1、第十一章 變形監測一、變形測量概述1、建筑物變形的原因案例教學：以比薩斜塔的案例講授2、變形觀測的特點l 測量精度高：一般位置精度為1mm，相對精度1ppm。 l 重復觀測：測量時間跨度大，觀測時間和重復周期取決于觀測目的、變形量量大小和速度。 l 嚴密數據處理方法：數據量大，變形量小，變形原因復雜。 l 變形資料提供快和準確。3、變形測量的內容l 內部監測：（1）內部應力、應變監測；（2）動力特性監測；（3）加速度監測l 外部監測；（1）沉降監測；（2）位移監測；（3）傾斜監測；（4）裂縫監測撓度監測4、外部變形觀測基本方法采用常規大地測量方法：l 水準測量 l 三角高程測量 l 三角（邊）

2、測量，交會測量 l 導線測量 l 全站儀自動跟蹤測量5、建筑物變形觀測1）、建筑物的變形主要包括三個方面：沉降、水平位移和傾斜。2）、變形觀測就是用測量的手段，觀測建筑物沉降、水平位移和傾斜的變化量，并通過一定時間段的變化量，確定建筑物的變形趨勢，以利采取相應措施。6、建筑物變形測量的等級與精度二、 建筑物沉降觀測建筑物沉降原因；在荷載影響下，建筑基礎下土層的壓縮是逐步實現的，因此，基礎的沉降量亦是逐漸增加的。一般認為，建筑在砂土類土層上的建筑物，其沉降在施工期間已完成大部分；而建筑在粘土類土層上的建筑物，其沉降在施工期間只完成了一部分。課堂討論：不同土層上建筑物沉降過程。討論要點：不同類土層

3、上建筑物沉降過程的典型曲線。由圖可知，對于砂性土層上的建筑，基礎的沉降過程可分為四個階段：第一階段是在施工期間，隨著地基上荷載的增加，沉降速度很大，年沉降量達20-70mm；到第二階段，沉降速度就顯著地變慢，年沉降量大約為20mm；第三階段為平穩下沉階段，其速度大約為每年1-2mm ；第四階段沉降曲線幾乎是水平的，也就是說到了沉降停止的階段。相反，粘性土地基上的建筑物，其沉降會有一個快速發展逐漸收斂的緩慢過程。因此，變形監測應貫串整個興建工程建筑物的全過程，即建筑之前、之中及運營期間。1、高程基準點和沉降觀測點的設置1）、基準點布設（1）點位穩固，在沉降變形區以外；（2）不宜過遠，通常一站能引

4、測到觀測點；（3）每個工地設置23個，以便檢核；（4）一般需要與國家水準點聯測，獲得絕對高程；（5）凍土地區應埋深至凍土線以下0.5米處。2）、觀測點布設（1）建筑物的四角、大轉角處及沿外墻每1015m處或每隔23根柱基上。（2）高低層建筑物、新舊建筑物、縱橫墻等交接處的兩側。（3）建筑物裂縫和沉降縫兩側、基礎埋深相差懸殊處、人工地基與天然地基接壤處、不同結構的分界處及填挖方分界處。（4）寬度大于等于15m或小于15m而地質復雜以及膨脹土地區的建筑物承重內隔墻中部設內墻點，在室內地面中心及四周設地面點。（5）鄰近堆置重物處、受振動有顯著影響的部位及基礎下的暗溝處。（6）框架結構建筑物的每個或部

5、分柱基上或沿縱橫軸線設點。（7）片筏基礎、箱型基礎底板或接近基礎的結構部分之四角處及其中部位置。（8）重型設備基礎和動力設備基礎的四角、基礎型式或埋深改變處以及地質條件變化處兩側。案例教學：以建筑物觀測點選擇案例講授（9）電視塔、煙囪、水塔、油罐、煉油塔、高爐等高聳構筑物，沿周邊在與基礎軸線相交的對稱位置上布點，點數不少于4個。2、沉降觀測的時間、方法和精度要求1）、觀測周期與時間（1）建筑物施工階段的觀測，應隨施工進度及時進行。（2）在觀測過程中，如有基礎附近地面荷載突然增減、基礎四周大量積水、長時間連續降雨等情況，均應及時增加觀測次數。（3）建筑物使用階段的觀測次數，應視地基土類型和沉降速

