墙角的距离L12 测定建筑物顶部和下部两观测点标志间的水平角 13 计算倾斜偏离值 6 1一般建筑物的倾斜观测 三 经纬仪测算法 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 10 步骤 4 首次观测得到e10 以后第i观测周期结果为e1i则建筑物的倾斜位移值为 6 1一般建筑物的倾斜观测 三 经纬仪测算法 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 11 步骤 5 在AP1的垂直位置上 用上述同样方法选定P2点安置经纬仪 测算得建筑物在该方向上的倾斜位移值 6 1一般建筑物的倾斜观测 三 经纬仪测算法 A 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 12 步骤 6 综合P1和P2两点所测算得到的建筑物在各自方向上的倾斜位移值 1和 2得到该建筑物总的倾斜位移值 6 1一般建筑物的倾斜观测 三 经纬仪测算法 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 13 一 沉降量计算法 6 1一般建筑物的倾斜观测 二 经纬仪投影法 三 经纬仪测算法 四 电子倾斜仪法 五 近景摄影测量法 六 三维激光扫描仪 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 14 电子倾斜仪法 倾斜传感器 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 15 清华大学二校门三维建模 利用近景摄影测量和三维激光扫描系统 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 16 近景摄影测量系统 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 17 三维激光扫描系统 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 18 清华大学二校门三维立体图 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 19 清华大学二校门立体建模 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 20 清华大学二校门立体建模 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 21 清华大学二校门立体建模 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 22 塔式建筑物 主要是指烟囱 水塔 古塔 圆形 或不规则 高耸建筑物 6 2塔式建筑物的倾斜观测 倾斜观测的主要方法有 一 纵横轴线法 二 前方交会法 三 激光准直仪 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 23 6 2塔式建筑物的倾斜观测 一 纵横轴线法 1 在塔式建筑物纵横两轴线的延长线上选定测站点C1 与建筑物之间的距离约为建筑物高度 的1 5 2倍 选一起始方向 点 用经纬仪观测1 2和3 4点 得到方向值 1 2 3和 4 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 24 6 2塔式建筑物的倾斜观测 一 纵横轴线法 2 分别计算建筑物底部中心位置a1和顶部中心b1的方向值 a1和 b1 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 25 6 2塔式建筑物的倾斜观测 一 纵横轴线法 3 计算建筑物顶部中心a1相对于底部中心b1的倾斜角 1 若倾斜角 1 0 则无倾斜 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 26 6 2塔式建筑物的倾斜观测 一 纵横轴线法 4 计算建筑物在C1a1垂直方向上的倾斜位移量 e1 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 27 6 2塔式建筑物的倾斜观测 一 纵横轴线法 5 用上述同样的方法 在C1a1的垂直方向上选定另一测站点C2 依次观测5 6 7 8点 得各点方向值 5 6 7和 8 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 28 6 2塔式建筑物的倾斜观测 一 纵横轴线法 6 计算建筑物在C2a2垂直方向上的倾斜位移量 e2 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 29 6 2塔式建筑物的倾斜观测 一 纵横轴线法 7 计算建筑物总倾斜位移值 及倾斜度i 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 30 6 2塔式建筑物的倾斜观测 一 纵横轴线法 已知地面A B两点坐标 xA yA xB yB 待测建筑物顶部中心点为P点 1 在A B两点上分别安置经纬仪 瞄准P点或其边缘 测算出 和 角 二 前方交会法 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 31 6 2塔式建筑物的倾斜观测 2 计算待定点P点坐标 xP yP 基本公式 二 前方交会法 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 32 6 2塔式建筑物的倾斜观测 由基本公式 二 前方交会法 得到 分子分母同除以 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 33 6 2塔式建筑物的倾斜观测 二 前方交会法 得到 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 34 6 2塔式建筑物的倾斜观测 二 前方交会法 得到 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 35 6 2塔式建筑物的倾斜观测 再根据第二个基本公式 二 前方交会法 同理得到 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 36 6 2塔式建筑物的倾斜观测 待定点P点坐标 二 前方交会法 若首次观测得到 则倾斜位移量为 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 37 6 2塔式建筑物的倾斜观测 第i次观测时 P点总位移量为 二 前方交会法 若首次观测得到 则倾斜位移量为 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 38 6 2塔式建筑物的倾斜观测 三 激光铅直法 利用激光铅直仪 又称为垂准仪 测定建筑物的倾斜量 也可用在施工期间进行竖向垂直度的控制 保证施工质量 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 39 激光铅直法 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 40 6 3倾斜观测的精度指标 以监视建筑物的安全为目的 其观测中误差应小于容许变形值的1 10 1 20 以研究变形的过程为目的 则其中误差要比上述数值小得多 一般取小于建筑物容许变形值的1 60左右 根据建筑物设计规定的横向总体倾斜容许值 按下式计算 式中 B 为建筑物的宽度H 为建筑物的高度 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 41 6 3倾斜观测的精度指标 建筑物倾斜变形容许值 式中 B 为建筑物的宽度H 为建筑物的高度 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 42 6 3倾斜观测的精度指标 一 用倾斜倾斜变形容许值计算倾斜观测的精度 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 43 6 3倾斜观测的精度指标 二 用最小沉降量 为参数计算建筑物倾斜观测的精度 式中 L 为建筑物的宽度 为最小沉降量 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 44 6 4建筑物的裂缝观测 具体原因 1 建筑设计时的缺陷 基础设计不当 建筑结构稳定性不强等 2 建筑物施工时的缺陷 使用的建筑材料问题 施工技术问题 或偷工减料 为加快施工进度而违反自然规律等 3 自然灾害或突发事件等 一 建筑物产生裂缝的原因 主要由于地基基础的局部不均匀沉降 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 45 6 4建筑物的裂缝观测 1 对重要建筑物应进行定期沉降观测 2 建筑物的柱 梁及结构主体 外墙等发现可见裂缝时 应对其进行常规的裂缝观测 3 建筑物的柱 梁及其桩基础等内部是否产生裂缝 可采用超声波检测仪进行无损检测 二 建筑物裂缝的主要方法 一 建筑物产生裂缝的原因 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 46 6 4建筑物的裂缝观测 二 建筑物裂缝的主要方法 L 1 一般建筑物裂缝观测 2 重要建筑物裂缝观测 2020年1月18日星期六 合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系 47 第六章重点内容与思考题 一 简述建筑物产生倾斜和裂缝的主要原因 二 一般建筑