高層建筑物變形監(jiān)測方案設(shè)計(jì)

1、目 錄第1章 緒論11.1建筑物變形觀測的概述11.1.1變形產(chǎn)生的原因和類型11.1.2變形觀測的主要任務(wù)21.1.3變形觀測的目的和意義31.2建筑物變形觀測的概況31.2.1我國的變形監(jiān)測工作發(fā)展過程41.2.2高層建（構(gòu)）筑物的變形特點(diǎn)51.2.3其它建（構(gòu)）筑物的主要變形特點(diǎn)61.2.4我國開展變形監(jiān)測工作的主要內(nèi)容61.3變形監(jiān)測的精度和頻率61.3.1制約變形監(jiān)測質(zhì)量的主要因素71.3.2變形監(jiān)測的頻率81.3.3變形監(jiān)測頻率確定的基本方法91.3.4沉降穩(wěn)定期的確定9第2章 位移觀測102.1傾斜觀測的陳述102.2一般建筑物的傾斜觀測102.3特殊建筑物的傾斜觀測112.4建

2、筑物主體傾斜觀測122.4.1主體傾斜觀測的方法122.4.2主體傾斜觀測的周期142.4.3傾斜觀測實(shí)例142.4.4建筑物水平位移觀測152.5裂縫觀測162.5.1裂縫觀測的概述162.5.2裂縫觀測的方法172.6撓度觀測182.6.1建筑物基礎(chǔ)撓度觀測182.6.2彈性撓度觀測182.6.3建筑物主體撓度觀測192.7日照和風(fēng)振變形監(jiān)測192.8建筑場地滑坡觀測202.8.1建筑物觀測點(diǎn)布設(shè)，標(biāo)石埋設(shè)要求202.8.2滑坡觀測的周期規(guī)定202.8.3滑坡觀測點(diǎn)的位移觀測方法選用要求202.8.4滑坡觀測應(yīng)提交的圖表21第3章沉降觀測223.1沉降觀測主要內(nèi)容223.1.1沉降觀測的陳

3、述和目的223.1.2水準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)223.1.3觀測點(diǎn)的布設(shè)223.1.4觀測時(shí)間和觀測方法223.1.5沉降觀測的數(shù)據(jù)處理233.1.6 建筑物沉降觀測實(shí)例分析24第4章結(jié) 語27參 考 文 獻(xiàn)28致 謝29II摘 要高層建筑物從基礎(chǔ)施工到竣工驗(yàn)收及其運(yùn)營使用過程中，由于建筑物的工程地質(zhì)、水位地質(zhì)、土壤的物理性質(zhì)、大氣溫度以及建筑物本身的荷重、結(jié)構(gòu)等因素的變化影響，往往產(chǎn)生不同形式的變形。因此，建筑物的穩(wěn)定性和可靠性已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，只有定期對高層建筑進(jìn)行變形觀測，掌握其變形規(guī)律，才能合理預(yù)測未來的變形大小，及時(shí)采取預(yù)防和善后措施，確保建筑物的安全使用。高層建筑物的變形包括建筑物沉降變

4、形、建筑物傾斜變形、建筑物產(chǎn)生裂縫和發(fā)生相對位移等變形。所以對于這些變形我們采取了沉降觀測，水平位移觀測，傾斜觀測，裂縫觀測等方法，以避免因沉降原因造成建筑物主體結(jié)構(gòu)的破壞或產(chǎn)生影響結(jié)構(gòu)使用功能的裂縫，提高高層施工中的沉降觀測質(zhì)量。在這些變形觀測的工作實(shí)踐中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選用最適當(dāng)、最有效的的觀測方法，并科學(xué)分析、處理變形觀測結(jié)果，對變形觀測中常見的一些問題提出合理的解決方法，準(zhǔn)確掌握建筑物的沉降變化規(guī)律，為建筑物設(shè)計(jì)和防災(zāi)減災(zāi)提供科學(xué)的依據(jù)。關(guān)鍵詞：高層建筑物 變形觀測 精度分析 第1章 緒論1.1 建筑物變形觀測的概述建筑物在施工過程中，隨著建筑物的基礎(chǔ)和地基所承受的荷載不斷增加，引起基

