13建筑物的变形观测
测量学第13章建筑物变形观测和竣工总平面图编绘
（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
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，
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
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
建筑物变形观测
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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
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。
建筑物变形观测
浅谈建筑物变形观测摘要：变形观测，是我国现代新兴的一门学科。
它是随着我国建设事业的发展而兴起的。
改革开放以来，我国兴建了大量的大型建筑物。
由于各种因素的影响，在这些大型建筑施工、运营过程中，在各种荷载作用下，其形状、大小及位置随时间域或空间域变化，都会产生变形。
这种变形在一定限度之内，应认为是正常的现象，但如果超过了规定的限度，就会影响正常使用，严重时还会危及建筑物安全。
因此，在建筑物的施工和运营期间，必须对它们进行监视观测，即变形观测。
中图分类号：tu196+.1文献标识码： a 文章编号：1、技术标准和规范承建工程变形监测仪器设备的检验、率定、埋设安装与施工期观测，应严格执行现行国家行业技术标准和规范，以及设计文件、承包合同要求。
应执行的现行国家行业技术标准和规范主要有（但不限于）：（1）《国家一、二等水准测量规范》（gb12897—2006）（2）《国家三角测量规范》（gb/t17942-2000）（3）《建筑变形测量规范jgj_8-2007》2、变形观测的实施方法2.1在变形观测的过程中，首先应了解其产生的原因。
建筑物变形主要是由两方面的原因引起的，一是自然条件及其变化，即建筑物地基的工程地质、水文地质、土壤的物理性质、大气温度等。
例如基础的地质条件不同，有的稳定，有的不稳定，会引起建筑物的不均匀沉陷，使其发生倾斜；建筑在土基上的建筑物，由于土基的塑性变形而引起沉陷；由于温度与地下水位的季节性和周期性的变化，而引起建筑物的规律变化。
另一种是与建筑物本身相联系的原因，即建筑物本身的荷重、建筑物的结构、型式及动荷载（如风力、震动等）的作用。
此外，由于勘测、设计、施工以及运营管理工作做得不合理，还会引起建筑物产生额外的变形。
这些变形的原因是互相联系的。
变形监测分为静态变形监测和动态变形监测两种形式，静态变形是时间的函数，观测结果只表示在某一期间内的变形，静态变形通过周期测量得到。
动态变形指在外力（如风、阳光）作用下产生的变形，它是以外力为函数表示的，动态变形需通过持续监测得到。
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。
土木工程测量岳建平第13章建筑变形监测ppt课件
一、建筑物主体倾斜测量 1、倾斜原因：
主体倾斜原因——基础不均匀沉降。 主体倾斜观测——测定建筑物顶部相对于底部或各 层间上层相对于下层的水平位移与高差，分别计算 整体或分层的倾斜度、倾斜方向以及倾斜速度。
3. 严密数据处理方法：数据量大，变形量小， 变形原因复杂。
4. 变形资料提供快和准确。
五、变形测量点的设置
变形测量点可分为控制点和观测点（又称为变形点）， 控制点包括基准点、工作基点及联系点、检核点、定向 点。
§13.2 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。
连同原始地形图、地址资料、设计图纸文件、设计 变更资料、验收记录等合编成册。
本课程理论讲解
完成 THE END
通过对变形体动态监测，获得精确观测数据，对 监测数据综合分析，达到以下目的：
对各种工程建筑物在施工或使用过程中的异常变形 作出预报，提供施工和管理方法，以便及时采取措 施，保证工程质量和建筑物安全。 了解变形机理，验证工程设计理论和地壳运动
