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1、2023/10/13,中南大学测绘与国土信息工程系,1,变形监测与变形分析,第五章建筑物基础沉降监测,2023/10/13,中南大学测绘与国土信息工程系,2,定义,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。,第五章建筑物基础沉降监测,2023/10/13,中南大学测绘与国土信息工程系,3,基础沉降的内容：观测单点沉降量、平均沉降量
2、、相对沉降量、倾斜、弯曲、沉降速率等。,第五章建筑物基础沉降监测,2023/10/13,中南大学测绘与国土信息工程系,4,主要工作,沉降观测方案研究与技术设计；沉降观测仪器检验；沉降观测点位布设；沉降观测数据采集；沉降观测数据处理；沉降量计算与分析；沉降量报表；沉降过程曲线绘制；沉降观测报告编写。,第五章建筑物基础沉降监测,2023/10/13,中南大学测绘与国土信息工程系,5,技术设计,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，
3、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。,第五章建筑物基础沉降监测,2023/10/13,中南大学测绘与国土信息工程系,6,基准点的布设（1）,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。,第五章建筑物基础沉降监测,2023/10/13,中南大学测绘与国土信息工
4、程系,7,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、便于保存的位置。基准点数应不少于34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。,基准点的布设（2）,第五章建筑物基础沉降监测,2023/10/13,中南大学测绘与国土信息工程系,8,沉降观测点位布置图,第五章建筑物基础沉降监测,2023/10/13,中南大学测绘与国土信息工程系,9,沉降观测基准点,第五章建筑物基础沉降监测,2023/10/13,中南大学测绘与国土信息工程系,10,钢管加筋
5、基准点,第五章建筑物基础沉降监测,2023/10/13,中南大学测绘与国土信息工程系,11,观测点布设,沉降观测点布设位置由测量单位、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置，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1520m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。,第五章建筑物基础沉降监测,2023/10/13,中南大学测绘与国土信息工程系,12,观测点的布设,第五章建
6、筑物基础沉降监测,2023/10/13,中南大学测绘与国土信息工程系,13,沉降观测点标志,第五章建筑物基础沉降监测,2023/10/13,中南大学测绘与国土信息工程系,14,基准网观测,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。,第五章建筑物基础沉降监测,2023/10/13,中南大学测绘与国土信息工程系,15,各周期观测,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
7、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。,第五章建筑物基础沉降监测,2023/10/13,中南大学测绘与国土信息工程系,16,沉降观测网,第五章建筑物基础沉降监测,2023/10/13,中南大学测绘与国土信息工程系,17,沉降观测网,第五章建筑物基础沉降监测,2023/10/13,
8、中南大学测绘与国土信息工程系,18,基准网数据处理,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。,第五章建筑物基础沉降监测,2023/10/13,中南大学测绘与国土信息工程系,19,各周期数据处理,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
9、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。,第五章建筑物基础沉降监测,2023/10/13,中南大学测绘与国土信息工程系,20,沉降量的计算,第五章建筑物基础沉降监测,2023/10/13,中南大学测绘与国土信息工程系,21,沉降量报表,每周期沉降观测后，应及时进行数据处理和分析，计算沉降信息，及时编制沉降量报表，提供给设计、施工、监理、业主等。沉降观测报表的格式视各地建筑质量监督部门要求而定
10、，现还没有统一的格式。,第五章建筑物基础沉降监测,2023/10/13,中南大学测绘与国土信息工程系,22,沉降过程曲线图绘制,当变形观测进行到一定周期，或是工程进度到一定阶段，就要依据前面所观测和计算的结果，绘制点位沉降过程曲线。通过变形曲线可以直观地了解变形过程和变形分布情况，也可以对变形发展趋势有个直观的判断。沉降过程曲线以时间为水平轴，以沉降量为纵轴。为了对比相关点位沉降量及其沉降速率，经常将多个点位的沉降过程曲线绘制在同一图中。,第五章建筑物基础沉降监测,2023/10/13,中南大学测绘与国土信息工程系,23,沉降过程曲线,第五章建筑物基础沉降监测,2023/10/13,中南大学测
11、绘与国土信息工程系,24,报告的编写,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置图、点位沉降过程线等，必要时还应绘制等沉降曲线图。,第五章建筑物基础沉降监测,2023/10/13,中南大学测绘与国土信息工程系,25,2工程实例,变形监测与变形分析,第五章建筑物基础
12、沉降监测,2023/10/13,中南大学测绘与国土信息工程系,26,仪器及精度设计,依据设计要求，为能反映出1mm的沉降量，采用S1级精密水准仪和铟钢尺，按二等水准测量的规程进行沉降观测；视距长度小于30m，三丝最小读数不限，正确读数至0.1mm，估读至0.01 mm，单位权（一测站）中误差不超过0.5mm，点位高程中误差不超过1.0mm。,第2节工程实例,2023/10/13,中南大学测绘与国土信息工程系,27,观测周期设计,建筑物施工至0以上时进行初始观测；以后每施工完一层观测1次；封顶观测1次；封顶1个月后观测1次；建筑物竣工时观测1次；以后第1个月后观测1次、第3个月后观测1次、第6个
13、月后观测1次、第9个月后观测1次、第12个月后观测1次。预计共观测15次，若施工期间沉降速率过大或竣工后沉降仍未趋于稳定，则按甲方要求适当增加观测次数。,第2节工程实例,2023/10/13,中南大学测绘与国土信息工程系,28,提供资料要求,在沉降监测过程中，施测方在每次观测时将上次观测的成果资料提交给业主方，若发现沉降量或沉降速度过大，则及时报告业主。建筑物峻工时，施测方向业主提交沉降监测阶段报告。建筑物沉降监测工作全部完成后，及时提交沉降监测总结报告，包括下列成果：沉降观测成果表；沉降观测点平面布置图；沉降观测分析报告；点位沉降过程曲线图。,第2节工程实例,2023/10/13,中南大学测
14、绘与国土信息工程系,29,沉降观测点位设计,沉降观测布点,参照建筑物设计总平面图、建筑设计图及其沉降观测规范，在建筑物主要轴线布设8个沉降观测点，在其周围布设4个沉降观测基准点，其中直接用于观测的基准点2个。,第2节工程实例,2023/10/13,中南大学测绘与国土信息工程系,30,沉降观测实施,首先对基准网进行了观测，利用普通秩亏平差获得了基准点在其重心坐标系下的高程基准，作为后续观测的依据。按技术设计要求及其施工进度实施每周期观测。利用经典平差方法进行数据处理，若平差结果显示观测成果合格，则进行沉降观测成果报表。当建筑物竣工验收前对前面所进行的观测进行总结、分析，提交阶段（总结）报告。,第2节工程实例,
