建筑物变形观测ppt课件
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建筑物变形观测
追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年12月25日星期 五上午2时42分 7秒02: 42:0720.12.25
严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020年12月 上午2时 42分20.12.2502:42December 25, 2020
作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2020年12月25日星期 五2时42分7秒02:42:0725 December 2020
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、构筑物的变形监测
监测成果
观测工作结束后，应提交下列成果： 1、 沉降观测成果表； 2、沉降观测点位分布图；
3、 v –t -s (沉降速度、时间、沉降量)曲线图； 4、 p -t -s (荷载、时间、沉降量)曲线图；
5、沉降观测分析报告。
沉降监测施测注意事项
使用的水准仪、水准标尺，在监测项目开始前应进行检验， 项目进行中也应定期检验。检验后应符合下列要求：
《中华人民共和国行业标准·建筑变形测量规程JGJ/T 8-97》规定：建筑物使用阶段的观测次数，应视地基土类 型和沉降速度大小而定。除有特殊要求者外，一般情况下， 可在第一年观测3～4次，第二年观测2~3次，第三年后每年 1次，直至稳定为止。观测期限一般不少于如下规定：砂土 地基2年，膨胀土地基3年，粘土地基5年，软土地基10年。 沉降是否进入稳定阶段，应由沉降量与时间关系曲线判定。 一般观测工程，若沉降速度小于0.01~0.04mm／d，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 确定。
各周期水准观测作业，还应符合下列要求： 1、应在标尺分划线呈像清晰和稳定的条件下进行观测。
不得在日出后或日落前约半小时、太阳中天前后、风力大 于四级、气温突变时以及标尺分划线的呈像跳动而难以照 准时进行观测。晴天观测时，应用测伞为仪器遮蔽阳光。
2、作业中应经常对水准仪及水准标尺的水准器和i角 进行检查。当发现观测成果出现异常情况并认为与仪器有 关时，应及时进行检验与校正。
lA
1 2
(LA
RA )
lB
1 2 (LB
RB )
u v
lA lB
2、工作基点与联系点布设的位置应视构网需要确定。 作为工作基点的水准点位置与邻近建筑物的距离不得小 于建筑物基础深度的1.5～2.0倍。工作基点与联系点也 可在稳定的永久性建筑物墙体或基础上设置。
工程测量建筑物变形观测
第38页/共42页
C、如果采用电子传感设备，可将观测点相对于垂线的微小位移 变换成电感输出，经放大后出电桥测定并显示各点的挠度值。
第39页/共42页
2 、裂缝观测
对建筑物产生的裂缝要进行位置、长度、宽度、深度和错距等 的定期观测。 常可分为以下两类： （1）土工建筑物裂缝观测 对于表面裂缝．可对全部裂缝或若干主要裂缝区的裂缝进行观 测。 在观测范围内，以土坝、土堤等建筑物的轴线为基准线，可按 堤坝桩号和距轴线的距离，画出坐标方格，逐格量测缝的分布 位置和沿走向的长度，裂缝宽度可在两侧设带钉头的小木桩作 标点进行量测。裂缝错距可用刻度尺直接员测。裂缝深度，可 选定若干适当位置，进行坑探、槽探或井探。探测前，最好从 缝口灌入石灰水，以便观察缝迹。
第32页/共42页
1、几何水准测量法
第33页/共42页
水准测量作业应按照国家规范的具体要求严格执行。仪器校验； 应按照规范要求的观测程序和限差要求进行观测和检验。
在水难测量作业过程中，还应注意以下几个问题：
（1）三等以上水准测量应往返观测，其观测顺序为： 往测；奇数站，后一前一前一后；偶数站，前一后一后—前。 返测：奇数站，前一后一后一前；偶数站，后一前一前一后。
***其表现形第2式1页/共为42页 在不同时期平 面坐标或距离的变化。建筑物水
水平位移观测的方法常规的有: 地面控制测量方法，如导线测量、前方交会法等；也有各
专用方法，如基准线法，正、倒垂线法等。对于各种不同的 方法，其测点与工作基点及其标志布设都有专门的要求。通 常以测量规范为准.
