第4章 垂直位移观测

1、多媒体课件多媒体课件2008.09.06.第四章第四章 垂直位移观测垂直位移观测西南石油大学建筑工程学院西南石油大学建筑工程学院 测绘教研室测绘教研室 戴小军戴小军多媒体课件多媒体课件2008.09.06. 1. 垂直位移：垂直位移：工程建筑物、水坝等变形体及其基础在垂直方向的变形，又称为沉陷或沉降。 2. 2. 为什么垂直位移观测是变形观测中一个重点内为什么垂直位移观测是变形观测中一个重点内容容？ 建筑物或基础各部位垂直位移不均匀时，则会发生倾斜或扭曲，垂直位移会造成地面塌陷，给建筑物的使用安全带来不利影响，特别是严重的不均匀垂直位移则会给建筑物带来毁灭性的结果。 从项目施工、验收、运营都必

2、须进行垂直位移观测。多媒体课件多媒体课件2008.09.06.4.1 4.1 观测系统的布设与标志观测系统的布设与标志4.1.1 4.1.1 基点布设与检测基点布设与检测1. 1. 基点埋设基点埋设（1 1）工业场地一般采用深埋法进行基点布设）工业场地一般采用深埋法进行基点布设（2 2）水利工程可采用远设与工作基点相结合的方法）水利工程可采用远设与工作基点相结合的方法2. 2. 基点检测基点检测 为了检测基点的稳定性，可为了检测基点的稳定性，可 将其成组埋设，通常每三个将其成组埋设，通常每三个 点一组，形成一个每边长约点一组，形成一个每边长约 100m100m的等边三角形。的等边三角形。多媒体

3、课件多媒体课件2008.09.06.4.1 4.1 观测系统的布设与标志观测系统的布设与标志4.1.2 4.1.2 基点标志和埋设基点标志和埋设地表岩石表地表岩石表基点尽可能埋在基岩上，但基点尽可能埋在基岩上，但不能把孤石当成基岩，否则不能把孤石当成基岩，否则孤石有所松动，水准头的标孤石有所松动，水准头的标高也会变化。高也会变化。 2. 2. 工业场地沉陷基点标工业场地沉陷基点标：1.1. 用用129mm129mm的钻头钻孔后注入混凝土筑成。的钻头钻孔后注入混凝土筑成。多媒体课件多媒体课件2008.09.06.4.1 4.1 观测系统的布设与标志观测系统的布设与标志4.1.2 4.1.2 基点

4、标志和埋设基点标志和埋设 沉降观测沉降观测 埋设的浅埋设的浅 式基点式基点3. 3. 土地基上的基点：土地基上的基点：由柱石和底盘连成，顶面由柱石和底盘连成，顶面安装水准标志，在次标志安装水准标志，在次标志北面安装一副标。北面安装一副标。多媒体课件多媒体课件2008.09.06.4.1 4.1 观测系统的布设与标志观测系统的布设与标志4. 4. 基岩水准标：基岩水准标：首先清理风化层，然后开一适当深度岩坑，在内开首先清理风化层，然后开一适当深度岩坑，在内开凿高差为凿高差为0.10.1米的岩孔，灌注混凝土，埋入标志。米的岩孔，灌注混凝土，埋入标志。（1 1）具有完整基岩露头）具有完整基岩露头（2

5、 2）岩石露头在地面下）岩石露头在地面下1.51.5米内米内多媒体课件多媒体课件2008.09.06.4.1 4.1 观测系统的布设与标志观测系统的布设与标志5. 5. 深埋钢管标：深埋钢管标：当地面覆盖层较厚，基岩当地面覆盖层较厚，基岩埋藏更深，采用上述基点埋藏更深，采用上述基点形式不稳定的时候，可采形式不稳定的时候，可采用钻孔埋管建立深埋钢管用钻孔埋管建立深埋钢管标。标。类型一：底部有基岩类型一：底部有基岩多媒体课件多媒体课件2008.09.06.4.1 4.1 观测系统的布设与标志观测系统的布设与标志类型二：底部无基岩且只能类型二：底部无基岩且只能到达软泥层到达软泥层多媒体课件多媒体课件

6、2008.09.06.4.1 4.1 观测系统的布设与标志观测系统的布设与标志5. 5. 双金属标：双金属标： 在全年温度变化幅度交大的地方，当岩石在全年温度变化幅度交大的地方，当岩石 上部土层较深时，为避免温度变化对标志高上部土层较深时，为避免温度变化对标志高程的影响，采用双坐标法。程的影响，采用双坐标法。推高程变化值测出两管变化的差，反CCLLtLLLtLLtL/104 . 2,/102 . 1)(LLLLLLL5铝5钢铝铝钢铝钢铝钢钢铝钢0铝钢铝0铝00铝钢0钢00钢多媒体课件多媒体课件2008.09.06.4.1 4.1 观测系统的布设与标志观测系统的布设与标志平峒标平峒标：为避免标志

