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114．1建筑物變形觀測概述

隨著建筑物修建，建筑物的基礎和地基所承受的荷載不斷增加，從而引起基礎及其四周地層變形，而建筑物本身固基礎變形及外部荷載與內部應力的作用，也要發生變形。這種變形在一定范圍內，可視為正常現象，但超過某一限度就會影響建筑物的正常使用，嚴重的還會危及建筑物的安全。為了建筑物的安全使用，研究變形的原因和規律，為建筑物的設計、施工、管理和科學研究提供可靠的資料，在建筑物的施工和運行管理期間需要進行建筑物的變形觀測。02九月2023

21.建筑物變形的方式

包括建筑物的沉降、傾斜、裂縫和平移。

2.建筑物變形觀測的任務:周期性地對設置在建筑物上的觀測點進行重復觀測，求得觀測點位置的變化量。

3.影響建筑物變形觀測的主要因素:觀測點的布設、觀測的精度與頻率。

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31)變形觀測的精度要求，取決于該建筑物預計的允許變形值的大小和進行觀測的目的。

如觀測的目的是為了確保建筑物的安全，使變形值不超過某一允許的數值，則觀測的中誤差應小于允許變形值的1／10～l／20。例如，設計部門允許某大樓頂點的允許偏移值為120mm，以其1／20作為觀測中誤差，則觀測精度為m=±6mm。

如果觀測目的是為了研究其變形過程，則中誤差應比這個數小得多。通常，從實用目的出發，對建筑物的觀測應能反映1～2mm的沉降量。

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42)觀測的頻率決定于變形值的大小和變形速度，以及觀測目的。

通常要求觀測的次數既能反映出變化的過程，又不遺漏變化的時刻。一般在施工過程中觀測頻率應大些，周期可以是三天、七天、半月等，到了竣工投產以后，頻率可小一些，一般有一個月、兩個月、三個月、半年及一年等周期。除了按周期觀測以外，在遇到特殊情況時，有時還要進行臨時觀測。02九月2023

514．2建筑物沉降觀測

建筑物沉降觀測是用水準測量的方法，周期性地觀測建筑物上的沉降觀測點和水準基點之間的高差變化值。

14．2．1水準基點和沉降觀測點的布設

（1）水準基點的布設

水準基點是沉降觀測的基準，因此它的構造與埋設必須保證穩定不變和長久保存。水準基點應埋設在建筑物沉降影響范圍之外，距沉降觀測點20～100m，觀測方便，且不受施工影響的地方。為了互相檢核，水準基點最少應布設三個。對于擬測工程規模較大者，基點要統一布設在建筑物周圍，便于縮短水準路線，提高觀測精度。圖14.1是水準基點的一種形式，在有條件的情況下，基點可筑在基巖或永久穩固建筑物的墻角上。

城市地區的沉降觀測水準基點可用二等水準與城市水準點連測。也可以采用假定高程。

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（2）沉降觀測點的布設

沉降觀測點應布設在最有代表性的地點，埋設時要與建筑物聯結牢靠，使觀測點的變化能真正反映建筑物的沉降情況。對于民用建筑，通常在它的四角點、中點、轉角處布設觀測點；沿建筑物的周邊每隔10～20m布置一個觀測點；設有沉降縫的建筑物，在其兩側布設觀測點；對于寬度大于15m的建筑物，在其內部有承重墻和支柱時，應盡可能布設觀測點。對于一般的工業建筑，除了在轉角、承重墻及柱子上布設觀測點外，在主要設備基礎、基礎形式改變處、地質條件改變處也應布設觀測點。02九月2023

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沉降觀測點的埋設形式如圖14.2和圖14.3所示。圖14.2（a）、(b）分別為承重墻和柱上的觀測點，圖14.3為基礎上的觀測點。

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814·2·2沉降觀測

對中、小型廠房和建筑物，可采用普通水準測量；對大型廠房和高層建筑，應采用精密水準測量方法。沉降觀測的水準路線應形成閉合線路。

與一般水準測量的區別:

不同的是視線長度較短，一般不大于25m，一次安置儀器可以有幾個前視點。為了提高觀測精度，可采用“三固定”的方法(即固定人員，固定儀器和固定施測路線、鏡位與轉點)。由于觀測水準路線較短，其閉合差一般不會超過1～2mm，閉合差可按測站平均分配。02九月2023

