《建筑沉降觀測》課件

建筑沉降觀測建筑沉降觀測是一項重要的工程監(jiān)測工作。通過觀測數(shù)據(jù)，可以了解建筑物的沉降情況，及時發(fā)現(xiàn)問題，并采取相應的措施。課程目標了解沉降概念熟悉建筑沉降的基本概念、產(chǎn)生原因和危害。掌握測量方法學習水準測量法、水平線法等沉降觀測方法。學會數(shù)據(jù)處理掌握沉降數(shù)據(jù)處理方法，分析沉降趨勢和形態(tài)。掌握預警方法學習沉降預警指標和系統(tǒng)設計，及時采取預警措施。課程內容框架建筑沉降觀測概述什么是建筑沉降？建筑沉降產(chǎn)生的原因建筑沉降的危害建筑沉降觀測方法水準測量法水平線法其他測量方法沉降觀測網(wǎng)設計觀測點布設觀測頻率確定觀測精度要求沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)處理方法沉降形態(tài)分析沉降預警沉降預警與處理預警指標設定預警系統(tǒng)設計預警措施建筑沉降治理維修加固措施沉降控制技術總結與展望什么是建筑沉降建筑沉降是指建筑物在自身荷載和外界因素影響下，基礎及其上部結構在豎直方向上發(fā)生的緩慢下沉現(xiàn)象。沉降是建筑物在使用過程中不可避免的現(xiàn)象，它會影響建筑物的結構安全和使用功能。建筑沉降產(chǎn)生的原因地基不均勻沉降地基土層不均勻或承載力不足，導致基礎沉降不均勻。施工質量問題施工過程中，基礎開挖、回填、混凝土澆筑等環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，影響基礎穩(wěn)定性。地下水位變化地下水位下降，導致土層壓縮，造成基礎沉降。自然災害地震、洪水等自然災害，對建筑基礎產(chǎn)生破壞，導致沉降。建筑沉降的測量方法1水準測量法水準測量法是常用的測量方法，利用水準儀和水準尺，測量地面點的高程變化。2水平線法水平線法使用全站儀，測量地面點相對于基準點的水平距離變化。3傾斜測量法傾斜測量法利用傾斜傳感器或全站儀，測量建筑物傾斜角度的變化。4GPS測量法GPS測量法利用衛(wèi)星信號，測量地面點坐標變化，可監(jiān)測大范圍沉降。水準測量法精準測量水準測量法使用水準儀和水準尺，通過測量高差來確定建筑物沉降量。現(xiàn)場操作水準測量法需要在現(xiàn)場進行實地測量，需要專業(yè)人員進行操作。數(shù)據(jù)記錄水準測量法會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，需要進行記錄和分析，以確定建筑物沉降情況。測量儀器建筑沉降觀測常用的測量儀器包括水準儀、水準尺、棱鏡、三腳架等。水準儀是測量高差的主要儀器，水準尺用于測量點的高程，棱鏡用于配合水準儀進行測量，三腳架用于支撐儀器穩(wěn)定。儀器檢校1校準儀器確保水準儀的水平精度和望遠鏡的準直精度。2檢查水準尺驗證水準尺的刻度是否準確，并調整尺子的零點。3校準記錄詳細記錄校準過程，包括校準日期、儀器編號、校準結果和相關參數(shù)。測量原理水準測量水準測量法利用水準儀和水準尺，通過測量兩點間的高差，確定建筑物各觀測點的高程變化。水準測量法準確性高，可以有效地反映建筑物沉降的趨勢和變化情況。沉降觀測網(wǎng)在建筑物上設置多個觀測點，形成觀測網(wǎng)，可以全面監(jiān)測建筑物的沉降情況。觀測網(wǎng)的設計要根據(jù)建筑物的結構、規(guī)模和沉降特點進行，確保監(jiān)測結果的準確性。水準測量的步驟1建立水準點在建筑物附近設置水準點，作為測量基準。2架設水準儀將水準儀架設在水準點附近，并調整水準儀水平。3讀取水準尺讀數(shù)使用水準尺測量水準點和建筑物沉降觀測點的高度。4記錄測量數(shù)據(jù)將測量數(shù)據(jù)記錄在表格中，以便后續(xù)分析。水準測量法是建筑沉降觀測中常用的方法之一，通過精確測量建筑物不同位置的高度變化，可以了解建筑物的沉降情況。測量數(shù)據(jù)處理測量數(shù)據(jù)處理是建筑沉降觀測中不可或缺的重要環(huán)節(jié)，其目標是將原始測量數(shù)據(jù)轉化為可用于分析和判斷沉降趨勢的信息。1數(shù)據(jù)整理將原始數(shù)據(jù)進行整理、校核和匯總，確保數(shù)據(jù)的完整性和準確性。