第3章_工业与民用建筑物变形监测
现代变形监测重点内容与思考题答案
第1章变形监测概述一、什么是工程建筑物的变形对工程建筑物进行变形监测的意义何在工程建筑物的变形:由于各种相关因素的影响,工程建筑物及精密设备都有可能随时间的推移发生沉降、位移、挠曲、倾斜及裂缝等现象,这些现象统称为变形。
变形监测:利用专门的仪器和设备测定建(构)筑物及其地基在建(构)筑物荷载和外力作用下随时间而变形的测量工作。
内部变形监测内容主要有工程建筑物的内部应力、温度变化的测量,动力特性及其加速度的测定等;外部变形监测又称变形观测,其主要内容有建(构)筑物的沉降观测、位移观测、倾斜观测、裂缝观测、挠度观测等。
意义:通过变形监测,可以检查各种工程建筑物及其地质构造的稳定性,及时发现问题,确保工程质量和使用安全;更好地了解建(构)筑物变形的机理,验证有关工程设计的理论和地壳运动的假说,建立正确的变形预报理论和方法;以及对某种工程的新结构、新材料和新工艺的性能作出科学的客观评价。
二、工程建筑物产生变形的主要原因,及变形的分类原因:(1) 自然条件及其变化:建筑物地基的工程地质、水文地质、大气温度的变化,以及相邻建筑物的影响等。
(2) 与建筑物本身相联系的原因:如建筑物本身的荷重、建筑物的结构、形式以及动荷载的作用、工艺设备的重量等。
(3) 由于勘测、设计、施工以及运营管理方面的工作缺陷,还会引起建筑物产生额外变形。
分类:(1)按变形性质可以分为周期性变形和瞬时变形(2)按变形状态则可分为静态变形和动态变形三、变形监测的主要任务和目的任务:是周期性地对拟定的观测点进行重复观测,求得其在两个观测周期间的变化量;或采用自动遥测记录仪监测建(构)筑物的瞬时变形。
目的:(1)监测——以保证建(构)筑物的安全为目的,通过变形观测取得的资料,可以监视工程建筑物的变形的空间状态和时间特性;在发生不正常现象时,可以及时分析原因,采取措施,防止事故发生,以保证建(构)筑物的安全。
(变形的几何分析)(2)科研——以积累资料、优化设计为目的,通过施工和运营期间对建筑物的观测,分析研究其资料,可以验证设计理论,所采用的各项参数与施工措施是否合理,为以后改进设计与施工方法提供依据。
房屋变形监测方案
房屋变形监测方案1. 引言房屋变形监测是对建筑物结构变形进行实时监测和分析的一种技术手段。
通过监测房屋变形情况,可以及时发现结构变形的异常情况,并采取相应的措施进行修缮和维护,保障建筑物的安全运行。
本文将介绍一种房屋变形监测方案,包括监测设备的选择、安装位置的确定、数据采集和分析等内容。
2. 监测设备的选择在选择房屋变形监测设备时,需要考虑以下几个因素:2.1 测量精度房屋变形监测需要对建筑物的变形情况进行高精度的测量和监测。
因此,选择的监测设备应具有较高的测量精度,能够满足监测要求。
2.2 稳定性监测设备应具有良好的稳定性,能够在长期使用过程中保持相对稳定的测量性能。
这样可以保证监测数据的准确性和可靠性。
2.3 抗干扰能力监测设备应具备较高的抗干扰能力,能够有效地排除外界因素对测量结果的影响。
例如,排除温度、湿度等环境因素的影响。
2.4 可扩展性监测设备应具备较好的可扩展性,方便后期的升级和改造。
例如,可以根据需要增加更多的监测节点,扩展监测范围。
根据以上因素,建议选择高精度、稳定性好、抗干扰能力强的变形监测设备。
3. 安装位置的确定安装位置的确定是房屋变形监测方案中非常重要的一步。
合理选择安装位置可以有效地监测到建筑物的变形情况。
3.1 主要结构节点在确定安装位置时,应优先考虑主要结构节点。
主要结构节点对房屋结构的稳定性起着重要作用,监测其变形情况可以及早发现结构问题。
3.2 典型变形部位除了主要结构节点外,还可以选择一些典型的变形部位进行监测。
例如,柱子的倾斜、墙体的开裂等。
这些典型变形部位在房屋变形中往往会出现明显的异常情况,通过监测这些部位可以提前发现结构问题。
3.3 建筑物边缘建筑物边缘也是一个重要的监测位置。
边缘部分对于房屋的整体变形有较好的反映,监测边缘部分可以获取到全局变形情况。
4. 数据采集和分析房屋变形监测的核心是数据的采集和分析。
通过采集监测设备获取的变形数据,并进行相应的分析,可以得到房屋结构变形的具体情况。
变形监测定义
变形监测定义是指对被监测的对象或物体进行测量以确定其空间位置及内部形态随时间的变化特征。
变形监测的目的1)分析和评价建筑物的安全状态2)验证设计参数3)反馈设计施工4)研究正常的变形监测规律和预报变形的方法变形监测的意义对于机械技术设备,则保证设备安全、可靠、高效地运行,为改善产品质量和新产品的设计提供技术数据;对于滑坡,通过监测其随时间的变化过程,可进一步研究引起滑坡的成因,预报大的滑坡灾害;通过对矿山由于矿藏开挖所引起的实际变形观测,可以采用控制开挖量和加固等方法,避免危险性变形的发生,同时可以改变变形预报模型;在地壳构造运动监测方面,主要是大地测量学的任务,但对于近期地壳垂直和水平运动以及断裂带的应力积聚等地球动力学现象、大型特种精密工程以及铁路工程也具有重要的意义。
变形监测的特点1)周期性重复观测2)精度要求高3)多种观测技术的综合应用4)监测网着重于研究电位的变化变形监测的主要内容现场巡视;环境监测;位移监测;渗流监测;应力、应变监测;周边监测变形监测的精度和周期如何确定,有何依据精度:1917年国际测量工作者联合会(FIG)第十三届会议上工程测量组提出:如果观测的目的是为了使变形值不超过某一允许数值而确保建筑物的安全,则其观测的中误差应小于允许变形值的1/10~1/20;如果观测的目的是为了研究其变形的过程,则其中误差应比这个数小的多。
周期:变形监测的周期应以能系统反映所测变形的变化过程且不遗漏其变化时刻为原则,根据单位时间内变形量的大小及外界影响因素确定。
变形监测系统设计的原则1)针对性2)完整性3)先进性4)可靠性5)经济性变形监测系统设计主要内容1)技术设计书2)有关建筑物自然条件和工艺生产过程的概述3)观测的原则方案4)控制点及监测点的布置方案5)测量的必要精度论证6)测量的方法及仪器7)成果的整理方法及其它要求或建议8)观测进度计划表9)观测人员的编制及预算变形监测点的分类及每类要求1)基准点:埋设再稳固的基岩上或变形区外,尽可能长期保存。
