第十四章建筑物变形观测
建筑物变形观测
建筑物变形观测与动态位移监测3.1 变形概述建筑物在工程建设和使用过程中，由于基础的地质结构不均匀，土壤的物理性质不同，土基的塑性变形，地下水位的变化，大气温度的变化，建筑物本身的荷重（如风力，震动等）的作用，会导致工程建筑物随时间的推移发生沉降，位移，扰曲，倾斜及裂缝等现象。
这些现象统称为变形。
工程建筑物的变形，按其类型可以分为：静态变形和动态变形.静态变形通常是指变形观测的结果只表示在某一时期内的变形值，也就是说，它只是时间的函数；动态变形是指在外力影响下而产生的变形，故它是以外力为函数来表示的动态系统对于时间的变化，其观测结果是表示建筑物在某一时刻的瞬时变形.变形按时间长短可分为：长周期变形（建筑物自重引起的沉降和变形），短周期变形（温度变化引起的变形）。
按研究的范围可以分为：全局性变形，区域性变形，局域性变形。
按成因可以分为：人工干预变形，自然原因变形，综合原因变形。
3.2 变形观测概述3.2.1.变形观测所谓变形观测，是用测量仪器或者专用仪器测定建筑物及地基建筑物在荷载和外力作用下随时间变形的工作.通过变形观测，可以检查、各种工程建筑物和地质构造的稳定性，及时发现问题，确保质量和使用安全；更好的了解变形的机理，验证有关工程设计的理论和地壳运动的假说，建立正确的预报变形的理论和方法；以及对某种新结构，新材料，新工艺的性能做出科学的客观的评价。
变形观测属于安全监测。
变形观测有内部观测和外部观测两方面。
内部观测内容由建（构）筑物的内部应力，温度变化的测量，动力特征及其速度的测定等，一般不由测量工作者完成。
内部观测与外部观测之间有着密切的联系，应同时进行，以便互相验证和补充。
外部观测的内容主要有沉降观测，位移观测，倾斜观测，裂缝观测和扰度观测等.1、沉降观测它是指建筑物及其基础在垂直方向上的变形(也称垂直位移).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)之间随时间的变化的高差变化量.通常采用精密水准测量或液体静力水准测量的方法进行.2、水平位移观测它是指建筑物在水平面内的变形,其表现形式为在不同时期平面坐标或距离的变化.建筑物水平位移观测是测定建筑物在平面位置上随时间变化的移动量. 测定水平位移的方法很多,有常规的地面控制测量方法,如导线,前方交会法等;也有各专用方法,如基准线法,正、倒垂线法等3、倾斜位移观测它是指建筑物因为地基的不均匀沉降或其他原因造成的.建筑物倾斜位移分为两类:一类表现为以不均匀的水平位移为主;另一类则表现为以不均匀的沉降为主.倾斜观测是用经纬仪,水准仪或其他专用仪器测量建筑物的倾斜随时间变化的工作.对于上述两种倾斜一般采用不同的观测方法,前者可采用先测出水平位移然后计算倾斜的方法,即所谓的“直接法”;后者可通过测量建筑物基础相对沉降的方法进行测定,即先测出沉降后计算倾斜的方法,也就是所谓的“间接法”.4、裂缝观测它是指建筑物基础的不均匀沉降，温度的变化和外界各种荷载的作用，使得建筑物内部的应力大大超过了允许的限度，使得建筑物的结构产生裂缝。
毕业设计：建筑物的变形观测变形监测方案
毕业设计：建筑物的变形观测变形监测方案嘿，小伙伴，今天我要跟你聊聊一个相当有意思的课题——建筑物的变形观测变形监测方案。
别看这名字有点长，其实它就是一门研究如何监控建筑物变形的技术活儿。
下面我就用我那十年方案写作的经验，带你领略一下这个方案的精彩之处。
咱们得知道，建筑物变形是个啥玩意儿。
简单来说，就是建筑物在外力作用下，形状和尺寸发生变化。
这事儿听起来有点玄乎，但却是建筑安全的大敌。
所以，监测建筑物的变形，就成了咱们这个方案的核心任务。
一、方案背景话说这事儿起源于我国城市化进程的加速，高楼大厦拔地而起，但随之而来的就是建筑安全问题。
尤其是那些大型、超高层的建筑物，一旦出现变形，后果不堪设想。
于是，咱们这个方案应运而生，旨在为建筑物的变形监测提供一套可行的方案。
二、监测目的1.确保建筑物在施工和使用过程中，结构安全、稳定。
2.及时发现和处理建筑物的变形问题，防止事故发生。
3.为建筑物的维护、保养提供科学依据。
三、监测方法1.全站仪测量法：这是一种利用全站仪对建筑物进行三维测量，从而得到建筑物变形数据的方法。
优点是精度高，但成本较高，操作复杂。
2.光学测量法：通过光学仪器对建筑物进行拍照，然后分析照片中建筑物的变形情况。
这种方法成本较低，操作简单，但精度相对较低。
3.激光扫描法：利用激光扫描仪对建筑物进行扫描，得到建筑物的三维模型，进而分析变形情况。
