1、變形測量培訓手冊一、目的監視工程建筑物（或基坑）的動態變化和工作情況，在發現不正常現象時，應及時分析原因，采取措施，防止事故發生；并改善運營方式，以保證安全。其次，通過在施工和運營期間對工程建筑物原體進行觀測，分析研究，可以驗證地基與基礎的計算方法、工程結構的設計方法，對不同的地基和工程結構規定合理的允許沉陷與變形的數值，為工程建筑物的設計、施工、管理和科學研究工作提供資料。二、定義1、建筑變形(construction deformation)包括沉降和位移。其中沉降觀測(settlement observation)在高程控制網的基礎上進行，位移觀測(displacement observ

2、ation)在平面控制網的基礎上進行。2、建筑變形：建筑的地基、基礎、上部結構及其場地受各種作用力而產生的形狀或位置變化現象。3、建筑變形測量：對建筑的地基、基礎、上部結構及其場地受各種作用力而產生的形狀或位置變化進行觀測，并對觀測結果進行處理和分析的工作。4、沉降：建筑地基、基礎及地面在荷載作用下產生的豎向移動，包括下沉和上升。其下沉或上升值稱為沉降量。5、基準點：為進行變形測量而布設的穩定的、需長期保存的測量控制點。6、工作基點：為直接觀測變形點而在現場布設的相對穩定的測量控制點。7、觀測點：布設在建筑地基、基礎、場地及上部結構的敏感位置上能反映其變形特征的測量點，亦稱變形點。8、變形速率

3、： 單位時間的變形量。9、觀測周期：前后兩次變形觀測的時間間隔。10、監測點：直接或間接設置在監測對象上并能反映其變化特征的觀測點。11、建筑基坑：為進行建（構）筑物基礎、地下建（構）筑物施工所開挖形成的地面以下空間。12、監測報警值：為保證建筑基坑及周邊環境安全，對監測對象可能出現異常、危險所設定的警戒值。13、監測頻率：單位時間內的監測次數。三、基本規定1、建筑變形測量的平面坐標系統和高程系統宜采用國家平面坐標系統和高程系統或所在地方使用的平面坐標系統和高程系統，也可采用獨立系統。當采用獨立系統時，必須在技術設計書和技術報告書中明確說明。2、建筑變形測量工作開始前，應根據建筑地基

4、基礎設計的等級和要求、變形類型、測量目的、任務要求以及測區條件進行施測方案設計，確定變形測量的內容、精度級別、基準點與變形點布設方案、觀測周期、儀器設備及檢定要求、觀測與數據處理方法、提交成果內容等，編寫技術設計書或施測方案。四、變形控制測量1、一般規定（1）建筑變形測量基準點和工作基點的設置應符合下列規定：建筑沉降觀測應設置高程基準點；建筑位移和特殊變形觀測應設置平面基準點，必要時應設置高程基準點；當基準點離所測建筑距離較遠致使變形測量作業不方便時，宜設置工作基點。（2）變形測量的基準點應設置在變形區域以外、位置穩定、易于長期保存的地方，并應定期復測。復測周期應視基準點所在位置的穩定情況確定

5、，在建筑施工過程中宜12月復測一次，點位穩定后宜每季度或每半年復測一次。當觀測點變形測量成果出現異常，或當測區受到地震、洪水、爆破等外界因素影響時，應及時進行復測。（3）變形測量基準點的標石、標志埋設后，應達到穩定后方可開始觀測。穩定期應根據觀測要求與地質條件確定，不宜少于15d。（4）當有工作基點時，每期變形觀測時均應將其與基準點進行聯測，然后再對觀測點進行觀測。（5）變形控制測量的精度級別應不低于沉降或位移觀測的精度級別。2、高程基準點的布設與測量（1）特級沉降觀測的高程基準點數不應少于4個；其他級別沉降觀測的高程基準點數不應少于3個。高程工作基點可根據需要設置。基準點和工作基點應形成閉合

6、環或形成由附合路線構成的結點網。（2）高程基準點和工作基點位置的選擇應符合下列規定：高程基準點和工作基點應避開交通干道主路、地下管線、倉庫堆棧、水源地、河岸、松軟填土、滑坡地段、機器振動區以及其他可能使標石、標志易遭腐蝕和破壞的地方；高程基準點應選設在變形影響范圍以外且穩定、易于長期保存的地方。在建筑區內，其點位與鄰近建筑的距離應大于建筑基礎最大寬度的2倍，其標石埋深應大于鄰近建筑基礎的深度。高程基準點也可選擇在基礎深且穩定的建筑上；高程基準點、工作基點之間宜便于進行水準測量。當使用電磁波測距三角高程測量方法進行觀測時，宜使各點周圍的地形條件一致。當使用靜力水準測量方法進行沉降觀測時，用于聯測

