1、建筑變形測量一、變形觀測的基本規定一、變形觀測的基本規定1）工程建筑物變形觀測的意義和原因）工程建筑物變形觀測的意義和原因由于各種因素的影響工程建筑物以及其設備的運營過程中，都會產生變形。這種變形如果超過了規定的限度，就會影響建筑物的正常使用，嚴重時還會危及建筑物的安全。因此，在工程建筑物的施工和運營期間，必須對它們進行變形觀測。一般來講，建筑物變形主要是由兩個方面的原因引起的。一是自然條件及其變化，建筑物地基的工程地質、水文地質、土壤的物理性質、大氣溫度等；另一種是與建筑物本身相聯系的原因，即建筑物本身的荷重、建筑物的結構、型式及動荷載（如風力、震動等）的作用。此外由于勘測、設計、施工以及運

2、營管理工作做得不合理，也會引起建筑物的變形。工程建筑物的變形按其類型來區分，可以分為相對靜態變形和實時動態變形。2）工程建筑物變形觀測的內容）工程建筑物變形觀測的內容變形觀測的任務是周期性地對觀測點進行重復觀測，求得其在兩個觀測周期間的變化量。如果要求得瞬時變形，則應采用各種自動記錄儀器記錄其瞬時位置。變形觀測的主要內容：（1）沉降觀測（建筑場地沉降觀測、基坑回彈觀測、地基土分層沉降觀測、 建筑沉降觀測）（2）位移觀測（建筑主體傾斜觀測、建筑水平位移觀測、基坑壁側向位移觀測、建筑場地滑坡觀測、撓度觀測）（3）特殊變形觀測（裂縫觀測、日照變形觀測、風振觀測等）3）變形觀測的方法）變形觀測的方法至

3、于工程建筑物變形觀測的方法，要根據建筑物的性質、使用情況、觀測精度、周圍的環境以及對觀測的要求來選定。垂直位移：水準測量、液體靜力水準測量、電磁波測距三角高程測量等。水平位移：對于建筑物主體傾斜觀測，宜選用下列經緯儀觀測法（如投點法、測水平角法、前方交會法等）；建筑水平位移觀測，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； 撓度觀測：差異沉降法、位移計、撓度計等。4）建筑物變形觀測的精度）建筑物變形觀測的精度建筑變形測量的級別、精度指標及其適用范圍 變形測量等級 沉降觀測 位移觀測 主要適用范圍 觀測點測站高差中誤差（mm） 觀測點坐標中誤差（mm） 特級 0.05

4、 0.3 特高精度要求的特種精密工程的變形測量 一級 0.15 1.0 地基基礎設計為甲級的建筑的變形測量；重要的古建筑和特大型市政橋梁等變形測量等 二級 0.5 3.0 地基基礎設計為甲、乙級的建筑的變形測量；場地滑坡測量；重要管線、大型市政橋梁的變形測量；地下工程施工及運營中變形測量等 三級 1.5 10.0 地基基礎設計為乙、丙級的建筑的變形測量；地表、道路及一般管線的變形測量；中小型市政橋梁的變形測量等 5) 5)部分主要檢測和驗收依據部分主要檢測和驗收依據5.1)5.1)檢測依據：檢測依據：建筑變形測量規范 JGJ 8 2007工程測量規范 GB 50026 - 2007建筑地基基礎

5、設計規范 GB50007 - 2002建筑基坑工程監測技術規范GB 50497-20095.2)5.2)驗收依據：驗收依據：民用建筑可靠性鑒定標準 GB 50292-1999危險房屋鑒定標準 JGJ 125-1999建筑地基基礎檢測規范 DBJ 15-60-2008鋼結構工程施工質量驗收標準GB 50205-20012. 2.變形控制測量變形控制測量2.12.1）一般規定）一般規定建筑變形測量基準點和工作基點的設置應符合下列規定：1建筑物沉降觀測應設置高程基準點；2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；3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

6、點。2.22.2）變形監測網的網點，宜分為基準點、工作基點和變形觀測點。其布設應）變形監測網的網點，宜分為基準點、工作基點和變形觀測點。其布設應符合下列要求符合下列要求（1 1）基準點）基準點 基準點為變形觀測系統的基本控制點，是測定工作點和變形點的依據。基準點通常埋設在穩固的基巖上或變形區域以外，盡可能長期保存，穩定不動。每個工程一般應建立3個基準點。 為了達到基準點穩定的要求，可有兩種方法： （2 2）工作點）工作點 工作點又稱工作基點，它是基準點與變形觀測點之間起聯系作用的點。工作埋設在被研究對象附近，要求在觀測期間保持點位穩定。（3 3）觀測點）觀測點 變形觀測點是直接埋設在變形體上的