这种方法精度较高，但成本较高，设备要求较高。
4.雷达监测法：通过雷达对建筑物进行监测，实时获取建筑物的变形数据。
优点是实时性强，但精度相对较低。
综合考虑，我们选择了全站仪测量法作为主要监测手段，辅以光学测量法进行验证。
四、监测步骤1.建立监测点：在建筑物上设置一定数量的监测点，用于采集变形数据。
2.数据采集：利用全站仪对监测点进行测量，获取建筑物的三维坐标。
3.数据处理：将采集到的数据输入计算机，进行数据处理，得到建筑物的变形数据。
4.变形分析：根据变形数据，分析建筑物的变形趋势，为处理变形问题提供依据。
建筑物变形观测
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任务4. 1 沉降观测
• 工作基点离变形体较近，可能一也有变形，因而一也要周期进行观测 • 高程基准点的数日不应少于三个，因为少于三个时，如果有一个发 生变化，就难于判定哪一点发生了变化。根据地质条件的不同，高程 基准点(包括工作基点)可采用深埋式或浅埋式水准点。深埋式是通过 钻孔埋设在基岩上;浅埋式的基础与一般水准点相同。点的顶部均设 有半球状的不锈钢或铜质标志。
项目4 建筑物变形观测
• 任务4.1 沉降观测 • 任务4.2 倾斜观测和裂缝观测
任务4. 1 沉降观测
• 4.1.1 变形观测概述
• 随着建筑物的建造，建筑物的基础和地基所承受的荷载不断增加，引 起基础及其四周地层的变化，而建筑物本身因基础变形及其外部荷载 与内部应力的作用，一也要发生变形。这种变形在一定范围内可视为 正常现象，但如果超过某一限度就会影响建筑物的正常使用，严重的 还会危及建筑物期间需要进行建筑物的变形观测。通过对建筑物变形 的观测所取得的数据，可分析和监视建筑物变形的情况，当发现有异 常变化时，可以及时分析原因，采取有效措施，以保证工程的质量和 安全生产，同时一也为今后的设计积累资料。 • 建筑物变形的表现形式，主要为沉降、水平位移和倾斜，有的建筑物 也可能产的安全。为了建筑物的安全使用，在建筑物施工和使用生挠 曲和扭转，当建筑物的整体性受到破坏时，则可能产生裂缝。
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任务4. 2 倾斜观测和裂缝观测
• 如图4-5所示，用两片自铁皮，一片为边长150 mm左右的正方形，固 定在裂缝的一侧;另一片为50 mmX 200 mm的长方形，固定在裂缝的 另一侧，并使其中的一部分紧贴在正方形的铁皮上，然后在两片铁皮 上涂上红色油漆。当裂缝继续发展时，两片涂有红漆的铁皮随着裂缝 加宽逐渐被拉开，在固定的正方形铁皮上就会露出原来的底色，其宽 度即为裂缝增加的宽度，可用直尺直接量取。裂缝观测的周期应视裂 缝变化速度而定。通常开始可半月测一次，以后一月左右测一次。当 发现裂缝加大时，应增加观测次数，直至几天或逐日一次的连续观测 。
建筑物的变形观测
建筑物的变形观测一、建筑物的沉降观测步骤1. 水准点和观测点的设置水准点是沉降观测的基准，它应埋设在沉降影响范围以外，距沉降观测点20～100 m，观测方便，且不受施工影响的地方。
为了相互校核并防止由于某个水准点的高程变动造成差错，一般至少埋设三个水准点。
水准点之间的高差应用DS1 级水准仪、铟瓦水准尺和尺垫，或精密水准测量方法进行测定，将水准点组成闭合水准路线，或进行往返观测，其闭合差不得超过0.5 mm（n 为测站数）。
水准点的高程自国家或城市水准点引测，或者通过假定得到。
沉降观测的主要内容是建筑物的垂直位移监测，建筑沉降观测的首次观测应连续进行两次独立观测，并取观测结果的中数作为变形测量的初始值。
从基准点开始，组成闭合水准路线，按照二等水准观测精度施测，经平差计算后求出各观测点的相对高程，从而计算出沉降点的沉降量。
本项目自始至终都遵循“五定”原则。
“五定”即沉降观测依据的基准点、工作基点和沉降观测点，点位要稳定；所用仪器、设备要稳定；观测人员要稳定；观测时的环境条件基本一致；观测路线、镜位、程序和方法要固定。
以上措施在客观上尽量减少观测误差的不定性，使所测的结果具有统一的趋向性，保证各次复测结果与首次观测的结果可比性更一致，使所观测的沉降量更真实可靠。
观测点的数目和位置应能全面、正确反映建筑物沉降的情况，一般情况下，在民用建筑中，沿房屋四周每隔10～15 m 布置一点。
另外，在房屋转角及沉降缝两侧也应布设观测点。
观测点的埋设要求稳固，通常采用角钢、圆钢或铆钉作为观测点的标志。
