建筑物变形观测和竣工总平面图编绘培训讲义

测量学学第14章建筑物变变形观测和竣工总平面面图编绘10/26/2022114．1建筑物变形观观测概述随随着建筑筑物修建，建建筑物的基础础和地基所承承受的荷载不不断增加，从从而引起基础础及其四周地地层变形，而而建筑物本身身固基础变形形及外部荷载载与内部应力力的作用，也也要发生变形形。这种变形形在一定范围围内，可视为为正常现象，，但超过某一一限度就会影影响建筑物的的正常使用，，严重的还会会危及建筑物物的安全。为为了建筑物的的安全使用，，研究变形的的原因和规律律，为建筑物物的设计、施施工、管理和和科学研究提提供可靠的资资料，在建筑筑物的施工和和运行管理期期间需要进行行建筑物的变变形观测。10/26/202221.建筑物变形的的方式

包括括建筑物的沉沉降、倾斜、、裂缝和平移移。2.建筑物变形观观测的任务:周期性地对设设置在建筑物物上的观测点点进行重复观观测，求得观观测点位置的的变化量。3.影响建筑物变变形观测的主主要因素:观测点的布设设、观测的精精度与频率。。10/26/202231)变形观测的精精度要求，取取决于该建筑筑物预计的允允许变形值的的大小和进行行观测的目的的。如如观测的的目的是为了了确保建筑物物的安全，使使变形值不超超过某一允许许的数值，则则观测的中误误差应小于允允许变形值的的1／10～l／20。例如，设计计部门允许某某大楼顶点的的允许偏移值值为120mm，以其1／20作为观测中误误差，则观测测精度为m=±6mm。如如果观测目目的是为了研研究其变形过过程，则中误误差应比这个个数小得多。。通常，从实实用目的出发发，对建筑物物的观测应能能反映1～2mm的沉降量。10/26/202242)观测的频率决决定于变形值值的大小和变变形速度，以以及观测目的的。通通常要求求观测的次数数既能反映出出变化的过程程，又不遗漏漏变化的时刻刻。一般在施施工过程中观观测频率应大大些，周期可可以是三天、、七天、半月月等，到了竣竣工投产以后后，频率可小小一些，一般般有一个月、、两个月、三三个月、半年年及一年等周周期。除了按按周期观测以以外，在遇到到特殊情况时时，有时还要要进行临时观观测。10/26/2022514．2建筑物沉降降观测建建筑物沉降降观测是用用水准测量量的方法，，周期性地地观测建筑筑物上的沉沉降观测点点和水准基基点之间的的高差变化化值。14．2．1水准基点和和沉降观测测点的布设设