7、能反映建筑物變形特征的測量點，又稱觀測點，一般地設在建筑物內部。并根據測定它們的變化來判斷這些建筑物的沉陷與位移。三、建筑物的沉降觀測三、建筑物的沉降觀測( (一一) )、概念、概念建筑物在施工期間及竣工后，由于自然條件即建筑物地基的工程地質、水文地質、大氣溫度、土壤的物理性質等的變化和建筑物本身的荷重、結構、型式及動荷載的作用，建筑物產生均勻或不均勻的沉降。建筑物沉降觀測是通過采用相關等級及精度要求的水準儀，通過在建筑物上所設置的若干觀測點定期觀測相對于建筑物附近的水準點的高差隨時間的變化量，獲得建筑物實際沉降的變化或變形趨勢，并判定沉降是否進入穩定期和是否存在不均勻沉降對建筑物的影響，建筑

8、物沉降觀測應測定建筑及地基的沉降量、沉降差及沉降速度。1）沉降觀測的目的）沉降觀測的目的監測建筑物在垂直方向上的位移（沉降），以確保建筑物及其周圍環境的安全。建筑物沉降觀測應測定建筑物地基的沉降量、沉降差及沉降速度并計算基礎傾斜、局部傾斜、相對彎曲及構件傾斜。2 2）沉降觀測原理沉降觀測原理定期地測量觀測點相對于穩定的水準點的高差以計算觀測點的高程，并將不同時間所得同一觀測點的高程加以比較，從而得出觀測點在該時間段內的沉降量： 式中：i表示觀測點點號；j表示觀測期數。(二)沉降觀測的幾個主要參數和基本概念：高差的概念高差：兩個地面點之間的高程差稱為高差。水準點（BM）：水準點有永久性和臨時性兩

9、種。由測繪部門，按國家規范埋設和測定的已知高程的固定點，作為在其附近進行水準測量時的高程依據，叫永久水準點。)()1(jijiHHH （二）沉降觀測高程基準點的布設和測量（二）沉降觀測高程基準點的布設和測量1、基準點的布設要求、基準點的布設要求建筑沉降觀測應設置基準點，當基準點離所測建筑距離較遠時還可加設工作基點。對特級沉降觀測的基準點數不應少于4個，其他級別沉降觀測的基準點數不應少于3個，工作基點可根據需要設置。基準點和工作基點應形成閉合環或形成由附合路線構成的結點網。基準點應設置在位置穩定，易于長期保存的地方，并應定期復測。基準點在建筑施工過程中12月復測一次，穩定后每季度或每半年復測一次

10、。當觀測點測量成果出現異常，或測區受到地震、洪水、爆破等外界因素影響時，需及時進行復測，并對其穩定性進行分析。基準點的標石應埋設在基巖層或原狀土層中，在建筑區內，點位與鄰近建筑的距離應大于建筑基礎最大寬度的2倍，標石埋深應大于鄰近建筑基礎的深度。在建筑物內部的點位，標石埋深應大于地基土壓縮層的深度。基準點和工作基點應避開交通干道、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。( (三三) )、沉降觀測點的布置方法與要求、沉降觀測點的布置方法與要求1 1、沉降觀測點的布置、沉降觀測點的布置沉降觀測點的位置以能全面反映建筑物地基變形特

11、征，并結合地質情況及建筑結構特點確定，點位宜選設在下列位置：建筑物的四角、核心筒四角、大轉角處及沿外墻每1015處或每隔23根柱基上。高低層建筑物、新舊建筑物、縱橫墻等交接處的兩側。建筑物裂縫、后澆帶和沉降縫兩側、基礎埋深相差懸殊外、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。寬度大于等于15或小于15而地質復雜以及膨脹土地區的建筑物，在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。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。框架結構建筑物的每個或部分柱基上或沿縱橫軸線設點。片筏基礎、箱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。重型設備基礎和動

12、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。電視塔、煙囪、水塔、油罐、煉油塔、高爐等高聳建筑物，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 2、沉降觀測標志的形式與埋設要求、沉降觀測標志的形式與埋設要求沉降觀測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（用于賓館等高級建筑物）等型式。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。標志的埋設位置應避開如雨水管、窗臺線、暖氣片、暖水管、電氣開關等有礙設標與觀測的障礙物，并應視立尺需要離開墻（柱）面和地面一定距離。隱蔽式沉降觀測點標志的型式，可按圖1、圖2、圖3的