2. 观测时间、方法及精度一般在增加荷重前后，如浇灌基础、回填土、安装柱子和厂房屋架、砌筑砖墙、设备安装、设备运转等，都要进行沉降观测。
施工期间，高层建筑物每升高1～2 层或每增加一次载荷，如基础浇灌、安装柱子等，就要观测一次。
3. 仪器设备DSZ1 精密水准仪，铟钢尺。
4. 沉降观测的成果整理沉降观测是一项长期、连续的工作，为了保证观测成果的正性，应尽可能做到“四定”，即固定观测人员、使用固定的水准仪和水准尺、使用固定的水准基点、按固定的实测路线和测站进行。
建筑物变形观测方案
建筑物变形观测方案建筑物变形观测是建筑物监测的重要环节，旨在及时发现建筑物的变形情况，为建筑物的维护和安全提供依据。
本文将介绍一种建筑物变形观测的方案。
首先，确定观测点的位置。
观测点的位置应选择在建筑物的关键部位，如主要结构、重要支撑点等。
在选择观测点时，应考虑到其稳定性和易于观测的因素，避免人为因素对变形观测结果的影响。
其次，选择合适的观测仪器。
常用的建筑物变形观测仪器有全站仪、测斜仪等。
全站仪可用于测量建筑物的三维坐标及姿态变化，测斜仪可用于测量建筑物的倾斜变化。
根据具体需求和预算情况选择合适的观测仪器。
然后，进行观测前的准备工作。
在开始观测之前，需要对观测设备进行校准，以确保测量的准确性。
同时，还需要建立稳定的基准点，并进行测量记录，以便后续的数据分析和对比。
接下来，进行连续观测。
根据建筑物变形的情况，可以选择连续观测或定期观测。
如果建筑物存在较大的变形风险，建议进行连续观测，以及时发现并处理问题。
观测过程中，应注意避免惯性、温度等因素对观测结果的干扰。
在观测过程中，需要进行数据的实时记录，并保持观测设备的稳定性，避免外界因素的误差。
观测完成后，需要对观测数据进行分析和处理。
可以利用专业的观测数据处理软件，对观测数据进行拟合分析和趋势预测，以确定建筑物的变形程度和趋势。
同时，还需要与之前的参考数据进行对比，以判断建筑物的稳定性和安全性。
最后，根据变形观测结果，制定相应的维护和处理方案。
如果建筑物存在较大的变形情况，应及时采取相应的维护措施，避免安全事故的发生。
同时，还需要进行定期的观测和检测，以追踪建筑物的变形情况，并及时调整维护计划。
综上所述，建筑物变形观测方案需要确定观测点位置、选择合适的观测仪器、进行观测前的准备工作、进行连续观测、数据分析和处理，最后制定相应的维护和处理方案。
通过科学的观测方案，可以及时发现和处理建筑物的变形问题，保障建筑物的安全和稳定。
14 第十四章 建筑物变形监测
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第一节 概述
二、变形监测的主要内容
（二）水工建筑物 对于大型水工建筑物，例如混凝土坝，由于水的侧压力，外界 温度变化，坝体自重等因素的影响，坝体将产生沉降、水平位移、 倾斜、挠曲等变化，因而需要进行相应内容的变形观测。对于某些 重要建筑物，除了进行必要的变形监测外，还需要对其内部的应变 、应力、温度、渗压等项目进行观测，以便综合了解建筑物的工作 性态。主要监测项目如下： ① 现场巡视 ② 外部监测：沉降、水平位移、倾斜、挠度、裂缝、滑坡等。 ③ 内部监测：温度、应力/应变、渗压、渗流量、水力学观测、 水文观测、泥沙。 ④ 环境监测：水位、气温、降雨量、风、地震、地下渗流场。
图14-1 垂直位移监测基准点 2019/4/2 12
第二节 变形监测系统设计
二、变形监测点的分类 2．工作点
工作点又称工作基点，它是 基准点与变形观测点之间起联 系作用的点。工作点埋设在被 研究对象附近，要求在观测期 间保持点位稳定，其点位由基 准点定期检测。 工作基点位置与邻近建筑 物的距离不得小于建筑物基础 深度的1.5～2.0倍。
第十四章
建筑物变形监测
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第十四章 建筑物变形监测
★ 第一节 概述
第二节 变形监测系统设计 第三节 垂直位移观测 第四节 水平位移监测 第五节 挠度和裂缝观测 第六节 建筑物倾斜观测 第七节 变形监测数据的整理和分析
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第一节 概述