建筑物变形观测
追求至善凭技术开拓市场,凭管理增 创效益 ,凭服 务树立 形象。2020年12月25日星期 五上午2时42分 7秒02: 42:0720.12.25
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5.邻近堆置重物处、受振动有显著影响的部位及基础 下的暗浜(沟)处;
6.框架结构建筑的每个或部分柱基上或沿纵横轴线上;
建筑物沉降观测
7.筏形基础、箱形基础底板或接近基础的结构部分之 四角处及其中部位置;
8.重型设备基础和动力设备基础的四角、基础形式或 埋深改变处以及地质条件变化处两侧;
9.对于电视塔、烟囱、水塔、油罐、炼油塔、高炉等 高耸建筑,应设在沿周边与基础轴线相交的对称位 置上,点数不少于4个。
建筑物的概念
建筑物通称建筑
一般指供人居住、工作、学习、生产、 经营、娱乐、储藏物品以及进行其他 社会活动的工程建筑。
测量学
测量学
是研究地球的形状、大小和地表(包 括地面上各种物体)的几何形状及其空 间位置的科学。 (房屋、道路、桥梁等)
测量在建筑工程中的运用
依照规定的符号和比例尺,把工程建设区域的地貌和各种物 体的几何形状及其空间位置绘制成地形图,并把建筑工程所 需要的数据用数字表示出来,为规划设计提供图纸和资料。
4 建筑沉降是否进入稳定阶段,应由沉降量与时间关系曲线 判定。当最后lOOd的沉降速率小于0.01~0.04mm/d时 可认为已进入稳定阶段。具体取值宜根据各地区地基土的 压缩性能确定。
自动化沉降监测
变形监测复习资料
第一章引论1、变形:变形体在各种荷载作用下,其形状、大小和位置在时间域和空间域中的变化。
2、变形监测:利用测量与专用仪器和方法对变形体的变形现象进行监视观测的工作。
3、变形监测的内容:①工业与民用建筑物——基础的沉陷观测:均匀沉陷、不均匀沉陷;建筑物本身的变形观测:倾斜与裂缝、动态变形(振动的幅值、频率和扭转)。
②水工建筑物——水平位移、垂直位移、渗透以及裂缝观测。
③城市或矿区——地面沉降。
4、变形监测所研究的理论和方法主要涉及的内容:变形信息的获取、变形信息的分析与解释以及变形预报。
5、变形监测工作的意义:①掌握各种建筑物和地质构造的稳定性,为安全性诊断提供必要的信息,以便及时发现问题并采取措施;②理解变形的机理,验证有关工程设计的理论和地壳运动的假说,进行反馈设计以及建立有效的变形预报模型。
6、地表变形监测的方法:①常规地面测量法(可进行一定范围内无人值守、全天候、全方位的自动监测;但受测程的限制,测站点一般都处在变形区域的范围之内);②地面摄影测量(摄影距离不能过远,绝对精度较低);③利用特殊和专用的监测仪器进行自动监测(应变测量、准直测量和倾斜测量);④以GPS为代表的现代空间定位技术(周期性和连续性观测)。
7、变形物理解释的方法:统计分析法、确定函数法和混合模型法。
第三章变形监测技术1、变形监测技术:①地面监测方法与测量机器人;②地面摄影测量方法;③GPS变形监测及自动化系统;④三维激光扫描技术及应用。
2、地面监测方法的优点:①能提供变形体的变形状态,以有效地监测确定变形体的变形范围和绝对位移量;监控面积大,可②观测量通过组成网的形式可以进行测量结果的校核和精度的评定;③灵活性大,能适用于不同精度的要求、不同形式的变形体和不同的外界条件。
3、地面摄影测量的优点:①可以同时测定变形体上任意点的变形;②提供完全和瞬间的三维空间信息;③大量减少野外的测量工作量;④可以不需要接触被测物体;⑤有了摄影底片,可以观测到变形体以前的状态。
浅谈建筑物变形监测中存在的问题及处理
浅谈建筑物变形监测中存在的问题及处理摘要:本文简要的介绍了变形监测的概念和内容,提出在变形监测工作中存在的几点普遍问题,重点讲述了做好建筑物变形监测工作应注重的六点问题。
关键词:建筑物;变形监测;变形体Abstract: In this paper, a brief introduction to the concept and content of the deformation monitoring, put forward some common problems in the deformation monitoring, highlight good building deformation monitoring should focus on the six-point.Keywords: buildings; deformation monitoring; deformable body 中图分类号: TV698.1+1文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)一、前言随着我国建筑事业的不断发展,近些年来,我国兴建了大量的水工建筑物,工业与交通建筑物,高大建筑物以及为开发地下资源而修建的工程设施。
由于各种因素的影响,在这些工程建筑物及其设备的运营过程中,都会产生形变。
这种形变在一定限度范围内被认为是允许的,但如果超过一定界限,就会影响建筑物的正常使用,严重时还会危及建筑物的安全。
因此,在工程建筑物的施工和运营期间,必须对他们进行变形监测。
它不仅关系到建筑质量,而且更关系到建筑物的安全。
但在我们日常施工或使用中,经常被忽视。
本文就变形监测中一些常见问题及处理作一简要分析。
二、变形监测的概念和内容变形监测就是利用测量与专用仪器和方法对形变体的变形现象进行监视观测。
其任务是确定在各种荷载和外力作用下,变形体的形状、大小及位置变化的空间状态和时间特征。
变形监测的内容应根据变形体的性质与地基情况而定。
变形监测试题库
一、名词解释1.变形:变形是指变形体在各种载荷的作用下,其形状大小及位置在时空域中的变化2 变形监测:从基准点出发,定期地测量观测点相对于基准点的变化量,从历次观测结果比较中了解变形随时间发展的情况。
