建筑物变形观测和竣工总平面图编绘培训讲义

测量学

第14章建筑物变形观测和竣工总平面图编绘12/1/2022

114．1建筑物变形观测概述

随着建筑物修建，建筑物的基础和地基所承受的荷载不断增加，从而引起基础及其四周地层变形，而建筑物本身固基础变形及外部荷载与内部应力的作用，也要发生变形。这种变形在一定范围内，可视为正常现象，但超过某一限度就会影响建筑物的正常使用，严重的还会危及建筑物的安全。为了建筑物的安全使用，研究变形的原因和规律，为建筑物的设计、施工、管理和科学研究提供可靠的资料，在建筑物的施工和运行管理期间需要进行建筑物的变形观测。12/1/2022

21.建筑物变形的方式

包括建筑物的沉降、倾斜、裂缝和平移。

2.建筑物变形观测的任务:周期性地对设置在建筑物上的观测点进行重复观测，求得观测点位置的变化量。

3.影响建筑物变形观测的主要因素:观测点的布设、观测的精度与频率。

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31)变形观测的精度要求，取决于该建筑物预计的允许变形值的大小和进行观测的目的。

如观测的目的是为了确保建筑物的安全，使变形值不超过某一允许的数值，则观测的中误差应小于允许变形值的1／10～l／20。例如，设计部门允许某大楼顶点的允许偏移值为120mm，以其1／20作为观测中误差，则观测精度为m=±6mm。

如果观测目的是为了研究其变形过程，则中误差应比这个数小得多。通常，从实用目的出发，对建筑物的观测应能反映1～2mm的沉降量。

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42)观测的频率决定于变形值的大小和变形速度，以及观测目的。

通常要求观测的次数既能反映出变化的过程，又不遗漏变化的时刻。一般在施工过程中观测频率应大些，周期可以是三天、七天、半月等，到了竣工投产以后，频率可小一些，一般有一个月、两个月、三个月、半年及一年等周期。除了按周期观测以外，在遇到特殊情况时，有时还要进行临时观测。12/1/2022

514．2建筑物沉降观测

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。

14．2．1水准基点和沉降观测点的布设

（1）水准基点的布设

水准基点是沉降观测的基准，因此它的构造与埋设必须保证稳定不变和长久保存。水准基点应埋设在建筑物沉降影响范围之外，距沉降观测点20～100m，观测方便，且不受施工影响的地方。为了互相检核，水准基点最少应布设三个。对于拟测工程规模较大者，基点要统一布设在建筑物周围，便于缩短水准路线，提高观测精度。图14.1是水准基点的一种形式，在有条件的情况下，基点可筑在基岩或永久稳固建筑物的墙角上。

城市地区的沉降观测水准基点可用二等水准与城市水准点连测。也可以采用假定高程。

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6（2）沉降观测点的布设

沉降观测点应布设在最有代表性的地点，埋设时要与建筑物联结牢靠，使观测点的变化能真正反映建筑物的沉降情况。对于民用建筑，通常在它的四角点、中点、转角处布设观测点；沿建筑物的周边每隔10～20m布置一个观测点；设有沉降缝的建筑物，在其两侧布设观测点；对于宽度大于15m的建筑物，在其内部有承重墙和支柱时，应尽可能布设观测点。对于一般的工业建筑，除了在转角、承重墙及柱子上布设观测点外，在主要设备基础、基础形式改变处、地质条件改变处也应布设观测点。12/1/2022

7沉降观测点的埋设形式如图14.2和图14.3所示。图14.2（a）、(b）分别为承重墙和柱上的观测点，图14.3为基础上的观测点。

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814·2·2沉降观测

对中、小型厂房和建筑物，可采用普通水准测量；对大型厂房和高层建筑，应采用精密水准测量方法。沉降观测的水准路线应形成闭合线路。

与一般水准测量的区别:

不同的是视线长度较短，一般不大于25m，一次安置仪器可以有几个前视点。为了提高观测精度，可采用“三固定”的方法(即固定人员，固定仪器和固定施测路线、镜位与转点)。由于观测水准路线较短，其闭合差一般不会超过1～2mm，闭合差可按测站平均分配。12/1/2022

