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1、1建筑工程测量建筑工程测量 第第1414章章 建筑物的变形观测和竣工测量建筑物的变形观测和竣工测量第第14章章建筑物的变形观测和竣工测量建筑物的变形观测和竣工测量学习目标：学习目标：过本章的学习，了解建筑物变形观测的目的意义、过本章的学习，了解建筑物变形观测的目的意义、任务和内容，掌握建筑物变形观测的基本方法，具有进任务和内容，掌握建筑物变形观测的基本方法，具有进行沉降、倾斜、裂缝、水平位移的观测和数据处理的般行沉降、倾斜、裂缝、水平位移的观测和数据处理的般能力。能力。2建筑工程测量建筑工程测量 第第1414章章 建筑物的变形观测和竣工测量建筑物的变形观测和竣工测量本章教学内容本章教学内容1.
2、概述概述2.建筑物的沉降观测建筑物的沉降观测3.建筑物的水平位移观测建筑物的水平位移观测4.建筑物裂缝观测建筑物裂缝观测5.建筑物的倾斜观测建筑物的倾斜观测6.工程竣工测量工程竣工测量14.1 概述概述1.建建筑物变形观测的目的和特点筑物变形观测的目的和特点2.建建筑物变形观测方案的设计筑物变形观测方案的设计内容建筑工程测量建筑工程测量 第第1414章章 建筑物的变形观测和竣工测量建筑物的变形观测和竣工测量4建筑工程测量建筑工程测量 第第1414章章 建筑物的变形观测和竣工测量建筑物的变形观测和竣工测量建筑物产生变形的原因建筑物产生变形的原因主要由两方面引起的，一是自然条主要由两方面引起的，一
3、是自然条件及其变化，如地质水文、地基、大气温度、地震、洪水等。件及其变化，如地质水文、地基、大气温度、地震、洪水等。二是建筑物本身相联系的原因，如建筑物本身荷载、建筑结构二是建筑物本身相联系的原因，如建筑物本身荷载、建筑结构及动荷载（风力、人为机械振动等）。由于这些因素的影响，及动荷载（风力、人为机械振动等）。由于这些因素的影响，使得建筑物在空间位置或自身形态方面出现不良变化，如下沉、使得建筑物在空间位置或自身形态方面出现不良变化，如下沉、上升、倾斜、位移、开裂、挠曲等变形。上升、倾斜、位移、开裂、挠曲等变形。变形观测的任务是周期性地对设置在建筑物上的观测点进行变形观测的任务是周期性地对设置在
4、建筑物上的观测点进行重复的观测，求得观测点位置的变化量。重复的观测，求得观测点位置的变化量。变形观测的内容变形观测的内容，应根据建筑物的性质与地基情况来定，要，应根据建筑物的性质与地基情况来定，要有明确的针对性，以便正确反映建筑物的变形，主要内容有建有明确的针对性，以便正确反映建筑物的变形，主要内容有建筑物沉降观测、倾斜观测、裂缝观测、水平位移观测、挠度观筑物沉降观测、倾斜观测、裂缝观测、水平位移观测、挠度观测、滑坡监测等。变形观测的方法，应根据建筑物的性质、使测、滑坡监测等。变形观测的方法，应根据建筑物的性质、使用情况、观测精度、周围的环境以及对观测的要求来定。如沉用情况、观测精度、周围的环
5、境以及对观测的要求来定。如沉降观测一般采用精密水准测量。降观测一般采用精密水准测量。建筑工程测量建筑工程测量 第第1414章章 建筑物的变形观测和竣工测量建筑物的变形观测和竣工测量514.1.1建筑物变形观测的目的和特点建筑物变形观测的目的和特点14.1.1.1建筑物变形观测的目的建筑物变形观测的目的为了保证施工质量及建筑物的安全使用，必须对某些建筑为了保证施工质量及建筑物的安全使用，必须对某些建筑物定期进行观测，以了解建筑物及地基的变形情况，及时采取物定期进行观测，以了解建筑物及地基的变形情况，及时采取有效措施，避免安全事故的发生。对建筑物进行变形观测，已有效措施，避免安全事故的发生。对建筑