一、变形监测的目的 变形体的变形可分为两类：变形体自身的形变和变 形体的刚体位移。 引起建筑物变形的原因主要有：建筑物的自重、使 用中的动荷载、振动或风力等因素引起的附加荷载、地 下水位的升降、地质勘探不充分、设计错误、施工质量 差、施工方法不当等。 建筑物变形监测的目的主要有以下几个方面： ① 分析估计建筑物的安全程度，以便及时采取措 施，设法保证建筑物的安全运行； ② 利用长期的观测资料验证设计参数； ③ 反馈工程的施工质量； ④ 研究建筑物变形的基本规律。
建筑物变形观测方案
建筑物变形观测方案建筑物变形观测方案1. 引言建筑物变形是建筑工程中一个重要的研究领域。
通过对建筑物的变形进行观测和分析，可以评估建筑物的安全性和结构稳定性，并采取相应的修复和加固措施。
本文将提出一个建筑物变形观测方案，包括观测设备的选择、观测点的布设和观测频率的确定。
2. 观测设备的选择建筑物变形观测需要选择适当的观测设备。
常用的观测设备包括全站仪、测量级水平仪和测斜仪。
全站仪可以同时测量水平方向和垂直方向的角度和距离，适用于建筑物整体的变形观测。
测量级水平仪可以精确测量建筑物的水平变形，适用于建筑物的水平位移观测。
测斜仪可以测量建筑物的倾斜变形，适用于建筑物的倾斜观测。
根据具体的观测需求和变形类型，选择合适的观测设备。
3. 观测点的布设建筑物的变形观测需要布设观测点，以获取变形数据。
观测点的布设应考虑建筑物的结构特点和变形模式，以及观测目的和观测设备的精度。
通常建议在建筑物的关键部位布设观测点，如墙体、柱子和梁等。
观测点之间的距离和布设密度应根据建筑物的规模和变形范围来确定，以保证观测数据的全面性和代表性。
4. 观测频率的确定建筑物变形观测的频率决定了对变形过程的监测程度。
观测频率应根据建筑物的特性和变形的速率来确定。
对于变形速率较快的建筑物，观测频率应适当增加，以及时了解变形情况并采取相应的应对措施。
对于变形速率较慢的建筑物，观测频率可以适当减少，以节省观测成本。
同时，还应根据建筑物的使用情况和观测目的来确定观测时间节点，如在施工前后、使用阶段和重大自然灾害后等进行观测。
5. 数据处理和分析建筑物变形观测得到的数据需要进行处理和分析，以获得有关建筑物变形特征和趋势的信息。
数据处理包括对观测数据的校正、去噪和对齐等，以提高数据的质量和准确性。
数据分析可以通过建立数学模型和统计学方法，进行变形特征提取和趋势分析。
通过分析变形数据，可以识别出建筑物的变形模式，评估其结构的安全性和稳定性，并预测未来的变形趋势。
建筑工程技术《建筑物的变形观测》
建筑物的变形观测建筑物变形观测的主要内容有建筑物沉降观测、建筑物倾斜观测、建筑物裂缝观测和位移观测等。
一、建筑物的沉降观测建筑物沉降观测是用水准测量的方法，周期性地观测建筑物上的沉降观测点和水准基点之间的高差变化值。
（一）水准基点的布设水准基点是沉降观测的基准，因此水准基点的布设应满足以下要求：1 要有足够的稳定性水准基点必须设置在沉降影响范围以外，冰冻地区水准基点应埋设在冰冻线以下0.5m。
2 要具备检核条件为了保证水准基点高程的正确性，水准基点最少应布设三个，以便相互检核。
3 要满足一定的观测精度水准基点和观测点之间的距离应适中，相距太远会影响观测精度，一般应在100m范围内。
（二）沉降观测点的布设进行沉降观测的建筑物，应埋设沉降观测点，沉降观测点的布设应满足以下要求：1 沉降观测点的位置沉降观测点应布设在能全面反映建筑物沉降情况的部位，如建筑物四角，沉降缝两侧，荷载有变化的部位，大型设备基础，柱子基础和地质条件变化处。
2 沉降观测点的数量一般沉降观测点是均匀布置的，它们之间的距离一般为10～20m。
3 沉降观测点的设置形式。
（三）沉降观测1 观测周期观测的时间和次数，应根据工程的性质、施工进度、地基地质情况及基础荷载的变化情况而定。
（1）当埋设的沉降观测点稳固后，在建筑物主体开工前，进行第一次观测。
（2）在建（构）筑物主体施工过程中，一般每盖1～2层观测一次。
如中途停工时间较长，应在停工时和复工时进行观测。
（3）当发生大量沉降或严重裂缝时，应立即或几天一次连续观测。
（4）建筑物封顶或竣工后，一般每月观测一次，如果沉降速度减缓，可改为2～3个月观测一次，直至沉降稳定为止。
2 观测方法观测时先后视水准基点，接着依次前视各沉降观测点，最后再次后视该水准基点，两次后视读数之差不应超过±1mm。
另外，沉降观测的水准路线（从一个水准基点到另一个水准基点）应为闭合水准路线。
3 精度要求沉降观测的精度应根据建筑物的性质而定。
建筑物的变形观测
建筑物的变形观测一、建筑物的沉降观测建筑物的沉降观测是根据水准点测定建筑物上所设沉降点的高程随时间变化的工作。
1、水准点和沉降观测点的布设沉降观测是根据水准点进行的。
