1、第八章建筑物變形觀測(cè)和竣工平面圖編繪,版權(quán)所有：鄭州經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院建工系 作 者 2007年4月,本章知識(shí)體系圖：,構(gòu)件的撓度觀測(cè),建筑物的裂縫觀測(cè),建筑物的位移觀測(cè),編繪竣工平面圖的目的,竣工測(cè)量的內(nèi)容,竣工總平面圖的編繪,圓形建（構(gòu)）筑物主體的傾斜觀測(cè),建筑物沉降觀測(cè)的方法和成果整理,一般建筑物的傾斜觀測(cè),建筑物變形觀測(cè)和竣工平面圖編繪,圖8-1,第一節(jié) 建筑物變形觀測(cè)概述,建筑物變形觀測(cè)：主要就是對(duì)建筑物（構(gòu)筑物）以及地基所產(chǎn)生的沉降、傾斜、撓度、裂縫、位移等變形現(xiàn)象進(jìn)行的測(cè)量工作。 建筑物變形觀測(cè)的任務(wù)：周期性的對(duì)設(shè)置在建筑物上的觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)觀測(cè)，求得觀測(cè)點(diǎn)位置的變化量。 建筑物的

2、變形原因：主要是由于自然條件及其變化所引起的。 建筑物的變形觀測(cè)時(shí)間：從基礎(chǔ)施工開(kāi)始，貫穿整個(gè)施工階段，一直持續(xù)到變形趨于穩(wěn)定或停止為止。,建筑物的變形觀測(cè)的分級(jí)：按不同的工程要求分為四個(gè)等級(jí)，各等級(jí)精度要求見(jiàn)表8-1。 表8-1,第二節(jié) 建筑物的沉降觀測(cè),建筑物沉降觀測(cè)：在建筑物的施工過(guò)程中，隨著上部結(jié)構(gòu)的逐漸完成，地基荷載逐步增加，將使建筑物產(chǎn)生下沉現(xiàn)象，這就要求應(yīng)定期的對(duì)建筑物上設(shè)置的沉降觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，測(cè)得其與水準(zhǔn)基點(diǎn)之間的高差變化值，分析這些變化值的變化規(guī)律，從而確定建筑物的下沉量及下沉規(guī)律，這就是建筑物的沉降觀測(cè)。,一、水準(zhǔn)基點(diǎn)和沉降觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè),1，水準(zhǔn)基點(diǎn)的布設(shè) 水準(zhǔn)基點(diǎn)是

3、沉降觀測(cè)的基準(zhǔn)點(diǎn)，建筑物的沉降觀測(cè)是利用水準(zhǔn)測(cè)量的方法多次測(cè)定沉降觀測(cè)點(diǎn)和水準(zhǔn)基點(diǎn)之間的高差值，以此來(lái)確定其沉降量，因此，水準(zhǔn)基點(diǎn)的構(gòu)造和布設(shè)必須保證穩(wěn)定不變和便于長(zhǎng)久保存，其布設(shè)應(yīng)滿足以下要求： （1） 為了便于校核，保證水準(zhǔn)基點(diǎn)高程的正確性，每 一測(cè)區(qū)的水準(zhǔn)基點(diǎn)不應(yīng)少于3個(gè)。 （2） 水準(zhǔn)基點(diǎn)必須設(shè)置在建筑物或構(gòu)筑物基礎(chǔ)沉降影響范圍以外，并且避開(kāi)交通管線、機(jī)械振動(dòng)區(qū)以及容易破壞標(biāo)石的地方，埋設(shè)深度至少應(yīng)在冰凍線以0.5m。,（3） 水準(zhǔn)基點(diǎn)和沉降觀測(cè)點(diǎn)之間的距離應(yīng)適中，相距太遠(yuǎn)會(huì)影響觀測(cè)精度，一般應(yīng)在20m-100m范圍內(nèi)。 2，沉降觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè) 沉降觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)能全面反映建筑物的地基變