9当埋设的观测点稳固后，即可进行第一次观测。施工期间，一般建筑物每升高1～2层或每增加一次荷载，就要观测一次。如果中途停工时间较长，应在停工时和复工前各观测一次。发生大量沉降或严重裂缝时，应进行逐日或几天一次的连续观测。竣工后应根据沉降量的大小来确定观测周期。开始时可隔1～2月观测一次，以每次沉降量在5～10mm为限，否则要增加观测次数。以后随着沉降量的减少，再逐渐延长观测周期，直至沉降稳定为止。

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104．2．3沉降观测的的成果整理理（（1）整理原始始记录检检查记录的的数据和计计算是否正正确，精度度是否合格格，然后调调整闭合差差，推算各各沉降观测测点的高程程。（（2）计算沉降降量计计算算各观测点点本次沉降降量（用各各观测点本本次观测所所得的高程程减去上次次观测点高高程）和累累计沉降量量（每次沉沉降量相加加），并将将观测日期期和荷载情情况一并记记人沉降量量统计表内内（表14.l）。11/26/202211（3）绘制沉降降曲线为为了预估下下一次观测测点沉降的的大约数值值和沉降过过程是否渐渐趋稳定或或已经稳定定，可分别别绘制时间间--沉降量关系系曲线，以以及时间--荷载关系曲曲线，如图图14.4所示。时时间--沉降量关系系曲线是以以沉降量s为纵轴，时时间t为横轴，根根据每次观观测日期和和相应的沉沉降量按比比例画出各各点位置，，然后将各各点连接起起来，并在在曲线一端端注明观测测点号码，，构成s--t曲线图（图图14.4）。同理，时间间--荷载关系曲曲线是以荷荷载p为纵轴，时时间t为横轴，构构成p--t曲线图（图图14.4）。11/26/20221214．3建筑物的倾倾斜观测测测定方法法有两类：：一类是直直接测定法法；另一类类是通过测测定建筑物物基础的相相对沉降确确定其倾斜斜度。如图所示，，将经纬仪仪安置在离离建筑物的的距离大于于其高度的的1.5倍的固定测测站上，瞄瞄准上部的的观测点M，用盘左和和盘右分中中投点法定定出下面的的观测点N。14·3··l一般建筑物物的倾斜观观测11/26/202213用同样方法法，在与原原观测方向向垂直的另另一方向，，定出上观观测点P与下观测点点Q。相隔一段段时间后，，在原固定定测站上安安置经纬仪仪，分别瞄瞄准上观测测点M与P，仍用盘左左和盘右分分中投点法法得N′与Q′，若N′与N、Q与Q′不重合，说说明建筑物物发生了倾倾斜。用尺尺量出倾斜斜位移分量量ΔA、ΔB，然后求得得建筑物的的总倾斜位位移量Δ，即：（（14.1）