3 测量机器人:是一种能代替人进行自动搜索跟踪辨识和精确照准目标并获取角度距离三维坐标以及影响等信息的智能型电子全站仪。
4 基坑回弹观测:深埋大型基础在基坑开挖后,由于基坑上面的荷重卸除,基坑底面隆起,测定基坑开挖后的回弹量。
5 连续变形:当地表移动过程在时间和空间上具有连续渐变的性质,且不出现台阶状大裂缝,漏斗塌陷坑等突变现象6 边界角:在主断面上,地表盆地边界点和采区边界的连线与水平线在煤柱一侧所夹的锐角7 下沉系数:反映充分采动条件下地表最大下沉值与采厚关系的一个量度8 测点观测:观测点相对工作基点的变形观测9 变形网:由基点和工作基点组成的网10 垂直位移:变形体在垂直方向上的变形(沉降沉陷)11 观测点:在变形体上具有代表性的点。
12 变形分析:对野外观测所得到的数据进行科学的整理分析,找出真正变形信息和规律的过程。
13 水平位移:变形体在水平面上的位移,是不同时间内平面方向与距离方向,建筑物的水平位移是指建筑物的整体平面移动。
产生水平位移的原因主要是建筑物及其基础受到水平应力的影响而产生的地基的水平移动14.基点观测:工作基点相对于基点的变形观测。
3.基准点:通常埋设在稳固的基岩上或变形区域以外15.挠度:建筑物在应力的作用下产生弯曲和扭曲,弯曲变形时横截面形心沿与轴线垂直方向的线位移称为挠度。
16.变形观测周期:变形监测的时间间隔称为观测周期,即在一定的时间内完成一个周期的测量工作17、液体静力水准:利用相互连通的且静力平衡时的液面进行高程传递的测量方法18、奇异值:与前面变形规律不同,但不一定是错误的观测值,所以接受19、回归分析:从数理统计的理论出发,对建筑物的变形量与各种作用因素的关系,在进行了大量的实验和观测后,仍然有可能寻找出它们之间的一定的规律性,这种处理变形监测资料的方法即叫回归分析三、简答题1、简述灾害的表现形式有哪些?全球性的地极移动、地壳的板块运动及区域性的地震、城市地表下沉、矿区采空区的地表沉陷、山体、河岸及矿坑边帮的滑坡、建筑物基础下沉、倾斜、建筑物墙体的裂缝及构件挠曲等都是变形的表现形式。
建筑物变形监测报告内容
建筑物变形监测报告内容当撰写一份建筑物变形监测报告时,可以按照以下格式进行:一、引言在引言部分,可以简要介绍建筑物变形监测的背景信息、目的和意义,并说明本报告将对哪些内容进行具体分析和描述。
1. 背景在这一部分,可以介绍建筑物的基本情况,包括建筑物的类型、结构形式、使用年限等相关信息,还可以提及建筑物所在的环境特点,如地理位置、自然条件等。
2. 目的明确本次建筑物变形监测的目的,比如是为了评估建筑物的结构稳定性、监测建筑物在使用过程中的变形情况,或者是为了得出建筑物结构的破坏性变形情况等方面。
3. 意义说明进行建筑物变形监测的意义和价值,如保障建筑物的安全和稳定性、提供科学依据进行维护和保养,以及在使用过程中发现问题及时处理等。
二、监测方法与装置在这一部分,可以详细介绍进行建筑物变形监测所采用的方法和装置,包括测量仪器、传感器的选择和配置,监测参数的设定等。
同时,也可以介绍监测的频率和监测方案的制定。
1. 方法选择具体说明为了达到监测目的所采用的监测方法,如全站仪测量、GNSS监测、摄影测量、激光测距仪等。
2. 监测装置详细介绍所采用的监测装置,包括测量仪器、数据采集系统、传感器等,同时也可以说明其特点和优势。
3. 监测参数定义和确定需要监测的参数,如水平位移、垂直位移、倾斜角度、沉降量等,以及监测精度要求。
三、监测结果分析在这一部分,对监测所得到的数据进行分析和解释,具体描述建筑物的变形情况,并结合之前设定的监测参数进行评估和判断。
1. 变形情况描述对于每个关键的监测参数,按照时间顺序详细描述建筑物的变形情况,包括大小、趋势以及存在的问题。
2. 变形评估根据所设定的监测精度要求,对建筑物的变形情况进行评估,分析是否超出安全范围,以及对结构稳定性的影响。
3. 问题分析与处理建议根据变形情况的评估结果,分析存在的问题原因,并提出相应的处理建议,包括修复措施、维护方案等。
四、总结与建议在这一部分,对整个建筑物变形监测报告进行总结,概括性地说明本次监测的结果和意义,并提出进一步的建议。
(完整版)《建筑地基基础设计规范》
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)新内容有关调整部分:新规范于2002年4月1日启用,原规范(GBJ7-89)于2002年12月31日废止;新规范规定必须严格执行的强制性条文共27条,具体分配为:第3章有2条、第5章有4条、第6章有3条、第7章有3条、第8章有9条、第9章有3条、第10章有4条;新规范主要修订内容是:明确了地基基础设计中承载力极限状态和正常使用极限状态的使用范围和计算方法;强调按变形控制设计的原则,满足建筑物使用功能的要求;细化岩石分类和地基土的冻胀分类;增加有限压缩层地基变形和回弹变形计算方法;增加岩石边坡支护设计方法;增加复合地基设计方法;增加基坑工程设计方法;增加地基基础检测与监测内容;取消了壳体基础设计的规定。
新规范第1.0.2条中明确规定:地基基础设计,必须坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则;根据岩土工程勘察资料,综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素,精心设计。
新规范第1.0.4条中明确规定:在设计时,荷载取值应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009)的规定;基础的计算尚应符合现行国家标准《砼结构设计规范》(GB50010)和《砌体结构设计规范》(GB50003)的规定。
强制性条文部分:第3章“基本规定”之强制性条文:第3.0.2条:根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度,地基基础设计应符合下列规定:所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定;设计等级为甲级、乙级的建筑物(地基基础设计等级分类参见表3.0.1),均应按地基变形设计;注:场地和地基条件简单、荷载分布均匀的七层及七层以下民用建筑及一般工业建筑物;次要的轻型建筑物,被定为丙级建筑物。
