2021-2022年大學(xué)工程測(cè)量專(zhuān)業(yè)《工業(yè)與民用建筑物變形監(jiān)測(cè)》

項(xiàng)目四

工業(yè)與民用建筑物變形監(jiān)測(cè)

主要內(nèi)容

1.概述（產(chǎn)生變形的原因、監(jiān)測(cè)內(nèi)容、精度等級(jí)、監(jiān)測(cè)頻率）

2.建筑基礎(chǔ)沉降監(jiān)測(cè)(基準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)和測(cè)量、觀測(cè)方法與觀測(cè)要求、觀測(cè)成果與結(jié)果判定）

3.建筑物傾斜監(jiān)測(cè)（觀測(cè)點(diǎn)布設(shè)與要求、觀測(cè)方法與要求）

4.工程實(shí)例4.1概述1、土壤地基上的建筑物，在內(nèi)力與外力的作用下，無(wú)論是在水平方向還是垂直方都會(huì)發(fā)生變形。2、在水平方向所產(chǎn)生的位移叫做建筑物的水平位移，向上的垂直位移叫做上升，而向下的垂直位移叫做建筑物的沉降。3、由于建筑物基礎(chǔ)的不均勻沉降而使建筑物垂直軸線偏離其設(shè)計(jì)位置時(shí)，叫做建筑物的傾斜。4、傾斜伴隨著建筑物上部的水平位移，并且隨著高度的增加，水平位移量增大。無(wú)論水平位移、傾斜還是沉降，當(dāng)變形值超過(guò)一定限度時(shí)，會(huì)影響建筑物本身的安全以及人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。有目的地對(duì)施工和運(yùn)營(yíng)期間的建筑物進(jìn)行定期的變形觀測(cè)非常重要。

監(jiān)測(cè)內(nèi)容

對(duì)于工業(yè)與民用建筑物，主要進(jìn)行沉降、水平位移、傾斜、裂縫和撓度觀測(cè)，即靜態(tài)變形觀測(cè)；對(duì)于高層建筑物，還要進(jìn)行震動(dòng)觀測(cè)，即動(dòng)態(tài)觀測(cè)；對(duì)于大量地抽取地下水及進(jìn)行地下采礦的地區(qū)（采空區(qū)），則應(yīng)進(jìn)行地表沉降觀測(cè)。建筑物沉降監(jiān)測(cè)建筑物水平位移監(jiān)測(cè)建筑物傾斜監(jiān)測(cè)比薩斜塔位于意大利托斯卡納地區(qū)比薩城的奇跡廣場(chǎng)上，是比薩城大教堂的獨(dú)立式鐘樓，始建于1173年，1178年因地基不均勻和土層松軟開(kāi)始傾斜，傾斜角度接近4度，頂層突出地基4.5米。由于其外形的獨(dú)特性和傾斜度，被譽(yù)為是人類(lèi)建筑史上最重要的建筑之一。建筑物裂縫監(jiān)測(cè)建筑裂縫監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)該選擇有代表性的裂縫進(jìn)行相關(guān)的布置，對(duì)需要觀測(cè)的一些裂縫，每條裂縫的監(jiān)測(cè)點(diǎn)至少應(yīng)該設(shè)為2組，具體按現(xiàn)場(chǎng)情況而確定，設(shè)置在裂縫的最寬的地方以及裂縫的末端。采用直接量取的方法量取裂縫的寬度、長(zhǎng)度、觀察其走向及發(fā)展的一些趨勢(shì)。建筑物撓度監(jiān)測(cè)撓度是指建(構(gòu))筑物或其構(gòu)件在水平方向或豎直方向上的彎曲值。例如橋的梁部在中間會(huì)產(chǎn)生向下彎曲，高聳建筑物會(huì)產(chǎn)生側(cè)向彎曲。撓度觀測(cè)就是通過(guò)一定的技術(shù)、儀器或方法對(duì)這種彎曲的程度進(jìn)行測(cè)量和分析。4.2建筑基礎(chǔ)沉降監(jiān)測(cè)

定義

對(duì)建筑物基礎(chǔ)的沉降觀測(cè)，就是通過(guò)采用相關(guān)等級(jí)及精度要求的水準(zhǔn)儀，通過(guò)在建筑物上所設(shè)置的若干監(jiān)測(cè)點(diǎn)，定期觀測(cè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)相對(duì)于建筑物附近的水準(zhǔn)點(diǎn)的高差隨時(shí)間的變化量，測(cè)得建筑物實(shí)際沉降量或變化趨勢(shì)，并判定沉降是否進(jìn)入穩(wěn)定期和是否存在不均勻沉降。監(jiān)測(cè)精度等級(jí)

精度等級(jí)選擇：給定等級(jí)時(shí)，選擇相應(yīng)等級(jí)；多個(gè)類(lèi)型時(shí)，根據(jù)最高精度選擇相應(yīng)的精度等級(jí)；當(dāng)精度低于三級(jí)精度時(shí)，應(yīng)采用三級(jí)精度。

觀測(cè)周期

參照課本P41第3條。監(jiān)測(cè)點(diǎn)（基準(zhǔn)點(diǎn)、監(jiān)測(cè)點(diǎn)）布設(shè)