为了保证水准点高程的正确性和便于相互检核，一般不得少于三个水准点。
埋设地点应保证有足够的稳定性，必须将水准点设置在受压、受震的范围以外。
冰冻地区水准点应埋设在冻土浓度线以下0.5m。
为了提高观测精度，水准点和观测点不能相距太远，一般应在100m范围内。
进行变形观测的建筑物、构筑物上应埋设观测点。
观测点的数量和位置，应能全面反映建筑物、构筑物的沉降情况。
一般观测点是均匀设置的，但在荷载有变化的部位、平面形状改变处、沉降缝的两侧、具有代表性的柱子基础上、地质条件变化处，应设置足够的观测点。
如9-45所示。
沉降观测点可用圆钢或鉚钉预埋在基础上，或用角钢埋在墙或柱子上，如9-44所示。
如在墙上凿取100～160毫米深的孔眼，插入圆钢后用1：2砂浆浇筑在建筑物上。
2、沉降观测周期、方法和精度要求（1）沉降观测周期沉降观测周期应根据建筑物（构筑物）的特征、变形速率、观测精度和工程地质条件等因素综合考虑并根据沉降量的变化情况作适当调整。
例如，一般待观测点埋设稳定后，即可进行第一次观测。
在建筑物增加荷重前后，地面荷重增加周围大量的开挖土方等情况，均应随时进行沉降观测。
工程竣工后，一般每月观测一次，如沉降速度减缓，可改为2～3个月观测一次，直至沉降量稳定时，观测才可停止。
（2）沉降观测方法和精度要求沉降观测是根据水准点定期进行水准测量，测量出建筑物上观测点的高程，从而计算其沉降量。
对于一般精度要求的沉降观测，采用D S3水准仪即可。
高层建筑物或大型建筑物、以及桥梁、大坝的沉降观测，通常采用D S1精密水准仪，按国家二等水准测量的要求进行施测。
观测精度要求和观测方法见9-5-1。
观测时，为提高精度，应在成像清晰、稳定时间内进行；视线长应小于50m；前、后视距应相等；并且每次观测应采用固定的观测路线，使用固定的仪器和固定的观测人员进行沉降测量。
建筑物变形与裂缝观测
建筑物变形与裂缝观测倾斜观测在进行观测之前，首先要在进行倾斜观测的建筑物上设置上、下两点或上、中、下三点标志，作为观测点，各点应位于同一垂直视准面内。
如图4-205所示，M、N为观测点。
如果建筑物发生倾斜，MN将由垂直线变为倾斜线。
观测时，经纬仪的位置距离建筑物应大于建筑物的高度，瞄准上部观测点M，用正倒镜法向下投点得N,如N与N点不重合，则说明建筑物发生倾斜，以a表示N、N之间的水平距离，a 即为建筑物的倾斜值。
若以H表示其高度，则倾斜度为：图4-205倾斜观测i=arcsin（a/H）（4-83）高层建筑物的倾斜观测，必须分别在互成垂直的两个方向上进行。
当测定圆形构筑物（如烟囱、水塔、炼油塔）的倾斜度时（图4-206），首先要求得顶部中心对底部中心的偏距。
为此，可在构筑物底部放一块木板，木板要放平放稳。
用经纬仪将顶部边缘两点A、A'投影至木板上而取其中心A0，再将底部边缘上的两点B与B'也投影至木板上而取其中心B0，A0B0之间的距离a就是顶部中心偏离底部中心的距离。
同法可测出与其垂直的另一方向上顶部中心偏离底部中心的距离b。
再用矢量相加的方法，即可求得建筑物总的偏心距即倾斜值。
即：c=2+b2（4-84）图4-206偏心距观测构筑物的倾斜度为：i=c/H(4-85)裂缝观测建筑物发现裂缝，除了要增加沉降观测的次数外，应立即进行裂缝变化的观测。
为了观测裂缝的发展情况，要在裂缝处设置观测标志。
设置标志的基本要求是，当裂缝开展时标志就能相应的开裂或变化，正确的反映建筑物裂缝发展情况。
其形式有下列三种：1．石膏板标志用厚10mm,宽约50〜80mm的石膏板(长度视裂缝大小而定)，在裂缝两边固定牢固。
当裂缝继续发展时，石膏板也随之开裂，从而观察裂缝继续发展的情况。
2．白铁片标志如图4-207所示，用两块白铁片，一片取150mm X150mm的正方形，固定在裂缝的一侧，并使其一边和裂缝的边缘对齐。
建筑物变形观测
水 平 控 制 网
GPS监测网
基准点1
基准点2
GPS4 GPS3 GPS2 GPS1
建筑物上的变 形点或称观测点
强制对中器
建筑物上的变 形点安装
BM1 P1
一、水平位移监测网的形式 依建筑物的结构形式、仪器设备及场地条件而定，
可分别采用测角网、导线网、边角网及视准线法等。
二、观测点水平位移测量方法
1、极坐标法 当使用测距仪时，最适
宜使用极坐标法。观测点点 位中误差：
2、测角前方交会
(1)、计算方法见§7-6中
γ
(2)、观测点点位中误差：
(3)、60°< γ<120°
经纬仪先在A点观测烟囱底部和顶部相切 两方向的值，取平均值得a、a′即为通 过烟囱底部和顶部中心的方向值。同样 再在B点观测，得b、b′