7、受温度变化的影响，可采用平峒石为避免标志受温度变化的影响，可采用平峒石标。标。多媒体课件多媒体课件2008.09.06.4.1.3 4.1.3 测点标志与埋设测点标志与埋设测点埋设的原则：测点埋设的原则：布设在最有代表性的地点，即要埋布设在最有代表性的地点，即要埋设在真正能反映变形体发生垂直变形的位置。设在真正能反映变形体发生垂直变形的位置。一、工业与民用建筑物观测标志一、工业与民用建筑物观测标志1.1.设备基础上的标志设备基础上的标志：各种基础观测点标志多用铆钉：各种基础观测点标志多用铆钉或钢筋制作或钢筋制作4.1 4.1 观测系统的布设与标志观测系统的布设与标志多媒体课件多媒体课件2008

8、.09.06.4.1 4.1 观测系统的布设与标志观测系统的布设与标志2.2.柱基础上的标志柱基础上的标志： 一般是将为弯钩形的观测标志平向插入，或用角一般是将为弯钩形的观测标志平向插入，或用角钢等成钢等成6060度插入柱基内，再用度插入柱基内，再用1 1：2 2水泥砂浆填充水泥砂浆填充即可。钢柱上的观测标志，大多用铆钉或钢筋焊即可。钢柱上的观测标志，大多用铆钉或钢筋焊接在钢柱上。接在钢柱上。多媒体课件多媒体课件2008.09.06.4.1 4.1 观测系统的布设与标志观测系统的布设与标志3. 3. 掩蔽式标志：掩蔽式标志：（1 1）检查井式）检查井式（2 2）设备基础上的掩蔽式标志）设备基础

9、上的掩蔽式标志（3 3）螺旋式）螺旋式多媒体课件多媒体课件2008.09.06.4.1 4.1 观测系统的布设与标志观测系统的布设与标志二二. . 大坝观测点标志大坝观测点标志 按位置可以分为：坝面测点、廊道测点、基础测按位置可以分为：坝面测点、廊道测点、基础测点及其他工程测点。形式如下：点及其他工程测点。形式如下：综合标：综合标：2. 2. 混凝土嵌心标混凝土嵌心标多媒体课件多媒体课件2008.09.06.4.1 4.1 观测系统的布设与标志观测系统的布设与标志3. 3. 墙上标墙上标4. 4. 钢管标钢管标多媒体课件多媒体课件2008.09.06.4.1 4.1 观测系统的布设与标志观测系

10、统的布设与标志三三. . 矿区观测点标志矿区观测点标志多媒体课件多媒体课件2008.09.06.4.1 4.1 观测系统的布设与标志观测系统的布设与标志四四. . 垂直位移观测点位置的选择注意事项垂直位移观测点位置的选择注意事项1. 1. 基点基点（1 1） 当新建建筑物附近有修建年代比较长，基础稳定的建当新建建筑物附近有修建年代比较长，基础稳定的建筑物时，则可在该建筑物上设置基点筑物时，则可在该建筑物上设置基点（2 2） 基点一般设置在建筑物范围外约基点一般设置在建筑物范围外约20202525米处，并避开米处，并避开日后可能要修建管线的地区，对于产生振动的建筑物，基日后可能要修建管线的地区，

11、对于产生振动的建筑物，基点埋设距建筑要远点，大型建筑物中，基点要统一布设在点埋设距建筑要远点，大型建筑物中，基点要统一布设在建筑周围，以便水准联测。建筑周围，以便水准联测。（3 3）大坝基点一般设置在坝体的下游，避开岩石断裂带和）大坝基点一般设置在坝体的下游，避开岩石断裂带和地下水的影响，最好选择在基岩上，或埋于深层原状土内。地下水的影响，最好选择在基岩上，或埋于深层原状土内。多媒体课件多媒体课件2008.09.06.4.1 4.1 观测系统的布设与标志观测系统的布设与标志2. 2. 观测点观测点（1 1）室内观测点一般选择在地坪）室内观测点一般选择在地坪0.50.5米处较为适米处较为适宜宜,

12、 ,测点以上的净高不低于测点以上的净高不低于3.23.2米，同时避开柱米，同时避开柱间横隔墙，和墙外排水管。间横隔墙，和墙外排水管。（2 2）若灌注基础时，根据本身荷载情况，应选择埋）若灌注基础时，根据本身荷载情况，应选择埋设临时的垫层观测点，待永久观测点埋设完毕设临时的垫层观测点，待永久观测点埋设完毕及沉降稳定时，立即把高程引到永久观测点上。及沉降稳定时，立即把高程引到永久观测点上。（3 3）若观测点遭到破坏，必须立即补埋。）若观测点遭到破坏，必须立即补埋。 多媒体课件多媒体课件2008.09.06.垂直位移包括垂直位移包括地面垂直位移和建筑物垂直位移。地面垂直位移和建筑物垂直位移。地面垂直