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當埋設的觀測點穩固后，即可進行第一次觀測。施工期間，一般建筑物每升高1～2層或每增加一次荷載，就要觀測一次。如果中途停工時間較長，應在停工時和復工前各觀測一次。發生大量沉降或嚴重裂縫時，應進行逐日或幾天一次的連續觀測。竣工后應根據沉降量的大小來確定觀測周期。開始時可隔1～2月觀測一次，以每次沉降量在5～10mm為限，否則要增加觀測次數。以后隨著沉降量的減少，再逐漸延長觀測周期，直至沉降穩定為止。

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104．2．3沉降觀測的成果整理

（1）整理原始記錄

檢查記錄的數據和計算是否正確，精度是否合格，然后調整閉合差，推算各沉降觀測點的高程。

（2）計算沉降量

計算各觀測點本次沉降量（用各觀測點本次觀測所得的高程減去上次觀測點高程）和累計沉降量（每次沉降量相加），并將觀測日期和荷載情況一并記人沉降量統計表內（表14.l）。02九月2023

11（3）繪制沉降曲線

為了預估下一次觀測點沉降的大約數值和沉降過程是否漸趨穩定或已經穩定，可分別繪制時間--沉降量關系曲線，以及時間--荷載關系曲線，如圖14.4所示。

時間--沉降量關系曲線是以沉降量s為縱軸，時間t為橫軸，根據每次觀測日期和相應的沉降量按比例畫出各點位置，然后將各點連接起來，并在曲線一端注明觀測點號碼，構成s--t曲線圖（圖14.4）。

同理，時間--荷載關系曲線是以荷載p為縱軸，時間t為橫軸，構成p--t曲線圖（圖14.4）。

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1214．3建筑物的傾斜觀測

測定方法有兩類：一類是直接測定法；另一類是通過測定建筑物基礎的相對沉降確定其傾斜度。

如圖所示，將經緯儀安置在離建筑物的距離大于其高度的1.5倍的固定測站上，瞄準上部的觀測點M，用盤左和盤右分中投點法定出下面的觀測點N。

14·3·l一般建筑物的傾斜觀測02九月2023

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用同樣方法，在與原觀測方向垂直的另一方向，定出上觀測點P與下觀測點Q。相隔一段時間后，在原固定測站上安置經緯儀，分別瞄準上觀測點M與P，仍用盤左和盤右分中投點法得N′與Q′，若N′與N、Q與Q′不重合，說明建筑物發生了傾斜。用尺量出傾斜位移分量ΔA、ΔB，然后求得建筑物的總傾斜位移量Δ，即：

（14.1）

建筑物的傾斜度i用下式表示：

式中：H——建筑物高度；α——傾斜角。02九月2023

1414·3·2塔式建筑物的傾斜觀測

當測定圓形構筑物如煙囪、水塔等的傾斜度時，首先須求出頂部中心對底部中心的偏心距。如圖14.6(a)所示，在煙囪底部橫放一根水準尺，然后在水準尺的中垂線方向上安置經緯儀。經緯儀距煙囪的距離約為煙囪高度的1.5倍。煙囪頂部中心O對底部中心O′在y方向上的偏心距為：02九月2023

15同法可測得在X方向上頂部中心O的偏心距為：

頂部中心對底部中心的總偏心距西和傾斜度i可分別用式（14.l）和式（14.2）的方法計算。02九月2023

1614．3．3傾斜儀觀測

傾斜儀一般能連續讀數、自動記錄和數字傳輸，又有較高的精度，故在傾斜觀測中應用較多。常見的傾斜儀有水管式傾斜儀、水平擺傾斜儀、氣泡式傾斜儀和電子傾斜儀四種，

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1714．4建筑物的裂縫與位移觀測

14．4．l建筑物的裂縫觀測

裂縫是在建筑物不均勻沉降情況下產生不容許應力及變形的結果。當建筑物中出現裂縫，為了安全應立即進行裂縫觀測。

如圖所示，用兩塊大小不同的矩形薄白鐵板，分別釘在裂縫兩側，作為觀測標志。固定時，使內外兩塊白鐵板的邊緣相互平行。將兩鐵板的端線相互投到另一塊的表面上。用紅油漆畫成兩個“”標記。02九月2023

