建筑物变形观测讲义

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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。

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

新增《工程测量规范》和《变形观测规范》讲义课件

2 逐条学习和理解规范条文
$item1_c了解规范修订的背景和目的，有助于更好地理解规范的内容和应用。
3 结合实际案例进行学习
$item1_c了解规范修订的背景和目的，有助于更好地理解规范的内容和应用。
4 注重实践操作
了解规范修订的背景和目的，有助于更好地理解规范的内容和应用。
重点与难点解析
建议在工程建设中全面推广和应用本规范，确保变形观测工作的科学性和规范性。
对于不同类型的工程，应根据规范要求制定相应的变形观测方案，并严格按照方案进行实施。
在实施过程中，应注重提高观测人员的专业素质和技能水平，加强观测设备的检测和维护工作，确保观测数据的准确性和可靠性。
03
工程测量案例分析
案例一：某高层建筑沉降观测
总结词
精确、细致、复杂
详细描述
该案例介绍了某高层建筑的沉降观测过程，包括布设基准点、安装仪器、获取数据等步骤。由于高层建筑的沉降观测对精度要求极高，因此需要采用高精度的仪器和细致的观测方法。同时，由于观测周期较长，需要持续跟踪和记录数据，以便及时发现问题并采取相应措施。
重点掌握新增规范的核心内容
新增规范的重点内容是核心章节和条款，需要重点掌握和理解。
难点解析
对于规范中的难点和复杂条款，需要花更多时间和精力去学习和理解，可以通过请教老师或同行来解决疑惑。
考试技巧与注意事项
01
熟悉题型和考试时间
在考试前，需要熟悉考试的题型和时间分配，以便更好地应对考试。
02
规范实施建议
培训与教育
加强工程测量人员的培训和教育，提高他们的技术水平和操作能力，确保能提供测量设备、技术和方法的指导和帮助，以保证测量工作的顺利进行和质量安全。

10.5 建筑物的变形观测

1、变形观测概述(1) 建筑物发生变形的原因1) 自然条件的变化2) 建筑物本身的荷重,建筑物的结构,型式及动荷载(2) 变形观测的精度要求及内容内容: 建筑物(构筑物)的沉降观测、倾斜观测、水平位移观测、裂缝观测和饶度观测等。

2、建筑物的沉降观测（1）沉降观测的意义在工业与民用建筑中，为了掌握建筑物的沉降情况，及时发现对建筑物不利的下沉现象，以便采取措施，保证建筑物安全使用，同时也为今后合理的设计提供资料，因此，在建筑物施工过程中和投入使用后，必须进行沉降观测。

下列建筑物和构筑物应进行系统的沉降观测：高层建筑物，重要厂房的柱基及主要设备基础，连续性生产和受震动较大的设备基础，工业炉(如炼钢的高炉等)，高大的构筑物(如水塔、烟囱等)，人工加固的地基，回填土，地下水位较高或大孔性土地基的建筑物等。

（2）观测点的布置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，这与建筑物的大小、荷重、基础形式和地质条件等有关。

一般来说，在民用建筑中，是沿房屋的周围每隔6—12m设立一点；另外，在房屋转角及沉降缝两侧也应布设观测点。

当房屋宽度大于15m时，还应在房屋内部纵轴线上和楼梯间布置观测点。

在工业厂房中，除承重墙及厂房转角处设立观测点外，在最容易沉降变形的地方，如设备基础、柱子基础、伸缩缝两旁、基础形式改变处、地质条件改变处等也应设立观测点。

高大圆形烟囱、水塔或配煤罐等，可在其周围或轴线上布置观测点。

观测点的标志形式：墙上观测点，钢筋混凝土拄上的观测点；基础上的观测点。

（3）观测方法1)水准点的布设建筑物的沉降观测是依据埋设在建筑物附近的水准点进行的，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。

它们埋在建筑物、构筑物基础压力影响范围以外；锻锤、轧钢机、铁路、公路等震动影响范围以外；离开地下管道至少5m；埋设深度至少要在冰冻线及地下水位变化范围以下0．5m。

水准点离开观测点不要太远(不应大于100m)，以便提高沉降观测的精度。

【2019年整理】变形观测讲课

11. 1建筑物变形观测概述高层建筑、重要厂房和大型设备基础在施工期间和使用初期，由于建筑物基础的地质构造不均匀、土壤的物理性质不同、大气温度变化、地基的塑性变形、地下水位季节性和周期性的变化、建筑物本身的荷重、建筑物的结构及动荷载的作用，引起基础及其四周地形变形，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。