2數(shù)據(jù)校正對測量數(shù)據(jù)進行各種校正，例如儀器誤差、溫度誤差等。3數(shù)據(jù)分析對校正后的數(shù)據(jù)進行分析，識別沉降趨勢、變化規(guī)律和異常情況。水平線法水平線法水平線法是建筑沉降觀測中常用的方法之一。利用水準儀和水準尺，通過測量觀測點的高程變化來確定建筑物沉降量。觀測點觀測點一般布設在建筑物基礎的四周，每個觀測點需要設置兩個水準點，一個作為基準點，另一個作為觀測點。測量步驟測量時，首先將水準儀架設在適當?shù)奈恢茫缓笥盟疁食邔仕疁蕛x的望遠鏡，讀取水準尺上的讀數(shù)。水平線法測量步驟1設置水準點選擇穩(wěn)定的地面位置，設置水準點，并標記好坐標位置和編號。2架設儀器將水準儀架設在水準點附近，并對準水準尺，確保水平儀氣泡居中。3觀測讀數(shù)分別觀測兩個水準尺上的讀數(shù)，并記錄數(shù)據(jù)，注意保持觀測前后水準儀位置不變。4計算高差根據(jù)觀測到的讀數(shù)，計算出兩個水準點之間的高差，并記錄數(shù)據(jù)。5重復觀測重復上述步驟，進行多次觀測，以確保數(shù)據(jù)準確性。數(shù)據(jù)處理1原始數(shù)據(jù)整理剔除錯誤數(shù)據(jù)，統(tǒng)一單位，格式化數(shù)據(jù)。2沉降量計算利用原始數(shù)據(jù)計算各個觀測點的沉降量。3沉降曲線繪制繪制不同觀測點的沉降曲線圖。4沉降速率分析計算不同階段的沉降速率。數(shù)據(jù)處理是分析沉降趨勢和預測未來沉降的重要步驟。通過數(shù)據(jù)處理，可以了解建筑物的沉降規(guī)律，判斷其安全性和穩(wěn)定性，并為后續(xù)的預警和加固措施提供依據(jù)。沉降觀測網(wǎng)設計觀測點布設觀測點應均勻分布，覆蓋整個建筑物，確保能有效監(jiān)測沉降情況。觀測頻率確定觀測頻率根據(jù)建筑物的類型、沉降速度和施工進度等因素決定。觀測精度要求觀測精度應滿足設計要求，以保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。數(shù)據(jù)采集與傳輸選擇合適的觀測儀器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，確保數(shù)據(jù)實時采集和傳輸。觀測點布設關鍵位置建筑物的基礎、關鍵部位和沉降敏感區(qū)域?；A位置可反映整體沉降情況，關鍵部位和沉降敏感區(qū)域可監(jiān)測局部差異。代表性觀測點應能代表建筑物的整體沉降特征，并能反映不同區(qū)域的沉降差異。可達性觀測點應方便測量人員進行操作，保證測量數(shù)據(jù)的準確性。避開障礙物，確保觀測點周圍環(huán)境穩(wěn)定。安全觀測點應遠離危險區(qū)域，確保測量人員的安全。選擇穩(wěn)固的基點，避免觀測點受外界環(huán)境影響。觀測頻率確定結構類型建筑結構類型，如鋼結構、混凝土結構等，影響沉降速度和規(guī)律。沉降速率沉降速度越快，觀測頻率應越高，反之亦然。施工階段施工階段的不同，沉降速率和規(guī)律也會有所不同。外部環(huán)境外部環(huán)境變化，如降雨、溫度變化等，也會影響沉降速率。監(jiān)測數(shù)據(jù)收集與分析數(shù)據(jù)采集定期進行沉降觀測，記錄觀測點位的水準讀數(shù)，并確保數(shù)據(jù)準確性和完整性。數(shù)據(jù)整理將收集到的數(shù)據(jù)進行整理，建立數(shù)據(jù)表格，并進行初步的分析，例如計算沉降量和沉降速率。數(shù)據(jù)分析運用各種數(shù)據(jù)分析方法，對沉降數(shù)據(jù)進行深入分析，了解沉降規(guī)律和趨勢，并對建筑物安全進行評估。數(shù)據(jù)分析方法11.統(tǒng)計分析分析沉降觀測數(shù)據(jù)，計算沉降量、沉降速率等指標。22.趨勢分析預測建筑物未來的沉降趨勢，評估潛在風險。33.相關性分析探究沉降與其他因素（如地質條件、施工質量）之間的關系。44.模型分析建立沉降模型，模擬不同因素對沉降的影響。極差法11.