7、觀測點的工作基點宜與沉降觀測點設在同一高程面上，偏差不應超過±1cm。當不能滿足這一要求時，應設置上下高程不同但位置垂直對應的輔助點傳遞高程。（3）高程基準點和工作基點標石、標志的選型應符合下列規定：高程基準點的標石應埋設在基巖層或原狀土層中，可根據點位所在處的不同地質條件，選埋基巖水準基點標石、深埋雙金屬管水準基點標石、深埋鋼管水準基點標石、混凝土基本水準標石。在基巖壁或穩固的建筑上也可埋設墻上水準標志；高程工作基點的標石可按點位的不同要求，選用淺埋鋼管水準標石、混凝土普通水準標石或墻上水準標志等；3、平面基準點的布設與測量（1）平面基準點、工作基點的布設應符合下列規定：各級別位移

8、觀測的基準點(含方位定向點)不應少于3個，工作基點可根據需要設置；基準點、工作基點應便于檢核校驗；（2）平面基準點、工作基點標志的形式及埋設應符合下列規定：對特級、一級位移觀測的平面基準點、工作基點，應建造具有強制對中裝置的觀測墩或埋設專門觀測標石，強制對中裝置的對中誤差不應超過土01mm；照準標志應具有明顯的幾何中心或軸線，并應符合圖像反差大、圖案對稱、相位差小和本身不變形等要求。根據點位不同情況，可選用重力平衡球式標、旋人式桿狀標、直插式覘牌、屋頂標和墻上標等形式的標志。對用作平面基準點的深埋式標志、兼作高程基準的標石和標志以及特殊土地區或有特殊要求的標石、標志及其埋設應另行設計。（3）平

9、面控制網精度要求平面控制網技術要求級別平均邊長（m）角度中誤差（）邊長中誤差（mm）最弱邊邊長相對中誤差一級200±1.0±1.01：200000二級300±1.5±3.01：100000三級500±2.5±10.01：500004、水準測量采用水準測量方法進行各級高程控制測量或沉降觀測水準觀測的視線長度、前后視距差和視線高（m）級別視線長度前后視距差前后視距差累積視線高度特級100.30.50.8一級300.71.00.5二級502.03.00.3三級755.08.00.2水準觀測的限差（mm）級別基輔分劃讀數之差基輔分劃所測高差之

10、差往返較差及附合或環線閉合差單程雙測站所測高差較差檢測已測測段高差之差特級0.150.20.10.070.15一級0.30.50.30.20.45二級0.50.71.0 0.71.5 水準觀測作業應符合下列要求： 應在標尺分劃線成像清晰和穩定的條件下進行觀測。不得在日出后或日落前約半小時、太陽中天前后、風力大于四級、氣溫突變時以及標尺分劃線的成像跳動而難以照準時進行觀測。陰天可全天觀測；觀測前半小時，應將儀器置于露天陰影下，使儀器與外界氣溫趨于一致。設站時，應用測傘遮蔽陽光。使用數字水準儀前，還應進行預熱；使用數字水準儀，應避免望遠鏡直接對著太陽，并避免視線被遮擋。儀器應在其生產廠家規定的溫度

11、范圍內工作。振動源造成的振動消失后，才能啟動測量鍵。當地面振動較大時，應隨時增加重復測量次數；每測段往測與返測的測站數均應為偶數，否則應加入標尺零點差改正。由往測轉向返測時，兩標尺應互換位置，并應重新整置儀器。在同一測站上觀測時，不得兩次調焦。轉動儀器的傾斜螺旋和測微鼓時，其最后旋轉方向，均應為旋進；對各周期觀測過程中發現的相鄰觀測點高差變動跡象、地質地貌異常、附近建筑基礎和墻體裂縫等情況，應做好記錄，并畫草圖。5、水平角觀測各級水平角觀測的技術要求應符合下列規定：水平角觀測宜采用方向觀測法，當方向數不多于3個時，可不歸零；特級、一級網點亦可采用全組合測角法。導線測量中，當導線點上只有兩個方向