表3.0.2所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不作变形验算,如有下列情况之一时,仍应作变形验算:地基承载力特征值小于130Kpa,且体型复杂的建筑;在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大,可能引起地基产生过大的不均匀沉降时;软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时;相邻建筑距离过近,可能发生倾斜时;地基内有厚度较大或厚薄不均的填土,其自重固结未完成时。
变形监测有哪些内容
变形监测有哪些内容变形监测是指对物体形态、结构、位置等进行实时监测和分析的技术手段。
在工程领域中,变形监测被广泛应用于建筑物、桥梁、隧道、坝体、地铁、高架线路等工程结构的安全监测和评估。
通过对结构变形的监测,可以及时发现结构变形的情况,为结构的安全运行提供重要的依据。
变形监测的内容主要包括以下几个方面:1. 变形监测的基本原理。
变形监测的基本原理是利用各种传感器对结构进行实时监测,通过采集的数据进行分析和处理,得出结构的变形情况。
常用的监测手段包括全站仪、GPS、倾角仪、位移传感器等。
这些传感器可以实时监测结构的位移、倾斜、变形等情况,为结构的安全运行提供重要的数据支持。
2. 变形监测的应用范围。
变形监测广泛应用于建筑物、桥梁、隧道、坝体等工程结构的安全监测和评估。
在建筑物中,可以通过变形监测技术对建筑物的沉降、裂缝、变形等情况进行实时监测,及时发现结构的变形情况,为建筑物的安全运行提供重要的依据。
在桥梁、隧道、坝体等工程结构中,变形监测可以对结构的位移、倾斜、裂缝等情况进行实时监测,为工程结构的安全运行提供重要的数据支持。
3. 变形监测的优势。
变形监测具有实时性强、监测范围广、监测精度高等优势。
通过变形监测技术,可以实时监测结构的变形情况,及时发现结构的安全隐患,为结构的安全运行提供重要的数据支持。
同时,变形监测技术可以对结构的变形情况进行全面、精准的监测,提高了监测的准确性和可靠性。
4. 变形监测的发展趋势。
随着科学技术的不断发展,变形监测技术也在不断创新和完善。
未来,变形监测技术将更加注重监测数据的实时性和准确性,提高监测手段的灵活性和多样性,为工程结构的安全运行提供更加可靠的数据支持。
同时,变形监测技术将更加注重监测数据的分析和处理,提高数据的利用价值,为工程结构的安全评估提供更加科学、可靠的依据。
5. 结语。
变形监测作为一种重要的工程监测手段,对工程结构的安全运行具有重要的意义。
通过对结构变形的实时监测和分析,可以及时发现结构的变形情况,为工程结构的安全运行提供重要的数据支持。
变形观测(大坝外观部分)
变形监测(外观部分)1 一般规定1.1变形观测是针对工业与民用建筑物、构筑物、建筑场地、地基基础、大(中、小)型水坝等进行观测,评价风险,保证安全。
1.2 大型或重要工程建筑物、构筑物,在工程设计时,应对变形监测统筹安排。
施工开始时,即应进行变形监测。
1.3 变形监测首先建立变形监测控制网,其具有高精度性和相对独立性的特点。
其作用在于依靠控制网提供的基准点的准确数据,利用观测值计算出变形观测点的坐标、高程;并验证工作基点相关数据的准确性和可靠性,如工作基点发生损毁或位移时,可依据变形监测控制网补建或纠正工作基点。
当变形监测控制点损毁或发生位移亦可通过其他稳固的网内控制点进行修复。
变形监测控制网是变形观测的基础,它为监测工作提供可靠的观测起算数据,并验证和检测工作基点的可靠性。
使不同时期的观测数据建立在一个相同的观测基础上,从而具有可比性。
同时,变形监测控制网是各工作基点修正、恢复的依据,保障变形观测系统的可靠安全运行。
1.4变形监测点,宜分为基准点、工作基点和变形观测点。
其布设应符合下列要求:一、每个工程至少应有3个稳固可靠的点作为基准点;二、工作基点应选在比较稳定的位置。
对通视条件较好或观测项目较少的工程,可不设立工作基点,在基准点上直接测定变形观测点;三、变形观测点应设立在变形体上能反映变形特征的位置。
1.5 变形测量的等级划分及精度要求,应符合表1.4的规定。
坡监测等注:①变形点的高程中误差和点位中误差,系相对于最近基准点而言;②当水平位移变形测量用坐标向量表示时,向量中误差为表中相应等级点位中误差的1/;③垂直位移的测量,可视需要按变形点的高程中误差或相邻变形点高差中误差确定测量等级。
1.6变形测量的观测周期,应根据建筑物、构筑物的特征、变形速率、观测精度要求和工程地质条件等因素综合考虑。
观测过程中,根据变形量的变化情况,应适当调整。
1.7 每次变形观测时,宜符合下列要求:一、采用相同的图形(观测路线)和观测方法;二、使用同一仪器和设备;三、固定观测人员;四、在基本相同的环境和条件下工作。
工业与民用建筑物变形监测
变形监测的应用领域
工业建筑
对大型工业建筑如钢铁厂、化 工厂等进行变形监测,以确保
其结构安全和正常运营。
民用建筑
对高层建筑、桥梁、隧道等民用 建筑进行变形监测,以确保其满 足安全规范和正常使用需求。
地质工程
对矿区、水库等进行变形监测 ,以评估其地质稳定性和安全 性。
文物保护
对古建筑、历史遗址等进行变 形监测,以保护其历史文化和
工业与民用建筑物变形监测
contents
目录
• 引言 • 变形监测的方法与技术 • 工业建筑变形监测 • 民用建筑变形监测 • 变形监测的未来发展
01 引言
变形监测的定义
• 变形监测是指通过使用测量技术对建筑物进行持续的观测,以 获取其在施工、运营等阶段产生的变形数据,并对其进行分析 和评估的过程。
现代变形监测技术
GPS监测技术
利用全球定位系统进行大范围、 高精度的变形监测,可实现自动
化、实时监测。
InSAR技术
利用卫星遥感技术进行大面积、高 分辨率的变形监测,适用于地质灾 害、地震等领域的变形监测。