第22页/共42页
桥梁墩台的变形观测主要包括两方面： 各墩台的垂直位移观测：主要包括墩台特征位置的垂直位移和沿桥轴线 方向(或垂直于桥轴线方向)的倾斜观测； 各墩台的水平位移观测：其中各墩台在上、下游的水平位移观测称为横 向位移观测，各墩台沿桥轴线方向的水平位移观测称为纵向位移观测。 两者中，以横向位移观测更为重要。
C、如果采用电子传感设备，可将观测点相对于垂线的微小位移 变换成电感输出，经放大后出电桥测定并显示各点的挠度值。
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2 、裂缝观测
对建筑物产生的裂缝要进行位置、长度、宽度、深度和错距等 的定期观测。 常可分为以下两类： （1）土工建筑物裂缝观测 对于表面裂缝．可对全部裂缝或若干主要裂缝区的裂缝进行观 测。 在观测范围内，以土坝、土堤等建筑物的轴线为基准线，可按 堤坝桩号和距轴线的距离，画出坐标方格，逐格量测缝的分布 位置和沿走向的长度，裂缝宽度可在两侧设带钉头的小木桩作 标点进行量测。裂缝错距可用刻度尺直接员测。裂缝深度，可 选定若干适当位置，进行坑探、槽探或井探。探测前，最好从 缝口灌入石灰水，以便观察缝迹。
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1、几何水准测量法
第33页/共42页
水准测量作业应按照国家规范的具体要求严格执行。仪器校验； 应按照规范要求的观测程序和限差要求进行观测和检验。
在水难测量作业过程中，还应注意以下几个问题：
（1）三等以上水准测量应往返观测，其观测顺序为： 往测；奇数站，后一前一前一后；偶数站，前一后一后—前。 返测：奇数站，前一后一后一前；偶数站，后一前一前一后。
***其表现形第2式1页/共为42页 在不同时期平 面坐标或距离的变化。建筑物水
水平位移观测的方法常规的有: 地面控制测量方法，如导线测量、前方交会法等；也有各
专用方法，如基准线法，正、倒垂线法等。对于各种不同的 方法，其测点与工作基点及其标志布设都有专门的要求。通 常以测量规范为准.
第22页/共42页
桥梁墩台的变形观测主要包括两方面： 各墩台的垂直位移观测：主要包括墩台特征位置的垂直位移和沿桥轴线 方向(或垂直于桥轴线方向)的倾斜观测； 各墩台的水平位移观测：其中各墩台在上、下游的水平位移观测称为横 向位移观测，各墩台沿桥轴线方向的水平位移观测称为纵向位移观测。 两者中，以横向位移观测更为重要。
建筑工程施工测量学习情境六建筑物变形观测
白铁板
二、水平位移观测
常用方法有 测角前方交会 测角后方交会 极坐标法 导线法 视准线法 引张线法等
学习情境六 建筑物变形观测
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测角前方交会
基准点：A与B
观测量：角度a与β 求点P 的平面坐标
学习情境六 建筑物变形观测
xp
xA
cot xB cot
cot cot
每周期观测后，应及时对观测资料进行整理，计算观测点的沉降量、
沉降差以及本周期平均沉降量和沉降速度。
国家共享型教学资源库
学习情境六 建筑物变形观测 四、观测时间、方法、精度要求和成果
施工过程中，一般在增加较大荷重前后，如基础浇灌、回填土、安装 柱子和屋架、砌筑砖墙、安装吊车、设备运转等都要进行沉降观测。 当基础附近地面荷重突然增加，周围大量积水及暴雨后，或周围大量 挖方等均应观测，施工中如中途停工时间较长，应在停工时及复工前 进行观测。
岩层水准基点标石(单位:cm)
深埋双金属管水准基点标石(单位:mm)
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学习情境六 建筑物变形观测
深埋钢管水准基点标石(单位:cm)
混凝土基本水准标石(单位:cm)
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学习情境六 建筑物变形观测
浅埋钢管水准基点标石
混凝土普通水准标石(单位:cm)