12、時，應按左、右角觀測；當導線點上多于兩個方向時，應按方向法觀測；各級別水平角觀測的限差應符合下列要求：方向觀測法觀測限差儀器類型兩次照準目標讀數差半測回歸零差一測回內2C互差同一方向值各測回互差DJ052353DJ14595DJ268138全組合測角法觀測的限差儀器類型兩次照準目標讀書差上下半測回角值互差同一方向值各測回互差DJ05233DJ1465DJ26108水平角觀測作業應符合下列要求： 使用的儀器設備在項目開始前應進行檢驗，項目進行中也應定期檢驗； 觀測應在通視良好、成像清晰穩定時進行。晴天的日出、日落前后和太陽中天前后不宜觀測。作業中儀器不得受陽光直接照射，當氣泡偏離超過一格時，應在

13、測回間重新整置儀器。當視線靠近吸熱或放熱強烈的地形地物時，應選擇陰天或有風但不影響儀器穩定的時間進行觀測。當需削減時間性水平折光影響時，應按不同時間段觀測； 控制網觀測宜采用雙照準法，在半測回中每個方向連續照準兩次，并各讀數一次。每站觀測中，應避免二次調焦，當觀測方向的邊長懸殊較大、有關方向應調焦時，宜采用正倒鏡同時觀測法，并可不考慮2C變動范圍。對于大傾斜方向的觀測，應嚴格控制水平氣泡偏移，當垂直角超過3°時，應進行儀器豎軸傾斜改正。六、沉降觀測1、建筑沉降觀測應測定建筑及地基的沉降量、沉降差及沉降速度，并根據需要計算基礎傾斜、局部傾斜、相對彎曲及構件傾斜。2、沉降觀測點的布設應能

14、全面反映建筑及地基變形特征，并顧及地質情況及建筑結構特點。點位宜選設在下列位置：（1） 建筑的四角、核心筒四角、大轉角處及沿外墻每1020m處或每隔23根柱基上；（2） 高低層建筑、新舊建筑、縱橫墻等交接處的兩側；（3）建筑裂縫、后澆帶和沉降縫兩側、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）對于寬度大于等于15m或小于15m而地質復雜以及膨脹土地區的建筑，應在承重內隔墻中部設內墻點，并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浜(溝)處；（6） 框架結構建筑的每個或部分柱基上或沿縱橫軸線上；（7）筏形基礎、箱

15、形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、基礎形式或埋深改變處以及地質條件變化處兩側； （9） 對于電視塔、煙囪、水塔、油罐、煉油塔、高爐等高聳建筑，應設在沿周邊與基礎軸線相交的對稱位置上，點數不少于4個。3、沉降觀測的標志可根據不同的建筑結構類型和建筑材料，采用墻(柱)標志、基礎標志和隱蔽式標志等形式，并符合下列規定：（1）各類標志的立尺部位應加工成半球形或有明顯的突出點，并涂上防腐劑；（2）標志的埋設位置應避開雨水管、窗臺線、散熱器、暖水管、電氣開關等有礙設標與觀；（3） 當應用靜力水準測量方法進行沉降觀測時，觀測標志的形式及其

16、埋設，應根據采用的靜力水準儀的型號、結構、讀數方式以及現場條件確定。4、沉降觀測的周期和觀測時間（1） 建筑施工階段的觀測應符合下列規定：普通建筑可在基礎完工后或地下室砌完后開始觀測，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。民用高層建筑可每加高15層觀測一次，工業建筑可按回填基坑、安裝柱子和屋架、砌筑墻體、設備安裝等不同施工階段分別進行觀測。若建筑施工均勻增高，應至少在增加荷載的25、50、75和100時各測一次；施工過程中若暫停工，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）建筑使用階段的觀測次數，應視地基土類

17、型和沉降速率大小而定。除有特殊要求外，可在第一年觀測34次，第二年觀測23次，第三年后每年觀測1次，直至穩定為止；（3）在觀測過程中，若有基礎附近地面荷載突然增減、基礎口周大量積水、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，應立即進行逐日或23d一次的連續觀測；（4）建筑沉降是否進入穩定階段，應由沉降量與時間關系曲線判定。當最后lOOd的沉降速率小于001004mmd時可認為已進入穩定階段。具體取值宜根據各地區地基土的壓縮性能確定。5、沉降觀測的作業方法（1）觀測時，儀器應避免安置在有空壓機、攪拌機、卷揚機、起重機等振動影響的范圍內；（2）每次