基準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)應(yīng)根據(jù)規(guī)范及設(shè)計(jì)要求，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行布設(shè)。一般要求基準(zhǔn)點(diǎn)絕對(duì)穩(wěn)定，有時(shí)也可以要求基準(zhǔn)點(diǎn)相對(duì)穩(wěn)定。要達(dá)到基準(zhǔn)點(diǎn)穩(wěn)定的要求，有兩種選擇：一是遠(yuǎn)離建筑物，二是深埋。

基準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)應(yīng)不少于3~4個(gè)，以便于基準(zhǔn)點(diǎn)保護(hù)、恢復(fù)和穩(wěn)定性分析?；鶞?zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)志采用混凝土樁，或鋼管加筋樁。對(duì)于高層建筑物或大型建筑物，基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)鉆孔至基巖。

監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置以能全面反映建筑物地基變形特征，并結(jié)合地質(zhì)情況及建筑物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)確定。觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)在最能反映建筑物沉降的位置，如四角點(diǎn)、中點(diǎn)、較大轉(zhuǎn)角處、沉降縫、抗震縫，構(gòu)造柱，荷載或?qū)訑?shù)變化處，地基薄弱處等，還要考慮點(diǎn)位具有一定的密度。

沉降基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)志鋼管加筋基準(zhǔn)點(diǎn)沉降觀測(cè)點(diǎn)測(cè)量要求

(1)高程控制測(cè)量宜使用水準(zhǔn)測(cè)量方法。對(duì)于二、三級(jí)沉降觀測(cè)的高程控制測(cè)量，如不方便使用水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，可使用電磁波測(cè)距三角高程測(cè)量方法。

(2)幾何水準(zhǔn)測(cè)量的技術(shù)要求詳見(jiàn)課本項(xiàng)目二任務(wù)3的表2-1、表2-2、表2-3。

(3)待基準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)完成混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，按沉降觀測(cè)設(shè)計(jì)方案對(duì)基準(zhǔn)網(wǎng)實(shí)施首次測(cè)量。采用二等或一等水準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行觀測(cè)，視距長(zhǎng)度要小于相應(yīng)等級(jí)，嚴(yán)格保證視距差在規(guī)定范圍內(nèi)?；鶞?zhǔn)點(diǎn)間應(yīng)構(gòu)成閉合環(huán)，并具備一定數(shù)量的多余觀測(cè)值。

各周期數(shù)據(jù)處理

1、各周期觀測(cè)后即時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)平差計(jì)算。

2、數(shù)據(jù)處理一般多采用固定點(diǎn)平差或擬穩(wěn)平差。當(dāng)確知基準(zhǔn)點(diǎn)穩(wěn)定時(shí)采用固定基準(zhǔn)平差，若不知基準(zhǔn)點(diǎn)先驗(yàn)條件，可采用擬穩(wěn)平差。

3、各周期的平差基準(zhǔn)要一致，這樣才能反映出正確的變形量。

4、當(dāng)單位權(quán)中誤差和各點(diǎn)位中誤差在設(shè)計(jì)規(guī)定之內(nèi)時(shí)，本期觀測(cè)成果是合格的。否則就該檢查、分析原因，及時(shí)實(shí)施補(bǔ)測(cè)或重測(cè)。

報(bào)告匯總

每周期沉降觀測(cè)后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，計(jì)算沉降信息，及時(shí)編制沉降量報(bào)表，提供給設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、業(yè)主等。沉降觀測(cè)報(bào)表的格式視各地建筑質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)要求而定，現(xiàn)還沒(méi)有統(tǒng)一的格式。4.3建筑物傾斜監(jiān)測(cè)

定義

●測(cè)定工業(yè)與民用建筑物傾斜度隨時(shí)間變化的工作，稱(chēng)為傾斜監(jiān)測(cè)。

●高層或高聳建筑物，如電視塔、水塔、煙囪、高層建筑物等，由于基礎(chǔ)不均勻沉降或受風(fēng)力等影響，其垂直軸線會(huì)發(fā)生傾斜。

●當(dāng)傾斜達(dá)到一定程度時(shí)會(huì)影響建筑物的安全，因此必須對(duì)其進(jìn)行傾斜觀測(cè)或不均勻沉降觀測(cè).原因：

建筑物地基承載力的不均勻，體型復(fù)雜形成不同荷載及受外力風(fēng)荷、地震等影響引起建筑物基礎(chǔ)的不均勻沉降。

觀測(cè)方法：

直接測(cè)定傾斜的方法包括直接測(cè)定法、經(jīng)緯儀投影法、測(cè)水平角法、前方交會(huì)法、吊垂球法等，吊垂球法用于基礎(chǔ)面積較小的超高建筑物，如電視塔、煙囪、高橋墩、高層樓房等、激光鉛直儀觀測(cè)法、激光位移計(jì)自動(dòng)記錄法、正錘線法、攝影測(cè)量法。

間接測(cè)定傾斜的方法包括傾斜儀測(cè)記法、液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量法等。

傾斜度示意

激光垂準(zhǔn)法

●利用激光垂準(zhǔn)儀，測(cè)定建筑物底部和頂部距離垂準(zhǔn)激光束的距離差，從而計(jì)算建筑物某軸線(某一面)的傾斜度。

●這種方法受施工干擾較大，在施工現(xiàn)場(chǎng)較難使用。前方交會(huì)法、傾斜儀測(cè)記法、液體靜力水準(zhǔn)儀測(cè)量法也是現(xiàn)在常用的方法。前方交會(huì)法前方交會(huì)法、傾斜儀測(cè)記法、液體靜力水準(zhǔn)儀測(cè)