4、形特征，并結(jié)合地質(zhì)情況以及建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定。觀測(cè)點(diǎn)宜選擇在下列位置進(jìn)行布設(shè)： （1） 建筑物的四角、大轉(zhuǎn)角處及沿外墻每1015m處或每隔23根柱基上。 （2） 高低層建筑物、新舊建筑物、縱橫墻等交接處的兩側(cè)。,（3） 建筑物裂縫和沉降縫兩側(cè)、基礎(chǔ)埋深相差懸殊處、人工地基與天然地基接壤處、不同結(jié)構(gòu)的分界處以及填挖方分界處。 （4） 寬度大于等于15m或小于15m而地質(zhì)復(fù)雜以及膨脹土地區(qū)的建筑物，在承重內(nèi)隔墻中部設(shè)內(nèi)墻點(diǎn)，在室內(nèi)地面中心及四周設(shè)地面點(diǎn)。 （5） 鄰近堆置重物處、受振動(dòng)有顯著影響的部位及基礎(chǔ)下的暗溝處。 （6） 框架結(jié)構(gòu)建筑物的每個(gè)或部分柱基上或沿縱橫軸線設(shè)點(diǎn)。,（7） 片筏基礎(chǔ)、箱

5、形基礎(chǔ)底板或接近基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)部分之四角處及其中部位置。 （8） 重型設(shè)備基礎(chǔ)和動(dòng)力設(shè)備基礎(chǔ)的四角、基礎(chǔ)型式或埋深改變處以及地質(zhì)條件變化處兩側(cè)。 （9） 電視塔、煙囪、水塔、油罐、煉油塔、高爐等高聳建筑物，沿周邊在與基礎(chǔ)軸線相交的對(duì)稱位置上布點(diǎn)，點(diǎn)數(shù)不少于4個(gè)。,如圖8-1所示為某一建筑物沉降觀測(cè)點(diǎn)的布置圖,二、沉降觀測(cè)的標(biāo)志,可根據(jù)不同的建筑結(jié)構(gòu)類型和建筑材料，采用墻（柱）標(biāo)志、基礎(chǔ)標(biāo)志和隱蔽式標(biāo)志（用于賓館等高級(jí)建筑物）等型式。各類標(biāo)志的立尺部位應(yīng)加工成半球形或有明顯的突出點(diǎn)，并涂上防腐劑。標(biāo)志的埋設(shè)位置應(yīng)避開(kāi)如雨水管、窗臺(tái)線、暖氣片、暖水管、電氣開(kāi)關(guān)等有礙設(shè)標(biāo)與觀測(cè)的障礙物，并應(yīng)視立尺需要離

6、開(kāi)墻（柱）面和地面一定距離。,如圖8-2所示為沉降觀測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)形式。,三、建筑物的沉降觀測(cè),1，沉降觀測(cè)周期 （1） 當(dāng)埋設(shè)的沉降觀測(cè)點(diǎn)穩(wěn)固后，在建筑物主體開(kāi)工之前，進(jìn)行第一次觀測(cè)。 （2） 在建（構(gòu)）筑物主體施工過(guò)程中，一般每建12層觀測(cè)一次。施工過(guò)程中如暫時(shí)停工，在停工時(shí)及重新開(kāi)工時(shí)應(yīng)各觀測(cè)一次。停工期間，可每隔23個(gè)月觀測(cè)一次。 （3） 在觀測(cè)過(guò)程中，如果基礎(chǔ)附近地面荷載突然增減、基礎(chǔ)四周大量積水、長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)降雨等情況，應(yīng)及時(shí)增加觀測(cè)次數(shù)。當(dāng)建筑物突然發(fā)生大量沉降、不均勻沉降或嚴(yán)重裂縫時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行逐日或幾天一次的連續(xù)觀測(cè)。,（4） 建筑物使用階段的觀測(cè)次數(shù)，應(yīng)視地基土類型和沉降速度大小