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如裂縫繼續發展，則鐵板端線與三角形邊線逐漸離開，定期分別量取兩組端線與邊線之間的距離，取其平均值，即為裂縫擴大的寬度，連同觀測時間一并記人手簿內。此外，還應觀測裂縫的走向和長度等項目。

對重要的裂縫，以及大面積的多條裂縫，應在固定距離及高度設站，進行近景攝影測量。通過對不同時期攝影照片的量測，可以確定裂縫變化的方向及尺寸。

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14．4．2位移觀測

位移觀測是根據平面控制點測定建（構）筑物的平面位置隨時間而移動的大小和方向。

有時只要求測定建（構）筑物在某特定方向上的位移量，例如大壩在水壓力方向上的位移量。觀測時，可在垂直于移動方向上建立一條基線，在建（構）筑物上埋設一些觀測標志，定期測量各標志偏離基準線的距離，就可了解建（構）筑物隨時間位移的情況。

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20圖14、11是用導線測量法查明工業廠房的位移情況。AJ為施工中平面控制點，M為在墻上設立的觀測標志，用經緯儀測量∠BAM=β，視線方向大致垂直于廠房位移的方向。若廠房有平面位移MM′，則測得∠BAM′=β′，設Δβ=β-β′，則位移量MM’按下式計算：

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2114．5竣工總平面圖的編繪

為了確切地反映工程竣工后的現狀，為工程驗收和以后的管理、維修、擴建、改建、事故處理提供依據，需要開展竣工測量和編繪竣工總平面圖。竣工總平面圖一般應包括坐標系統，竣工建（構）筑物的位置和周圍地形，主要地物點的解析數據，此外還應附必要的驗收數據、說明、變更設計書及有關附圖等資料。竣工總平面圖的編繪包括竣工測量和資料編繪兩方面內容。02九月2023

2214．5．l竣工測量

在每一個單項工程完成后，必須由施工單位進行竣工測量，提出工程的竣工測量成果，作為編繪竣工總平面圖的依據。竣工測量的內容包括：

（1）工業廠房及一般建筑物：各房角坐標、幾何尺寸，地坪及房角標高，附注房屋結構層數、面積和竣工時間等。

（2）地下管線：測定檢修井、轉折點、起終點的坐標，井蓋、井底、溝槽和管頂等的高程，附注管道及檢修井的編號、名稱、管徑、管材、間距、坡度和流向。

（3）架空管線：測定轉折點、結點、交叉點和支點的坐標，支架間距、基礎標高等。

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23（4）特種構筑物：測定沉淀池、煙囪、煤氣罐等及其附屬構筑物的外形和四角坐標，圓形構筑物的中心坐標，基礎面標高，煙囪高度和沉淀池深度等。

（5）交通線路：測定線路起終點、交叉點和轉折點坐標，曲線元素，路面、人行道、綠化帶界線等。

（6）室外場地：測定圍墻拐角點坐標，綠化地邊界等。

竣工測量與地形圖測量的方法相似，不同之處主要是竣工測量要測定許多細部點的坐標和高程，因此圖根點的布設密度要大一些，細部點的測量精度要精確至厘米。

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2414．5．2竣工總平面圖的編繪

編繪竣工總平面圖時需掌握的資料有設計總平面圖、系統工程平面圖、縱橫斷面圖及變更設計的資料，施工放樣資料，施工檢查測量及竣工測量資料。編繪時，先在圖紙上繪制坐標格網，再將設計總平面圖上的圖面內容，按其設計坐標用鉛筆展繪在圖紙上，以此作為底圖，并用紅色數字在圖上表示出設計數據。每項工程竣工后，根據竣工測量成果用黑色繪出該工程的實際形狀，并將其坐標和高程注在圖上。黑色與紅色之差，即為施工與設計之差。隨著施工的進展，逐步在底圖上將鉛筆線都繪成黑色線。經過整飾和清繪，即成為完整的竣工總平面圖。

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廠區地上和地下所有建筑物、構筑物如果都繪在一張竣工總平面圖上，線條過于密集而不便于使用時，可以采用分類編圖，如綜合竣工總平面圖、交通運輸竣工