18、觀測應記載施工進度、荷載量變動、建筑傾斜裂縫等各種影響沉降變化和異常的情況。（3）每周期觀測后，應及時對觀測資料進行整理，計算觀測點的沉降量、沉降差以及本周期平均沉降量、沉降速率和累計沉降量。七、水平位移觀測建筑位移觀測可根據需要，分別或組合測定建筑主體傾斜、水平位移、撓度和基坑壁側向位移，并對建筑場地滑坡進行監測。1、建筑水平位移觀測點的位置應選在墻角、柱基及裂縫兩邊等處。標志可采用墻上標志，具體形式及其埋設應根據點位條 件和觀測要求確定2、水平位移觀測的周期，對于不良地基土地區的觀測，可與一并進行的沉降觀測協調確定；對于受基礎施工影響的有關觀測，應按施工進度的需要確定，可逐日或隔23d觀測

19、一次，直至施工結束。3、當測量地面觀測點在特定方向的位移時，可使用視準線、激光準直、測邊角等方法。4、當采用視準線法測定位移時，應符合下列規定：（1）在視準線兩端各自向外的延長線上，宜埋設檢核點。在觀測成果的處理中，應顧及視準線端點的偏差改正；（2）采用活動覘牌法進行視準線測量時，觀測點偏離視準線的距離不應超過活動覘牌讀數尺的讀數范圍。應在視準線一端安置經緯儀或視準儀，瞄準安置在另一端的固定覘牌進行定向，待活動覘牌的照準標志正好移至方向線上時讀數。每個觀測點應按確定的測回數進行往測與返測；5、采用小角法進行視準線測量時，視準線應按平行于待測建筑邊線布置，觀測點偏離視準線的偏角不應超過30。偏離

20、值d按下式計算： 式中 偏角（）；常數，其值為206265；從測站點到觀測點的距離（m）。 6、當采用測邊角法測定位移時，對主要觀測點，可以該點為測站測出對應視 準線端點的邊長和角度，求得偏差值。對其他觀測點，可選適宜的主要觀測點為測站，測出對應其他觀測點的距離與方向值，按坐標法求得偏差值。角度觀測測回數與長度的丈量精度要求，應根據要求的偏差值觀測中誤差確定。7、測量觀測點任意方向位移時，可視觀測點的分布情況，采用前方交會或方向差交會及極坐標等方法。單個建筑亦可采用直接量測位移分量的方向線法，在建筑縱、橫軸線的相鄰延長線上設置固定方向線，定期測出基礎的縱向和橫向位移。8、水平位移觀測的周期，對

21、于不良地基土地區的觀測，可與一并進行的沉降觀測協調確定；對于受基礎施工影響的有關觀測，應按施工進度的需要確定，可逐日或隔23d觀測一次，直至施工結束八、監測數據的檢核1、采用先進的監測儀器和優化的測量方法，消除粗差，減小誤差，提高監測精度，從而盡可能地減小觀測誤差對變形分析的影響。2、加強外業測量的檢核工作，如采取對向觀測、往返觀測、閉合（附合）檢查、多種方法互檢等措施。3、加強內業測量資料的檢核，主要工作包括：校核各項原始記錄，檢查各次變形值的計算是否有誤。通過不同方法的驗算、不同人員的重復計算來消除監測資料中可能存在的錯誤；把原始數據通過一定的方法，如按大小排序，用頻率分布的形式把一組數據

22、的分布情況顯示出來，進行數據的數字特征計算，離散數據的取舍等； 根據監測點的內在物理意義來分析原始監測值的可靠性。進行一致性分析與相關性分析；一致性分析的主要手段是繪制時間效應量的過程線圖；相關性分析是將本點本測次某一效應量的原始監測值與臨近部位（條件基本一致）各測點的本測次同類效應量或有關效應量的相應原始監測值進行比較，視其是否符合它們之間應有的力學關系；當天測得的原始數據，當天檢查整理完畢。九、數據計算1、應利用穩定的基準點作為起算點；2 、應使用嚴密的平差方法和可靠的軟件系統；3 、應確保平差計算所用的觀測數據、起算數據準確無誤；4 、應剔除含有粗差的觀測數據；5 、對于特級、一級變形測量平差計算，應對可能含有系統誤差的觀測值進行系統誤差改正；6 、對于特級、一級變形測量平差計算，當涉及邊長、方向等不同類型觀測值時，應使用驗后方差估計方法確定這些觀測值的權；7 、平差計算除給出變形參數值外，還應評定這些變形參數的精度。8、預警值確定F=實測值/容許值當F0.7時，安全。當0.7F1時，注意。查原因，準備補救措施。當F