建筑工程测量

1. 建筑工程测量 济南铁道职业技术学院

2. 项目简介 • 采用水准仪，以一个具体的建筑物的沉降观测为工作任务，使学生掌握掌握建筑物沉降观测的方案确定、组织与实施、数据处理等的能力，使学生了解建筑物倾斜观测的内容。

3. 建筑物高大 建筑物荷载大 建筑物体形复杂 建筑物荷载不均匀 建筑物特点 工程地质复杂 外界环境变化 勘察 设计 施工 使用 失误 建筑物沉降 建筑物位移 建筑物挠曲 建筑物倾斜 建筑物裂缝 建筑物在工程建设中 沙质土 淤泥 冻土 建筑物在使用过程中 地下水位变化 大气温度变化 外界风力变化 地震破坏 其它外力 一、建筑物变形观测概述

4. 意大利比莎斜塔 资料介绍： 八层，高55m，1~6层为大理石砌，7~8为青砖石砌，内径7.65m，呈圆环形。1173年—1371年竣工，经过198年建到四层倾斜，停工94年。复建到第七层又停工83年，再建时第八层明显有转折。 经测量： 塔北侧沉降为量为90cm， 塔南侧沉降为量为270cm，向南倾5.5° 塔顶离开竖向中心线为5m, 倾斜值为0.093 原因： 1.地基粉砂土，施工不慎，粉砂外挤，偏 心荷载南侧压力大，造成倾斜。 2.塔基地压力大，超过地基承受力，下沉。 3.比萨平原深层抽水，使水位下降相当于大 面积加载。

5. 变形观测特点 • 测量精度高：一般位置精度为1mm，相对精度1ppm。 • 重复观测：测量时间跨度大，观测时间和重复周期取决于观测目的、变形量量大小和速度。 • 严密数据处理方法：数据量大，变形量小，变形原因复杂。 • 变形资料提供快和准确。

6. 变形观测内容 内部应力、应变监测 动力特性监测 加速度监测 一、内部监测： 二、外部监测： 沉降监测 位移监测 倾斜监测 裂缝监测 挠度监测

7. 外部变形观测基本方法 常规大地测量方法： 水准测量 三角高程测量 三角（边）测量，交会测量 导线测量 全站仪自动跟踪测量

8. 建筑物变形观测 建筑物的变形包括三个方面：沉降、水平位移和 倾斜。由于建筑物的重量，使地基受荷载而扰动， 引起建筑物沉降；由于横向力作用于建筑物地基， 使建筑物产生水平位移；建筑物在平面上不均匀沉 降，使建筑物产生倾斜。此外，由于沉降与水平位 移的共同作用达到一定程度，使建筑物产生裂缝， 直至倒塌。 变形观测就是用测量的手段，观测建筑物沉降、 水平位移和倾斜的变化量，并通过一定时间段的变 化量，确定建筑物的变形趋势，以利采取相应措施。

11. 对一个实际工程，变形测量的精度等级按以下原则确定：对一个实际工程，变形测量的精度等级按以下原则确定： （1）绝对沉降（如沉降量、平均沉降量等）的观测中误差，对于特高精度要求的工程可按地基条件，结合经验与分析具体确定；对于其他精度要求的工程，可按低、中、高压缩性地基土的类别，分别选±0.5mm、±1.0mm、±2.5mm。 （2） 相对沉降（如沉降差、基础倾斜、局部倾斜等）、局部地基沉降（如基坑回弹、地基土分层沉降等）以及膨胀土地基变形等的观测中误差，均不应超过其变形允许值的1/20。 （3）建筑物整体性变形(如工程设施的整体垂直挠曲等)的观测中误差，不应超过允许垂直偏差的1/10。 （4）结构段变形（如平置构件挠度等）的观测中误差，不应超过变形允许值的1/6。 （5）对于科研项目变形量的观测中误差，可视所需提高观测精度的程度，将上列各项观测中误差乘以1/5—1/2系数后采用。

12. 二、沉降观测

13. 二、沉降观测 1、高程基准点和沉降观测点的设置 ◆点位稳固，在沉降变形区以外； ◆不宜过远，通常一站能引测到观测点； ◆每个工地设置23个，以便检核； ◆一般需要与国家水准点联测，获得绝对高程； ◆冻土地区应埋深至冻土线以下0.5米处。

