建筑物的變形觀測(cè)的相關(guān)技術(shù)及方法

一、建筑物的變形觀測(cè)是什么？

  建筑物變形觀測(cè)就是測(cè)定建筑物在荷重和外力作用下整體和局部的變化。變形觀測(cè)的項(xiàng)目包括：沉降觀測(cè)、位移觀測(cè)、傾斜觀測(cè)、裂縫觀測(cè)和撓度觀測(cè)等。

二、建筑物在使用期間應(yīng)進(jìn)行哪些變形測(cè)量？

1 對(duì)各類(lèi)建筑，應(yīng)進(jìn)行沉降觀測(cè)。

2對(duì)高層、超高層建筑及高聳構(gòu)筑物,應(yīng)進(jìn)行水平位移觀測(cè)、傾斜觀測(cè)。

3對(duì)超高層建筑,應(yīng)進(jìn)行撓度觀測(cè)、日照變形觀測(cè)、風(fēng)振變形觀測(cè)。

4對(duì)市政橋梁、博覽(展覽)館及體育場(chǎng)館等大跨度建筑應(yīng)進(jìn)行撓度觀測(cè)、風(fēng)振變形觀測(cè)。

5 對(duì)隧道、涵洞等，應(yīng)進(jìn)行收斂變形觀測(cè)。

6 當(dāng)建筑出現(xiàn)裂縫時(shí),應(yīng)進(jìn)行裂縫觀測(cè)。

7 當(dāng)建筑運(yùn)營(yíng)對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生影響時(shí)，應(yīng)進(jìn)行周邊環(huán)境變形觀測(cè)。

8對(duì)超高層建筑、大跨度建筑、異型建筑以及地下公共設(shè)施、涵洞、橋隧等大型市政基礎(chǔ)設(shè)施，宜進(jìn)行結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)。

9建筑運(yùn)營(yíng)管理需要時(shí)，應(yīng)進(jìn)行其他類(lèi)型的變形觀測(cè)。

三、沉降觀測(cè)方法及內(nèi)容

1、沉降觀測(cè)的時(shí)間和次數(shù)

沉降觀測(cè)的時(shí)間和次數(shù)，應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)、工程進(jìn)度、地基土質(zhì)情況及要出荷重增加情況等決定。 在施工期間沉降觀測(cè)次數(shù)：

(1)較大荷重增加前后(如揶出澆灌、回填土、安裝柱子、房架、磚墻每砌筑一層樓、設(shè)備安裝、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)、工業(yè)爐砌筑期間、煙 囪每增加15m左右等)，均應(yīng)進(jìn)行觀測(cè)；

(2)如施工期間中途停工時(shí)間較長(zhǎng)，應(yīng)在停工時(shí)和復(fù)工前進(jìn)行觀測(cè)；

(3)當(dāng)揶出附近地面荷重突然增加，周?chē)罅糠e水及暴雨后，或周?chē)罅客诜降龋鶓?yīng)觀測(cè)。 工程投產(chǎn)后的沉降觀測(cè)時(shí)間： 工程投入生產(chǎn)后，應(yīng)連續(xù)進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)時(shí)間的間隔，可按沉降量大小及速度而定，在開(kāi)始時(shí)間間隔短一些，以后隨著沉降速度的減慢，可逐漸延長(zhǎng)，直到沉降穩(wěn)定為止。

2、沉降觀測(cè)工作的要求

沉降觀測(cè)是一項(xiàng)較長(zhǎng)期的系統(tǒng)觀測(cè)工作，為了保證觀測(cè)成果的正確性，應(yīng)盡可能做到四定：

(1)固定人員觀測(cè)和整理成果；

(2)固定使用的水準(zhǔn)儀及水準(zhǔn)尺；

(3)使用固定的水準(zhǔn)點(diǎn)；

(4)按規(guī)定的日期、方法及路線進(jìn)行觀測(cè)。

3、儀器精度的要求

對(duì)特級(jí)、一級(jí)沉降觀測(cè)，應(yīng)使用DSZ05或DS05型水準(zhǔn)儀、因瓦合金標(biāo)尺，按光學(xué)測(cè)微法觀測(cè)；專(zhuān)對(duì)二級(jí)沉降觀測(cè)，應(yīng)使用屬DS1或DS05型水準(zhǔn)儀、因瓦合金標(biāo)尺，按光學(xué)測(cè)微法觀測(cè)；對(duì)三級(jí)沉降觀測(cè)，可使用DS3型儀器、區(qū)格式木質(zhì)標(biāo)尺，按中絲讀數(shù)法觀測(cè)，亦可使用DS1、DS05型儀器、因瓦合金標(biāo)尺，按光學(xué)測(cè)微法觀測(cè)。光學(xué)測(cè)微法和中絲讀數(shù)法的每測(cè)站觀測(cè)順序和方法，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

4、基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)

