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1、第十二章 建（构）筑物变形监测 与竣工测量,12.2 建筑物变形观测,12.1 变形监测概述,12.3 竣工测量,12.1 变形监测概述,意大利比莎斜塔,资料介绍：八层，高55m，16层为大理石砌，78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。,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
2、平原深层抽水，使水位下降相当于大 面积加载。,二、变形监测目的,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。,三、变形监测内容,一、内部监测：,内部应力、应变监测动力特性监测加速度监测,二、外部监测：,沉降监测位移监测倾斜监测裂缝监测挠度监测,静态监测,动态监测,四、变形监测特点,测量精度高：一般位置精度为1mm，相对精
3、度1ppm。重复观测：测量时间跨度大，观测时间和重复周期取决于观测目的、变形量量大小和速度。严密数据处理方法：数据量大，变形量小，变形原因复杂。变形资料提供快和准确。,五、外部变形监测基本方法,1. 常规大地测量方法：,几何水准测量三角高程测量三角（边）测量，交会测量导线测量全站仪自动跟踪测量,沉降观测基准点,使用TCA2003A全站仪对大坝变形自动观测,2. 物理仪器法：,激光准直仪测量倾斜仪测量静力水准测量应变仪测量,3. 空间测量技术：,甚长基线干涉测量（VLBI）卫星激光测距全球卫星定位系统（GPS、GLONASS双星）,建筑物(构筑物)的变形观测包括： 沉降观测、倾斜观测、水平位移观
4、测、裂缝观测和饶度观测等。,12.2 建筑物变形观测,一、概述,沉降观测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。,水平位移观测指建筑水平内的变形，表现为不同时期的平面 坐标或距离的变化（移动的大小和方向）。,倾斜观测指建筑倾斜度随时间而变化的工作,裂缝观测指建筑产生裂缝后，随时间的变化而变化的情况（ 裂缝大小变化）。,变形观测任务：周期性地对设置在建筑物上的观测点进行重复的观测，求得观测点位置的变化量。,二、沉降观测,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。,被测建筑物：,高层
5、建筑物,高层建筑物,重要厂房柱基及主要设备基础,高大构筑物水塔、烟囱、高炉等,人工加固地基等,深坑基,采用方法：,精密水准测量,静力水准测量,（一）、沉降观测监测网的布设,沉降观测监测网点包括基准点和观测点,基准点：是沉降观测的基准，应埋设在建筑物变形影响范 围之外，距开挖边线50m之外，按二、三等水准点规格埋石，个数不少于3个。,观测点：观测点设立在变形体上，能反应变形的特征点,深基坑支护结构观测点埋设在锁口架上，一般20m 埋设一个,在支护的阳角处和距基坑很近的原建筑物应加密观测点。建筑物在建筑物四角沿外墙间隔1015米处布设，在柱上每隔23根柱设一个点。圆形构筑物在基础轴线对称部位设点，
6、不少于四个点。不同建筑物分界处：人工地基和天然地基接壤处，烈缝、伸缩缝处，不同高度建筑交接处，新旧建筑物交接处。,观测点埋设：,1、精密水准测量方法,（1）观测周期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 12天 出现暴雨，管涌应加密浇筑地下室底扳后 34天建筑物主体施工 12层 结构封顶后 3个月竣工投入使用 3个月 直至沿体稳定,观测周期,（二）沉降观测方法,（2） 观测方法,仪器 技术标准 观测方法 限差 （mm） 精密水准仪 二等水准测量 闭合水准 闭合差容许值 0.6 附
7、合水准,精度要求：一般建筑物能反映 2 mm 重要建筑物能反映 1 mm 精密工程 0.2 mm,（3）、成果整理,采用专用记录手簿逐步检查每次观测当日计算成果，分析成果。及时上报沉降结果绘制沉降曲线图沉降观测总结报告。,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,2、静力水准测量方法,（1）.静力水准测量根据静止液体在重力作用下，保护同一水准 面 的原理，测定观测点的高程变化，从而得 到沉 降。可达到二等水准精度。,（2）. 静力水准仪： 由测高仪、观测器、控制系统、溢水器、连通道等构成。,三、建筑物水平位移测量,水平位移指建筑水平内的变形，表现为不同时期的平面坐 标或距离的变
8、化。,基准线法小三角活动觇标法激光准直法引张线法,常用方法： 基准线法,导线法前方交会法,（一）、基准线法测水平位移,1. 基准线法,2. 小三角法,（二）、导线法和前方交会法,此方法常用于非直线建筑物如曲线型建筑物的位移测量,采用无定向导线利用A、B连线为x轴假定坐标系。,四、建筑物倾斜测量,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,多层和高层建筑物基础倾斜容许值,倾斜原因：,高耸结构基础的倾斜容许值,测量方法,（一）、深基坑的倾斜测量 采用钻孔测斜仪,测斜仪探头：竖直角传感器圆气泡测倾斜方位传感器指南针测方位CCD摄象系统微机：将图象处理成坐标,（二）、房物建筑的倾斜观测
9、 直接利用经纬仪投点法测量,（三）、塔式建筑物的倾斜测量 测定顶部中心相对于底部中心的偏心位移量,五、挠度和裂缝测量,（一）、挠度测量是通过测量建筑物沉降量计算得到,（二）、裂缝观测 当挠度过大建筑物会由于剪切破坏产生裂缝，这时除增 加沉降观测次数，还应进行裂缝观测。,六、构筑物动态变形监测,高大建筑物桥梁大射电望远镜,风荷载加重荷载加温荷载,虎门大桥： 1. 温度变形 2. 车载变形,虎门大桥单点振动,虎门大桥全桥振动,虎门大桥车振反应,虎门大桥24小时桥形变化,12.3 竣工测量,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
10、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、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 3地下管网 窨井、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。 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
11、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,通常采用边竣工边编绘的方法来编绘竣工总平面图。 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,建筑区地上和地下所有建筑物、构筑物绘在一张竣工总平面图上时，往往因线条过于密集而不醒目，为此可采用分类编图。如综合竣工总平面图、交通运输总平面图和管线竣工总平面图等等。比例尺一般采用1：1000。如不能清楚地表示某些特别密集的地区，也可在局部采用1:500的比例尺。 当施工的单位较多，工程多次转手，造成竣工测量资料不全，图面不完整或与现场情况不符时，需要实地进行施测，这样绘出的平面图，称为实测竣工总平面图。,Thank you!,