13、規格埋設。圖窨井式標志 圖盒式標志（適用于建筑物內部埋設，單位：mm） （適用于設備基礎上埋設，單位：mm）圖螺栓式標志 （適用于墻體上埋設，單位：mm）沉降觀測點墻上標志觀測點埋設觀測點埋設觀測點埋設觀測點埋設沉降觀測基準點沉降觀測基準點（四）沉降觀測方法與觀測要求（四）沉降觀測方法與觀測要求沉降觀測的周期和觀測時間：沉降觀測的周期和觀測時間：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；工業建筑可按不同施工階段（如

14、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。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，一般情況下，可在第一年觀測34次，第二年觀測23次，第三年后每年1次，直至穩定為止。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，應立即進行逐日或23天一次的連續觀測。（五）沉降是否進入穩

15、定階段，有幾種方法進行判斷：（五）沉降是否進入穩定階段，有幾種方法進行判斷： 對于一般觀測工程，若沉降速度小于0.010.04mm/d，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確定。8）沉降觀測的工作方式 “分級觀測”方式。將沉降觀測的布點分為三級：水準基點、工作基點和沉降觀測點，沉降觀測分兩級進行：（1）水準基點工作基點；（2）工作基點沉降觀測點。如果建筑物施工場地不大，則可不必分級觀測，但水準點應至少布設3個，并選擇其中最穩定的一個點作為水準基點。 ( (六六) ) 觀測結果與結果判定觀測結果與結果判定1、觀測工作結束后，應提交下列成果：沉降觀測成果表；沉降觀測點位分布圖；

16、工程平面位置圖及基準點分布圖；（荷載、時間、沉降量）曲線圖（視需要提交）；建筑物等沉降曲線圖（如觀測點數量較少可不提交）；沉降觀測分析報告。2、根據沉降量與時間關系曲線判定沉降是否進入穩定階段。一般觀測工程，若最后100d的沉降速率小于0.010.04/，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確定。(七)、實例沉降觀測實例1、概況某住宅樓為三層結構，施工期間需對該樓進行六次沉降觀測，布設沉降觀測點共6個，具體點位布置見下圖：2、檢測儀器水準儀DS1型；2m精密銦鋼水準標尺（兩根）；3、現場觀測 此次沉降觀測采用儀器兩次測高法進行觀測；現場觀測時，整個觀測過程為一閉合回路；受現

17、場條件限制時，可使用適當的轉點進行觀測。4、原始記錄整理每次觀測結束后，應及時計算出每次觀測后各個測點的相對高程，同時計算出各個測點的本次沉降量和累計沉降量。計算如下：、本次沉降本次高程-上次高程、累計沉降本次高程-首次高程六次沉降觀測匯總結果見下表 沉 降 觀 測 成 果 表 表3-45、觀測結果總結、沉降量時間曲線圖(S-t)取1#測點、2#測點、4#測點、6#測點為例，沉降量時間曲線圖如下所示：0123456782005.3.12005.3.162005.3.312005.4.162005.5.12005.5.16沉降量(mm)時間(d)沉降量-時間曲線1#測點2#測點4#測點6#測點、

18、沉降速率時間曲線圖(V-t)取1#測點、2#測點、4#測點、6#測點為例，沉降速率時間曲線圖如下所示：00.020.040.060.080.10.120.140.160.180.22005.3.12005.3.162005.3.312005.4.162005.5.12005.5.16沉降速率(mm/d)時間(d)沉降速率時間曲線1#測點2#測點4#測點6#測點從沉降觀測成果中可得，自2004年03月01日2004年05月16日, 該樓的平均沉降量為6.69mm，最大沉降量為4#測點7.30mm，最小沉降量為6#測點6.19mm。最近一次平均沉降速率為0.0168mm/d，其中最近一次最大沉降速

