第六节建筑物变形观测

1、第六节建筑物变形观测 第六节 建筑物的变形观测 第六节建筑物变形观测 为保证建筑物在施工、使用和运行 中的安全，以及为建筑物的设计、施工、 管理及科学研究提供可靠的资料，在建 筑物施工和运行期间，需要对建筑物的 稳定性进行观测，这种观测称为建筑物 的变形观测。 第六节建筑物变形观测 建筑物随时间的推移发生沉降、位移、建筑物随时间的推移发生沉降、位移、 挠曲、倾斜及裂缝等现象。这些现象统挠曲、倾斜及裂缝等现象。这些现象统 称为变形称为变形。 变形的原因变形的原因: :建筑物在工程建设和使用建筑物在工程建设和使用 过程中，由于基础的地质构造不均匀，过程中，由于基础的地质构造不均匀， 土壤的物理性质

2、不同，土基的塑性变形，土壤的物理性质不同，土基的塑性变形， 地下水位的变化，大气温度的变化，建地下水位的变化，大气温度的变化，建 筑物荷身的荷重及动荷载筑物荷身的荷重及动荷载( (如风力、震动如风力、震动 等等) )的作用等的作用等 第六节建筑物变形观测 变形按时间长短分为：变形按时间长短分为：长周期变长周期变 形形(建筑物自重引起的沉降和变建筑物自重引起的沉降和变 形形)、短周期变形、短周期变形(温度变化所引温度变化所引 起的变形起的变形)和瞬时变形和瞬时变形(风振引屈风振引屈 的变形的变形)。 变形按其类型可分为：变形按其类型可分为：静态静态 变形和动态变形。变形和动态变形。 第六节建筑物

3、变形观测 建筑物变形监测的主要目的包括以下几个建筑物变形监测的主要目的包括以下几个 方面：方面： 、分析估计建筑物的安全程度，、分析估计建筑物的安全程度， 以便及时采取措施，设法保证建筑物的安以便及时采取措施，设法保证建筑物的安 全运行全运行. . 、利用长期的观测资料验证设计参、利用长期的观测资料验证设计参 数数. . 、反馈工程的施工质量、反馈工程的施工质量. . 、研究建筑物变形的基本规律、研究建筑物变形的基本规律 第六节建筑物变形观测 为保证建筑物在施工、使用和运行 中的安全，以及为建筑物的设计、施工、 管理及科学研究提供可靠的资料，在建 筑物施工和运行期间，需要对建筑物的 稳定性进行

4、观测，这种观测称为建筑物 的变形观测。 第六节建筑物变形观测 建筑物变形观测的主要内容有： 建筑物沉降观测 建筑物倾斜观测 建筑物裂缝观测 建筑物位移观测 第六节建筑物变形观测 一、建筑物的沉降观测 建筑物沉降观测是用水准测量的方法， 周期性地观测建筑物上的沉降观测点和水准 基点之间的高差变化值。 主要工作有： 1水准基点的布设 2沉降观测点的布设 3沉降观测 4沉降观测的成果整理 第六节建筑物变形观测 1水准基点的布设 水准基点是沉降观测的基准，因此水准 基点的布设应满足以下要求： （1）要有足够的稳定性 水准基点必须设置在 沉降影响范围以外，冰冻地区水准基点应埋设在冰 冻线以下0.5m。

5、（2）要具备检核条件 为了保证水准基点高程 的正确性，水准基点最少应布设三个，以便相互检 核。 （3）要满足一定的观测精度 水准基点和观测 点之间的距离应适中，相距太远会影响观测精度， 一般应在100m范围内。 第六节建筑物变形观测 2沉降观测点的布设 进行沉降观测的建筑物，应埋设沉降观 测点，沉降观测点的布设应满足以下要求： （1）沉降观测点的位置 沉降观测点应布设在 能全面反映建筑物沉降情况的部位，如建筑物四角， 沉降缝两侧，荷载有变化的部位，大型设备基础， 柱子基础和地质条件变化处。 （2）沉降观测点的数量 一般沉降观测点是均 匀布置的，它们之间的距离一般为1020m。 （3）沉降观测点

6、的设置形式 。 第六节建筑物变形观测 第六节建筑物变形观测 3沉降观测 （1）观测周期 （2）观测方法 （3）精度要求 （4）工作要求 第六节建筑物变形观测 （1）观测周期 1）当埋设的沉降观测点稳固后，在建筑 物主体开工前，进行第一次观测。 2）在建（构）筑物主体施工过程中，一 般每盖12层观测一次。如中途停工时间较 长，应在停工时和复工时进行观测。 3）当发生大量沉降或严重裂缝时，应立 即或几天一次连续观测。 4）建筑物封顶或竣工后，一般每月观测 一次，如果沉降速度减缓，可改为23个月 观测一次，直至沉降稳定为止。 第六节建筑物变形观测 （2）观测方法 观测时先后视水准基点，接着依次前视

7、各沉降观测点，最后再次后视该水准基点， 两次后视读数之差不应超过1mm。 沉降观测的水准路线（从一个水准基点 到另一个水准基点）应为闭合水准路线。 第六节建筑物变形观测 2）高层建筑物的沉降观测，则应采用 DS1精密水准仪，用二等水准测量的方法进行， 其水准路线的闭合差不应超过: 1）多层建筑物的沉降观测，可采用DS3 水准仪，用普通水准测量的方法进行，其水 准路线的闭合差不应超过 （n测站 数）。 mm0 . 1n mm0 . 2n （3）精度要求 沉降观测的精度应根据建筑物的性质而定。 第六节建筑物变形观测 （4）工作要求 沉降观测是一项长期、连续的工作，为了保 证观测成果的正确性，应尽可