（1）水准基点点的布设水水准基基点是沉降降观测的基基准，因此此它的构造造与埋设必必须保证稳稳定不变和和长久保存存。水准基基点应埋设设在建筑物物沉降影响响范围之外外，距沉降降观测点20～100m，观测方便便，且不受受施工影响响的地方。。为了互相相检核，水水准基点最最少应布设设三个。对对于拟测工工程规模较较大者，基基点要统一一布设在建建筑物周围围，便于缩缩短水准路路线，提高高观测精度度。图14.1是水准基点点的一种形形式，在有有条件的情情况下，基基点可筑在在基岩或永永久稳固建建筑物的墙墙角上。城城市地区区的沉降观观测水准基基点可用二二等水准与与城市水准准点连测。。也可以采采用假定高高程。10/26/20226（2）沉降观测测点的布设设沉沉降降观测点应应布设在最最有代表性性的地点，，埋设时要要与建筑物物联结牢靠靠，使观测测点的变化化能真正反反映建筑物物的沉降情情况。对于于民用建筑筑，通常在在它的四角角点、中点点、转角处处布设观测测点；沿建建筑物的周周边每隔10～20m布置一个观观测点；设设有沉降缝缝的建筑物物，在其两两侧布设观观测点；对对于宽度大大于15m的建筑物，，在其内部部有承重墙墙和支柱时时，应尽可可能布设观观测点。对对于一般的的工业建筑筑，除了在在转角、承承重墙及柱柱子上布设设观测点外外，在主要要设备基础础、基础形形式改变处处、地质条条件改变处处也应布设设观测点。。10/26/20227沉降观测点点的埋设形形式如图14.2和图14.3所示。图14.2（a）、(b）分别为承承重墙和柱柱上的观测测点，图14.3为基础上的的观测点。。10/26/2022814··2··2沉降降观观测测对对中中、、小小型型厂厂房房和和建建筑筑物物，，可可采采用用普普通通水水准准测测量量；；对对大大型型厂厂房房和和高高层层建建筑筑，，应应采采用用精精密密水水准准测测量量方方法法。。沉沉降降观观测测的的水水准准路路线线应应形形成成闭闭合合线线路路。。与与一一般般水水准准测测量量的的区区别别:不同同的的是是视视线线长长度度较较短短，，一一般般不不大大于于25m，一一次次安安置置仪仪器器可可以以有有几几个个前前视视点点。。为为了了提提高高观观测测精精度度，，可可采采用用““三三固固定定””的的方方法法(即固固定定人人员员，，固固定定仪仪器器和和固固定定施施测测路路线线、、镜镜位位与与转转点点)。由由于于观观测测水水准准路路线线较较短短，，其其闭闭合合差差一一般般不不会会超超过过1～2mm，闭合差差可按测测站平均均分配。。10/26/20229当埋设的的观测点点稳固后后，即可可进行第第一次观观测。施施工期间间，一般般建筑物物每升高高1～2层或每增增加一次次荷载，，就要观观测一次次。如果果中途停停工时间间较长，，应在停停工时和和复工前前各观测测一次。。发生大大量沉降降或严重重裂缝时时，应进进行逐日日或几天天一次的的连续观观测。竣竣工后应应根据沉沉降量的的大小来来确定观观测周期期。开始始时可隔隔1～2月观测一一次，以以每次沉沉降量在在5～10mm为限，否否则要增增加观测测次数。。以后随随着沉降降量的减减少，再再逐渐延延长观测测周期，，直至沉沉降稳定定为止。。10/26/2022104．2．3沉降观测测的成果果整理（（1）整理原原始记录录检检查记录录的数据据和计算算是否正正确，精精度是否否合格，，然后调调整闭合合差，推推算各沉沉降观测测点的高高程。（（2）计算沉沉降量计计算算各观测测点本次次沉降量量（用各各观测点点本次观观测所得得的高程程减去上上次观测测点高程程）和累累计沉降降量（每每次沉降降量相加加），并并将观测测日期和和荷载情情况一并并记人沉沉降量统统计表内内（表14.l）。10/26/202211（3）绘制沉沉降曲线线为为了预估估下一次次观测点点沉降的的大约数数值和沉沉降过程程是否渐渐趋稳定定或已经经稳定，，可分别别绘制时时间--沉降量关关系曲线线，以及及时间--荷载关系系曲线，，如图14.4所示。时时间--沉降量关关系曲线线是以沉沉降量s为纵轴，，时间t为横轴，，根据每每次观测测日期和和相应的的沉降量量按比例例画出各各点位置置，然后后将各点点连接起起来，并并在曲线线一端注注明观测测点号码码，构成成s--t曲线图（（图14.4）。同理，时时间--荷载关系系曲线是是以荷载载p为纵轴，，时间t为横轴，，构成p--t曲线图（（图14.4）。10/26/20221214．3建筑物的的倾斜观观测测测定方方法有两两类：一一类是直直接测定定法；另另一类是是通过测测定建筑筑物基础础的相对对沉降确确定其倾倾斜度。。如图所示示，将经经纬仪安安置在离离建筑物物的距离离大于其其高度的的1.5倍的固定定测站上上，瞄准准上部的的观测点点M，用盘左左和盘右右分中投投点法定定出下面面的观测测点N。14·3·l一般建筑筑物的倾倾斜观测测10/26/202213用同样方方法，在在与原观观测方向向垂直的的另一方方向，定定出上观观测点P与下观测测点Q。相隔一一段时间间后，在在原固定定测站上上安置经经纬仪，，分别瞄瞄准上观观测点M与P，仍用盘盘左和盘盘右分中中投点法法得N′与Q′，若N′与N、Q与Q′不重合，，说明建建筑物发发生了倾倾斜。用用尺量出出倾斜位位移分量量ΔA、ΔB，然后求求得建筑筑物的总总倾斜位位移量Δ，即：（（14.1）