若a≠a′，b≠b′，则表示烟囱的上下 中心不在同一铅垂线上，即烟囱有倾斜。 计算出△a= a′-a，△b= b′-b，并从A、 B分别沿Ap、Bp方向量出到烟囱外廓的距 离DA、DB
首期成果 1995.3.4
H0 (m) 17.595
17.555
17.571
17.604 …
3.0t/m2
沉降观测成果表实例
第二期成果 1995.5.8
第三期成果 1995.7.2
H (m) 17.59 0
17.54 9
17.56 5
17.60 1
S (mm)
5
∑S (mm)
5
H (m)
17.58 8
_建筑物变形观测
0
-4 -5 -4 -3 -4 -3 -2 -2 -1 -1 0
0
-4 -9 -13 -16 -20 -23 -25 -27 -28 -29 -29
40.373
40.368 40.365 40.361 40.357 40.352 40.348 40.347 40.346 40.344 40.343 40.343
二级 三级 四级
±0.5 ±1.0 ±2.0
±0.3 ±0.5 ±1.0
±3.0 ±6.0 ±12.0
二.建筑物的沉降观测
建筑物受地下水位升降、荷载的作用及地震等的影
响，会使其产生高程上的位移。一般说来，在没有 水基准点：是沉降观测的基准，应 埋设在建筑物变形影响围之外，距 其它外力作用时，多数呈下沉现象，对它的观测称 开挖边线50m之外，按二、三等水 准点规格埋石，个数不少于3个 沉降观测。
沉降观测基准点
3.沉降观测点的布设
沉降观测点的位置 沉降观测点应布设在能全面反 映建筑物沉降情况的部位，如建筑物四角，沉降缝 两侧，荷载有变化的部位，大型设备基础，柱子基 础和地质条件变化处。
沉降观测点的数量 一般沉降观测点是均匀布置的， 它们之间的距离一般为10～20m。 沉降观测点的设置形式 如图所示。
直接利用经纬仪投点法测量
a i H
圆形建（构）筑物主体的倾斜观测 对圆形建（构）筑物的 倾斜观测，是在互相垂直的 两个方向上，测定其顶部中 心对底部中心的偏移值。
y y1 y 2 y 2 y 1 2 2 x1 x1 x 2 x 2 x 2 2
1~2层
5.观测方法
观测时先后视水准基点，接着依次前视各沉降观测 点，最后再次后视该水准基点，两次后视读数之差 不应超过±1mm。
建筑物变形观测的方法
建筑物变形观测的方法
建筑物变形观测的方法可以分为以下几种：
1. 定点观测法：在建筑物的几个固定点上设置测点，通过定期测量这些测点的位置或形状的变化来观测建筑物的变形情况。
常用的定点观测方法包括全站仪观测和测量网形法。
2. 遥感影像法：利用无人机、卫星等遥感技术获取建筑物的影像，通过对比不同时期的影像，分析建筑物的形状、面积、高度等参数的变化来观测建筑物的变形情况。
遥感影像法可以实现对大范围建筑物的观测，并且能够提供较为精确的变形数据。
3. 结构监测仪器法：利用各种结构监测仪器，如应变计、倾斜仪、加速度计等，对建筑物的结构参数进行实时监测。
通过记录和分析仪器提供的数据，可以判断建筑物的变形情况。
这种方法常用于对高层建筑、桥梁等具有特定结构的建筑物的观测。
4. 数据模拟法：利用有限元分析等数值模拟方法，通过建立建筑物的模型，模拟建筑物在外力作用下的变形情况。
这种方法可以预测建筑物在不同环境和荷载条件下的变形情况，并且可以用于评估建筑物的结构安全性。
以上是常用的建筑物变形观测方法，不同方法可以根据具体情况选择使用，或者多种方法结合使用，以获得更准确的观测结果。
14章工程建筑物变形观测
1
7.5935
7.5863
7.5842
2
7.2050
7.1984
7.1975
3
6.9905
6.9797
6.9768
4
7.3871
7.3800
7.3774
•
建筑物某一断面上的沉降线图
• 建筑物垂直位移
•
•
沉降量
日期
• 成果解释 • 需要多学科的知识，解释与变形的目的 有关系。 • 环境、交通、安全方面的监测； • 在不同荷载下，检验验证； • 根据岩土力学性质建立物理力学模型； • 工程整治的效果怎样； • 对地球物理或物理假设进行验证； • 对工程建筑物进行监测和检验； • 采取建筑措施后做建筑物的安全证明。
变形概述
变形监测的意义和变形的分类 分类：自身变形 刚体变形 静态变形 动态变形 长周期变形 短周期变形
END
护盖
• 钢管标志
• 平峒标志
• 2.观测点的标志与设置
• 土基标石
二、沉陷观测