7、而定。除有特殊要求外，一般情況下，可在第一年觀測(cè)34次，第二年觀測(cè)23次，第三年后每年1次，直至穩(wěn)定為止，一般認(rèn)為半年內(nèi)沉降量不超過(guò)1mm時(shí)沉降趨于穩(wěn)定。 1），水準(zhǔn)基點(diǎn)：在進(jìn)行沉降觀測(cè)前，應(yīng)首先把水準(zhǔn)基點(diǎn)布設(shè)成閉合水準(zhǔn)路線或附合水準(zhǔn)路線，以便檢查水準(zhǔn)基點(diǎn)的高程是否發(fā)生變化，在保證水準(zhǔn)基點(diǎn)高程沒(méi)有變化的情況下，再進(jìn)行沉降觀測(cè)。,2，沉降觀測(cè)方法 （1）沉降觀測(cè)的布設(shè)： 1），水準(zhǔn)基點(diǎn)：在進(jìn)行沉降觀測(cè)前，應(yīng)首先把水準(zhǔn)基點(diǎn)布設(shè)成閉合水準(zhǔn)路線或附合水準(zhǔn)路線，以便檢查水準(zhǔn)基點(diǎn)的高程是否發(fā)生變化，在保證水準(zhǔn)基點(diǎn)高程沒(méi)有變化的情況下，再進(jìn)行沉降觀測(cè)。 2），建筑物比較少或者測(cè)區(qū)較?。嚎梢詫⑺疁?zhǔn)基點(diǎn)和沉降觀

8、測(cè)點(diǎn)組合成單一層次的閉合水準(zhǔn)路線或附合水準(zhǔn)路線形式；,3），建筑物比較多或測(cè)區(qū)較大的地方：可以先將水準(zhǔn)基點(diǎn)組成高程控制網(wǎng)，然后再把沉降觀測(cè)點(diǎn)和水準(zhǔn)基點(diǎn)組成擴(kuò)展網(wǎng)。高程控制網(wǎng)一般組合成閉合水準(zhǔn)路線形式或者附合水準(zhǔn)路線形式。 如圖8-3所示為某種形式的沉降觀測(cè)水準(zhǔn)路線。,（2）沉降觀測(cè)的程序和限差 1），進(jìn)行沉降觀測(cè)時(shí)先后視水準(zhǔn)基點(diǎn)，接著依次前視各沉降觀測(cè)點(diǎn)，最后再次后視該水準(zhǔn)基點(diǎn)。 2），一般對(duì)于高層建筑物的沉降觀測(cè)應(yīng)采用DS1精密水準(zhǔn)儀，按國(guó)家二等水準(zhǔn)測(cè)量方法進(jìn)行，其水準(zhǔn)路線的閉合差不應(yīng)超過(guò) mm（n為測(cè)站數(shù)），同一后視點(diǎn)兩次后視讀數(shù)之差不應(yīng)超過(guò)1mm； 3），對(duì)于多層建筑物的沉降觀測(cè)，可采用

9、DS3水準(zhǔn)儀，用普通水準(zhǔn)測(cè)量的方法進(jìn)行，其水準(zhǔn)路線的閉合差不應(yīng)超過(guò) mm（n為測(cè)站數(shù)），同一后視點(diǎn)兩次后視讀數(shù)之差不應(yīng)超過(guò)2mm。,（3）注意問(wèn)題：沉降觀測(cè)是一項(xiàng)長(zhǎng)期、連續(xù)的工作，為了保證觀測(cè)成果的正確性，在進(jìn)行沉降觀測(cè)時(shí)還應(yīng)注意以下兩個(gè)方面： 1），在沉降觀測(cè)之前，應(yīng)對(duì)所使用的水準(zhǔn)儀、水準(zhǔn)尺進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)和校正，在觀測(cè)期間也應(yīng)定期的檢查。 2），盡量保證水準(zhǔn)基點(diǎn)和沉降觀測(cè)點(diǎn)穩(wěn)定；所用儀器、設(shè)備固定；觀測(cè)人員固定；觀測(cè)時(shí)的環(huán)境條件基本一致；觀測(cè)路線、觀測(cè)程序和方法固定。,四、沉降觀測(cè)的成果整理,（1） 整理原始記錄 每次觀測(cè)結(jié)束后應(yīng)檢查記錄的數(shù)據(jù)和計(jì)算是否正確，精度是否合格，然后調(diào)整高差閉合差