5、礎(chǔ)及四周地層的變形，而建筑物本身在自重和各種外力的共同作用下，也要發(fā)生變形，這種變形在建筑物建成后的一段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)存在著。如果變形在一定范圍內(nèi)，可視為正?，F(xiàn)象，但如果超過某一限度就會影響建筑物的正常使用，嚴(yán)重的還會危及建筑物的安全。為了建筑物的的安全使用，在建筑物施工和運(yùn)行管理期間需要進(jìn)行變形觀測。通過對建筑物變形觀測所取得的數(shù)，用來分析和監(jiān)視建筑物變形情況，若發(fā)現(xiàn)有變形異常情況時(shí)，可以及時(shí)分析原因，采取必要的措施，確保工程質(zhì)量和安全生產(chǎn)，同時(shí)也為今后建筑物結(jié)構(gòu)和地基基礎(chǔ)合理的設(shè)計(jì)積累資料。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科技水平的不斷提高，土建工程的建設(shè)也駛上了快車道。在各類工程層出不窮、高層建筑鱗次櫛

6、比、建筑結(jié)構(gòu)起義日益復(fù)雜、工程規(guī)模愈來愈大的當(dāng)今時(shí)代，對建筑物進(jìn)行變形觀測有著更現(xiàn)實(shí)的意義。同時(shí)，人類在認(rèn)識、控制變形和預(yù)防災(zāi)害方面，有其成功的經(jīng)驗(yàn)，也不乏有慘痛的教訓(xùn)，因此，工程建筑物的變形觀測應(yīng)受到各界的高度重視。工程建筑物變形觀測主要包括：沉降觀測，水平位移觀測，傾斜觀測，裂縫觀測等。工程建筑物的變形觀測與其他測量工作相比較其主要特點(diǎn)是：測量精度要求高，觀測方法設(shè)計(jì)精密、嚴(yán)謹(jǐn)，數(shù)據(jù)處理嚴(yán)密。 1.1.1 變形產(chǎn)生的原因和類型一般來說，建筑物變形的原因較多，但主要的原因有三點(diǎn)：其主要原因如下：（1） 變形產(chǎn)生的原因自然條件及其變化建筑物地基的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、土壤的物理性質(zhì)、大氣

7、溫度的變化，以及相鄰建筑物的影響等因素引起建筑物變形。例如，由于地基下的地質(zhì)條件不同會引起建筑物的不均勻沉降，使其產(chǎn)生傾斜或裂縫；由于溫度和地下水位的季節(jié)性和周期性的變化，而引起建筑物的規(guī)律性變形；新建的想鄰大型建筑物改變原有建筑物周邊的土壤平衡，使地面產(chǎn)生不均勻沉降甚至出現(xiàn)地面裂縫，從而給原有建筑物造成危害等。與建筑物本身相聯(lián)系的原因如建筑物本身的荷載大小、建筑物的結(jié)構(gòu)、形式以及動荷載的作用、工藝設(shè)備的重量等。此外，由于勘測、設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)營管理方面的工作缺陷，還會引起建筑物產(chǎn)生額外變形。例如在高大建筑物周圍進(jìn)行深基坑開挖，就會對其原有建筑物產(chǎn)生一個(gè)額外的變形。當(dāng)然這些引起變形的因素是相互

8、聯(lián)系、相互作用的，對建筑物往往是共同作用的，只是不同時(shí)間段，不同因素的作用強(qiáng)弱不同而已。這些變形的原因，是相互聯(lián)系的。隨著工程建筑物的興建，改變了地面原有的狀態(tài)，對于建筑物的地基施加了一定的外力，這就必然引起地基及其周圍地層的變形。而建筑物本身及基礎(chǔ)，由于地基的變形及其外部荷載與內(nèi)部應(yīng)力的作用而產(chǎn)生變形。通常，這些大型建 （構(gòu)）筑物變形的原因都是互相聯(lián)系的，并貫穿于建（構(gòu)）筑物的施工和運(yùn)營管理階段。（2） 變形的類型 按變形性質(zhì)可以分為周期性變形和瞬時(shí)變形 按變形狀態(tài)則可分為靜態(tài)變形和動態(tài)變形靜態(tài)變形通常是指變形觀測的結(jié)果僅表示某一期間內(nèi)的變形值，也就是說，它是時(shí)間的函數(shù)；動態(tài)變形是指在外力作