14. 基准点

15. 沉降观测点的布置 ●一定密度、均匀分布在待观 测建筑物外围，能反映建筑 物整体沉降情形的位置。 ◆沉降点埋设图： ◆沉降点分布示意图：

17. 2、沉降观测的时间、方法和精度要求 ◆观测时间按工程进展具体确定。 ◆观测精度须使用DS1级精密水准仪及铟钢 带精密水准尺，沉降数据报至1mm0.1mm。 ◆控制视线长度，一般不超过50m。 ◆测站位置相对固定，以尽量减少仪器i角 的影响。

18. 沉降观测 《中华人民共和国行业标准·建筑变形测量规程JGJ/T 8-97》规定：建筑物使用阶段的观测次数，应视地基土类型和沉降速度大小而定。除有特殊要求者外，一般情况下，可在第一年观测3～4次，第二年观测2~3次，第三年后每年1次，直至稳定为止。观测期限一般不少于如下规定：砂土地基2年，膨胀土地基3年，粘土地基5年，软土地基10年。沉降是否进入稳定阶段，应由沉降量与时间关系曲线判定。一般观测工程，若沉降速度小于0.01~0.04mm／d，可认为已进入稳定阶段，具体取值宜根据各地区地基土的压缩性确定。

19. 观测的周期和观测量时间 （1）建筑物施工阶段的观测，应随施工进度及时进行。一般建筑，可在基础完工后或地下室施工完成后开始观测。大型、高层建筑，可在基础垫层或基础底部完成后开始观测。观测次数与间隔时间应视地基与加荷情况而定。民用建筑可每加高1~5层观测一次：工业建筑可按不同施工阶段(如回填基坑、安装柱子和屋架、砌筑墙体、设备安装等)分别进行观测。如建筑物均匀增高，应至少在增加荷载的25％、50％、75％和100％时各测一次。施工过程中如暂时停工，在停工时及重新开工时应各观测一次。停工期间，可每隔2～3个月观测一次。 （2）在观测过程中，如有基础附近地面荷载突然增减、基础四周大量积水、长时间连续降雨等情况，均应及时增加观测次数。当建筑物突然发生大量沉降、不均匀沉降或严重裂缝时，应立即进行逐日甚至一天数次的连续观测。

21. 沉降观测成果内容 ◆基准点与沉降点的点位分布图； ◆沉降观测日报表(当次观测结果)； ◆沉降观测汇总表； ◆沉降曲线图； ◆沉降观测总结报告(一个阶段观测全部结束)。 沉降观测成果整理 ◆每次观测成果精度应符合要求。 ◆每次观测成果须及时上报(上报“本次沉降”与“累 计沉降”数据)，当沉降变化异常时，工程施工及时 采取措施。 3、沉降观测的成果整理

24. 1、基础倾斜观测 h 倾斜度i=—— L B1 i L h B2 三、其他变形测量 （一）倾斜观测

25.  倾斜度i=— H H H H=Dtan  D  2、上部倾斜观测 ●通常采用直接观测法： ◆挂垂球法 ◆经纬仪(全站仪)垂直投影法。 ◆由于高度角较大，投影读数以盘左、盘右取平均； ◆观测位置过近时，可加装直角目镜，以利观测高处。 ◆加测水平距离，可根据垂直角计算出观测高度H。

26. 三、其他变形测量 B  位移前  D  A   =D— ″ 位移后 （二）位移观测 1、基准点上观测法 测定观测点的 角度变化，计 算位移量： ◆瞄准测点的视线方向必须与测点的位移方向基本 　垂直。 ◆精度要求较高时，可在A点建立观测墩，以消除对 　中误差。

27. M D1 D2   A B M  2、位移点上观测法 以位移点M为测站，观测对基准点A、B的水平角 变化=-，从而计算位移量： ◆位移点M与基准点A、B位于基本一直线上，且M点 位移方向垂直于A、B直线。

28. 三、其他变形测量 挠度 f2 f1 f0 倾斜值 • 梁、板、屋架挠度测量 • 拉铁丝法 • 水准仪测量：将标杆分别垂直立于梁、板等构件两端和跨中，通过水准仪测出同一水准高度时标杆上的读数， 至少测3次，求平均值 • 屋架的倾斜变位测量