10、，推算出各沉降觀測(cè)點(diǎn)的高程，并填入8-2所示的“沉降觀測(cè)表”中。 （2） 計(jì)算沉降量 計(jì)算內(nèi)容和方法如下： 1）計(jì)算各沉降觀測(cè)點(diǎn)的本次沉降量： 沉降觀測(cè)點(diǎn)的本次沉降量=本次觀測(cè)所得的高程上次觀測(cè)所得的高程 2）計(jì)算累積沉降量： 累積沉降量=本次沉降量+上次累積沉降量 將計(jì)算出來(lái)的各沉降觀測(cè)點(diǎn)的本次沉降量、累積沉降量和觀測(cè)日期、荷載等情況填入表8-2所示的“沉降觀測(cè)表”中。,表8-2 沉降觀測(cè)記錄表 工程名稱：某醫(yī)院門(mén)診樓 記錄： 計(jì)算： 校核：,（3） 繪制沉降曲線 為了更好的反映每個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)隨時(shí)間和荷載的增加，觀測(cè)點(diǎn)的沉降量的變化，并進(jìn)一步估計(jì)沉降發(fā)展的趨勢(shì)以及沉降過(guò)程是否漸趨穩(wěn)定或者已經(jīng)

11、穩(wěn)定，還要繪制時(shí)間t與沉降量s的關(guān)系曲線和時(shí)間t與荷載p的關(guān)系曲線。如圖8-4所示。 1）繪制時(shí)間t與沉降量s的關(guān)系曲線 首先，以沉降量s為縱軸，以時(shí)間t為橫軸，組成直角坐標(biāo)系。然后，以每次累積沉降量為縱坐標(biāo)，以每次觀測(cè)日期為橫坐標(biāo)，標(biāo)出沉降觀測(cè)點(diǎn)的位置。最后，用曲線將標(biāo)出的各點(diǎn)連接起來(lái)，并在曲線的一端注明沉降觀測(cè)點(diǎn)號(hào)碼，這樣就繪制出了如圖8-4所示的時(shí)間與沉降量關(guān)系曲線。 2）繪制時(shí)間與荷載關(guān)系曲線 首先，以荷載p為縱軸，以時(shí)間t為橫軸，組成直角坐標(biāo)系。再根據(jù)每次觀測(cè)時(shí)間和相應(yīng)的荷載標(biāo)出各點(diǎn)，將各點(diǎn)連接起來(lái)，即可繪制出如圖8-4所示的時(shí)間與荷載關(guān)系曲線。,第三節(jié) 建筑物的傾斜觀測(cè),建筑物在施

12、工和使用過(guò)程中由于某些因素的影響，可能會(huì)使建筑物的基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降，這會(huì)導(dǎo)致建筑物的上部主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生傾斜，當(dāng)傾斜嚴(yán)重時(shí)就會(huì)影響建筑物的安全使用，對(duì)于這種情況應(yīng)該進(jìn)行傾斜觀測(cè)。,一、一般建筑物的傾斜觀測(cè),建筑物主體的傾斜觀測(cè)通常采用經(jīng)緯儀投影法。 如圖8-5所示，根據(jù)建筑物的設(shè)計(jì)，其頂部觀測(cè)點(diǎn)A點(diǎn)與底部觀測(cè)點(diǎn)B點(diǎn)應(yīng)該在同一豎直線上，當(dāng)建筑物發(fā)生傾斜時(shí)，頂部觀測(cè)點(diǎn)A相對(duì)于底部觀測(cè)點(diǎn)B有一個(gè)偏移值D，根據(jù)建筑物的高度H，就可以計(jì)算出建筑物主體的傾斜度，即： 式中 i表示建筑物主體的傾斜度； D表示建筑物頂部觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)于底部觀測(cè)點(diǎn)的偏移值（m）； H表示建筑物的高度（m）； 表示傾斜角（）。,由式（