9、用下產(chǎn)生的變形，它是以外力為函數(shù)來表示的動態(tài)系統(tǒng)對于時(shí)間的變化，其觀測結(jié)果是表示建筑物在某個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)變形。1.1.2 變形觀測的主要任務(wù)變形觀測的任務(wù)是周期性的對觀測點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)觀測，求得其在兩個(gè)觀測周期的變化量，而為了求得瞬時(shí)變化，則應(yīng)采用各種自動記錄儀器記錄其瞬時(shí)位置。建筑物在施工和營運(yùn)過程中，由于地質(zhì)條件和土壤性質(zhì)的不同，地下水位和大氣溫度的變化，建筑物荷載和外力作用等影響，導(dǎo)致建筑物隨時(shí)間發(fā)生的垂直升降、水平位移、撓曲、傾斜、裂縫等，統(tǒng)稱變形。用測量儀器定期測定建筑物的變形及其發(fā)展情況，稱為變形觀測。各種工程建筑物在其施工和使用過程中，都會產(chǎn)生一定的變形，當(dāng)這種變形在一定限度內(nèi)時(shí)可認(rèn)為

10、屬正?，F(xiàn)象，但超過了一定的范圍就會影響其正常使用并危及建筑物自身及人身的安全，因此需要對施工中的重要建筑物和已發(fā)現(xiàn)變形的建筑物進(jìn)行變形觀測，掌握其變化量、變形發(fā)展趨勢和規(guī)律，以便一旦發(fā)現(xiàn)不利的變形可以及時(shí)采取措施，以確保施工安全和建筑物的安全，同時(shí)也為今后更合理的設(shè)計(jì)提供資料。由于建筑物破壞性變形危害巨大，變形觀測的作用逐步為人們了解和重視，因此在建筑立法方面也賦予其一定的地位，建筑部已制定頒布了中華人民共和同行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建筑變形測量規(guī)范（JDJ/T8-97），并自1988年6月1日起施行。目前國內(nèi)許多大中城市已經(jīng)提出要求和做出決定：新建的高層、超高層，重要的建筑物必須進(jìn)行變形觀測，否則不予驗(yàn)收。

11、同時(shí)要求，把變形觀測資料作為工程驗(yàn)收依據(jù)和技術(shù)檔案之一，呈報(bào)和歸檔。通過變形觀測，取得第一手的資料，可以監(jiān)視工程建筑物的狀態(tài)變化和工作情況，在發(fā)現(xiàn)不正常現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)分析原因，采取措施，防止事故的發(fā)生，改善運(yùn)營方式，以保證安全。其次，通過在施工和運(yùn)營期間對工程建筑物原體進(jìn)行觀測，分析研究，可以驗(yàn)證地基與基礎(chǔ)的計(jì)算方法、工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，對不同的地基與工程結(jié)構(gòu)規(guī)定合理的允許沉陷與變形的數(shù)值，為工程建筑的設(shè)計(jì)施工、管理和科學(xué)研究工作提供資料。變形觀測的主要任務(wù)是周期性地對擬定的觀測點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)觀測，求得其在兩個(gè)觀測 周期間的變化量；或采用自動遙測記錄儀監(jiān)測建（構(gòu)）筑物的瞬時(shí)變形。變形觀測的具體方法