6、度大小而定。2）、觀測方法與精度觀測精度須使用DS1級精密水準儀及銦鋼帶精密水準尺，沉降數據報至1mm0.1mm。3、沉降觀測的成果整理1）、沉降觀測成果內容 （1）基準點與沉降點的點位分布圖； （2）沉降觀測日報表(當次觀測結果)； （3）沉降觀測匯總表； （4）沉降曲線圖； （5）沉降觀測總結報告(一個階段觀測全部結束)。2）、沉降觀測成果整理（1）每次觀測成果精度應符合要求。（2）每次觀測成果須及時上報(上報“本次沉降”與“累計沉降”數據)，當沉降變化異常時，工程施工及時采取措施。三、其他變形測量1、傾斜觀測1）、基礎傾斜觀測傾斜度i=h/L2）、上部傾斜觀測通常采用直接觀測法：掛垂球法

7、、經緯儀(全站儀)垂直投影法（1）在兩互相垂直方向上設置上兩觀測點M、P（2）距離建筑物大于其高處放置經緯儀（3）盤左盤右取中測設M、P向下投影點N、Q，測出M、P的豎直角 （4）相隔一段時間后，在原固定測站上，盤左盤右取中測設M、P向下投影點N 、Q ，量取N 至N點A 和B，則：2、位移測量1、基準點上觀測法瞄準測點的視線方向必須與測點的位移方向基本垂直。精度要求較高時，可在A點建立觀測墩，以消除對中誤差。2、位移點上觀測法3、梁、板、屋架撓度測量1、拉鐵絲法2、水準儀測量：將標桿分別垂直立于梁、板等構件兩端和跨中，通過水準儀測出同一水準高度時標桿上的讀數， 至少測三次，求平均數4、屋架的

8、傾斜變位測量教師點評：（二）專任教師點評通過這次項目實施過程，重點加強這幾方面的學習：1、水準基準點布設 （1）水準基點不應少于3個；對于小測區，當確認點位穩定可靠時可少于3個，但連同工作基點不得少于3個。水準基點的標石，應埋設在基巖層或原狀土層中。在建筑區內，點位與鄰近建筑物的距離應大于建筑物基礎最大寬度的2倍，其標石埋深應大于鄰近建筑物基礎的深度。（2）工作基點與聯系點布設的位置應視構網需要確定。作為工作基點的水準點位置與鄰近建筑物的距離不得小于建筑物基礎深度的1.52.0倍。工作基點與聯系點也可在穩定的永久性建筑物墻體或基礎上設置。（3）各類水準點應避開交通干道、地下管線、倉庫堆棧、水源

9、地、河岸、松軟填土、滑坡地段、機器振動區以及其他能使標石、標志易遭腐蝕和破壞的地點。2、沉降觀測點布設 （1）建筑物的四角、大轉角處及沿外墻每1015m處或每隔23根柱基上。（2）高低層建筑物、新舊建筑物、縱橫墻等交接處的兩側。（3）建筑物裂縫和沉降縫兩側、基礎埋深相差懸殊處、人工地基與天然地基接壤處、不同結構的分界處及填挖方分界處。（4）寬度大于等于15m或小于15m而地質復雜以及膨脹土地區的建筑物承重內隔墻中部設內墻點，在室內地面中心及四周設地面點。（5）鄰近堆置重物處、受振動有顯著影響的部位及基礎下的暗溝處。（6）框架結構建筑物的每個或部分柱基上或沿縱橫軸線設點。（7）片筏基礎、箱型基礎

10、底板或接近基礎的結構部分之四角處及其中部位置。（8）重型設備基礎和動力設備基礎的四角、基礎型式或埋深改變處以及地質條件變化處兩側。（9）電視塔、煙囪、水塔、油罐、煉油塔、高爐等高聳構筑物，沿周邊在與基礎軸線相交的對稱位置上布點，點數不少于4個。3、沉降觀測的周期和時間 （1）建筑物施工階段的觀測，應隨施工進度及時進行。一般建筑，可在基礎完工后或地下室施工完成后開始觀測。大型、高層建筑，可在基礎墊層或基礎底部完成后開始觀測。觀測次數與間隔時間應視地基與加荷情況而定。民用建筑可每加高15層觀測一次：工業建筑可按不同施工階段(如回填基坑、安裝柱子和屋架、砌筑墻體、設備安裝等)分別進行觀測。如建筑物均勻增高，應至少在增加荷載的25、50、75和100時各測一次。施工過程中如暫時停工，在停工時及重新開工時應各觀測一次。停工期間，可每隔23個月觀測一次。（2）在觀測過程中，如有基礎附近地面荷載突然增減、基礎四周大量積水、長時間連續降雨等情況，均應及時增加觀測次數。當建筑物突然發生大量沉降、不均勻沉降或嚴重裂縫時，應立即進行逐日甚至一天數次的連續觀測。（3）建筑物使用階段的觀測次數，應視地基土類型和沉降速度大小而定。除有特殊要求者外，