假说。
对采用新结构、新材料、新工艺性能做出客观 评价。
建立正确的监测预报理论和方法。
观测标志具有可供量测的明晰端面或中心。
观测期较短或要求不高时，采用油漆平行标志或建 筑胶粘帖的金属片标志；
观测期较长时，采用嵌或埋入墙面的金属标志、金 属杆标志或楔形板标志。
要求较高、需要测出裂缝纵横向变化值时，采用坐 标方格网板标志。
裂缝观测标志
裂缝观测标志
2) 裂缝观测的工具与方法
建筑物变形观测规范
建筑物变形观测规范JGJT8-97建筑变形测量规程中华人民共和国行业标准建筑变形测量规程Specifications for Building Deformation MeasurementsJGJ/T 8-97主编单位：建设部综合勘查研究设计院批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：1998年6月1日关于发布行业标准《建筑变形测量规程》的通知建标［1997］308号根据原城乡建设环境保护部城科（84）153号文的要求，由建设部综合勘察研究设计院主编的《建筑变形测量规程》，业经审查，现批准为推荐性行业标准，编号JGJ/T 8-97，自1998年6月1日起施行。
本规程由建设部勘察与岩土工程标准技术归口单位建设部综合勘察研究设计院负责归口管理，具体解释等工作由主编单位负责，由建设部标准定额研究所组织出版。
中华人民共和国建设部1997年11月14日1 总则1.0.1 为了在建筑变形测量中，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，制定本规程。
1.0.2 本规程适用于工业与民用建筑物（包括构筑物）的地基基础、上部结构及其场地的各种沉降（包括上升）测量和位移测量。
1.0.3 确定测量精度所依据的变形允许值和变形测量所用仪器的检验项目、方法及维护要求，除应符合本规程的要求外，尚应符合国家现行有关标准和规范的规定。
2 一般规定2.0.1 建筑变形测量应能确切反映建筑物、构筑物及其场地的实际变形程度或变形趋势，并以此作为确定作业方法和检验成果质量的基本要求。
2.0.2 测量工作开始前，应根据变形类型、测量目的、任务要求以及测区条件进行施测方案设计。
重大工程或具有重要科研价值的项目，尚应进行监测网的优化设计。
施测方案应经实地勘选、多方案精度估算和技术经济分析比较后择优选取。
2.0.3 变形测量的实施，应符合下列程序与要求∶１应按测定沉降或位移的要求，分别选定测量点，埋设相应的标石标志，建立高程网或平面网，亦可建立三维网。
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。
第十五章-建筑物的变形观测ppt课件(全)
三、变形观测的基本要求
4.各期的变形监测时，应满足下列要求：在较短的时间内完成；采 用相同的图形(观测路线)和观测方法；使用同一仪器和设备；观测人 员相对固定；记录相关的环境因素，包括荷载、温度、降水、水位等； 采用统一基准处理数据。
5.变形监测作业前，应收集相关水文地质、岩土工程资料和设计图 纸，并根据岩土工程地质条件、工程类型、工程规模、基础埋深、建 筑结构和施工方法等因素，进行变形监测方案设计。方案设计应包括 监测的目的、精度等级、监测方法、监测基准网的精度估算和布设、 观测周期、项目预警值、使用的仪器设备等内容。
6.每期观测前，应对所使用的仪器和设备进行检查、校正，并做好 记录。
7.每期观测结束后，应及时处理观测数据。当数据处理结果出现 下列情况之一时，必须即刻通知建设单位和施工单位采取相应措 施：变形量达到预警值或接近允许值，变形量出现异常变化，建 （构）筑物的裂缝或地表的裂缝快速扩大。
8.监测项目的变形分析，对于较大规模的或重要的项目，宜包括 下列内容；较小规模的项目，至少应包括前1-3项的内容：观测成 果的可靠性，监测体的累计变形值和相邻观测周期的相对变形量 分析，相关影响因素（荷载、气象和地质）的作用分析，回归分 析，有限元分析。