12、，則要根據(jù)建（構(gòu)）筑物的性質(zhì)、觀測精度、周圍的環(huán)境以及對觀測的要求來擬定。1.1.3 變形觀測的目的和意義（1） 變形觀測的意義根據(jù)前面的分析可知，建（構(gòu)）筑物產(chǎn)生變形的因素是多方面的，而且多數(shù)變形由客觀自然條件及其變化所造成，因此建（構(gòu)）筑物產(chǎn)生變形是不可避免的。當(dāng)建筑物在施工和運(yùn)營理過程中，產(chǎn)生不利于建筑物穩(wěn)定的變化因素時(shí)，變形就必然要發(fā)生。當(dāng)變形值超過允許的限值，建筑物就可能出現(xiàn)危險(xiǎn)甚至破壞，給人民的生命財(cái)產(chǎn)造成極大的損失。例如：我國板橋和石漫灘兩座土壩1975年洪水破壩失事，造成災(zāi)害。在城市民用建筑方面，浙江某地一座住宅樓因其旁邊（僅相隔1m多）新建高層建筑物的影響，造成地面開裂，該6

13、層住宅樓發(fā)生嚴(yán)重傾斜，其頂部靠向新建高層建筑成為危房而拆除。由于地下水位的嚴(yán)重下降，某大城市建于上世紀(jì)初的一棟大型建筑，原來的一樓下沉為地下室。（2） 變形觀測的目的，變形觀測的目的有兩個(gè)：監(jiān)測-以保證建（構(gòu)）筑物的安全為目的通過變形觀測取得的資料，可以監(jiān)視工程建筑物的狀態(tài)變化和工作情況；在發(fā)生不正?，F(xiàn)象時(shí)，可以及時(shí)分析原因，采取措施，防止事故發(fā)生，以保證建（構(gòu)）筑物的安全?？蒲?以積累資料、優(yōu)化設(shè)計(jì)為目的通過施工和運(yùn)營期間對建筑物的觀測，分析研究其資料，可以驗(yàn)證設(shè)計(jì)理論，所采用的各項(xiàng)參數(shù)與施工措施是否合理，為以后改進(jìn)設(shè)計(jì)與施工方法提供依據(jù)。由此可見，通過變形觀測，可以檢查各種工程建筑物及其地

14、質(zhì)構(gòu)造的穩(wěn)定性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，確保工程質(zhì)量和使用安全；更好的了解建（構(gòu)）筑物變形的機(jī)理，驗(yàn)證有關(guān)工程設(shè)計(jì)的理論和地殼運(yùn)動的假說，建立正確的變形預(yù)報(bào)理論和方法；以及對某種工程的新結(jié)構(gòu)、新材料和新工藝的性能作出科學(xué)的客觀評價(jià)。為了達(dá)到此目的，應(yīng)在工程建筑物設(shè)計(jì)階段，在調(diào)查建筑物地基承載性能、研究自然因素對建筑變形影響的同時(shí)，就著手?jǐn)M定變形觀測的設(shè)計(jì)方案，并將其作為工程建筑物的一項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容，以便在施工時(shí)，就將觀測標(biāo)志和設(shè)備埋置在設(shè)計(jì)位置上，從建筑物開始施工就進(jìn)行觀測，一直持續(xù)到變形終止為止。1.2 建筑物變形觀測的概況隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的蓬勃發(fā)展，帶動了許多關(guān)系到國計(jì)民生的大型基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。例如：(

15、1)興建了眾所周知的葛洲壩和長江三峽大壩等許多大型水電樞紐工程；(2)已建成或在建設(shè)中的數(shù)十座長江大橋和跨海大橋；(3)許多大型工業(yè)廠房分布祖國各地，高層民用建筑和超高層建筑已如雨后春筍般地聳立在大江南北、各大城市。上述大型基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，不僅推動了我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展，使農(nóng)村脫貧致富、工業(yè)逐步強(qiáng)大、城市更加繁榮，也促進(jìn)了我國在土木、水利、交通設(shè)計(jì)和建筑新材料方面的研究、施工技術(shù)和工藝方面的創(chuàng)新等等。同時(shí)，因建（構(gòu)）筑物越來越高、規(guī)模越來越大，為保證這些建（構(gòu)）筑物的安全使用以及設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，對變形監(jiān)測工作也就提出了更高的要求。1.2.1 我國的變形監(jiān)測工作發(fā)展過程（1） 利用