这种变形在一定限度内应视为正常的现象，但如果超过了规定的限度，则会导致建筑物结构变形或开裂，影响其正常使用，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，在建筑物的施工和使用初期，必须要对其进行变形观测。

建筑物的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变形测量点的布设、变形观测的精度与频率。

变形测量点，宜分为基准点、工作基点和变形观测点。

其布设应符合下列要求：①每个工程至少应有三个稳固可靠的点作为基准点；②工作基点应选在比较稳定的位置。

对通视条件较好或观测项目较少的工程，可不设工作基点，在基准点上直接测定变形观测点；③变形观测点应设立在变形体上能反映变形特征的位置。

变形观测的精度要求，取决于某建筑物预计的允许变形值的大小和进行观测的目的，必须满足〈〈工程测量规范》的要求。

若为建筑物的安全监测，其观测中误差应小于允许变形值的1/10〜1/20;若是为了研究建筑物的变形过程和规律，则其中误差应比这个数值小得多，即精度要求要高得多。

通常以当时能达到的最高精度作为标准来进行观测。

但一般还是从工程实用出发，如对于钢筋混凝土结构、钢结构的大型连续生产的车间，通常要求观测工作能反映出1 mm的沉降量；对一般规模不大的厂房车间，要求能反映出 2 mm的沉降量。

工程测量技术课程教学课件：40建筑物变形观测

4．沉降观测的成果整理：（1）整理原始记录；（2）计算沉降量；（3）绘制沉降曲线
变形观测基本概念建筑物沉降观测建筑物倾斜观测建筑物裂缝观测建筑物位移观测
3. 施建筑物倾斜观测
基本定义和内容
用测量仪器来测定建筑物的基础和主体结构倾斜变化的工作，称为倾斜观测。 1.一般建筑物主体的倾斜观测； 2.建筑物基础倾斜观测； 3.圆形建（构）筑物主体的倾斜观测。
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。
主要工作有： 1．水准基点的布设； 2．沉降观测点的布设； 3．沉降观测； 4．沉降观测的成果整理。
变形观测基本概念建筑物沉降观测建筑物倾斜观测建筑物裂缝观测建筑物位移观测
2. 建筑物的沉降观测
4.2 白铁皮标志
（1）用两块白铁皮，一片取150mm×150mm的正方形，固定在裂缝的一侧。
（2）另一片为50mm×200mm的矩形，固定在裂缝的另一侧，使两块白铁皮的边缘相互平行，并使其中的一部分重叠。
（3）在两块白铁皮的表面，涂上红色油漆。（4）如果裂缝继续发展，两块白铁皮将逐渐拉开，露出正方形上，原被覆盖没有油漆的部分，其宽度即为裂缝加大的宽度，可用尺子量出。
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两种： 1．角度前方交会法； 2．基准线法。
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4. 建筑物裂缝观测
4.1 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），固定在裂缝的两侧。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。
变形观测基本概念建筑物沉降观测建筑物倾斜观测建筑物裂缝观测建筑物位移观测

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建筑物变形观测讲义讲课：马骉高工单位：东南大学交通学院时间：2009年9月变形观测概述一、变形观测发展概况工程建设，已经有数千年的历史了。

15世纪初，世界上首次变形观测。

19世纪初，人们开始对建筑物变形给以极大关切，一些国家开始对建筑物进行沉陷和水平位移观测，并成立了一些专业的研究机构。

我国目前也很重视对大型工程建筑物的变形观测。

目前国际、国内变形观测工作对象主要有：工程建筑物（包括高层建筑、工业与民用建筑、桥梁、隧道、水工建筑物、古建筑等）的变形；地壳变形等研究的主要课题有：变形观测方案的优化设计、对观测值的评价和筛选、变形测量结果的几何分析和变形原因的解释等。

下面简单介绍一下我国变形观测的发展情况。

1）变形观测的方法和手段目前国内变形观测的主要方法仍是常规的大地测量方法：即用经纬仪测角、用测距仪或铟钢尺测距、用精密水准仪测高。

二十世纪八十年代以来，新的观测方法不断出现：（1）利用地面摄影测量方法作变形观测。

（2）三维变形监测网已用于大坝变形观测。

（3）非大地测量方法和一些专用仪器也越来越多地应用在变形观测中。

（4）GPS技术在变形观测中的应用。

二、变形观测的一般问题1）工程建筑物变形观测的意义和目的由于各种因素的影响工程建筑物以及其设备的运营过程中，都会产生变形。

这种变形如果超过了规定的限度，就会影响建筑物的正常使用，严重时还会危及建筑物的安全。

因此，在工程建筑物的施工和运营期间，必须对它们进行变形观测。

一般来讲，建筑物变形主要是由两个方面的原因引起的。

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；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，也会引起建筑物的变形。