基準(zhǔn)點(diǎn)是檢驗(yàn)和直接測(cè)定觀測(cè)點(diǎn)的依據(jù)，要求其點(diǎn)位在整個(gè)觀測(cè)過(guò)程中保持相對(duì)穩(wěn)定，且離開(kāi)被測(cè)建筑物有一定的距離，具置根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定。為了便于校核、驗(yàn)證基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性，基準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)不少于3個(gè)。其埋設(shè)方法采用鉆探成孔法，用鉆機(jī)鉆至新鮮基巖面（中風(fēng)化或微風(fēng)化），孔徑為110mm，把25mm的鋼筋插入孔底，清孔、錘實(shí)，用導(dǎo)管澆灌1∶1水泥砂漿。鋼筋頭露出所澆注水泥面2~3cm，頂部焊接鋼制標(biāo)芯并涂防銹油漆作為觀測(cè)立尺點(diǎn)，然后設(shè)置保護(hù)箱蓋（見(jiàn)圖一）。當(dāng)基準(zhǔn)點(diǎn)離所測(cè)建筑距離較遠(yuǎn)致使變形作業(yè)不方便時(shí)，宜設(shè)置工作基點(diǎn)，工作基點(diǎn)可選擇淺埋式。

5、觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)

觀測(cè)點(diǎn)是固定在擬測(cè)建筑物上的測(cè)量標(biāo)志，埋設(shè)位置應(yīng)保證施工期間和建筑物竣工后一段時(shí)期內(nèi)能順利進(jìn)行觀測(cè)，并能正確反映建筑物的沉降情況，一般情況埋設(shè)在建筑的四角、核心筒四角、大轉(zhuǎn)角處及延外墻每10～20m處或每隔2～3根柱基上。通常情況下，建筑物設(shè)計(jì)圖紙上有專(zhuān)門(mén)的沉降觀測(cè)點(diǎn)布置圖。觀測(cè)點(diǎn)采用Ф16mm的圓鋼制作，長(zhǎng)約15cm，一端加工成光滑圓頭。柱位拆模后采用沖擊鉆鉆孔置入法埋設(shè)在首層指定重立柱上高出地坪面20～30cm處（見(jiàn)圖二）

6、 施測(cè)方法  

(1) 基準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)：每次觀測(cè)前均首先聯(lián)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)，按照環(huán)形閉合網(wǎng)施測(cè)，計(jì)算閉合差，并按測(cè)站數(shù)計(jì)算各點(diǎn)改正數(shù)，以檢驗(yàn)基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性。

(2) 沉降觀測(cè)：布設(shè)環(huán)形閉合網(wǎng)，盡量選用固定測(cè)站，逐點(diǎn)觀測(cè)，計(jì)算環(huán)線閉合差并根據(jù)測(cè)站數(shù)進(jìn)行平差，準(zhǔn)確計(jì)算出各點(diǎn)的高程。相鄰兩次觀測(cè)的高程差，即為該點(diǎn)的沉降量。

7、質(zhì)量保證措施  作業(yè)人員在每次觀測(cè)時(shí)應(yīng)詳細(xì)記錄荷載情況，描述被測(cè)建筑物出現(xiàn)的情況，并在現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)計(jì)算各測(cè)點(diǎn)的輔差，檢查各讀數(shù)是否正確無(wú)誤，各項(xiàng)誤差是否在允許的范圍內(nèi)。做到記錄清晰、齊全，計(jì)算準(zhǔn)確無(wú)誤。檢查員應(yīng)及時(shí)對(duì)成果數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查驗(yàn)算，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。審核員負(fù)責(zé)報(bào)告的審核，把好質(zhì)量的最后一道關(guān)。

8、資料整理與提交  每周期觀測(cè)結(jié)束后，應(yīng)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)和計(jì)算資料及時(shí)進(jìn)行整理驗(yàn)算，計(jì)算各觀測(cè)點(diǎn)的沉降量，填制觀測(cè)成果表并對(duì)其進(jìn)行沉降分析。  沉降觀測(cè)竣工后，應(yīng)提交下列成果：  （1）沉降觀測(cè)成果表；  （2）基準(zhǔn)點(diǎn)及觀測(cè)點(diǎn)平面位置示意圖；  （3）“荷載時(shí)間沉降量”曲線圖；  （4）沉降觀測(cè)分析報(bào)告。  

四、建筑物傾斜觀測(cè)方法及內(nèi)容

1、建筑物主體傾斜觀測(cè)網(wǎng)布設(shè)方法

建筑物主體傾斜觀測(cè)點(diǎn)和測(cè)站點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)符合下列要求：

當(dāng)從建筑外部觀測(cè)時(shí)，測(cè)站點(diǎn)的點(diǎn)位應(yīng)選在與傾斜方向成正交的方向線上距照準(zhǔn)目標(biāo)1.5-2.0倍目標(biāo)高度的固定位置，當(dāng)利用建筑內(nèi)部豎向通道觀測(cè)時(shí)，可將通道底部中心點(diǎn)作為測(cè)站點(diǎn)。

對(duì)于整體傾斜，觀測(cè)點(diǎn)及底部固定點(diǎn)應(yīng)沿著對(duì)應(yīng)測(cè)站點(diǎn)的建筑主體豎直線，在頂部和底部上下對(duì)應(yīng)布設(shè);對(duì)于分層傾斜，應(yīng)按分層部位上下對(duì)應(yīng)布設(shè)。