13、位移地面垂直位移: :地面沉降或上升，其原因除了地壳本身的运动外，主地面沉降或上升，其原因除了地壳本身的运动外，主要是人为造成的。要是人为造成的。建筑物垂直位移：建筑物垂直位移：测定建筑物基础和其本身在垂直方向上的位移。测定建筑物基础和其本身在垂直方向上的位移。测定地面、建筑物垂直位移时设置水准点位的要求：测定地面、建筑物垂直位移时设置水准点位的要求：1.基准点应在远离（平向或纵向）变形区的稳定地点设置，可基准点应在远离（平向或纵向）变形区的稳定地点设置，可在稳定基岩或非常稳固的建（构）筑物上设立，也可深埋至基岩；在稳定基岩或非常稳固的建（构）筑物上设立，也可深埋至基岩；其构造与埋设必须保证稳

14、定不变和长久保存等。其构造与埋设必须保证稳定不变和长久保存等。2.观测点必须设立在最具有代表性的地点，并要注意点的密度；观测点必须设立在最具有代表性的地点，并要注意点的密度；对于建（构）筑物必须设立在其基础上，并便于观测和保存。对于建（构）筑物必须设立在其基础上，并便于观测和保存。多媒体课件多媒体课件2008.09.06.4.2 4.2 沉陷观测沉陷观测4.2.1 4.2.1 基本方法基本方法方法方法中小型建筑物沉陷观测：普通水准测量普通水准测量大型厂房、高大建筑物：精密水准测量精密水准测量2. 2. 注意事项：注意事项：（1）水准路线尽量闭合（2）三固定原则（3）在固定线路上的固定测站、转点

15、位置设置临时标志和尺桩，以加快观测速度（4）施工阶段的沉陷观测，应利用建筑物平面图分段记录观测时的施工进度，以便绘制沉陷量和荷载的关系曲线图。多媒体课件多媒体课件2008.09.06. 3. 3.概念概念 沉陷回弹观测：沉陷回弹观测：定期测量观测点的相对于基准点的高差，并将不同时期测得的高程比较，得出沉陷与回弹情况。 沉陷观测常采用水准测量水准测量的方法。 （1）对于工业与民用建筑物：4.2 沉陷观测沉陷观测多媒体课件多媒体课件2008.09.06.4.2 沉陷观测沉陷观测 变形观测多数是基础沉陷观测，对于建造在深度8 10m 8 10m 以上以上的基坑中的基础则要观测基坑回弹。 水准线路（从

16、一水准点到另一水准点）应形成闭合线路闭合线路。水准测量时视线短，不大不大于于25m.25m.多媒体课件多媒体课件2008.09.06.一、基准点观测一、基准点观测水准基点间所布设的水准环线，一般每公里水准测量中数的中误差不大于0.5mm二、观测点观测二、观测点观测混泥土观测点的沉陷是根据两岸的工作基点测定。其观测的中误差不超过不超过 1mm. 1mm.为了测定观测点的沉陷量，应在沉陷范围外50 50 100m100m处布设控制点，一般观测段的每端应布设两个控制点，间距50m50m。4.2 4.2 沉陷观测沉陷观测多媒体课件多媒体课件2008.09.06.4.2 沉陷观测沉陷观测二、大坝沉陷观测

17、（1）测量标准：基点观测按照一等水准的要求实施，测点观测一般是二等水准测量的要求。（2）因为大坝水准测量很多测段都是在廊道内进行，从而增加了测量的难度，因为廊道高度低，廊道底面呈阶梯状，坡度大，弯道多，视线很短，增加了测站数。 补充要求如下： 仪器至标尺的距离，最长不超过40米，每站的前后视距不大于0.3米，前后视距差累计不大于1米；多媒体课件多媒体课件2008.09.06.4.2 沉陷观测沉陷观测 每次观测进出廊道前后，仪器、标尺均需凉置半小时后才能进行观测； 在廊道内观测采用手电照明。（3）注意事项 A 初期观测的次数较多，运营后较少，遇到暴雨，洪峰等特殊情况，需增加观测次数 B 观测的水准路线铺设成两个工作基点之间的附合导线形式，每次观测值均需加入标尺改正值。 C 每次观测不可以以工作基点做为起始高程，必须从基点开始，但将工作基点的年下沉值做为常数。多媒体课件多媒体课件2008.09.06.测定建筑倾斜观测的方法：测定建筑倾斜观测的方法：直接测定建筑物的倾斜通过测量建筑物基础相对沉陷的方法确定建筑物的倾斜。一、直接测定建筑物的倾斜的方法：一、直接测定建筑物的倾斜的方法：悬吊锤球，根据偏差直接确定建筑物的倾斜经纬仪投影、测水平角或光学垂准