长春工程学院勘测学院：《工程测量学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第三篇 工程建筑物的变形观测（工业建筑物变形观测的内容与布置、垂直位移观测）

测绘世界 第十章工程建筑变彩观测的内 容与布置方案 §10-1工程建筑物变形观测的意义、内容和目的 §10-2建筑物变形的精度和频率 §10-3工业与民用建筑物变形观测的布置 510-4大坝变形观测点的布置方案 510-5基准点的选择与控制网的布设 510-6监测网优化设计的灵敏度约束 2003.5 多媒体课件 BACK

2003.5 多媒体课件 3 第十章 工程建筑变形观测的内 容与布置方案 §10-1 工程建筑物变形观测的意义、内容和目的 §10-2 建筑物变形的精度和频率 §10-3 工业与民用建筑物变形观测的布置 §10-4 大坝变形观测点的布置方案 §10-5 基准点的选择与控制网的布设 §10-6 监测网优化设计的灵敏度约束

§10-1工程建筑物变形观测的意义 内容和目的 死形观测对工程建筑物在施工和运营期间产生的变形进行的监视 观测,即变形观测 建筑物变形的原因 般来说,建筑物变形主要是由两方面原因引起的。即: 1.自然条件及其变化,即建筑物地基的工程地质、水文地质 土壤的物理性质、大气温度等。 2.建筑物本身,即建筑物本身的荷重,建筑物的结构、型式及 动荷载(如风力、震动、日照等)的作用。 2003.5 多媒体课件

2003.5 多媒体课件 4 §10-1 工程建筑物变形观测的意义、 内容和目的 变形观测：对工程建筑物在施工和运营期间产生的变形进行的监视 观测，即变形观测。 一、建筑物变形的原因 一般来说，建筑物变形主要是由两方面原因引起的。即： 1.自然条件及其变化，即建筑物地基的工程地质、水文地质、 土壤的物理性质、大气温度等。 2.建筑物本身，即建筑物本身的荷重，建筑物的结构、型式及 动荷载（如风力、震动、日照等）的作用

工程建筑物变形的分类 按类型区分:静态变形和动态变形 变形观测的结果只表示在某一期间内的变形值,亦即, 它只是时间的函数。 在外力影响下而产生的变形,亦即,它是以外力为函 数来表示的动态系统对于时间的变化,其观测结果表示建筑在某个时 刻的瞬时变形。 三、变形观测的任务、内容 其最主要的任务就是要对变形观测点进行周期 性的观测,求得其在两个观测周期间的变化量;并对变化量进行统计 分析,评定观测量、变形量质量;对工程建筑物进行变形分析与预报, 分析变形成因等。 2003.5 多媒体课件

2003.5 多媒体课件 5 二、工程建筑物变形的分类 按类型区分：静态变形和动态变形 静态变形：变形观测的结果只表示在某一期间内的变形值，亦即， 它只是时间的函数。 动态变形：在外力影响下而产生的变形，亦即，它是以外力为函 数来表示的动态系统对于时间的变化，其观测结果表示建筑在某个时 刻的瞬时变形。 三、变形观测的任务、内容 变形观测的任务：其最主要的任务就是要对变形观测点进行周期 性的观测，求得其在两个观测周期间的变化量；并对变化量进行统计 分析，评定观测量、变形量质量；对工程建筑物进行变形分析与预报， 分析变形成因等

形 其内容应根据建筑物的性质与地基情况来确定 定,既要重点突出,又要通盘考虑,以能正确反映出建筑物的变化情 况,达到监视建筑物安全运营、了解其变形规律为目的。例如: 工业 对于基础:主要是均匀沉陷和不均匀沉陷 民用 对于建筑物本身:主要是倾斜观测和裂缝观测 建筑 对于特种设备:主要是水平位移和垂直位移观测 土木以士坝为例,主要为水平位移、垂直位移、渗透(浸润线)以 建筑物及裂缝观测等。 钢筋混凝外部观测:垂直位移、水平位移、伸缩缝观测等 土建筑物内部观测:混凝士应力、钢筋应力、温度等 2003.5 多媒体课件

2003.5 多媒体课件 6 变形观测的内容：其内容应根据建筑物的性质与地基情况来确定 定，既要重点突出，又要通盘考虑，以能正确反映出建筑物的变化情 况，达到监视建筑物安全运营、了解其变形规律为目的。例如： 对于基础：主要是均匀沉陷和不均匀沉陷 对于建筑物本身：主要是倾斜观测和裂缝观测 对于特种设备：主要是水平位移和垂直位移观测 工业 民用 建筑 土木 建筑物 以土坝为例，主要为水平位移、垂直位移、渗透（浸润线）以 及裂缝观测等。 外部观测：垂直位移、水平位移、伸缩缝观测等 内部观测：混凝土应力、钢筋应力、温度等 钢筋混凝 土建筑物

测绘世界 中央彩电发射塔上变 中央彩电发射塔上部变形测量 Quit 2003.5 多媒体课件

2003.5 多媒体课件 7 中央彩电发射塔上部变形测量

测绘世界 十三水库大坝变形测量 多媒体课件 Quit 2003.5 8

2003.5 多媒体课件 8 十三水库大坝变形测量

四、变形观测的方法 变形观测的方法,要根据建筑物的性质、使用情况、观测、周 围的环境以及对观测的要求选定。 垂直位移:多采用精密水准测量液体静力水准测量、微水准测量的 方法观测 水平位移:基准线方法(视准线法、激光准直法、激光波带法)、前 方交会方法、静态和动态GPS方法等 挠度:对于混凝土坝的挠度观测多采用悬挂重锤线法(正锤线法和倒 锤线法)。 其它:如使用测缝计进行裂缝观测,运用近景摄影测量进行各种建筑 物、建筑文物的变形监测等 2003.5 多媒体课件