按前方交會(huì)法布設(shè)的測(cè)站點(diǎn)，基線端點(diǎn)的選設(shè)應(yīng)顧及測(cè)距或長(zhǎng)度丈量的要求。按方向線水平角法布設(shè)的測(cè)站點(diǎn)，應(yīng)設(shè)置好定向點(diǎn)。

2、建筑物主體的傾斜觀測(cè)，應(yīng)測(cè)定建筑物頂部觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)于底部觀測(cè)點(diǎn)的偏移值，再根據(jù)建筑物的高度，計(jì)算建筑物主體的傾斜度，即

　　i = tan α = △D/H

　　式中 i——建筑物主體的傾斜度;

　　?D——建筑物頂部觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)于底部觀測(cè)點(diǎn)的偏移值(m);

　　H——建筑物的高度(m);

　　α——傾斜角(°)。

　　傾斜測(cè)量主要是測(cè)定建筑物主體的偏移值ΔD。偏移值ΔD的測(cè)定一般采用經(jīng)緯儀投影法。

經(jīng)緯儀投影法，觀測(cè)方法如下：

　　1)將經(jīng)緯儀安置在固定測(cè)站上，該測(cè)站到建筑物的距離，為建筑物高度的1.5倍以上。瞄準(zhǔn)建筑物X墻面上部的觀測(cè)點(diǎn)M，用盤(pán)左、盤(pán)右分中投點(diǎn)法，定出下部的觀測(cè)點(diǎn)N。用同樣的方法，在與X墻面垂直的Y墻面上定出上觀測(cè)點(diǎn)P和下觀測(cè)點(diǎn)Q。M、N和P、Q即為所設(shè)觀測(cè)標(biāo)志。

　　2)隔一段時(shí)間后，在原固定測(cè)站上，安置經(jīng)緯儀，分別瞄準(zhǔn)上觀測(cè)點(diǎn)M和P，用盤(pán)左、盤(pán)右分中投點(diǎn)法，得到N′和Q′。如果，N與N′、Q與Q′不重合，說(shuō)明建筑物發(fā)生了傾斜。

　　3)用尺子，量出在X、Y墻面的偏移值ΔA、ΔB，然后用矢量相加的方法，計(jì)算出該建筑物的總偏移值ΔD，即：

　　根據(jù)總偏移值ΔD和建筑物的高度H即可計(jì)算出其傾斜度i。

i=ΔD/H

2、圓形建(構(gòu))筑物主體的傾斜觀測(cè)

　　對(duì)圓形建(構(gòu))筑物的傾斜觀測(cè)，是在互相垂直的兩個(gè)方向上，測(cè)定其頂部中心對(duì)底部中心的偏移值。

　　1)在煙囪底部橫放一根標(biāo)尺，在標(biāo)尺中垂線方向上，安置經(jīng)緯儀，經(jīng)緯儀到煙囪的距離為煙囪高度的1.5倍。

2)用望遠(yuǎn)鏡將煙囪頂部邊緣兩點(diǎn)A、A′及底部邊緣兩點(diǎn)B、B′分別投到標(biāo)尺上，得出讀數(shù)為y1、y1′及y2、y2′。煙囪頂部中心O對(duì)底部中心O′在y方向上的偏移值Δy為：

　　3)用同樣的方法，可測(cè)得在x方向上，頂部中心O的偏移值Δx為：

　　4)用矢量相加的方法，計(jì)算出頂部中心O對(duì)底部中心O′的總偏移值ΔD，即

　　根據(jù)總偏移值ΔD和圓形建(構(gòu))筑物的高度H即可計(jì)算出其傾斜度i。

　　另外，亦可采用激光鉛垂儀或懸吊錘球的方法，直接測(cè)定建(構(gòu))筑物的傾斜量。

　　3、建筑物基礎(chǔ)傾斜觀測(cè)

　　建筑物的基礎(chǔ)傾斜觀測(cè)一般采用精密水準(zhǔn)測(cè)量的方法，定期測(cè)出基礎(chǔ)兩端點(diǎn)的沉降量差值Δh，在根據(jù)兩點(diǎn)間的距離L，即可計(jì)算出基礎(chǔ)的傾斜度：i = △H/L

　　對(duì)整體剛度較好的建筑物的傾斜觀測(cè)，亦可采用基礎(chǔ)沉降量差值，推算主體偏移值。

　　用精密水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)定建筑物基礎(chǔ)兩端點(diǎn)的沉降量差值Δh，再根據(jù)建筑物的寬度L和高度H，推算出該建筑物主體的偏移值，即

看完上面的描述，不知大家有沒(méi)有對(duì)建筑物沉降、傾斜觀測(cè)的概念和操作辦法有了更多認(rèn)識(shí)啊?以上便是建筑物沉降、傾斜觀測(cè)的概念和操作辦法，希望對(duì)大家的工作和學(xué)習(xí)有所幫助。建筑界建筑知識(shí)頻道分享更多建筑物傾斜觀測(cè)的概念和操作辦法這樣的建筑知識(shí)給大家，尋找建筑之美，探索建筑之路