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1、 测量学（甲） 第十四章 建筑物的变形监测 赵良荣第十四章 建筑物的变形监测14.1 变形监测的基本要求 变形监测是对建(构)筑物及地基、建筑基坑或一定范围内的岩体及土体的位移、沉降、倾斜、挠度、裂缝和相关影响进行监测，并提供变形分析的过程。一、变形监测的特点具有精度要求高、需要重复观测、观测时间长、数据处理方法严密等特点。二、变形测量点的分类 1基准点基准点是固定不动的点，点位要设在变形影响区域以外稳定可靠的位置，每个工程至少应有3个基准点。 2工作基点工作基点是用于直接测定变形观测点的相对稳定的点。对通视条件较好或观测项目较少的工程，可不设立工作基点。 3变形观测点变形观测点是设置在变形体
2、上的照准标志点，点位要设立在能准确反映变形体变形特征的位置或监测断面上。三、变形监测的基本要求 1应收集相关资料，制定详细的监测方案 2基准点与工作基点每半年应复测一次 3确定合理的监测周期 4各次监测应使用相同的方法、仪器、人员等 5每次监测前对仪器工具进行检查、校正 6每次监测后及时处理数据，结果异常时及时通报相关单位 7及时递交有关资料（变形监测成果统计表、监测点位分布图、位移曲线图等）14.3 变形监测方法一、变形监测方法的选择变形监测的方法应根据监测项目的特点、精度要求、变形速率以及监测体的安全性指标而定。也可以同时采用多种方法进行监测。水平位移监测：极坐标法、交会法、GPS法、正倒
3、垂线法、视准线法等。垂直位移监测：水准测量、电磁波测距三角高程测量等。三维位移监测：全站议自动跟踪测量法、GPS-RTK法、摄影测量法等。主体倾斜：经纬仪投点法、差异沉降法、垂线法、激光准直法等。挠度观测：垂线法、差异沉降法、挠度计法等。监测体裂缝：测缝计法、摄影测量法等。应力、应变监测：应力计法、应变计法。二、位移监测基准网 1水平位移监测基准网水平位移监测基准网宜采用独立坐标系，并进行一次布网。必要时可与国家坐标系联测。水平位移基准网可采用三角形网、导线网、GPS网和视准轴线等形式。 2垂直位移监测基准网垂直位移基准网应布设成环形网并采用水准测量方法观测。起始点的高程宜采用测区原有高程系统
4、，较小规模的监测工作可采用假定高程系统；较大规模的监测宜与国家水准点联测。三、沉降观测测定建筑物、构筑物上所设观测点的高程随时间变化的工作称为沉降观测。在沉降影响范围之外埋设水准基点（一般应设3个以上的基准点），在能反映沉降特征的部位设置沉降观测点，用水准测量方法定期测定观测点相对于水准基点的高差，从而确定各次沉降值及总沉降量。1沉降观测点的布设 选定沉降观测点后，设置观测标志。 2观测方法先获取起始数据，然后按一定周期，期测定观测点相对于水准基点的高差。观测方法有：精密水准测量、流体静力水准测量、电磁波测距三角高程测量等方法。 3观测成果整理以第一次观测值为基准，计算出各次观测间的沉降量和累
5、计总沉降量。同时应注明观测日期及荷载情况，作出沉降曲线图。 四、位移观测建筑物、构筑物的位置在水平方向的变化称为水平位移，水平位移观测是测定建筑物、构筑物的平面位置随时间变化的移动量。1 三角形网法2 交会法3 极坐标法4 准直法有时只要求测定建筑物在某特定方向上的位移量，观测时，可在其垂直方向上建立一条基线，在建筑物上埋设一些观测标志，定期测量观测标志偏离基准线的距离，就可以确定建筑物随时间位移的情况。也可采用小角法，即测定观测点方向与基准线的水平角来确定水平位移。根据经纬仪到标志的水平距离D,可用下式推算出P点在垂直于基准线方向上的偏离量： 五、倾斜观测测量建筑物倾斜率随时间而变化的工作，
6、称为倾斜观测。 D为倾斜值，h为建筑物、构筑物的高度。观测方法：1基础差异沉降推算法 h为基础两端点的沉降差，D为基础两端点的水平距离。2经纬仪投射法 用经纬仪将标志中心投影到下标志附近，量取它与下标志中心的距离，即可测得与经纬仪视线垂直方向的倾斜量。 3垂线法 4倾斜仪法六、裂缝观测测定建筑物上裂缝发展情况的观测工作称为裂缝观测。裂缝观测时根据裂缝分布情况，选择其代表性的位置，在裂缝两侧设置标志，两侧标志的连线与裂缝走向大致垂直。定期测量两标志的距离，测量建筑物表面上裂缝的长度并记录测量的日期，标志间距的增加即代表裂缝宽度的增量。也可在裂缝两侧设置金属片标志，在标志上画竖线，若竖线错开，则表示裂缝在扩大。七、挠度观测测定建筑物构件受力后产生弯曲变形的工作称为挠度观测。对平置的构件，至少在两端及中间设置A、B、C三个沉降点，进行沉降观测，测得某时间段内这三点的沉降量分别维ha、hb、hc，则此构件的挠度f为： 对直立的构件，至少要设立上、中、下三个位移观测点精心位移观测，利用三点的位移量可算出挠度。习题：习题十四：3、6、7