建筑筑物的倾倾斜度i用下式表表示：式式中中：H———建筑物高高度；α——倾斜角。。10/26/20221414·3·2塔式建筑筑物的倾倾斜观测测

当测测定圆形形构筑物物如烟囱囱、水塔塔等的倾倾斜度时时，首先先须求出出顶部中中心对底底部中心心的偏心心距。如如图14.6(a)所示，在在烟囱底底部横放放一根水水准尺，，然后在在水准尺尺的中垂垂线方向向上安置置经纬仪仪。经纬纬仪距烟烟囱的距距离约为为烟囱高高度的1.5倍。烟囱顶部部中心O对底部中中心O′在y方向上的的偏心距距为：10/26/202215同法可测测得在X方向上顶顶部中心心O的偏心距距为：顶顶部中中心对底底部中心心的总偏偏心距西西和倾斜斜度i可分别用用式（14.l）和式（（14.2）的方法法计算。。10/26/20221614．3．3倾斜仪观观测倾倾斜仪仪一般能能连续读读数、自自动记录录和数字字传输，，又有较较高的精精度，故故在倾斜斜观测中中应用较较多。常常见的倾倾斜仪有有水管式式倾斜仪仪、水平平摆倾斜斜仪、气气泡式倾倾斜仪和和电子倾倾斜仪四四种，10/26/20221714．4建筑物物的裂裂缝与与位移移观测测14．4．l建筑物物的裂裂缝观观测裂裂缝缝是在在建筑筑物不不均匀匀沉降降情况况下产产生不不容许许应力力及变变形的的结果果。当当建筑筑物中中出现现裂缝缝，为为了安安全应应立即即进行行裂缝缝观测测。如图所所示，，用两两块大大小不不同的的矩形形薄白白铁板板，分分别钉钉在裂裂缝两两侧，，作为为观测测标志志。固固定时时，使使内外外两块块白铁铁板的的边缘缘相互互平行行。将将两铁铁板的的端线线相互互投到到另一一块的的表面面上。。用红红油漆漆画成成两个个“””标记记。10/26/202218如裂缝缝继续续发展展，则则铁板板端线线与三三角形形边线线逐渐渐离开开，定定期分分别量量取两两组端端线与与边线线之间间的距距离，，取其其平均均值，，即为为裂缝缝扩大大的宽宽度，，连同同观测测时间间一并并记人人手簿簿内。。此外外，还还应观观测裂裂缝的的走向向和长长度等等项目目。对对重重要的的裂缝缝，以以及大大面积积的多多条裂裂缝，，应在在固定定距离离及高高度设设站，，进行行近景景摄影影测量量。通通过对对不同同时期期摄影影照片片的量量测，，可以以确定定裂缝缝变化化的方方向及及尺寸寸。10/26/20221914．4．2位移观观测位位移观观测是是根据据平面面控制制点测测定建建（构构）筑筑物的的平面面位置置随时时间而而移动动的大大小和和方向向。有有时时只要要求测测定建建（构构）筑筑物在在某特特定方方向上上的位位移量量，例例如大大坝在在水压压力方方向上上的位位移量量。观观测时时，可可在垂垂直于于移动动方向向上建建立一一条基基线，，在建建（构构）筑筑物上上埋设设一些些观测测标志志，定定期测测量各各标志志偏离离基准准线的的距离离，就就可了了解建建（构构）筑筑物随随时间间位移移的情情况。。10/26/202220图14、11是用导导线测测量法法查明明工业业厂房房的位位移情情况。。AJ为施工工中平平面控控制点点，M为在墙墙上设设立的的观测测标志志，用用经纬纬仪测测量∠∠BAM=ββ，视线线方向向大致致垂直直于厂厂房位位移的的方向向。若若厂房房有平平面位位移MM′′，则测测得∠∠BAM′=ββ′，设Δβ=ββ-ββ′，则位位移量量MM’’按下式式计算算：10/26/20222114．5竣工总总平面面图的的编绘绘为了确确切地地反映映工程程竣工工后的的现状状，为为工程程验收收和以以后的的管理理、维维修、、扩建建、改改建、、事故故处理理提供供依据据，需需要开开展竣竣工测测量和和编绘绘竣工工总平平面图图。竣工总总平面面图一一般应应包括括坐标标系统统，竣竣工建建（构构）筑筑物的的位置置和周周围地地形，，主要要地物物点的的解析析数据据，此此外还还应附附必要要的验验收数数据、、说明明、变变更设设计书书及有有关附附图等等资料料。竣竣工总总平面面图的的编绘绘包括括竣工工测量量和资资料编编绘两两方面面内容容。10/26/20222214．5．l竣工测测量在在每每一个个单项项工程程完成成后，，必须须由施施工单单位进进行竣竣工测测量，，提出出工程程的竣竣工测测量成成果，，作为为编绘绘竣工工总平平面图图的依依据。。竣工工测量量的内内容包包括：：（（1）工业业厂房房及一一般建建筑物物：各各房角角坐标标、几几何尺尺寸，，地坪坪及房房角标标高，，附注注房屋屋结构构层数数、面面积和和竣工工时间间等。。（（2）地下下管线线：测测定检检修井井、转转折点点、起起终点点的坐坐标，，井盖盖、井井底、、沟槽槽和管管顶等等的高高程，，附注注管道道及检检修井井的编编号、、名称称、管管径、、管材材、间间距、、坡度度和流流向。。（（3）架空空管线线：测测定转转折点点、结结点、、交叉叉点和和支点点的坐坐标，，支架架间距距、基基础标标高等等。10/26/202223（4）特种构筑筑物：测定定沉淀池、、烟囱、煤煤气罐等及及其附属构构筑物的外外形和四角角坐标，圆圆形构筑物物的中心坐坐标，基础础面标高，，烟囱高度度和沉淀池池深度等。。（（5）交通线路路：测定线线路起终点点、交叉点点和转折点点坐标，曲曲线元素，，路面、人人行道、绿绿化带界线线等。（（6）室外场地地：测定围围墙拐角点点坐标，绿绿化地边界界等。竣竣工测量与与地形图测测量的方法法相似，不不同之处主主要是竣工工测量要测测定许多细细部点的坐坐标和高程程，因此图图根点的布布设密度要要大一些，，细部点的的测量精度度要精确至至厘米。10/26/20222414．5．2竣工总平面面图的编绘绘编编绘竣竣工总平面面图时需掌掌握的资料料有设计总总平面图、、系统工程程平面图、、纵横断面面图及变更更设计的资资料，施工工放样资料料，施工检检查测量及及竣工测量量资料。编编绘时，先先在图纸上上绘制坐标标格网，再再将设计