• • • • • 用水准测量的方法； 路线要形成闭合形状； 视线不大于25m； 一个测站可有几个前视点； 同人、同仪器、同地点、同时间段观测。
• • • • •
1.基准点观测 左、右岸连成水准网； 按一等水准观测； 由水准基点到工作基点的观测每年1-2次 精度估算： 1 M 4n R
• ！！！
• １９９９年１月４日傍晚６时５０分， 位于重庆市区８９公里的重庆市綦江县 城古南镇，一座跨越綦河的人行大桥 “虹桥”发生了整体垮塌，致使４０人 死亡，１４人受伤，直接经济损失６０ ０余万元。血的事故，令世人震惊。
• ！！！ • ５月１６日１０时４９分左右， 位于甘肃岷县县城以北５００米 处，始建于１９７４年的省道３ ０６线北门洮河大桥突然全部垮 塌。
建筑物变形观测的过程控制与安全措施
建筑物变形观测的过程控制与安全措施建筑物变形观测是建筑工程中的一项重要工作。
它是为确保建筑物在使用或运营过程中不发生结构上的问题，监测建筑物在使用过程中可能会发生的变形，进而及时采取措施来保证建筑物的安全稳定。
本文将介绍建筑物变形观测的过程控制与安全措施。
建筑物变形观测的过程控制建筑物变形观测一般按照以下步骤进行。
步骤一：确定监测的位置和监测指标首先需要确定监测的位置和监测指标，以便为后续的变形监测作准备。
位置的确定需要结合建筑物的结构特点和使用情况，如果是高层建筑，需要重点关注其上部是否发生塌陷变形等问题；如果是地下建筑，则需要关注其周边地质环境变化，以及可能对建筑物带来的影响。
而监测指标则需要根据具体情况而定，包括张曲变形、轴向变形、剪切变形等。
步骤二：测量基准线的确定和标志物的设置测量基准线是将建筑物变形的监测结果转化为实际数值的重要工具。
它需要在监测开始前确定，并在监测过程中进行标记。
标志物的设置要考虑到建筑物的固定点位置和不影响建筑物正常使用的条件下。
步骤三：监测设备的安装监测设备的安装是建筑物变形观测的关键环节。
需要根据建筑物的实际情况选择不同的监测设备，如裂缝计、水准仪、测斜仪等。
监测设备的安装需要严格按照安装说明进行，以确保监测的精度和准确度。
步骤四：测量数据的采集和处理测量数据采集是整个建筑物变形监测过程中最为重要的环节。
数据采集需要按照规定的时间和频率进行，以满足监测的要求。
数据处理则需要根据合理的算法和计算模型，对采集到的数据进行分析和处理，得出建筑物的变形情况。
建筑物变形观测的安全措施建筑物变形观测的施工过程非常重要，面对这种情况，我们有以下几种安全措施。
安全措施一：防火在进行建筑物变形观测的过程中，需要使用大量电气设备，例如测斜仪、倾斜计、测量仪器和电缆等，会增加火灾的隐患。
因此，要严格遵守电气安全操作规范，防止设备过载、电缆对接不牢、雷击等导致火灾发生。
安全措施二：防雷建筑物变形观测设备经常置于建筑物的高处，通过电缆与下面连接，易受雷击损坏，因此在观测过程中要加强防雷保护。
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三、用精密水准测量方法进行沉降观测
1. 观测周期和观测方法
（1）基准点应在建筑物基坑开挖前布设，并与已知水准点联测。
（2）观测点埋设稳定后，应与基准点联测两次，作为沉降观测
数据处理基础。
（3）施工过程中。
深基坑开挖时 浇筑地下室底扳后 建筑物主体施工 结构封顶后 竣工投入使用
观测周期
1~2天 3~4天 1~2层 3个月 3个月
• 编绘时，先在图纸上绘制坐标格网，再将设计总平面图上的图面内容， 按其设计坐标用铅笔展绘在图纸上，以此作为底图，并用红色数字在 图上表示出设计数据。每项工程竣工后，根据竣工测量成果用黑色线 绘出该工程的实际形状，并将其坐标和高程注在图上。黑色数字与红 色数字之差，即为施工与设计之差。随着施工的进展，逐步在底图上 将铅笔线都绘成黑色线。经过整饰和清绘，即成为完整的竣工总平面 图。
二、水准点和沉降观测点的布设 1. 水准基点的布设：是沉降观测的基准，应埋设在建筑物变
形影响范围之外，距沉降观测点20-100m，且不受施工影 响的地方，为了互相检核，个数不少于3个。 2. 沉降观测点的布设：应布设在最有代表性的地点，埋设是 要与建筑物联结牢靠，使观测点的变化能真正反映建筑物 的沉降情况。
建筑物变形包括建筑物的沉降、倾斜、裂缝和平移。建筑物变形观测 的任务是周期性地对设置在建筑物上的观测点进行重复观测，求得观测点 位置的变化量。
建筑物变形观测能否达到预定的目的要受很多因素的影响，其中最基 本的因素是观测点的布设、观测的精度和频率。
意大利比莎斜塔
资料介绍：