8、能做到四定： 1）固定观测人员 2）使用固定的水准仪和水准尺 3）使用固定的水准基点 4）按固定的实测路线和测站进行 第六节建筑物变形观测 4 4沉降观测的成果整理 （1）整理原始记录 （2）计算沉降量 （3）绘制沉降曲线 第六节建筑物变形观测 （1）整理原始记录 每次观测结束后，应检查记录的数 据和计算是否正确，精度是否合格，然 后，调整高差闭合差，推算出各沉降观 测点的高程，并填入“沉降观测表”中。 第六节建筑物变形观测 （2）计算沉降量 1）计算各沉降观测点的本次沉降量： 本次沉降量本次沉降量= =本次观测所得的高程上次观测所得的高程本次观测所得的高程上次观测所得的高程 2）计算累积沉降

9、量： 累积沉降量=本次沉降量+上次累积沉降量 将计算出的沉降观测点本次沉降量、累 积沉降量和观测日期、荷载情况等记入“沉 降观测表”中。 第六节建筑物变形观测 2001 2002 2003 357911 357911 0 40 80 100 120 10 20 30 40 F/(t/m2) s/mm t 时间（年、月）时间（年、月） 图图11-36 沉降曲线图沉降曲线图 1 2 第六节建筑物变形观测 1）绘制时间与沉降量关系曲线 首先，以沉降量s为纵轴，以时间t为横 轴，组成直角坐标系。 然后，以每次累积沉降量为纵坐标，以 每次观测日期为横坐标，标出沉降观测点的 位置。 最后，用曲线将标出的各

10、点连接起来， 并在曲线的一端注明沉降观测点号码，这样 就绘制出了时间与沉降量关系曲线。 第六节建筑物变形观测 2）绘制时间与荷载关系曲线 首先，以荷载为纵轴，以时间为横轴， 组成直角坐标系。 再根据每次观测时间和相应的荷载标出 各点，将各点连接起来，即可绘制出时间与 荷载关系曲线。 第六节建筑物变形观测 二、建筑物的倾斜观测 用测量仪器来测定建筑物的基础和主体 结构倾斜变化的工作，称为倾斜观测。 1一般建筑物主体的倾斜观测 2圆形建（构）筑物主体的倾斜观测 3建筑物基础倾斜观测 第六节建筑物变形观测 H D i tan 1一般建筑物主体的倾斜观测 建筑物主体的倾斜观测，应测定建筑物顶部观 测点

11、相对于底部观测点的偏移值，再根据建筑物的 高度，计算建筑物主体的倾斜度，即 式中式中 i建筑物主体的倾斜度；建筑物主体的倾斜度； D建筑物顶部观测点相对于底部观测点的偏移值（建筑物顶部观测点相对于底部观测点的偏移值（m）；）； H建筑物的高度（建筑物的高度（m）；）； 倾斜角（倾斜角（）。）。 倾斜测量主要是测定建筑物主体的偏移值D。 偏移值D的测定一般采用经纬仪投影法。 第六节建筑物变形观测 M N P Q X Y H A B N Q A B 图图11-37 一般建筑物的倾斜观测一般建筑物的倾斜观测 第六节建筑物变形观测 经纬仪投影法，观测方法如下： （1）将经纬仪安置在固定测站上，该测站到

12、 建筑物的距离，为建筑物高度的1.5倍以上。瞄准 建筑物X墙面上部的观测点M，用盘左、盘右分中 投点法，定出下部的观测点N。用同样的方法，在 与X墙面垂直的Y墙面上定出上观测点P和下观测点 Q。M、N和P、Q即为所设观测标志。 （2）隔一段时间后，在原固定测站上，安置 经纬仪，分别瞄准上观测点M和P，用盘左、盘右 分中投点法，得到N和Q。如果，N与N、Q与Q 不重合，说明建筑物发生了倾斜。 第六节建筑物变形观测 22 BAD （3）用尺子，量出在X、Y墙面的偏移值A、 B，然后用矢量相加的方法，计算出该建筑物的 总偏移值D，即： 根据总偏移值D和建筑物的高度H即可计算 出其倾斜度i。 第六节建

13、筑物变形观测 y y1 y2 y1y2 x1 x2 x1 x2 x O O x y A B A B 图图11-38 圆形建（构）筑物的倾斜观测圆形建（构）筑物的倾斜观测 2圆形建（构）筑物主体的倾斜观测 对圆形建（构）筑物的倾斜观测，是在互相垂直的两 个方向上，测定其顶部中心对底部中心的偏移值。 第六节建筑物变形观测 22 2211 yyyy y 22 2211 xxxx x （1）在烟囱底部横放一根标尺，在标尺中垂 线方向上，安置经纬仪，经纬仪到烟囱的距离为烟 囱高度的1.5倍。 （2）用望远镜将烟囱顶部边缘两点A、A及底 部边缘两点B、B分别投到标尺上，得读数为y1、 y1及y2、y2。烟囱顶部中心O对底部中心O在 y方向上的偏移值y为： （3）用同样的方法，可测得在x方向上，顶部 中心O的偏移值x为： 第六节建筑物变形观测 22 yxD （4）用矢量相加的方法，计算出顶部中心O 对底部中心O的总偏移值D，即 根据总偏移值D和圆形建（构）筑物的高度 H即可计算出其倾斜度i。 另外，亦可采用激光铅垂仪或悬吊锤球的方法， 直接测定建（构）筑物的倾斜量。 第六节建筑物变形观测 L h i h L L h D H 图图11-39 基础倾斜观测基础倾斜观测 图图11-40 基础倾斜观测基础倾斜观测 测定建筑物的偏移值测定建筑物的偏移值 第六节建筑物变形观测 H L h D 对整体刚