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学习情境六 建筑物变形观测
水平控制网
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GPS 监 测 网
基准点1
学习情境六 建筑物变形观测
基准点2
GPS4 GPS3 GPS2 GPS1
国家共享型教学资源库
学习情境六 建筑物变形观测
学习单元二 建筑物沉降观测
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
基坑和建筑变形监测规范标准[详] PPT
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大家好
三、位移观测《建筑变形测量规范》
9
大家好
三、位移观测《建筑变形测量规范》
10
由前面的计算可以看出，测角误差导致的偏差值随着距离增大 成正比增大，而距离误差变化较小。
同时结合测量经验可以得出，为了降低角度误差必须严格对中 棱镜，同时调整测量温度以控制测距误差。
由测角产生的误差对结果影响较大，在测距200m时，照准棱镜 时若角度产生5″左右偏差，通常测距不会有太大影响，但是角 度产生的偏距将可达5mm。
等级 一等 二等 三等 四等
相邻基准点的 点位中误差
(mm) 1.5
3.0
6.0
12.0
平均边长 L(m)
≤300 ≤200 ≤400 ≤200 ≤450 ≤350
≤600
测角 中误差(″)
0.7 1.0 1.0 1.8 1.8 2.5
2.5
水平角测回数
1″级仪器 2″级仪器
12
—
9
—
9
—
6
9
6
9
4
大家好
二、监测项目
5
基坑工程变形监测项目 ➢ 巡视检查： ➢ 支护结构：成型质量、止水结构有无开裂、渗
水、基坑有无涌土、流砂、管涌等； ➢ 施工工况：基坑开挖分段长度及分层厚度是否
与设计要求一致，有无超长、超深开挖，基坑 周边堆载情况，有无超堆荷载； ➢ 基坑周边环境：地下管道完整性，周边建筑物 有无裂缝，周边道路有无裂缝，临近基坑周边 施工情况。
大家好
五、监测要求——观测频次
19
基坑监测项目的监测频次应根据其施工工况，按下表确定，并 满足设计要求，当监测数据变化较大或者速率加快，监测值达 到或接近报警值、遇不良天气状况，存在勘察未发现的不良地 层，或出现其他影响基坑及周边环境安全的异常情况，应适当 加密。
三、位移观测《建筑变形测量规范》
9
大家好
三、位移观测《建筑变形测量规范》
10
由前面的计算可以看出，测角误差导致的偏差值随着距离增大 成正比增大，而距离误差变化较小。
同时结合测量经验可以得出，为了降低角度误差必须严格对中 棱镜，同时调整测量温度以控制测距误差。
由测角产生的误差对结果影响较大，在测距200m时，照准棱镜 时若角度产生5″左右偏差，通常测距不会有太大影响，但是角 度产生的偏距将可达5mm。
等级 一等 二等 三等 四等
相邻基准点的 点位中误差
(mm) 1.5
3.0
6.0
12.0
平均边长 L(m)
≤300 ≤200 ≤400 ≤200 ≤450 ≤350
≤600
测角 中误差(″)
0.7 1.0 1.0 1.8 1.8 2.5
2.5
水平角测回数
1″级仪器 2″级仪器
12
—
9
—
9
—
6
9
6
9
4
大家好
二、监测项目
5
基坑工程变形监测项目 ➢ 巡视检查： ➢ 支护结构：成型质量、止水结构有无开裂、渗
水、基坑有无涌土、流砂、管涌等； ➢ 施工工况：基坑开挖分段长度及分层厚度是否
与设计要求一致，有无超长、超深开挖，基坑 周边堆载情况，有无超堆荷载； ➢ 基坑周边环境：地下管道完整性，周边建筑物 有无裂缝，周边道路有无裂缝，临近基坑周边 施工情况。
大家好
五、监测要求——观测频次
19
基坑监测项目的监测频次应根据其施工工况，按下表确定，并 满足设计要求，当监测数据变化较大或者速率加快，监测值达 到或接近报警值、遇不良天气状况，存在勘察未发现的不良地 层，或出现其他影响基坑及周边环境安全的异常情况，应适当 加密。