光纤传感技术
利用光纤传感器对建筑物进行实时、 连续的变形监测,具有高精度、长 寿命、抗干扰等优点。
数据分析
通过对比不同时间点的监测数据, 分析各监测点的位移、沉降等变 化情况,绘制变形曲线图,评估
变形程度和安全性。
结果应用
将监测结果及时反馈给相关管理 部门和企业负责人,为工业建筑 的维与变形原因
特点
民用建筑通常为低层或多层建筑,结 构形式多样,包括混凝土结构、砌体 结构、木结构等。
艺术价值。
02 变形监测的方法与技术
传统变形监测方法
水准测量法
建筑物变形监测内容
建筑物变形监测内容
建筑物变形监测内容概述如下:
①沉降监测:测量建筑物基础、主体结构及各层楼面的垂直沉降量;
②倾斜监测:测定建筑物整体或局部的水平位移、倾斜角度;
③裂缝监测:记录、测量建筑物表面及内部裂缝的位置、长度、宽度变化;
④挠度监测:测量梁、柱、桥梁等构件在荷载作用下的弯曲变形;
⑤位移监测:监测建筑物在风荷载、地震、施工等因素影响下的整体平移;
⑥应力应变监测:通过埋设传感器,实时监测关键部位的应力、应变变化;
⑦振动监测:记录建筑物在外界激励(如地铁、施工振动)下的振动响应;
⑧地下水位监测:关注建筑物周边地下水位变化对地基稳定性的影响。
变形观测(大坝外观部分)
变形监测〔外观局部〕1 一般规定1.1变形观测是针对工业与民用建筑物、构筑物、建筑场地、地基根底、大〔中、小〕型水坝等进展观测,评价风险,保证平安。
1.2 大型或重要工程建筑物、构筑物,在工程设计时,应对变形监测统筹安排。
施工开场时,即应进展变形监测。
1.3 变形监测首先建立变形监测控制网,其具有高精度性和相对独立性的特点。
其作用在于依靠控制网提供的基准点的准确数据,利用观测值计算出变形观测点的坐标、高程;并验证工作基点相关数据的准确性和可靠性,如工作基点发生损毁或位移时,可依据变形监测控制网补建或纠正工作基点。
当变形监测控制点损毁或发生位移亦可通过其他稳固的网内控制点进展修复。
变形监测控制网是变形观测的根底,它为监测工作提供可靠的观测起算数据,并验证和检测工作基点的可靠性。
使不同时期的观测数据建立在一个一样的观测根底上,从而具有可比性。
同时,变形监测控制网是各工作基点修正、恢复的依据,保障变形观测系统的可靠平安运行。
1.4变形监测点,宜分为基准点、工作基点和变形观测点。
其布设应符合以下要求:一、每个工程至少应有3个稳固可靠的点作为基准点;二、工作基点应选在比拟稳定的位置。
对通视条件较好或观测工程较少的工程,可不设立工作基点,在基准点上直接测定变形观测点;三、变形观测点应设立在变形体上能反映变形特征的位置。
1.5 变形测量的等级划分及精度要求,应符合表1.4的规定。
表1.4变形测量等级垂直位移测量水平位移测量适用范围变形点的高程中误差(mm)相邻变形点高差中误差(mm)变形点的点位中误差(mm)一等±0.3 ±0.1 ±1.5 变形特别敏感的高层建筑、工业建筑、高耸构筑物、重要古建筑、精细工程设施等二等±0.5 ±0.3 ±3.0 变形比拟敏感的高层建筑、高耸构筑物、古建筑、重要工程设施和重要建筑场地的滑坡监测等三等±1.0 ±.5 ±6.0 一般性的高层建筑、工业建筑、高耸构筑物、滑坡监测等四等±2.0 ±1.0 ±12.0 观测精度要求较低的建筑物,构筑物和滑坡监测等注:①变形点的高程中误差和点位中误差,系相对于最近基准点而言;②当水平位移变形测量用坐标向量表示时,向量中误差为表中相应等级点位中误差的1/;③垂直位移的测量,可视需要按变形点的高程中误差或相邻变形点高差中误差确定测量等级。
工业或民用建筑物静态变形监测方案总体设计
() 1 以建筑物阶段平均变形量为依据 ; () 2 以某些 固定值为依据 ; () 3 以建筑物最小变形值为依据 ; () 4 以预估变形量或 变形速度为依据 ;
() 5 以地基允许变形值为依据 。
设则需要与其它学科相结合 。总 的说来 , 监测点 的位置必 须 布设在 能够反 映建 筑物变形特 征和变形 明显部位 。实践 表 明, 监测点一般布设在如下位置 :
S in e& Teh oo yVi o ce c c n lg s n i
建 筑与工 程
科 技 视 界
21年0 月第 1期 02 5 5
工业或民用建筑物静态变形监测方案总体设计
王玉 才
f 华 宁煤 集 团物 业服务 分公 司工 程管 理部 神
【 摘
宁夏
银 川 7 0 1 ) 5 0 1
大, 同一建筑物的不同部位在不同时间对观测精度 的要求 也
有可能是不 同的。变形监测采用哪个等级 , 主要按下列方 法 确定:
可 以用于检核基准 点 。由基准 点和工作 基点构 成变形监 测 网, 既保证 了基准的稳定性 , 又方便 了测量工作 。
基准点的布设 主要考虑测量工作 的需要 , 而监测点 的布
要】 为了实现 建筑物安全运 营的设计 目 , 需要 结合具体 的工程和变形监测不 同时段 的不 同 点和要 求分别选 的 一般 特
用不 同的手段 和方法, 真做好监测数据和资料 的整理分析工作 , 认 对建筑物的安全稳 定状 态进行评估、 预测和预报 , 并为改进 建 筑工程设计、 施工方法和运营管理提供科学的依据 。
点布设成 闭合环或附合水 准路线联测到水准基点上。采 用水 准测量进 行变形监测 , 必须 敞到 固定观 测时 间 、 固定观测路 线、 固定 观测人员 、 固定观测仪器 。由于现场条件 限制 。 变形
变形监测知识点
所谓变形监测,就是利用测量与专用仪器和方法对变形体的变形现象进行监视观测的工作。
其任务是确定在各种载荷和外力作用下,变形体的形状、大小及位置变化的空间状态和时间特征。
变形观测:对变形体在运动中的空间和时间域内进行周期性的重复观测,就称为变形观测。
根据变形体的研究范围,可将变形监测研究对象划分为这样三类:1全球性变形研究如监测全球板块运动、地极移动、地球自转速率变化、地潮等;2区域性变形研究如地壳形变监测、城市地面沉降等;3工程和局部性变形研究如监测工程建筑物的三维变形、滑坡体的滑动、地下开采使引起的地表移动和下沉等。
