测量学第13章建筑物变形观测和竣工总平面图编绘

程测量规范》，变形观测的等级划分及精度要求见表13.1。
表13.1变形测量的等级划分及精度要求
变形观测的内容有建（构）筑物的沉降观测、倾斜观测、水平位移观测、裂
缝观测和挠度观测等。
13.2建筑物沉降观测 建筑物沉降观测也称为垂直位移观测。
13.2.1水准基点及沉降观测点的布设
(1)水准基点的布设和要求 水准基点是垂直位移观测的基准，埋设深度至少在地下水位变化范围以下
（a）承重墙观测点 （b）基础上观测点 （c）永久性观测点
13.1沉降观测点形式
13.2.2沉降观测
精度要求及施测方法： 沉降观测是根据水准基点定期对建（构）筑物进行水准测量，测量出建筑物
上观测点的高程，计算其下沉量。观测精度要求和观测方法见表13.2。
表13.2沉降观测精度要求及观测方法
观测视线长度应小于50 m。为了提高精度，采取固定人员、固定仪器和固定 施测路线的“三固定”方法。
在B方向的偏距为
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顶部中心相对底部中心的总偏距Δ 和体面斜度分别按式（13.1）和式（13.2
）求得。
图13.4圆形建筑倾斜观测
(2)倾斜仪观测法
倾斜仪有水准管式倾斜仪、气泡式倾斜仪和电子倾斜仪等。
气泡式倾斜仪由一个高灵敏度的气泡水准管e和一套精密的测微器组成（如 图13.5所示）。气泡水准管固定在架a上，a可绕c转动，a下装一弹簧片d，
取到0.10 mm。最后的计算结果应符合表13.2的要求。
(2)计算沉降量
计算各观测点相邻两次观测沉降量和累积沉降量并计算结果填入表13.3中。 表13.3沉降量观测记录表
(3)绘制沉降曲线
绘制荷重、时间、沉降量关系曲线图，如图13.2所示。时间——沉降量关系 曲线是以沉降量为纵轴，时间t为横轴，构成s-t曲线图。
如图13.3所示。M，P为观测点，经纬仪安置在大于建筑物高度1.5～2倍的A 点，照准高层M，用盘左盘右分中法定出低点N。在另一侧面仪器安置在B点
，由点P同法定Q点。经过一段时间后，仪器分别安置在A，B点，按正、倒镜
方法分别定出N′，Q′点。若N′与N，Q′和Q不重合，建筑物产生倾斜，此 时，用钢尺量出其位移值a，b，从而求得建筑物总的倾斜位移量
图13.2沉降曲线
13.3建筑物倾斜观测
测定建筑物顶部相对底部或层间水平位移量，计算倾斜度、方向、速度。 13.3.1倾斜观测方法
倾斜观测可采用一般性投点法、倾斜仪观测法和激光铅垂仪法等。
(1)投点法 投点法是经纬仪的视准轴绕横轴旋转的竖直面原理将高层建筑物上的变形点
投影到低点，求得偏距，确定其倾斜度。
13.4.1建筑物水平位移观测
建筑物水平位移观测就是测量建筑物在水平位置上随时间变化的移动量。建 立基准线的方法有“视准线法”、“引张线法”、“激光准直法”等。
(1)视准线法
视准线法是由经纬仪的视准面形成固定的基准线，在被测建筑物的两端埋设 固定的基准点，埋设在基准线上，偏离不大于2 cm，每隔8～10 m埋设一点 作好标志。
设建筑物高度为H，则倾斜度为
图13.3方体倾斜观测
测定圆形建筑物倾斜度, 与建筑物相互垂直外设置仪器，建筑物底部横放水 准尺A，B，如图13.4所示，经纬仪分别照准顶部及底部边缘投测在标尺上的
读数分别为a1，a2，a3，a4，在另一侧经纬仪照准塔形顶部及底部边缘在标
尺上的读数分别为b1，b2，b3，b4。顶部中心O′对底部圆心O在A方向的偏 距为
第13章 建筑物变形观测和竣工
总平面图编绘
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13.1概述 大型的建（构）筑物，如水坝、高层建筑、大型桥梁、隧道在其施工和运营
过程中，都会出现不同程度地变形。
13.1.1建筑物产生变形的原因 主要有两方面，一自然条件及其变化；二与建筑物本身相联系的原因。
13.1.2变形观测的精度要求及内容
若为建（构）筑物的安全监测，其观测中误差一般应小于允许变形值1/10～ 1/20；通常“以当时达到的最高精度为标准进行观测”。根据国家标准《工
0.5 m,距变形观测点20～100 m之间。
(2)沉降观测点布设和要求 观测点布设在变形体上，高层建筑物应沿其周围每隔10～20 m设置一点。观
测点的埋设一般有以下几种形式，角钢埋设观测点（如图13.1(a)所示），
设备基础观测点（如图13.1(b)所示）和永久性观测点（如图13.1(c)所示） 。
对水坝的观测周期，符合下列规定：①坝体竣工初期，应每半个月或一个月
观测一次，坝体已基本稳定时，宜每季度观测一次；②土坝宜在每年风前、 风后各观测一次；③当发生水库空库、最高水位、高温、低温、水位骤变、
位移量显著增大或地震等情况时，应及时增加观测次数。
13.2.3沉降观测的成果整理 (1)成果整理
内业计算位移量的数值取位，依照一、二、三、四等水准测量的要求施测则
小角α 的测定通常采用仪器精度不低于T2经纬仪，测回数不小于四个测回， 仪器至观测点的距离d可用测距仪或钢尺测定，则其偏移值Δ 可按式（13.5
）计算
(2)引张线法
引张线法是在两固定端点之间用拉紧的不锈钢作为固定的基准线。 (3)激光准直法
激光准直法可分为激光束准直法和波带板激光准直系统。激光束准直法是望
远镜发射激光束。波带板是设计的屏，能把单色相干光会聚成亮点。
(4)控制点观测法 精密导线法、前方交会法、极坐标法等方法。求得纵、横坐标增量Δ x，Δ y
，从而得到水平位移量
。
水平位移观测的周期，对于不良地基上地区的观测，可与同时进行的沉降观 测协调考虑确定。
13.4.2建筑物裂缝观测
当建筑物多处发生裂缝时，应先对裂缝进行编号。 裂缝观测的主要技术有：①在发生裂缝的两侧设立观测标志；②按时观测标
在下为置放装置m，测微器中包括测微杆g、读数盘h和指标k。
图13.5气泡倾斜仪
(3)激光铅垂仪法 在顶部适当位置安置接收靶，在垂线下的地面或地板上安置激光铅垂仪或激
光经纬仪，在接收靶上直接读取或量出顶部的水平位移量和位移方向。
建筑物倾斜观测的周期，可视倾斜速度每1～3个月观测一次。 13.4建筑物水平位移和裂缝观测
志之间间隔变化情况；③分析裂缝的宽度变化及变化速度。
在变形体周围选择稳定的点，在这些点上安置摄影机，对变形体进行摄影， 然后通过量测和数据量算得变形体上目标点的二维或三维坐标。通常采用列 表和作图形式。