变形观测的数字摄影测量基本过程如下：影像获取，用摄影经纬仪对观测 目标进行摄像，获得像片后用扫描仪数字化，输入计算机得数字影像，或者用 数码相机直接获得数字影像；坐标量测，借助计算机进行，量测有关标志点的 坐标，分单像量测和立体量测；平差计算，建立变形体的表面数值模型。
二、GPS在变形观测中的应用
第十五章 建筑物的变形观测
第一节 概述 第二节 建筑物的沉降观测 第三节 建筑物的倾斜观测 第四节 建筑物水平位移观测 第五节 建筑物的裂缝观测与挠度观测 第六节 变形观测方法和自动化
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
最新第12章-建筑物变形观测教学讲义ppt课件
±0.3
±1.0 ±2.0
±0.5 ±1.0
水平位移测量
变形点 的点位 中误差 （mm）
±1.5
适用范围
变形特别敏感的高层、高耸建、构筑 物、精密工程设施、地下管线等
±3.0
变形比较敏感的高层、高耸建、构筑 物、重要工程设施、地下管线、 隧道拱顶下沉、结构收敛等
±6.0
一般性高层、高耸构筑物、地下管线 等
记录：
计算：
校核：
观
测 次
观测时间
数
高程 /m
各观测点的沉降情况
1
2
3…
本次 下沉 /mm
累积下沉 /mm
高程 /m
本次 下沉 /mm
累积下沉 /mm
…
1 1998.02.10 40.354
0
0
40.373 0
0
…
2
03.22
40.350 -4
-4
40.368 -5
-5
…
3
04.17
40.345 -5
100
80
40
3
5
7
9
11
3
5
7
9
11
0 2001
10
2002
t 2003
时间（年、月）
20/mm
12.3 建筑物位移观测
根据平面控制点测定建筑物的平面位置随时间而移 动的大小及方向，称为位移观测。
位移观测首先要在建筑物附近埋设测量控制点，再 在建筑物上设置位移观测点。
位移观测的方法有以下几种：
2、 计算沉降量
计算各沉降观测点的本次沉降量： 沉降观测点的本次沉降量=本次观测所得的高程－上次观
建筑物的变形监测
任务1-建筑物沉降观测-一、水准点和观测点的布设-1水准点的布设-考虑水准点的稳定性、观测上的方便和精度要 来合理地埋设水-准点。最少要布设三个水准点，它们应埋在受压、受震范围以外，埋-设深度至少要在冰冻线下0.5 。-2观测点的布设-一般，沿房屋四周每隔15~30应设立一个。另外，在最容易变-形的地方要设立观测点。观测 分两种形式：一种是设在墙上的，用-角钢做成；另一种是设在基础上的，可用铆钉做成。
三、全站仪坐标测量一一直线拟合交会法-参照前图，参照直接测角点三维坐标法置仪与配盘。-首先在A测站，测出墙 上且与C点临近的多个同高点，-拟合出墙Π顶部外墙直线11；然后测量和拟合出墙亚1下部-外墙直线11′；-接 支站至B点，A点定向后，测量和拟合出墙Π2上部、-下部外墙直线12和12-11与12、11′与2'两两求交 得墙角点C、C平面-坐标，进而求出倾斜量和倾斜方向。
六、角度前方交会法-上左-如右图所示，置测角仪器于A,-0上-按B-下左下右上右上左B顺序，全圆-方向观测 各方向值，顾及A0上、AO下为-对应角平分线，-01-推得水平角BAO上和BAO下。-同理得水平角ABO上 ABO下。-注意下左与下右，上右与上左需同高。-根据角度前方交会原理，内业解得上、下筒心平面-坐标，据之推 最大倾斜量、倾斜方向。顾及高度可-得倾斜率。
任务2建筑物倾斜观测-倾斜观测主要针对高耸建构-筑物主体进行，如高层建筑、-面面-水塔、烟囱等。-通过测定 部观测点相对底-部观测点的偏移量及相对高度，-计算出倾斜度与倾斜方向。-倾斜度是指最大水平偏移值与-相对高 的比值；-倾斜方向是指最大水平偏移方-向与建筑物轴线或正北方向的夹-www.Alighting-角。
一、测角仪器垂直投影法-如右图所示：墙Π1、Π2正交，C、C'为-墙角点，C投为C点的垂直投影。-n2-在 Π2地脚线的延长线上置测角仪器，-如A点，精确照准顶部C点后，将其投影至紧-贴在墙五1上的水平直尺上，读取 平偏移分-量δx;同理得分量δy。-另外由卷尺或三角高程测得CC'高差△H。-δX-则有如下三式：-B-最 倾斜量δ=-倾斜度1=6/4H-在墙Π1地脚线为主轴的局部坐标系中，-最大倾斜方向的主值B=arctan6 ÷6x