变形监测的内容1)工业与民用建筑物:主要包括基础的沉陷观测与建筑物本身的变形观测2)水工建筑物:对于土坝,其观测项目主要为水平位移、垂直位移、渗透以及裂缝观测。
3)地面沉降:对于建立在江河下游冲积层上的城市,由于工业用水需要大量地吸取地下水,而影响地下土层的结构,将使地面发生沉降现象。
对于地下采矿地区,由于在地下大量的采掘,也会使地表发生沉降现象变形监测的目的和意义:具有实用上的意义,主要是掌握各种建筑物和地质构造的稳定性,为安全性诊断提供必要信息,及时发现问题,以便采取措施;具有科学上的意义,包括更好地理解变形的机理,验证有关工程设计的理论和地壳运动的假说,进行反馈设计,以及建立有效的变形预报模型。
变形分析的研究内容涉及到变形数据处理与分析、变形物理解释和变形预报的各个方面,通常将其划为两部分:1)变形的几何分析。
变形的几何分析是对变形体的形状和大小的变形作几何描述,其任务在于描述变形体变形的空间状态和时间特性。
变形物理解释。
变形物理解释的任务是确定变形体的变形和变形原因之间的关系,解释变形的原因。
变形监测技术的未来发展趋势:1)多种传感器、数字近景摄影、全自动跟踪全站仪和GPS的应用,将向实时、连续、高效率、自动化、动态监测系统的方向发展;2)变形监测的时空采样率会得到大大提高,变形监测自动化可为变形分析提供极为丰富的数据信息;3)高度可靠、实用、先进的监测仪器和自动化系统,要求在恶劣环境下长期稳定可靠地运行;4)实现远程在线实时监控,在大坝、桥梁、边坡体等工程中将发挥巨大作用,网络监控是推进重大工程安全监控管理的必由之路。
变形监测的基本内容
变形监测的基本内容
变形监测是利用专用的仪器和方法对变形体的变形现象进行持续观测、对变形体变形形态进行分析和变形体变形的发展态势进行预测等的各项工作。
主要包括以下方面:
1. 建立变形检测网。
2. 进行水平位移、沉降、倾斜、裂缝、挠度、摆动和振动等监测。
变形监测的具体内容因监测对象而异,例如:
1. 工业与民用建筑物:主要包括基础的沉陷观测与建筑物本身的变形观测。
基础:建筑物的均匀沉降与不均匀沉降;建筑物本身:观测倾斜与裂缝;高层和高耸建筑物:动态变形(主要为振动的幅值、频率和扭转);工业企业、科学实验设施与军事设施中的工艺设备、导轨等:水平位移和垂直位移。
2. 水工建筑物:对于土坝,其观测项目主要为水平位移、垂直位移、渗透以及裂缝观测。
以上内容仅供参考,建议咨询地质工程专家或查阅有关专业书籍,以获取更全面和准确的信息。
建筑物变形观测
3、观测点 变形观测点是直接埋设在变形体上的能反映建筑物变形特
征的测量点,又称观测点,一般地设在建筑物内部。并根据测 定它们的变化来判断这些建筑物的沉陷与位移。
观测点的埋设:
观测点的安放位置
建筑物监测内容:
1、工业及民用建筑物 对于工业与民用建筑物。主要进行沉陷、倾斜和裂缝的观测,即静态变形 观测; 对于高层建筑物。还耍进行震动观测,即动态变形观测; 对于大量抽取地下水及进行地下采矿的地区。则应进行地表沉降观测。
变形监测的精度,不同目的的变形监测精度要求不同
5、变形观测的周期
变形观测的时间间隔称为观测周期,即在一定的时间内完 成一个周期的测量工作。 观测周期与工程的大小、测点所在位置的重要性、观测目的 以及观测一次所需时间的长短有关。
确定变形观测的周期原则:应以能系统反映所测变形的变化
过程且不遗漏其变化时刻为原则。
***沉降观测就是测定建筑物上所设观测点(沉降点) 与基准点(水准点)之间随时间变化的高差变化量。 ***
通常采用精密水准测量或液体静力水准测量的方法 进行。
进行垂直位移观测时,首先校测工作基点的高程,然后再由工作基点测 定各位移标点的高程。
将首次测得的位移标点高程与本次测得的高程相比较,其差值即为两 次观测时间间隔内位移标点的垂直位移量。按规定垂直位移向下为正,向 上为负。
一、变形监测系统设计的原则与内容
1 设计原则 1)针对性;2)完整性;3)先进性;4)可靠性;5)经济性 2、设计的主要内容
15.3 水平位移监测
1.建筑物的水平位移是指:建筑物的整体平面 移动,其原因主要是基础受到水平应力的影响, 如地基处于滑坡地带或受地震的影响。测定平 面位置随时间变化的移动量,以监视建筑物的 安全或采取加固措施。
工业与民用建筑基坑变形测量
工业与民用建筑基坑变形测量发表时间:2015-11-11T15:00:54.510Z 来源:《工程建设标准化》2015年7月供稿作者:张少东[导读] 河北省保定地质工程勘查院依据规范和建设主管部门对建筑基坑施工相关文件、基坑设计的要求。
张少东(河北省保定地质工程勘查院,河北,保定,071051)【摘要】本文主要介绍了工业与民用建筑基坑变形监测技术方案,变形监测施工的方法、监测成果等。
【关键词】建筑基坑;变形观测依据规范和建设主管部门对建筑基坑施工相关文件、基坑设计的要求,为确保建筑物地下基坑施工及周边环境的安全性和可靠性,使基坑开挖和施工期间的变形得到有效控制,保证其不对基坑自身及周边环境造成破坏性影响,用科学的数据指导基坑信息化施工,保证施工安全,对建筑基坑进行变形监测。
1.工程概况本工程为一幢地上18层办公楼和地下2层地下室组成,拟建基坑南北向长约60米,东西宽35米,基坑开挖深度10.0米,拟采用框架剪力结构。
建筑物等级为Ⅱ级,地基基础设计等级为乙级。
2.场地岩土工程及周边环境2.1 工程、水文地质条件根据建筑岩土工程勘察报告,该区地层居华北地层区,华北冲洪积平原分区。
本工程基坑开挖深度为10.0米,基础主要落在第⑹修理工砂及⑺粉土层,地基承载力fspk≥270kpa。
基坑周边环境及工程地质条件较复杂,破坏后果较严重,基坑工程安全等级综合确定为二级,拟建场地勘察期间未发现地下水。
2.2周边环境条件基坑东侧、北侧比较空旷,南侧10米为围墙,砖混结构,基坑西北侧约6米为1层小房,砖混结构,条形基础,场地周围无地下管网及污水管等设施。