19、率為1#測點，最大值0.0233mm/d。 四、位移觀測四、位移觀測( (一一) )、概念、概念建筑物產生傾斜的原因主要有：地基沉降不均勻；建筑物體型復雜（有部分高重、部分低輕）形成不同荷載；施工未達到設計要求，承載力不夠；受外力作用，例如風荷、地下水抽取、地震等。建筑物主體傾斜觀測，應測定建筑物頂部觀測點相對于底部固定點或各層間上層相對于下層觀測點的水平位移與高差，分別計算整體或分層的傾斜度、傾斜方向以及傾斜速度。對具有剛性建筑物的整體傾斜，亦可通過測量頂面或基礎的差異沉降來間接確定。( (二二) )、觀測點的布設與要求、觀測點的布設與要求1 1、主體傾斜觀測點位的布設、主體傾斜觀測點位的布

20、設當從建筑外部觀測時，測站點的點位應選在與傾斜方向成正交的方向線上距照準目標1.52.0倍目標高度的固定位置。當利用建筑物內部豎向通道觀測時，可將通道底部中心點作為測站點；對于整體傾斜，觀測點及底部固定點應沿著對應測站點的建筑主體豎直線，在頂部和底部上下對應布設；對于分層傾斜，應按分層部位上下對應布設；按前方交會法布設的測站點，基線端點的選設應顧及測距或長度丈量的要求。按方向線水平角法布設的測站點，應設置好定向點。2 2、主體傾斜觀測點位的標志設置、主體傾斜觀測點位的標志設置建筑物頂部和墻體上的觀測點標志，可采用埋入式照準標志型式。有特殊要求時，應專門設計。不便埋設標志的塔形、圓形建筑物以及豎

21、直構件，可以照準視線所切同高邊緣認定的位置或用高度角控制的位置作為觀測點位。位于地面的測站點和定向點，可根據不同的觀測要求，采用帶有強制對中設備的觀測墩或混凝土標石。對于一次性傾斜觀測項目，觀測點標志可采用標記形式或直接利用符合位置與照準要求的建筑物特征部位；測站點可采用小標石或臨時性標志。（三）（三）觀測方法與觀測要求觀測方法與觀測要求1 1、主體傾斜觀測的方法、主體傾斜觀測的方法 測定建筑物傾斜的方法有兩類：一、直接測定法；二、間接推定（通過測量建筑物基礎相對沉降的方法來確定建筑物的傾斜）。（1 1）直接測定法）直接測定法1）投點法。觀測時，應在底部觀測點位置安置量測設施（如水平讀數尺等）

22、。在每測站安置經緯儀投影時，應按正倒鏡法以所測每對上下觀測點標志間的水平位移分量，按矢量相加法求得水平位移值（傾斜量）和位移方向（傾斜方向）。 對需要觀測的建筑物，通常對建筑物的四個陽角進行傾斜觀測，綜合分析整棟建筑物的傾斜情況。 2）一般建筑傾斜觀測 在軸線延長線上安儀器儀器距樓房距離1.5H樓頂外邊上設置一固定小點(稱高點)。 盤左、盤右將高點投到底部墻上,取中間點作好標志以后定期投測進行比較,量出位移量,計算傾斜度。經緯儀投點法示意圖經緯儀投點法示意圖盤左盤右取中點aaH傾斜率（%）K= /Hb22baaab2）測水平角法。對塔形、圓形建筑物或構件，每測站的觀測，應以定向點作為零方向，以

23、所測各觀測點的方向值和至底部中心的距離，計算頂部中心相對底部中心的水平位移分量。塔式建筑物傾斜觀測：塔式建筑物傾斜觀測： 在兩互相垂直的軸線上對上下圓兩外邊緣進行投測，在兩互相垂直的軸線上對上下圓兩外邊緣進行投測，取中點看是否重合，取中點看是否重合，若不重合則說明傾斜，若不重合則說明傾斜，根據偏差可計算傾斜度根據偏差可計算傾斜度。33( 8 )( 7 )( 6 )( 4 )( 5 )( 1 )( 2 )( 3 )7測 站 152161824測 站 21M42MhA A1aa2aaAA hB方法2： 原理同法1，在兩互相垂直的軸線上安置儀器，測上下兩圓外邊緣夾角，取平分角投點，看兩點是否重合，不重合則傾斜，根據偏差計算傾斜度。yy1y2y1y2x1x2x1x2xOOxyABAB圖圖11-38 圓形建（構）筑物的傾斜觀測圓形建（構）筑物的傾斜觀測（七）實例傾斜觀測實例一1、概況 某六層住宅樓，對該住宅樓的東、南、西、北四個樓角位置進行了傾斜測量。2、檢測儀器 采用拓普康GPT-6002LP全站儀3、測量結果（1）傾斜測量成果說明 、所有點位的