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。
关于变形观测的有关规定
附件4关于变形观测的有关规定一、哪些建（构）筑物应进行变形观测（沉降观测点的设置）：1、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第10.2.9条（强条）《建筑变形测量规程》（JGJ8—2007）第3.0.1条（强条）下列建筑物应在施工期间及使用期间进行变形观测：（1）地基基础设计等级为甲级的建筑（物）（甲、乙级等级标准见本规范第3.0.1条，如：重要的工业与民用建筑物，体型复杂、层数相差超过10层的高低层连成一体的建筑物等属于甲级）；（2)复合地基或软弱地基上的设计等级为乙级的建筑（物）；（3)加层、扩建建筑（物）；（4)受邻近深基坑开挖施工影响或受场地地下水等环境因素变化影响的建筑（物）；（5)需要积累建筑经验或进行设计反分析的工程〔建筑）;2、《火力发电厂岩土工程勘测技术规程》（DL/T5074-2006）第16.2.6条观测点的布设原则应充分考虑地基土性状及其水平方向上的交化，建（构）筑物外型尺寸、荷重及结构特性等因素，并能保证观测顺利实施。
通常宜在以下部位布设观测点：(1)建（构）筑物四角及沿墙周边每隔8m~12m处，当柱距大于8m时，每柱应有观测点；(2)锅炉、汽轮机、主变压器、空冷平台等重型设备基础四周；(3)烟囱、冷却塔、煤（油）仓（罐）等圆形建（构）筑物应在基础对称轴上布设观测点，且数量不少于4个；（4）建（构）筑物应相邻建筑以及受不均匀沉降影响地段（部位）3、《建筑变形测量规程》（JGJ8—2007）第5.5.2条（97规程为5.1.2）(1)建筑的四角、核心筒四角、大转角处及沿外墙每10~20m处或每隔2~3根柱上；(2)高低层建筑、新旧建筑、纵横墙等交接处的两侧；（3）建筑裂纹、后浇带和沉降缝两侧、基础埋深相差悬殊处、人工地基与天然地基接壤处、不同结构的分界处及挖填方分界处；（4）对于宽度大于15m或小于15m而地质复杂以及膨胀土地区的建筑，应在承重内隔墙中部设内墙点，并在室内地面中心及四周设地面点；(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墓上或沿纵横轴线上；(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。
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0.2 n
DS0.5型仪器，视线长度≤15m， 前后视距差≤0.3m，视距累计差 ≤1.5m，宜按国家一等水准测量 的技术要求施测
二等 ±0.5 ±0.13 0.30 n 三等 ±1.0 ±0.30 0.60 n 四等 ±2.0 ±0.70 1.40 n
0.5 n 0.8 n 2.0 n
DS0.5型仪器，宜按国家一等水准 测量的技术要求施测 DS0.5或DS1型仪器，宜按国家二 等水准测量的技术要求施测 DS0.5或DS1型仪器，宜按国家三 等水准测量的技术要求施测
变形观测的精度和频率
• 建筑物变形观测的精度，视变形观测的目的及变形值的大小而异，很 难有一个明确的规定，国内外对此有各种不同的看法。原则上，如果 观测的目的是为了监视建筑物的安全，精度要求稍低，只要满足预警 需要即可，在1971年的国际测量工作者联合会(FIG)上，建议观测的 中误差应小于允许变形值的1/10～1/20；如果目的是为了研究孪形的 规律，则精度应尽可能高些，因为精度的高低会影响观测成果的可靠 性。当然，在确定精度时，还要考虑设备条件的可能，在设备条件具 备，且增加工作量不大的情况下，以尽可能高些为宜。
• 观测频率的确定，随载荷的变化及变形速率而异。例如，高层建筑在 施工过程中的变形观测，通常楼层加高1广2层即应观测一次；大坝的 变形观测，则随着水位的高低，而确定观测周期。对于已经建成的建 筑物，在建成初期，因为变形值大，观测的频率宜高。如果变形逐步 趋于稳定，则周期逐渐加长，直至完全稳定后，即可停止观测。对于 频临破坏的建筑物，或者是即将产生滑坡、崩塌的地面，其变形速率 会逐渐加快，观测周期也要相应的逐渐缩短。观测的精度和频率两者 是相关的，只有在一个周期内的变形值远大于观测误差，其所得结果 才是可靠的。