數(shù)據(jù)準備收集同一觀測點不同時間的水準測量數(shù)據(jù)。22.計算極差求出每個觀測點不同時間測量值的最大值和最小值，并計算其差值。33.分析判斷比較不同觀測點極差的大小，判斷沉降趨勢和程度。44.簡單易行極差法操作簡單，不需要復雜的計算，便于快速評估沉降情況。最小二乘法最小二乘法原理最小二乘法是一種常用的數(shù)據(jù)擬合方法，通過最小化誤差平方和來找到最佳擬合曲線。數(shù)據(jù)分析最小二乘法可以用于分析建筑沉降數(shù)據(jù)，確定沉降趨勢，預測未來沉降情況。軟件應用目前有很多專業(yè)的沉降監(jiān)測軟件，可以使用最小二乘法進行數(shù)據(jù)分析和預測。沉降形態(tài)分析沉降形態(tài)分析是建筑沉降觀測中的重要環(huán)節(jié)，通過對沉降數(shù)據(jù)進行分析，可以了解建筑沉降的趨勢和規(guī)律，判斷沉降是否正常，并預測未來沉降發(fā)展趨勢。常用的沉降形態(tài)分析方法包括：沉降曲線分析、沉降速度分析、沉降差值分析等。沉降預警及時發(fā)現(xiàn)問題沉降預警系統(tǒng)能夠在建筑物發(fā)生異常沉降時及時發(fā)出警報，方便及時采取措施，避免更大的損失。降低風險通過對建筑物沉降進行實時監(jiān)測，可以有效預判潛在的風險，并采取相應措施，降低建筑物倒塌或損壞的風險。安全保障沉降預警系統(tǒng)可以有效保障建筑物使用安全，提高人們對建筑物的安全信心，為人們提供更好的生活環(huán)境。沉降預警指標沉降速率建筑沉降速率是衡量沉降變化的重要指標，超過預警閾值，則應采取措施。沉降量建筑沉降量超過預警閾值，則應采取措施，防止建筑物結構安全受到威脅。沉降變形建筑物沉降變形程度和方向也是預警指標，及時觀察和分析，可預防嚴重后果。沉降趨勢通過監(jiān)測數(shù)據(jù)分析沉降趨勢，預測未來沉降情況，提前采取防范措施。預警系統(tǒng)設計預警系統(tǒng)是建筑沉降觀測的重要組成部分，能夠及時發(fā)現(xiàn)沉降異常，并發(fā)出預警信號，防止事故發(fā)生。1數(shù)據(jù)采集實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，收集沉降觀測點數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)分析分析數(shù)據(jù)，識別沉降趨勢，判斷預警指標是否觸發(fā)3預警信號發(fā)出預警信號，提醒相關人員采取措施4預警措施根據(jù)預警級別，采取相應的措施，如停工，加固等預警系統(tǒng)的設計需要考慮監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時性，分析方法的準確性以及預警措施的有效性。預警措施及時停工發(fā)現(xiàn)沉降超出預警值，立即停止施工作業(yè)，避免進一步加劇沉降。調整施工方案根據(jù)沉降情況，調整施工方案，例如改變荷載分布、調整施工順序等。加固處理對于沉降較大的部位，可采取加固處理措施，例如灌漿加固、樁基加固等。監(jiān)測監(jiān)控加強沉降監(jiān)測監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)沉降變化趨勢，采取相應措施。維修加固措施基礎加固建筑基礎出現(xiàn)沉降或變形時，可采用基礎加固措施，如增設地基，灌漿加固等。結構加固建筑結構承載能力不足或出現(xiàn)裂縫時，可采用鋼筋混凝土加固、鋼結構加固等方法。外墻加固建筑外墻出現(xiàn)裂縫或脫落時，可采用灌漿、粘貼鋼板、錨固等方法。總結與展望11.沉降觀測重要性建筑沉降觀測對工程安全至關重要，可以及時發(fā)現(xiàn)問題，采取有效措施。22.監(jiān)測技術發(fā)展隨著科技進步，沉降觀測技術不斷發(fā)展，精度更高，效率更高。33.未來研究方向未來應加強沉降預測模型研究，提高預警準確率，完善沉降控制技術。課程小結沉降觀測重要性建筑沉降觀測對確保建筑安全、穩(wěn)定至關重要，及時發(fā)現(xiàn)問題，采取預防措施，避免重大損失。沉降觀測流程了解沉降觀測全過程，從觀測網(wǎng)設計、測量方法、數(shù)據(jù)分