2003.5 多媒体课件 9 四、变形观测的方法 变形观测的方法，要根据建筑物的性质、使用情况、观测、周 围的环境以及对观测的要求选定。 垂直位移：多采用精密水准测量、液体静力水准测量、微水准测量的 方法观测。 水平位移：基准线方法（视准线法、激光准直法、激光波带法）、前 方交会方法、静态和动态GPS方法等。 挠度：对于混凝土坝的挠度观测多采用悬挂重锤线法（正锤线法和倒 锤线法）。 其它：如使用测缝计进行裂缝观测，运用近景摄影测量进行各种建筑 物、建筑文物的变形监测等

§10-2建筑物变形的精度和频率 工程建筑物的变形观测能否达到预期的目的,最基本的因素是观 测点的布置、观测的精度和频率,以及每次观测所进行的时间。 变形观测的精度要求:取决于该工程建筑物预计的允许变形值的 大小和进行观测的目的。 观测的中误差:一般要求观测的中误差应小于允许变形值的 (1/10-1/20);如果观测的目的是为了研究其变形的过程,则其中 误差应比这个数值小得多。 工业与民用建筑物:因主要内容是基础沉陷和建筑物本身的倾斜, 其观测精度应根据建筑物基础的允许沉陷值、允许倾斜度、允许相对 弯矩等来决定,同时也应考虑其沉陷速度。如《建筑地基基础设计规 范》规定对于箱形基础60m高的建筑,允许倾斜度为2‰,即顶点偏 移限值为120mm,若以1/20作为观测中误差,则m=±6mm。 2003.5 多媒体课件 1

2003.5 多媒体课件 10 工程建筑物的变形观测能否达到预期的目的，最基本的因素是观 测点的布置、观测的精度和频率，以及每次观测所进行的时间。 变形观测的精度要求：取决于该工程建筑物预计的允许变形值的 大小和进行观测的目的。 观测的中误差:一般要求观测的中误差应小于允许变形值的 （1/10-1/20）；如果观测的目的是为了研究其变形的过程，则其中 误差应比这个数值小得多。 工业与民用建筑物:因主要内容是基础沉陷和建筑物本身的倾斜， 其观测精度应根据建筑物基础的允许沉陷值、允许倾斜度、允许相对 弯矩等来决定，同时也应考虑其沉陷速度。如《建筑地基基础设计规 范》规定对于箱形基础60m高的建筑，允许倾斜度为2‰，即顶点偏 移限值为120mm，若以1/20作为观测中误差，则m=±6mm。 §10-2 建筑物变形的精度和频率

混凝土坝:测定变形值的精度一般为±1mm 土工建筑物:测定其变形值的精度不低于±2mm 二、观测的频率 取决于工程建筑物观测的内容、荷载的变化、地基的土质性质 建筑物的结构性质、诸多外界条件的变化等。 一般在施工期间:每次增加荷载前、后应分别观测一次,有时在 期间还要加测一至两次,如遇特殊情况(大暴雨、洪水)也要加测; 工程建筑物在竣工前、后应分别观测一至两次等。 一般在运营期间:枧土质性质,若为高压缩性土,前半年应每1 15个月观测一次,半年后可2-3个有观测一次,第二年可3-4次 ,以后可每年23次;若为中压缩性士,可减半处理等。 2003.5 多媒体课件

2003.5 多媒体课件 11 混凝土坝：测定变形值的精度一般为±1mm 土工建筑物：测定其变形值的精度不低于±2mm 二、观测的频率 取决于工程建筑物观测的内容、荷载的变化、地基的土质性质、 建筑物的结构性质、诸多外界条件的变化等。 一般在施工期间：每次增加荷载前、后应分别观测一次，有时在 期间还要加测一至两次，如遇特殊情况（大暴雨、洪水）也要加测； 工程建筑物在竣工前、后应分别观测一至两次等。 一般在运营期间：视土质性质，若为高压缩性土，前半年应每1 －1.5个月观测一次，半年后可2－3个有观测一次，第二年可3－4次 ，以后可每年2－3次；若为中压缩性土，可减半处理等

§10-3工业与民用建筑物 文形观测的布置 工业与民用建筑物变形观测:基础沉陷观测和建筑物本身的变形观测 观测点的布置: 布点时既要求观测点能最有效反映出建筑物的变形,又要求点位 尽量对于轴线对称,以利于变形分析。 对于民用建筑观测点,且均应固连在基础上。 布设地基回弹观测点时,建筑物基础沉陷观测,应在它的四角点 中点、沉降缝接合部、转角处等位置布置应以点数最少,而又能测 出地基纵、横断面的回弹量为原则。一般在建筑物的纵、横轴线上布 置观测点。 2003.5 多媒体课件 12

2003.5 多媒体课件 12 工业与民用建筑物变形观测：基础沉陷观测和建筑物本身的变形观测 观测点的布置： 布点时既要求观测点能最有效反映出建筑物的变形，又要求点位 尽量对于轴线对称，以利于变形分析。 对于民用建筑观测点，且均应固连在基础上。 布设地基回弹观测点时，建筑物基础沉陷观测，应在它的四角点 、中点、沉降缝接合部、转角处等位置布置应以点数最少，而又能测 出地基纵、横断面的回弹量为原则。一般在建筑物的纵、横轴线上布 置观测点。 §10-3 工业与民用建筑物 变形观测的布置