建筑物物的倾斜度度i用下式表示示：式式中中：H——建筑物高度度；α——倾斜角。11/26/20221414·3··2塔式建筑物物的倾斜观观测

当测测定圆形构构筑物如烟烟囱、水塔塔等的倾斜斜度时，首首先须求出出顶部中心心对底部中中心的偏心心距。如图图14.6(a)所示，在烟烟囱底部横横放一根水水准尺，然然后在水准准尺的中垂垂线方向上上安置经纬纬仪。经纬纬仪距烟囱囱的距离约约为烟囱高高度的1.5倍。烟囱顶部中中心O对底部中心心O′在y方向上的偏偏心距为：：11/26/202215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。。11/26/20221614．3．3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，11/26/20221714．4建筑物的的裂缝与与位移观观测14．4．l建筑物的的裂缝观观测裂裂缝是是在建筑筑物不均均匀沉降降情况下下产生不不容许应应力及变变形的结结果。当当建筑物物中出现现裂缝，，为了安安全应立立即进行行裂缝观观测。如图所示示，用两两块大小小不同的的矩形薄薄白铁板板，分别别钉在裂裂缝两侧侧，作为为观测标标志。固固定时，，使内外外两块白白铁板的的边缘相相互平行行。将两两铁板的的端线相相互投到到另一块块的表面面上。用用红油漆漆画成两两个“””标记记。11/26/202218如裂缝继继续发展展，则铁铁板端线线与三角角形边线线逐渐离离开，定定期分别别量取两两组端线线与边线线之间的的距离，，取其平平均值，，即为裂裂缝扩大大的宽度度，连同同观测时时间一并并记人手手簿内。。此外，，还应观观测裂缝缝的走向向和长度度等项目目。对对重要要的裂缝缝，以及及大面积积的多条条裂缝，，应在固固定距离离及高度度设站，，进行近近景摄影影测量。。通过对对不同时时期摄影影照片的的量测，，可以确确定裂缝缝变化的的方向及及尺寸。。11/26/20221914．4．2位移观测测位位移观观测是根根据平面面控制点点测定建建（构））筑物的的平面位位置随时时间而移移动的大大小和方方向。有有时时只要求求测定建建（构））筑物在在某特定定方向上上的位移移量，例例如大坝坝在水压压力方向向上的位位移量。。观测时时，可在在垂直于于移动方方向上建建立一条条基线，，在建（（构）筑筑物上埋埋设一些些观测标标志，定定期测量量各标志志偏离基基准线的的距离，，就可了了解建（（构）筑筑物随时时间位移移的情况况。11/26/202220图14、11是用导线线测量法法查明工工业厂房房的位移移情况。。AJ为施工中平面面控制点，M为在墙上设立立的观测标志志，用经纬仪仪测量∠BAM=ββ，视线方向大大致垂直于厂厂房位移的方方向。若厂房房有平面位移移MM′，则测得∠BAM′=ββ′，设Δβ=β-β′，则位移量MM’按下式计算：：11/26/20222114．5竣工总平面图图的编绘为了确切地反反映工程竣工工后的现状，，为工程验收收和以后的管管理、维修、、扩建、改建建、事故处理理提供依据，，需要开展竣竣工测量和编编绘竣工总平平面图。竣工总平面图图一般应包括括坐标系统，，竣工建（构构）筑物的位位置和周围地地形，主要地地物点的解析析数据，此外外还应附必要要的验收数据据、说明、变变更设计书及及有关附图等等资料。竣工工总平面图的的编绘包括竣竣工测量和资资料编绘两方方面内容。11/26/20222214．5．l竣工测量在在每每一个单项工工程完成后，，必须由施工工单位进行竣竣工测量，提提出工程的竣竣工测量成果果，作为编绘绘竣工总平面面图的依据。。竣工测量的的内容包括：：（（1）工业厂房及及一般建筑物物：各房角坐坐标、几何尺尺寸，地坪及及房角标高，，附注房屋结结构层数、面面积和竣工时时间等。（（2）地下管线：：测定检修井井、转折点、、起终点的坐坐标，井盖、、井底、沟槽槽和管顶等的的高程，附注注管道及检修修井的编号、、名称、管径径、管材、间间距、坡度和和流向。（（3）架空管线：：测定转折点点、结点、交交叉点和支点点的坐标，支支架间距、基基础标高等。。11/26/202223（4）特种构筑物物：测定沉淀淀池、烟囱、、煤气罐等及及其附属构筑筑物的外形和和四角坐标，，圆形构筑物物的中心坐标标，基础面标标高，烟囱高高度和沉淀池池深度等。（（5）交通线路：：测定线路起起终点、交叉叉点和转折点点坐标，曲线线元素，路面面、人行道、、绿化带界线线等。（（6）室外场地：：测定围墙拐拐角点坐标，，绿化地边界界等。竣竣工测测量与地形图图测量的方法法相似，不同同之处主要是是竣工测量要要测定许多细细部点的坐标标和高程，因因此图根点的的布设密度要要大一些，细细部点的测量量精度要精确确至厘米。11/26/20222414．5．2竣工总平面图图的编绘编编绘绘竣工总平面面图时需掌握握的资料有设设计总平面图图、系统工程程平面图、纵纵横断面图及及变更设计的的资料，施工工放样资料，，施工检查测测量及竣工测测量资料。编编绘时，先在在图纸上绘制制坐标格网，，再将设计总总平面图上的的图面内容，，按其设计坐坐标用铅笔展展绘在图纸上上，以此作为为底图，并用用红色数字在在图上表示出出设计数据。。