工程建筑物的变形按其类型来区分，可以分为相对静态变形和实时动态变形。

2）工程建筑物变形观测的内容变形观测的任务是周期性地对观测点进行重复观测，求得其在两个观测周期间的变化量。

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建筑物变形观测讲义
讲课：马骉高工
单位：东南大学交通学院
时间：2009年9月
变形观测概述
一、变形观测发展概况
工程建设，已经有数千年的历史了。

15世纪初，世界上首次变形观测。

19世纪初，人们开始对建筑物变形给以极大关切，一些国家开始对建筑物进行沉陷和水平位移观测，并成立了一些专业的研究机构。

我国目前也很重视对大型工程建筑物的变形观测。

下面简单介绍一下我国变形观测的发展情况。

1）变形观测的方法和手段
目前国内变形观测的主要方法仍是常规的大地测量方法：即用经纬仪测角、用测距仪或铟钢尺测距、用精密水准仪测高。

二十世纪八十年代以来，新的观测方法不断出现：（1）利用地面摄影测量方法作变形观测。

（2）三维变形监测网已用于大坝变形观测。

（3）非大地测量方法和一些专用仪器也越来越多地应用在变形观测中。

（4）GPS技术在变形观测中的应用。

二、变形观测的一般问题
1）工程建筑物变形观测的意义和目的
由于各种因素的影响工程建筑物以及其设备的运营过程中，都会产生变形。

这种变形如果超过了规定的限度，就会影响建筑物的正常使用，严重时还会危及建筑物的安全。

因此，在工程建筑物的施工和运营期间，必须对它们进行变形观测。

一般来讲，建筑物变形主要是由两个方面的原因引起的。

此外由于勘测、设计、施工以及运营管理工作做得不合理，也会引起建筑物的变形。

工程建筑物的变形按其类型来区分，可以分为相对静态变形和实时动态变形。

2）工程建筑物变形观测的内容
变形观测的任务是周期性地对观测点进行重复观测，求得其在两个观测周期间的变化量。

如果要求得瞬时变形，则应采用各种自动记录仪器记录其瞬时位置。

变形观测的内容，应根据建筑物的性质与地基情况来定，要求有明确的针对性，既要有重点，又要作全面考虑，以便能够正确反映建筑物的变化情况，达到监视建筑物的安全运营、了解其变形规律的目的。

变形观测的主要内容：
（1）沉降观测
（2）倾斜观测
（3）位移观测
（4）特殊变形观测（裂缝观测、日照变形观测、风振观测等）
例如：
工业与民用建筑物：对于基础而言，主要观测内容是不均匀沉陷。

对于建筑物本身来说，则主要是倾斜与裂缝观测。

对于工业企业、科学试验设施与军事设施中的各种工艺设备、导轨等，其主要观测内容是水平位移和垂直位移。

对于高大的塔式建筑物和高层房屋，还应观测其瞬时变形、可逆变形和扭转（即实时动态变形）。

3）变形观测的方法
至于工程建筑物变形观测的方法，要根据建筑物的性质、使用情况、观测精度、周围的环境以及对观测的要求来选定。

垂直位移：多采用精密水准测量、液体静力水准测量、微水准测量的方法进行观测。

水平位移：①对于建筑物主体倾斜观测，宜选用下列经纬仪观测法（如投点法、测水平角法、前方交会法等）；②建筑水平位移观测，当测量地面观测点在特定方向的位移时可使用视准线、激光准直、测边角等方法。

4）建筑物变形观测的精度
见表2-1～表2-3。

建筑变形测量的级别、精度指标及其适用范围表 2-1
建筑物的地基变形允许值表2-3
注: 1 本表数值为建筑物地基实际最终变形允许值；
2 有括号者仅适用于中压缩性土；
3 l 为相邻基的中心距离（mm）；Hg 为自室外地面起算的建筑物高度（m）；
4 倾斜指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值；
5 局部倾斜指砌体承重结构沿纵向6～ 10 内基础两点的沉降差与其距离的比值。