6、物进行变形观测，已越来越广泛地被工程技术界所重视，建筑物变形观测的目是：越来越广泛地被工程技术界所重视，建筑物变形观测的目是：(1)为了掌握建筑物的实际性状，科学、准确、及时的进行为了掌握建筑物的实际性状，科学、准确、及时的进行变形分析；变形分析；(2)对各种工程建筑物在施工或使用过程中的异常变形做出对各种工程建筑物在施工或使用过程中的异常变形做出预报，分析估计建筑物的安全程度，提供施工和管理方法，以预报，分析估计建筑物的安全程度，提供施工和管理方法，以便及时采取措施，保证工程质量和建筑物安全，延长其使用寿便及时采取措施，保证工程质量和建筑物安全，延长其使用寿命，发挥其最大效益；命，发挥其最大
7、效益；(3)利用长期的观测资料，了解变形机理，验证建筑物设计利用长期的观测资料，了解变形机理，验证建筑物设计与施工的合理性，为科学研究提供依据；与施工的合理性，为科学研究提供依据；6建筑工程测量建筑工程测量 第第1414章章 建筑物的变形观测和竣工测量建筑物的变形观测和竣工测量(4)对采用新结构、新材料、新工艺性能做出客观对采用新结构、新材料、新工艺性能做出客观评价；评价；(5)建立准确的监测预报理论和方法。建立准确的监测预报理论和方法。为了达到以上的目的，通常在建筑物的设计阶段，为了达到以上的目的，通常在建筑物的设计阶段，在调查建筑物地基负载性能、研究自然因素对建筑物在调查建筑物地基负载性能
8、、研究自然因素对建筑物变性影响的同时，就应该着手拟定变形观测的设计方变性影响的同时，就应该着手拟定变形观测的设计方案，并将其作为建筑物的一项设计内容，以便在施工案，并将其作为建筑物的一项设计内容，以便在施工时，就将标志和设备埋置在设计位置上。从建筑物开时，就将标志和设备埋置在设计位置上。从建筑物开始施工就进行观测，一直持续到变形终止。始施工就进行观测，一直持续到变形终止。7建筑工程测量建筑工程测量 第第1414章章 建筑物的变形观测和竣工测量建筑物的变形观测和竣工测量14.1.1.2建筑物变形观测的特点建筑物变形观测的特点与一般的测量工作相比，变形观测有以下特点：与一般的测量工作相比，变形观测
9、有以下特点：1.精度要求高精度要求高建筑物的变形通常是很小、很慢的，要获得可靠的、精确建筑物的变形通常是很小、很慢的，要获得可靠的、精确的数据，必需采用精密的测量仪器、测量方法。如沉降测量必的数据，必需采用精密的测量仪器、测量方法。如沉降测量必须使用精密水准仪进行一等或二等水准测量。一般位置精度为须使用精密水准仪进行一等或二等水准测量。一般位置精度为1mm，相对精度为，相对精度为1ppm。2.需要重复观测需要重复观测用于变形监测的网必须相隔一定时间进行重复观测，只有用于变形监测的网必须相隔一定时间进行重复观测，只有重复观测，才能从坐标或高程值的变化中发现变形。重复观测，才能从坐标或高程值的变化
10、中发现变形。8建筑工程测量建筑工程测量 第第1414章章 建筑物的变形观测和竣工测量建筑物的变形观测和竣工测量3.综合应用各种观测方法综合应用各种观测方法变形监测的方法一般分为四类：地面测量方法（几何水准测变形监测的方法一般分为四类：地面测量方法（几何水准测量、三角高程测量、方向和角度测量、距离测量等）、空间测量、三角高程测量、方向和角度测量、距离测量等）、空间测量技术（空间卫星定位量技术（空间卫星定位GNSS/GPS、合成孔径雷达干涉）、摄、合成孔径雷达干涉）、摄影测量和地面激光扫描、专门测量手段（准直测量、倾斜仪监影测量和地面激光扫描、专门测量手段（准直测量、倾斜仪监测、应变计测量等）。近
11、年来，一种趋势是几何变形与物理参测、应变计测量等）。近年来，一种趋势是几何变形与物理参数同时监测。数同时监测。4.数据处理要求严密数据处理要求严密变形体的变形量一般很小，有时甚至与观测精度处在同一变形体的变形量一般很小，有时甚至与观测精度处在同一量级，而观测数据量大、变形量小、变形原因复杂，要从含有量级，而观测数据量大、变形量小、变形原因复杂，要从含有误差的观测之中分离出变形信息，需要严密的数据处理方法。误差的观测之中分离出变形信息，需要严密的数据处理方法。9建筑工程测量建筑工程测量 第第1414章章 建筑物的变形观测和竣工测量建筑物的变形观测和竣工测量5.需要多学科知识的配合需要多学科知识的