14章工程建筑物变形观测
1
7.5935
7.5863
7.5842
2
7.2050
7.1984
7.1975
3
6.9905
6.9797
6.9768
4
7.3871
7.3800
7.3774
•
建筑物某一断面上的沉降线图
• 建筑物垂直位移
•
•
沉降量
日期
• 成果解释 • 需要多学科的知识，解释与变形的目的 有关系。 • 环境、交通、安全方面的监测； • 在不同荷载下，检验验证； • 根据岩土力学性质建立物理力学模型； • 工程整治的效果怎样； • 对地球物理或物理假设进行验证； • 对工程建筑物进行监测和检验； • 采取建筑措施后做建筑物的安全证明。
变形概述
变形监测的意义和变形的分类 分类：自身变形 刚体变形 静态变形 动态变形 长周期变形 短周期变形
END
护盖
• 钢管标志
• 平峒标志
• 2.观测点的标志与设置
• 土基标石
二、沉陷观测
• • • • • 用水准测量的方法； 路线要形成闭合形状； 视线不大于25m； 一个测站可有几个前视点； 同人、同仪器、同地点、同时间段观测。
• • • • •
1.基准点观测 左、右岸连成水准网； 按一等水准观测； 由水准基点到工作基点的观测每年1-2次 精度估算： 1 M 4n R
• ！！！
• １９９９年１月４日傍晚６时５０分， 位于重庆市区８９公里的重庆市綦江县 城古南镇，一座跨越綦河的人行大桥 “虹桥”发生了整体垮塌，致使４０人 死亡，１４人受伤，直接经济损失６０ ０余万元。血的事故，令世人震惊。
• ！！！ • ５月１６日１０时４９分左右， 位于甘肃岷县县城以北５００米 处，始建于１９７４年的省道３ ０６线北门洮河大桥突然全部垮 塌。
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如何测定倾斜度?
1、测量水平角法
2、经纬仪投点法
i a H
如何测定倾斜度?
3、几何水准测量法
4、液体静力水准测量法
（二）挠度观测
1.挠度观测内容 挠度观测包括建筑物基础和建筑物主体以及独立构筑物 （如独立墙、柱等）的挠度观测，应按一定周期分别测 定其挠度值及挠曲程度。
2.挠度观测的精度 3.提交成果； （1）挠度观测点位布置图； （2）观测成果表与计算资料； （3）挠度曲线图； （4）观测成果分析说明资料。
（一）建筑物倾斜的原因
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
建筑物高度（m） ≤24 24~60 60~100
倾斜容许值（mm） 4
3
2
高耸结构基础的倾斜容许值
＞100 1.5
建筑物高度（m） ≤20
倾斜容许值
8
（mm）
20~50 50~100 100~150 150~200 200~250
如何实施变形监测?
五、变形监测的实施
在变形体表面及四周布设变形监测控制网， 利用测量专用仪器和特定的测量方法对变形体在 运动中的空间和时间域内进行周期性的重复观测。
学习子情境3 建筑物水平位移监测 传统测量方法
学习子情境3 建筑物水平位移监测
一、前方交会法
A2 A1
A3
B2
B3
B1
B8
γ3
γ8
E
F
xpxAcoc tx o Bc tc oo ty tA X yB Yp-YA
ypy 拱A 坝co c to y B c tco o tx tAxB
α
α α
Xp-XA
G
A
C
x x x D 图p13-19 拱 p2坝变形p观 1 测图
ypyp2 yp1
（三）裂缝观测
1.裂缝观测内容 建筑物发生裂缝时，为了解其现状及其变化情况，应该 进行裂缝观测。根据观测资料分析其产生裂缝的原因和 它对建筑物安全的影响，及时地采取有效措施加以处理
2.提交成果 （1）裂缝分布位置图； （2）裂缝观测成果表； （3）观测成果分析说明资料； （4）当建筑物裂缝和基础沉降同时观测时，可选择典
倾斜位移值分量。 3）计算倾斜位移量△和建筑物的高度H 。 4）根据下面公式计算倾斜度
【技能训练16】建筑物倾斜观测
什么是变形监测?