5）建筑沉降观测的等级划分及其精度要求
1. 建筑沉降观测的等级划分及其精度要求见表2-4
注：①观测点测站高差中误差，系指几何水准测量测站高差中误差或静力水准测量相临观测点相对高差中误差；
②沉降水准测量闭合差要求：一级小于0.3n mm，二级小于1.0n mm（其中n为测站数）
检测依据
《建筑变形测量规范》 JGJ 8 - 2007
《建筑地基基础设计规范》 GB50007 - 2002
《建筑物沉降观测方法》 DGJ32/J18 - 2006
《工程测量规范》 GB 50026 - 2007
2. 变形测量的精度等级确定原则
对一个实际工程，变形测量的精度等级应先根据各类建（构）筑物的变形允许值按表1-2和表1-3的规定进行估算，然后按以下原则确定：
（1）当仅给定单一变形允许值时，应按所估算的观测点精度选择相应的精度等级；
（2）当给定多个同类型变形允许值时，应分别估算观测点精度，并应根据其中最高精度选择相应的精度等级；
（3）当估算出的观测点精度低于表1-1中三级精度的要求时，宜采用三级精度；
（4）对于未规定或难以规定变形允许值的观测项目，可根据设计、施工的原则要求，参考同类或类似项目的经验，对照表1-1的规定，选取适宜的精度等级。

6）建筑物变形观测的频率
在施工过程中，频率应大些，一般有三天、七天、半月三种周期，到了竣工投产以后，频率可小一些，一般有一个月、两个月、三个月、半年及一年等不同的周期。

在施工期间也可以按荷载增加的过程进行观测，即从观测点埋设稳定后进行第一次观测，当荷载增加到25％时观测一次，以后每增加15％观测一次。

竣工后，一般第一年观测四次，第二年观测两次，以后每年一次。

在掌握了一定的规律或者变形稳定后，可减少观测次数。

这种根据日历计划（或荷载增加量）进行的变形观测称为正常情况下的系统观测。

7）当建筑变形观测中发生下列情况之一时，必须立即报告委托方，同时应及时增加观测次数或调整变形测量方案：
①变形量或变形速率出现异常变化；
②变形量达到或超出预警值；
③周边或开挖面出现塌陷，滑坡；
④建筑本身、周边建筑及地表出现异常；
⑤由于地震、暴雨、冻融等自然灾害引起的其他变形异常情况。

1.4 高精度的变形观测仪器
1）精密角度测量仪器－TC2003全站仪
TC2003全站仪是瑞士徕卡（Leica）公司生产的，其外
貌如图1-1所示。

整个仪器的结构可分成三大部分，即测角
系统、测距系统、测量数据处理系统。

这三部分系统的功能
的执行和控制，由附设在仪器内的电子控制主板、存储卡板
和马达控制板来完成。

为实现高精度的测量，TC2003全站仪采用了有别于其
它全站仪的许多独特先进技术，这些技术在进一步提高全站
仪的性能和品质方面，发挥了十分有效的作用。

此外，发展
了“开放的测量世界(OSW)”的新理念，即通过使用统一标
准的数据记录介质、接口和数据格式，把测量和数据处理系
统有机地结合起来，为仪器的互相兼容、数据的共享，创造
图2-1 TC2003全站仪
了条件。

TC2003全站仪在电子测角中，采用动态角度扫描系统，与其他测角系统相比，这是一个重大突破。

这种动态角度扫描系统可彻底消除度盘的分划误差和偏心误差，极大地提高了测角精度。

另外，测量仪器的竖轴倾斜误差，不能采用盘左、盘右取平均的方法加以消除，因此，TC2003附设有一些液体补偿器，在仪器粗略整平后，可以精确测出距严格整平时的偏离值，按相应计算公式对所测值进行改正，从而获得准确的测值。

TC2003全站仪的测距标称精度为±（1mm＋1ppm×D），测角精度为±0.5²。

它是目前世界上精度最高的全站仪之一，多用于精度要求很高的精密工程测量和变形测量。

图2-2 徕卡自动变形监测系统对九龙南线工程高速铁路做连续沉降监测
2）精密长度测量仪器－ME5000测距仪
在变形观测中，对距离测量的精度要求较高，同时，待测距离有长短，依靠传统的
仪器和手段已有不足，下面介绍一种精
密长度测量仪器－ME3000测距仪。

ME3000是瑞士克恩厂生产的高精
度光电测距仪，其测程为。