12、配合要确定变形监测精度，优化设计变形监测方案，合理分析变要确定变形监测精度，优化设计变形监测方案，合理分析变形监测结果，测量工作者要熟悉所研究的变形体，就需要具备形监测结果，测量工作者要熟悉所研究的变形体，就需要具备测绘学以及其他学科的知识。测绘学以及其他学科的知识。6.责任重大责任重大由于变形观测量都是微观变化的，要从带有观测误差的观测由于变形观测量都是微观变化的，要从带有观测误差的观测值中找出规律，及时准确预报危害变形，使人们避免灾害，减值中找出规律，及时准确预报危害变形，使人们避免灾害，减少损失，就要求变形观测者必须认真工作。少损失，就要求变形观测者必须认真工作。10建筑工程测量建筑工程
13、测量 第第1414章章 建筑物的变形观测和竣工测量建筑物的变形观测和竣工测量14.1.2建筑物变形观测方案的设计建筑物变形观测方案的设计14.1.2.1方案设计原则方案设计原则（1）在确定监测方法方面，充分考虑地形、地质条件及监测环）在确定监测方法方面，充分考虑地形、地质条件及监测环境，选择相适应的监测方法，人工直接检测和自动监测相组合。境，选择相适应的监测方法，人工直接检测和自动监测相组合。（2）在监测仪器选择方面，不要片面追求高、精、尖、多、全。）在监测仪器选择方面，不要片面追求高、精、尖、多、全。检测仪器一般应满足精度、可靠度、牢固可靠三项要求，统筹考检测仪器一般应满足精度、可靠度、牢固
14、可靠三项要求，统筹考虑安排。虑安排。（3）测点的布设不宜过多，但要保证观测质量。一般情况下，）测点的布设不宜过多，但要保证观测质量。一般情况下，主要测点的布设应能控制结构的最大应力（应变）和最大挠度主要测点的布设应能控制结构的最大应力（应变）和最大挠度（或位移）。（或位移）。（4）各个不同的监测方案，需要进行方案的比较和验证工作，）各个不同的监测方案，需要进行方案的比较和验证工作，使监测工作做到技术上有保证，经济上可行，实施时安全，数据使监测工作做到技术上有保证，经济上可行，实施时安全，数据上可靠。上可靠。11建筑工程测量建筑工程测量 第第1414章章 建筑物的变形观测和竣工测量建筑物的变形观
15、测和竣工测量14.1.2.2方案的设计内容方案的设计内容1.监测内容监测内容监测内容的确定主要根据监测工作的性质和要求，在收集监测内容的确定主要根据监测工作的性质和要求，在收集和阅读工程地质勘察报告、施工组织计划的基础上，根据施工和阅读工程地质勘察报告、施工组织计划的基础上，根据施工周围的环境确定变形监测的内容。周围的环境确定变形监测的内容。2.监测方法和仪器的选择监测方法和仪器的选择变形监测方法和仪器的选择主要取决于工程地质条件、建筑变形监测方法和仪器的选择主要取决于工程地质条件、建筑物的性质、使用情况、观测精度、周围的环境以及对观测的要物的性质、使用情况、观测精度、周围的环境以及对观测的要
16、求，根据监测内容的不同可以选择不同的方法和仪器。如沉降求，根据监测内容的不同可以选择不同的方法和仪器。如沉降观测一般采用精密水准测量。观测一般采用精密水准测量。12建筑工程测量建筑工程测量 第第1414章章 建筑物的变形观测和竣工测量建筑物的变形观测和竣工测量3.变形监测精度的确定变形监测精度的确定制定变形监测的精度取决于变形的大小、速率、制定变形监测的精度取决于变形的大小、速率、仪器和方法所能达到的实际精度，以及监测的目的等仪器和方法所能达到的实际精度，以及监测的目的等确定合理的精度是很重要的，过高的精度要求使测确定合理的精度是很重要的，过高的精度要求使测量工作复杂，费用和时间增加，而精度太低又会增加量工作复杂，费用和时间增加，而精度太低又会增加变形分析的困难，使所估计的变形参数误差大，甚至变形分析的困难，使所估计的变形参数误差大，甚至得不出准确的结论。得不出准确的结论。对于不同的建筑物，其变形观测对于不同的建筑物，其变形观测的精度要求差别比较大，同一建筑物的不同部位在不的精度要求差别比较大，同一建筑物的不同部位在不同时间对观测精度的要求也有可能是不同的。同时间对观测精度的要求也有可