八层，高55m，1~6层为大理石砌，7~8为青 砖石砌，内径7.65m，呈圆环形。1173年— 1371年竣工，经过198年建到四层倾斜，停工 94年。复建到第七层又停工83年，再建时第 八层明显有转折。
第十四章 建筑物变形观测 和竣工总平面图编绘
14.1变形观测概述 14.2建筑物沉降观测 14.3建筑物倾斜观测 14.4建筑物的裂缝与位移观测 14.5竣工总平面图的编绘
14.1 变形观测概述
随着建筑物修建，建筑物的基础和地基所承受的荷载不断增加，从
而引起基础及其四周地层变形，而建筑物本身因基础变形及外部荷载与内 部应力的作用，也要发生变形。这种变形在一定的范围内，可视为正常现 象，但超过某一限度就会影响建筑物的正常使用，严重的还会危及建筑物 的安全。为了建筑物的安全使用，研究变形的原因和规律，为建筑物的设 计、施工、管理和科学研究提供可靠的资料，在建筑物的施工和运行管理 期间需要进行建筑物的变形观测。
5．特种构筑物 包括沉淀池、烟囱、煤气罐等及其附属建筑物的外形和四角坐标，
圆形构筑物的中心坐标，基础面标高，烟囱高度和沉淀池深度等。 竣工测量完成后，应提交完整的资料，包括工程的名称、施工依据
和施工成果，作为编绘竣工总平面图的依据。
二、竣工总平面图的编绘
• 竣工总平面图上应包括建筑方格网点、水准点、建（构）筑物辅助设 施、生活福利设施、架空及地下管线、铁路等建筑物或构筑物的坐标 和高程，以及相关区域内空地等的地形。有关建筑物、构筑物的符号 应与设计图例相同，有关地形图的图例应使用国家地形图图式符号。
出现暴雨应加密 直至沿体稳定
2、成果整理
1. 采用专用记录手簿——逐步检查 2. 每次观测当日计算成果，分析成果。 3. 及时上报沉降结果 4. 绘制沉降曲线图 5. 沉降观测总结报告。
计算各观测点高程 计算相邻两次观测沉降量
计算累积沉降量
14.3建筑物倾斜观测
倾斜原因： 建筑物不均匀的水平位移——高程建筑物 建筑物不均匀的沉降——基础倾斜 一、一般建筑物的倾斜观测 二、塔式建筑物的倾斜观测
结构层数、面积和竣工时间等资料。 • 2．铁路与公路
包括起终点、转折点、交叉点的坐标，曲线元素，桥涵、路面、 人行道等构筑物的位置和高程。 • 3．地下管网
窖井、转折点的坐标，井盖、井底、沟槽和管顶等的高程，并附 注管道及窨井的编号、名称、管径、管材、间距、坡度和流向。 • 4．架空管网
包括转折点、结点、交叉点的坐标，支架间距，基础面高程等。
• 竣工总平面图的编绘，包括室外实测和室内资料编绘两方面的内容。
一、 竣工测量的内容
在每一个单项工程完成后，必须由施工单位进行竣工测量。提出工 程的竣工测量成果，作为编绘竣工总平面图的依据。其内容包括以下各 方面：
• 1．工业厂房及一般建筑物 包括房角坐标、各种管线进出口的位置和高程，并附房屋编号、
经测量： 塔北侧沉降为量为90cm， 塔南侧沉降为量为270cm，向南倾5.5° 塔顶离开竖向中心线为5m, 倾斜值为0.093
原因： 1.地基粉砂土，施工不慎，粉砂外挤，偏 心荷载南侧压力大，造成倾斜。 2.塔基地压力大，超过地基承受力，下沉。 3.比萨平原深层抽水，使水位下降相当于大
面积加载。
天津市人民会堂办公楼新建天津市科学会堂学术楼相邻
• 编绘竣工总平面图的目的：首先是把变更设计的情况通过测量全面反映 到竣工总平面图上；其次是将竣工总平面图应用于对各种设施的管理、 维修、扩建、事故处理等工作，特别是对地下管道等隐蔽工程的检查和 维修；同时还为企业的扩建提供了原有各项建筑物、构筑物、地上和地 下各种管线及交通线路的坐标、高程资料。
• 通常采用边竣工边编绘的方法来编绘竣工总平面图。
30m
高5.6m(办公楼) 27m
（学术楼）高22m 18m
27m
开裂宽度100mm 原因：两楼太近，学术楼产生地基附加应用，扩
散到办公楼地基中，造成下沉。
天津市人民会堂办公楼墙体开裂情况（1986年7月摄)
14.2建筑物沉降观测
一、概述 建筑物沉降——是指建筑物及其基础在垂直方向上的变形 即垂直位移，通过测定观测点与基准点之 间高差随时间变化量。
14.4建筑物的裂缝与位移观测
裂缝是在建筑物不均匀沉降情况下产生不容许应力及变形的结 果。当建筑物中出现裂缝，为了安全应立即进行裂缝观测。
位移观测时根据平面控制点测定建（构）筑物的平面位置随 时间而移动的• 竣工总平面图是设计总平面图在施工后实际情况的全面反映。由于在施 工过程中可能会因设计时没有考虑到的问题而使设计有所变更，所以设 计总平面图不能完全代替竣工总平面图。