三、变形监测的定义 对监视的对象或物体（简称变形体，如桥梁、
大坝、电视塔、地铁站 ）进行测量，以确定其空 间位置随时间的变化特征。
变形监测什么项目?
四、变形监测的主要项目
不同建筑物的变形监测相同吗?
四、变形监测的主要项目 变形监测的内容应根据建筑物的性质和地基情
况来定。要有明确的针对性，既要有重点，又要 全面考虑。
O 图13-20 角度前
学习子情境3 建筑物水平位移监测
二、精密导线法
此方法常用于非直线建筑物——如曲线型建筑物的位移测量
1
A
b
β1
2
n-1
n
B
βn
bn
采用无定向导线——利用A、B连线为x轴假定坐标系。
学习子情境3 建筑物水平位移监测
三、准直测量法——新技术
光学准直 测小角度法、活动觇牌法 激光准直 机械准直
建筑物变形监测
：Distoration Monitoring of Engineering Architecture
学习子情境1变形监测概述
什么是变形?
一、变形的定义
变形体在各种荷载作用 下，其形状、大小及位置在 时间域和空间域中的变化。
正常的变形 ---变形体的 变形在允许的范围内
异常的变形 ---超出允许 值，则可能引发灾害。
意大利比莎斜塔
为什么会产生变形?
二、产生变形的原因
勘察 设计 施工 使用 失误
建筑物特点 建筑物在工程建设中 建筑物沉降
建筑物位移
建筑物挠曲 工程地质复杂 建筑物在使用过程中 建筑物倾斜
建筑物裂缝
外界环境变化
建筑物高大 建筑物荷载大 建筑物体形复杂 建筑物荷载不均匀
沙质土 淤泥 冻土
地下水位变化 大气温度变化 外界风力变化 地震破坏 其它外力
6
5
4
3
2
什么是倾斜观测?
（二）倾斜观测的内容
建筑物主体倾斜观测，应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。
对具有刚性建筑物的整体倾斜（经纬仪投影法、 观测水平角法），亦可通过测量顶面或基础的相对 沉降间接测定（几何水准测量法、液体静力水准测 量法）。
学习子情境3 建筑物水平位移监测
பைடு நூலகம்
三、准直测量法——新技术
光学准直
激光准直
激光经纬仪准直法、波带板激光准直法
C′
机械准直
C
lc
A
Sc
B
L
图13-13 偏离值计算
图 13-10 波 带 板 激 光 准 直 测 量
学习子情境3 建筑物水平位移监测
三、准直测量法——新技术
光学准直
激光准直
机械准直——引张线法
型剖面绘制两者的关系曲线。
（四）日照变形观测
1.日照变形观测的内容 日照变形观测应在高耸建筑物或单柱（独立高柱）受强 阳光照射或辐射的过程中进行，应测定建筑物或单柱上 部由于向阳面与背阳面温差引起的偏移及其变化规律
2.日照变形观测的时间 3.日照变形观测的方法 4.提交成果 （1）日照变形观测点位布置图； （2）观测成果表； （3）日照变形曲线图（见图6-29）； （4）观测成果分析说明资料。
目镜 内测管 调节螺圈
钢丝
外套筒 物镜 进光孔
5678
01
b a
测微分划线 34
标尺分划线
a)
b)
图13-16 引张线读数
学习子情境2：建筑物沉降变形监测
如何测定垂直位移?
1、变形点观测
如何测定垂直位移?
2、变形点观测
如何测定垂直位移?
如何测定垂直位移?
学习子情境4 其它变形监测 一、倾斜观测
【技能训练16】建筑物倾斜观测
1．技能训练目标 1）掌握建筑物倾斜观测的目的和意义。 2）掌握建筑物主体倾斜观测的方法和过程。 3）学会计算建筑物主体的倾斜度。 2．技能训练仪器工具 J2经纬仪两台，经纬仪脚架2个，钢尺一把，记录板一块。 3．实训步骤 1）利用经纬仪在两个互相垂直的方向上进行交会投点。 2）将建筑物向外倾斜的一个上部角点投影至平地，直接量取其与下部角点的