基准点与变形点的构造与布设
• 在变形观测时，不可能对建筑物的每一点都进行观测，而是只观测一 些有代表性的点，这些点称为变形点或观测点。变形点要与建筑物固 连在一起，以保证它与建筑物一起变化。为使点位明显、肯定，以保 证每次所观测的点位相同，也要设置观测标志。变形点的数量和位置， 要能够全面反映建筑物变形的情况，并要顾及到观测的方便。例如对 工业与民用建筑进行垂直位移观测时，其位置宜布设在建筑物的四角 及荷载变化、楼层数变化以及地质条件变化处。对于大的建筑物，要 求沿周边每隔10～20m处布设一点，如图15—2所示。如果垂直位移是 用水准测量的方法观测，在施工时，就在墙体底部离地面0.8m左右处， 按上述要求埋设凸出墙面的金属观测标志，以便于观测，如图15—3 所示。这些标志要与墙体内的钢筋焊在一起，以保证它们的整体性。 对于桥墩的垂直位移观测，则变形点宜布设在墩顶的四角，或垂直平 分线的两端，以便于根据不均匀的垂直位移，推求桥墩的倾斜程度。
基准点与变形点的构造与布设
基准点与变形点的构造与布设
• 水平位移变形点的布设，则视建筑物的结构、观测方法及 变形方向而异。产生水平位移的原因很多，主要有地震； 岩体滑动、侧向的土压力和水压力、水流的冲击等。其中 有些对位移方向的影响是已知的，例如，水坝受侧向水压 而产生的位移，桥墩受水流冲击而产生的位移等，即属这 种情况。但有些对方向的影响是不知道的，如受地震影响 而使建筑物产生的位移即是。对于不同的情况，宜采用不 同的观测方法，相应的对变形点的布设要求也不一样。但 不管以什么方式布设，变形点的位置必须具有变形的代表 性，必须与建筑物固连，而且要与基准点或工作基点通视。 在变形点上，如果可以安置觇标或仪器，则应设置强制对 中器、以强制对中，减小对中误差，如果不能安置觇标， 则应设置清晰而易于照准的目标，其颜色和图案的选择， 应有利于提高照准的精度。
垂直位移观测
• 由水准基点组成的水准网称为垂直位移监测网，它可布设成闭合环、结点或 附合水准路线等形式。其精度等级及主要技术要求见表15－1。
等级
相 差中误 差(mm)
往返较差、 附合或环 检测已测高 线闭合差 差较差(mm)
(mm)
使用仪器、观测方法及要求
一等 ±0.3 ±0.07 0.15 n
垂直位移观测
• 建筑物受地下水位升降、荷载的作用及地震等的影响，会使其产生位 移。一般说来，在没有其它外力作用时，多数呈下沉现象，对它的观 测称沉降观测。在建筑物施工开挖基槽以后，深部地层由于荷载减轻 而升高，这种现象称为回弹，对它的观测称为回弹观测。
• 垂直位移观测的高程依据是水准基点，即在水准基点高程不变的前提 下，定期地测出变形点相对于水准基点的高差，并求出其高程，将不 同周期的高程加以比较，即可得出变形点高程变化的大小及规律。
基准点与变形点的构造与布设
• 作为变形观测用的平面控制网，与 地形测量或施工测量的控制网相比 较，精度要求高，一般边长也较短。 为了减少仪器对中误差对观测结果 的影响，通常都埋设高1.3m左右的 观测墩，在墩顶安设强制对中器， 以保证每次对中于同一位置上。强 制对中器的构造如图15—1所示， 中间有一螺孔，可用连接螺栓来固 定仪器，也可将仪器的三个脚螺栓 放置在互成120°的槽内，以使仪 器中心与三条槽的交会点对准。观 测墩的基础，宜建在基岩或其他稳 固的地层上。
基准点与变形点的构造与布设
• 无论是水平位移的观测还是垂直位移的观测，都要以稳固 的点作为基准点，以求得变形点相对于基准点的位置变化。 对于用作水平位移观测的基准点，要构成三角网、导线网 或方向线等平面控制网，对于用作垂直位移观测的基准点， 则需构成水准网。由于对基准点的要求主要是稳固，所以 都要选在变形区域以外，且地质条件稳定，附近没有震动 源的地方。对于一些特大工程，如大型水坝等，基准点距 变形点较远，无法根据这些点直接对变形点进行观测，所 以还要在变形点附近相对稳定的地方，设立一些可以利用 来直接对变形点进行观测的点作为过渡点，这些点称为工 作基点。工作基点由于离变形体较近，可能也有变形，因 而也要周期性地进行观测。