3.作业依据(1)《建筑变形测量规范》JGJ/8-2007(2)《国家一、二等水准测量规范》GB/T 12897-2006(3)《地基与基础工程施工及验收规范》GJ/T 8-2007(4)《建筑基坑工程监测技术规范》GB 50497-2009(5)《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-20024.观测目的基坑工程施工过程中,支护结构的受力经常发生动态变化,因此必须在基坑工程施工期间开展严密的现场观测,才能保证基坑及周边环境的安全,保证建设工程的顺利进行。
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基准点的布设(2)
第 2 节 建 筑 物 基 础 沉 降 监 测
•基准点可分为两级,固定基准和工作基准。 •固定基准点应布设在距离需要观测的建筑物 一定的距离且稳定,不受其它外力影响、便于 保存的位臵。 •基准点数应不少于3~4个,以便于基准点保 护、恢复和稳定性分析。 •基准点的标志采用混凝土桩,或钢管加筋桩。 对于高层建筑物或大型建筑物,基准点应钻孔 至基岩。
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基准点的布设(1)
第 2 节 建 筑 物 基 础 沉 降 监 测
•基准点是变形观测的基础,基准点布设是否 合适直接关系到变形观测能否成功。 •根据工程项目的不同,一般要求基准点绝对 稳定,有时也可以要求基准点相对稳定。 •要达到基准点稳定的要求,有两种选择:一 是远离建筑物,二是深埋。
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沉降量的计算
第 2 节 建 筑 物 基 础 沉 降 监 测
j j j d i H i H i 1 j j j dsi H i H 0 j di j vi dt
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纵横距投影法倾斜观测
第 3 节 建 筑 物 倾 斜 监 测
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纵横距投影法倾斜计算
第 3 节 建 筑 物 倾 斜 监 测
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沉降观测网
第 2 节 建 筑 物 基 础 沉 降 监 测
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基准网数据处理
第 2 节 建 筑 物 基 础 沉 降 监 测
•当基准网独立观测时,基准网可以独立平差计 算。 •因首次观测无基准点稳定性的先验信息,所以, 可以采用普通秩亏自由网平差,即应采用全网的 重心作为基准,使各基准点精度均匀,取得基准 点在重心高程基准下的高程值,作为沉降观测的 依据。 •当首次基准网与观测点网同时观测并整体平差 时,可以以基准点为拟稳点,观测点为非拟稳点 进行拟稳自由网平差,即采用拟稳重心为基准, 建立平差基准和取得观测点初始测量成果。
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倾斜度示意
B e B′
第 3 节 建 筑 物 倾 斜 监 测
h
e i h
A
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纵横距投影法
第 3 节 建 筑 物 倾 斜 监 测
•在圆形建筑物的两个相互垂直的方向上安臵 经纬仪或全站仪; •测站距离圆形建筑物的距离应大于其高度的 1.5倍; •在圆形建筑物的底部横放两把尺子,使两尺 相互垂直,且分别垂直于圆形建筑物中心与两 测站的连线。 •经纬仪分别照准建筑物的顶部、底部的边缘, 向下投影。
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第三章
变 形 监 测 与 数 据 处 理
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工业与民用建筑物变形监测
§3 建筑物倾斜监测
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定义
第 3 节 建 筑 物 倾 斜 监 测
•测定工业与民用建筑物倾斜度随时间变化的 工作,称为倾斜观测。 •高层或高耸建筑物,如电视塔、水塔、烟囱、 高层建筑物等,由于基础不均匀沉降或受风 力等影响,其垂直轴线会发生倾斜。 •当倾斜达到一定程度时会影响建筑物的安全, 因此必须对其进行倾斜观测或不均匀沉降观 测。
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技术设计
第 2 节 建 筑 物 基 础 沉 降 监 测
•根据工程项目的性质、结构特点、规模大小、质 量精度要求等,研究沉降观测方案和规划观测作 业、选择测量仪器设备、组成测量队伍。 •按《建筑物沉降观测规范》规定,一般建筑物应 反应1mm的沉降量,这就要求观测精度要高于 ±1mm,一般按二等水准测量技术规定执行。对 于研究性的观测,应采用一等水准测量技术指标。 •根据规范的要求,一般应采用S1级精密水准仪。 对于非重要建筑或沉降量较大地区的沉降观测、 高速公路等,也可以采用三等水准测量技术指标 实施观测。
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沉降观测点标志
第 2 节 建 筑 物 基 础 沉 降 监 测
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基准网观测
第 2 节 建 筑 物 基 础 沉 降 监 测
•待基准点埋设完成并达到一定强度后,按沉 降观测设计方案对基准网实施首次测量。 •采用二等或一等水准测量进行观测,视距长 度要小于相应等级,严格保证视距差在规定 范围内。 •基准点间应构成闭合环,并具备一定数量的 多余观测值。
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第十章
