工程测量116-建筑物变形观测(1)基本概念课件

第十五章

建筑物的变形观测

土木工程专业岑敏仪 电话:87600676

电邮:swcmy@第十五章建筑物的变形观测概述；变形观测的精度和频率；基准点与变形点的构造与布设；垂直位移观测；水平位移观测；倾斜观测；挠度观测；变形观测的成果处理。概述目的随时监视变形的发展变化；及时采取补救措施；检验设计的合理性，提高设计质量。原因1.外部因素地质条件；地震；荷载；外力作用的变化。2.建（构）筑物设计不合理；材料选择不当；施工方法不当或施工质量低劣。补充手段应力测定；建筑物变形，引起内部应力变化，当应力变化到极限值时，建筑物即遭到破坏；测定形变时，辅以应力测定。变形两类按变形性质，分为静态变形和动态变形。静态变形时间函数，观测结果只表示在某一期间内的变形；动态变形在外力作用下产生的变形，以外力为函数表示，对于时间的变化，其观测结果表示在某一时刻的瞬时变形。概述观测1.静态变形 变形随时间变化，要周期性重复观测，求两周期变化量。2.动态观测 自动记录仪器记录其瞬时位置。建（构）筑物变形表现形式 水平位移； 垂直位移； 倾斜； 挠曲； 扭转； 裂缝。概述变形相对于稳定点的空间位置的变化。稳定点基准点或控制点。原则从控制到碎部。结果分析1.变形继续扩大，且变形速率加快，说明破坏危险，发出警报；2.建筑物没有破坏，但变形超出允许值，妨碍建筑物正常使用；3.变形逐渐缩小，建筑物趋于稳定，达一定程度，可终止观测。概述变形观测的精度和频率精度1.视目的及变形值大小而异，很难有一个明确的规定；2.监视建筑物安全，精度要求稍低，满足预警需要即可；3.71年国际测量工作者联合会(FIG)建议 小于允许变形值的1/10～1/20；4.研究变形规律，精度尽可能高，精度会影响观测成果的可靠性；5.考虑设备条件、工作量情况。频率载荷变化；变形速率。变形观测的精度和频率注意观测精度和频率相关，在一个周期内变形值远大于观测误差，结果才是可靠的。基准点与变形点的构造与布设基准点稳固的控制点；选在变形区域以外；地质条件稳定；附近没有震动源。工作基点在变形点附近；相对稳定；直接对变形点进行观测，称过渡点。基准点与变形点的构造与布设强制对中器减少仪器对中误差；埋设高度1.3m左右；墩顶安设仪器连接器；构造中间有一螺孔，用连接螺栓来固定仪器；也可将仪器的三个脚螺栓放置在互成120°的槽内，以使仪器中心与三条槽的交会点对准。基准点与变形点的构造与布设变形点在变形观测时，对建筑物选择的代表性点，也称为观测点。要求

1.变形点要与建筑物固连，保证与建筑物一起变化；

2.每次观测点位相同，设置观测标志；

3.变形点的数量和位置，要能够全面反映建筑物变形的情况，顾及观测方便。例如

1.工业与民用建筑，在建筑物四角及荷载变化、楼层数变化以及地质条件变化处；2.大型建筑物，沿周边每隔10～20m处布设一点；3.水准测量垂直位移，在墙体底部离地面0.8m左右处，埋设凸出墙面的金属观测标志。标志要与墙体内的钢筋焊在一起，以保证它们的整体性；4.桥墩垂直位移观测，变形点宜布设在墩顶的四角，或垂直平分线的两端，以便于根据不均匀的垂直位移，推求桥墩的倾斜程度。基准点与变形点的构造与布设基准点与变形点的构造与布设水平位移变形点布设

1.视建筑物的结构、观测方法及变形方向而异；

2.位移原因 地震； 岩体滑动； 侧向的土压力和水压力； 水流的冲击。

3.有些位移方向已知 水坝； 桥墩。

4.有些不知道 地震。基准点与变形点的构造与布设对策

1.不同情况，采用不同观测方法；

2.变形点布设要求也不一样；

3.变形点位置必须具有变形代表性；

4.必须与建筑物固连；

5.要与基准点或工作基点通视；

6.如可安置觇标或仪器，应设置强制对中器；

7.如不能安置觇标，应设置清晰、易于照准的目标，其颜色和图案的选择，应有利于提高照准的精度。

基准点与变形点的构造与布设垂直位移观测原因地下水位升降；荷载的作用；地震。特点

1。没其它外力作用时，多数呈下沉现象；（沉降观测）

2。建筑物施工开挖基槽后，深部地层由于荷载减轻而升高，这种现象称为回弹。（回弹观测）垂直位移

1。高程依据--水准基点；

2。定期测出变形点相对于水准基点的高差；

3。求出变形点高程；

4。比较各周期的高程，得出变形点高程变化的大小及规律。水准基点组成垂直位移监测网，可布设成闭合环、结点或附合水准路线。等级相邻基准点高差中误差(mm)每站高差中误差(mm)往返较差、附合或环线闭合差(mm)检测已测高差较差(mm)使用仪器、观测方法及要求一等±0.3±0.070.15

n0.2

n宜按国家一等水准测量的技术要求施测二等±0.5±0.130.30

n0.5

n宜按国家一等水准测量的技术要求施测三等±1.0±0.300.60

n0.8

n宜按国家二等水准测量的技术要求施测四等±2.0±0.701.40

n2.0

n宜按国家三等水准测量的技术要求施测注：n为测段的测站数垂直位移观测工作基点观测1.每年1~2次与水准基点的联测，以检查工作基点是否发生变动；2.联测尽可选择固定的月份，即保证外界条件基本相同，以减少外界条件变化对成果的影响。垂直位移观测等级高程中误差(mm)相邻点高差中误差(mm)观测方法往返较差、附合或环线闭合差(mm)一±0.3±0.15除按国家一等水准技术要求施测外，尚需设双转点，视线≤15m，前后视距差≤0.3m，视距累计差≤1.5m0.15n二±0.5±030按国家一等水准技术要求施测0.30n三±1.0±0.50按国家二等水准技术要求施测0.60n四±2.0±1.00按国家三等水准技术要求施测1.40n注：n为测段的测站数

垂直位移观测方法有多种，最常用是水准测量，其精度等级和技术要求：垂直位移观测多周期重复观测，精度高，为了避免误差的影响，尚需注意以下各点：1．设置固定的测站与转点，使每次观测在固定的位置上进行；2．人员固定，以减少人差的影响；3