13、8-1）可知，傾斜觀測(cè)主要是測(cè)定建筑物頂部觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)于底部觀測(cè)點(diǎn)的偏移值D。具體觀測(cè)方法如下： 如圖8-5所示，將經(jīng)緯儀安置在固定測(cè)站上，進(jìn)行嚴(yán)格的對(duì)中、整平，用盤(pán)左、盤(pán)右分別瞄準(zhǔn)建筑物頂部的觀測(cè)點(diǎn)A，向下投影取其中點(diǎn)B/，量出B/點(diǎn)與底部觀測(cè)點(diǎn)B之間的偏移量D1；用同樣的方法，在與原觀測(cè)墻面約成90的方向上，測(cè)出P/點(diǎn)與底部觀測(cè)點(diǎn)P之間的偏移量D2，然后用矢量相加的方法，計(jì)算出該建筑物的總偏移量D，即： （8-2） 根據(jù)總偏移值D和建筑物的高度H用式（8-1）即可計(jì)算出建筑物的傾斜度i。,第四節(jié) 建筑物的裂縫和位移觀測(cè),一、構(gòu)件的撓度觀測(cè) 建筑物的結(jié)構(gòu)構(gòu)件在施工和使用階段隨著荷載的增加會(huì)產(chǎn)生

14、撓曲，撓曲的大小對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力狀態(tài)的影響很大。因此，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的撓度不應(yīng)超過(guò)某一限值，否則將危及建筑物的安全。,撓度觀測(cè)是通過(guò)測(cè)量觀測(cè)點(diǎn)的沉降量來(lái)進(jìn)行計(jì)算。如圖8-7所示，A，B，C是某構(gòu)件同一軸線上的三個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)（A，C為支座處，B為跨中），測(cè)得其沉降量分別為A，B，C，則該構(gòu)件的跨中撓度為 （8-6）,二、建筑物的裂縫觀測(cè) 建筑物的基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降或者由于施工不當(dāng)?shù)仍?會(huì)使建筑物的主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，為了了解裂縫出現(xiàn)的原因和掌握其發(fā)展情況,以便及時(shí)采取有效的處理方法,除了要增加沉降觀測(cè)外,還要進(jìn)行裂縫觀測(cè)。 當(dāng)建筑物發(fā)生多處裂縫時(shí),應(yīng)首先對(duì)裂縫進(jìn)行編號(hào),然后分別觀測(cè)裂縫的位置、走向

15、、長(zhǎng)度、寬度等情況，對(duì)重要的裂縫，選擇在有代表性的地方埋設(shè)標(biāo)記，如圖8-8所示，用兩塊白鐵皮，一片取150mm150mm的正方形，固定在裂縫的一側(cè)。另一片取50mm200mm的矩形，固定在裂縫的另一側(cè)，使兩塊白鐵皮的邊緣相互,平行，并使其中的一部分重疊。在兩塊白鐵皮的表面，涂上紅色油漆。如果裂縫繼續(xù)發(fā)展，兩塊白鐵皮將被逐漸拉開(kāi)，露出正方形上未被涂上油漆的部分，其寬度即為裂縫加大的寬度，可用尺子量出。,三、建筑物位移觀測(cè) 位移觀測(cè)：根據(jù)平面控制點(diǎn)測(cè)定建筑物的平面位置隨時(shí)間而移動(dòng)的大小及方向，稱為位移觀測(cè)。 位移觀測(cè)首先要在建筑物附近埋設(shè)測(cè)量控制點(diǎn)，再在建筑物上設(shè)置位移觀測(cè)點(diǎn)。 某些建筑物只要求測(cè)