变 形 监 测 与 数 据 处 理
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工业与民用建筑物变形监测
§1 概述
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位移与倾斜(1)
第 1 节 概 述
•土壤地基上的建筑物,在内力与外力的作用 下,无论是在水平方向还是垂直方向都会发生 变形。 •在水平方向所产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。 •由于建筑物基础的不均匀沉降而使建筑物垂 直轴线偏离其设计位臵时,叫做建筑物的倾斜。 •倾斜伴随着建筑物上部的水平位移,并且随 着高度的增加,水平位移量增大。
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各周期数据处理
第 2 节 建 筑 物 基 础 沉 降 监 测
•各周期观测后即时进行数据平差计算。 •数据处理一般多采用固定点平差或拟稳平差。 当确知基准点稳定时采用固定基准平差,若不 知基准点先验条件,可采用拟稳平差。 •各周期的平差基准要一致,这样才能反映出 正确的变形量。 •当单位权中误差和各点位中误差在设计规定 之内时,本期观测成果是合格的。否则就该检 查、分析原因,及时实施补测或重测。
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沉降过程曲线
第 2 节 建 筑 物 基 础 沉 降 监 测
时间(天)
沉降量(mm)
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报告的编写
第 2 节 建 筑 物 基 础 沉 降 监 测
•当工程竣工后,应及时对施工期间沉降观测成果进 行阶段总结。 •总结报告应包括:技术措施、观测期限、观测依据 等,并对总的观测结果进行分析。 •沉降观测阶段(总结)报告应包含的分析数据有: 建筑物最大沉降点名及其最大沉降量;建筑物最小沉 降点名及其最小沉降量;建筑物所有观测点的平均沉 降量;近期该建筑物最大沉降速率、最小沉降速率以 及平均沉降速率。 •沉降观测阶段(总结)报告中还应包含沉降观测点 位布臵图、点位沉降过程线等,必要时还应绘制等沉 降曲线图。
第三章
变 形 监 测 与 数 据 处 理
工业与民用建筑物变形监测
§2 建筑基础沉降监测
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定义
第 2 节 建 筑 物 基 础 沉 降 监 测
•对建筑物基础的沉降观测,就是定期地测定 建筑物基础在垂直方向上的位移,故亦称建筑 物基础垂直位移观测。 •在施工初期,基础开挖,地表荷重卸出,基 底产生回弹现象;基础完工后,随着施工进展, 荷重不断增加,基础产生下沉;竣工后,在运 营阶段,往往持续若干年,沉降现象方能停止。 •沉降观测应从基础施工开始,直至运营后沉 降稳定为止。
第三章
变 形 监 测 与 数 据 处 理
工业与民用建筑物变形监测
GPS Receiver on Tsing Ma Bridge
2013-7-20
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பைடு நூலகம்
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主要内容
第 三 章 工 业 与 民 用 建 筑 物 变 形 监 测
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•概述 •建筑基础沉降监测 •建筑物倾斜监测 •工程实例
(d) 路边基准点
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钢管加筋基准点
第 2 节 建 筑 物 基 础 沉 降 监 测
(a)
(b)
(c)
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观测点布设
第 2 节 建 筑 物 基 础 沉 降 监 测
•沉降观测点布设位臵由测量单位、设计单位、甲 方监理共同确定,由施工单位配合实施埋设。 •观测点应埋设在最能反映建筑物沉降的位臵,如 四角点、中点、较大转角处、沉降缝、抗震缝, 构造柱,荷载或层数变化处,地基薄弱处等,还 要考虑点位具有一定的密度,如每隔15~20m布 设一点。 •标志要与结构体牢固结合,同时具有一定的深度。 •埋设标志时应结合施工图纸,使其既便于立尺观 测,又便于保护,同时不会被后续施工所掩埋。
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监测内容
第 1 节 概 述
•对于工业与民用建筑物,主要进行沉 降、倾斜和裂缝观测,即静态变形观 测; •对于高层建筑物,还要进行震动观测, 即动态观测; •对于大量地抽取地下水及进行地下采 矿的地区,则应进行地表沉降观测。
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2013-7-20
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各周期观测
第 2 节 建 筑 物 基 础 沉 降 监 测
•随着施工进度的进行,每隔一定的时间观测一次沉 降观测点的沉降情况。 •从基础开始初次观测,每增加一层或设定层数观测 一次,直至竣工。竣工后运营期间也要每隔三个月、 半年、一年进行观测,直至稳定。当遇有暴雨、地震 等特殊情况后,应对建筑物增加观测次数。 •各周期观测纲要应尽量保持一致,固定人员、固定 仪器、固定时间、固定路线。 •观测点要与基准点之间构成闭合、附合路线,尽量 避免支线观测。观测中会有各种情况发生,应在观测 的同时记录,比如施工进度、天气情况、气象条件等, 以便后续分析使用。