16、定某特定方向上的位移量，如大壩在水壓力方向上的位移量，這種情況可采用基準(zhǔn)線法進(jìn)行水平位移觀測(cè)。,基準(zhǔn)線法：觀測(cè)時(shí)，先在位移方向的垂直方向上建立一條基準(zhǔn)線，如圖8-9所示。A、B為控制點(diǎn)，M為觀測(cè)點(diǎn)。只要定期測(cè)量觀測(cè)點(diǎn)M與基準(zhǔn)線AB的角度變化值，即可測(cè)定水平位移量，測(cè)量方法如下：,在A點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，第一次觀測(cè)水平角BAM=1，第二次觀測(cè)水平角BAM=2，兩次觀測(cè)水平角的角值之差： （8-7） 其位移量可按下式計(jì)算： （8-8） 式中，=206265 用同樣方法可以測(cè)出建筑物在其他方向上的位移。,第五節(jié) 竣工總平面圖的編繪,一、 編制竣工總平面圖的目的 原因：工業(yè)與民用建筑工程是根據(jù)設(shè)計(jì)總平面圖施

17、工的，在施工過(guò)程中，由于種種原因，使建（構(gòu)）筑物竣工后的位置與原設(shè)計(jì)位置不完全一致，所以，需要編繪竣工總平面圖。 目的：一是為了全面反映竣工后的現(xiàn)狀，二是為以后建（構(gòu)）筑物的管理、維修、擴(kuò)建、改建及事故處理提供依據(jù)，三是為工程驗(yàn)收提供依據(jù)。 內(nèi)容：竣工測(cè)量和資料編繪兩個(gè)方面。,二、 竣工測(cè)量,竣工測(cè)量：建（構(gòu)）筑物竣工驗(yàn)收時(shí)進(jìn)行的測(cè)量工作。 目的：在每一個(gè)單項(xiàng)工程完成后，必須由施工單位進(jìn)行竣工測(cè)量，并提出該工程的竣工測(cè)量成果，作為編繪竣工總平面圖的依據(jù)。 1， 竣工測(cè)量的內(nèi)容包括 （1） 工業(yè)廠房及一般建筑物測(cè)定各房角坐標(biāo)、幾何尺寸，各種管線進(jìn)出口的位置和高程，室內(nèi)地坪及房角標(biāo)高，并附注房屋結(jié)

18、構(gòu)層數(shù)、面積和竣工時(shí)間。,（2） 地下管線 測(cè)定檢修井、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、起終點(diǎn)的坐標(biāo)，井蓋、井底、溝槽和管頂?shù)鹊母叱?，附注管道及檢修井的編號(hào)、名稱、管徑、管材、間距、坡度和流向。 （3） 架空管線 測(cè)定轉(zhuǎn)折點(diǎn)、結(jié)點(diǎn)、交叉點(diǎn)和支點(diǎn)的坐標(biāo)，支架間距、基礎(chǔ)面標(biāo)高等。 （4） 交通線路 測(cè)定線路起終點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)和交叉點(diǎn)的坐標(biāo)，路面、人行道、綠化帶界線等。 （5） 特種構(gòu)筑物 測(cè)定沉淀池的外形和四角坐標(biāo)、圓形構(gòu)筑物的中心坐標(biāo)，基礎(chǔ)面標(biāo)高，構(gòu)筑物的高度或深度等。,2， 竣工總平面圖的整飾 （1） 竣工總平面圖的符號(hào)應(yīng)與原設(shè)計(jì)圖的符號(hào)一致。有關(guān)地形圖的圖例應(yīng)使用國(guó)家地形圖圖式符號(hào)。 （2） 對(duì)于廠房應(yīng)使用黑色墨線，繪出該工