16、常規(guī)的水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀等測量儀器進(jìn)行的傳統(tǒng)變形觀測方法；（2) 激光準(zhǔn)直；（3) 近景攝影測量；（4) 各類位移傳感器；（5) 數(shù)字水準(zhǔn)儀；（6) 全自動電子全站儀（測量機(jī)器人）；（7) 三維立體激光掃描儀；（8) 全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)（GNSS） 利用上述測量新技術(shù),可進(jìn)行全天候自動變形監(jiān)測，測量儀器和測量手段的不斷更新，新技術(shù)和相關(guān)學(xué)科的不斷融合，使得人們對變形觀測和變形分析的研究也越來越深入。在我國最早系統(tǒng)地開展變形監(jiān)測工作的應(yīng)是位于東北地區(qū)的豐滿水電大壩，在分析變形數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，確定加固方案，延長了大壩的使用壽命。位于我國南北交通命脈上的武漢長江大橋、南京長江大橋等其它特大型橋梁的變形監(jiān)

17、測，在建設(shè)之初就引起了國家主管部門的高度重視，建立了比較完善的變形監(jiān)測系統(tǒng)。在我國變形監(jiān)測領(lǐng)域，最受人們關(guān)注的是葛洲壩和三峽水利樞紐工程，由于大壩的性質(zhì)和可能造成的危害程度決定了變形監(jiān)測工作在這樣一個(gè)舉世矚目的特大工程中的地位。在葛洲壩和三峽大壩建設(shè)和運(yùn)營管理過程中，龐大完善的變形監(jiān)測系統(tǒng)（包括：各種測量儀器設(shè)備、測量標(biāo)志點(diǎn)位以及雄厚的測量科研技術(shù)力量等）幾乎涵蓋了當(dāng)今國內(nèi)外各種變形監(jiān)測的手段和方法，提供了大量豐富可靠的變形監(jiān)測數(shù)據(jù)，為確保大壩的安全建設(shè)和運(yùn)營起到了極其重要的作用。 隨著近年來大型工業(yè)廠房建筑和城市高層、超高層民用建（構(gòu)）筑物的日益增多，這些位于人口密集、城市中心地帶的巨型建筑

18、物，其可能存在的安全隱患，越來越受到各個(gè)國家有關(guān)部門的高度重視我國為保證這些高層建筑物的安全施工和使用，制定了相應(yīng)的法律和法規(guī)，確保變形監(jiān)測工作納入有序軌道，并貫穿于高層、超高層等大型建（構(gòu)）筑物的勘測、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營管理的各個(gè)階段。國家建設(shè)部于1998年頒布實(shí)施了建筑變形測量規(guī)程（中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJT 897），進(jìn)一步規(guī)范了變形觀測工作，使大型建（構(gòu)）筑物的變形監(jiān)測工作有了技術(shù)保障。表 1.1 世界十大高層建筑物序號建筑名稱建筑地址建成年代高度(m)層數(shù)結(jié)構(gòu)1臺北101大廈中國臺北2005508101S+C2佩特納斯大廈吉隆坡199845295S+C3西爾斯大廈芝加哥197444

19、3110S+C4金茂大廈上海1998420.588S+C5國際金融中心香港2003413.890S+C6中信廣場廣州1997391.180C7地王大廈深圳199638481S+C8帝國大廈紐約1931381102S9中環(huán)廣場香港199237478S10中國銀行大廈香港198936972S+C11世貿(mào)大廈1號樓紐約1972417110S12世貿(mào)大廈2號樓紐約1973415110S1.2.2 高層建（構(gòu)）筑物的變形特點(diǎn)關(guān)于高層建筑和超高層建筑的劃分，就我國而言，大體上可以這樣劃分：4層以下為一般建筑；58層為多層建筑；920層為高層建筑；20層以上為超高層建筑。 （1)基礎(chǔ)較深，需進(jìn)行基坑回彈測量

20、從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，高層建筑為減少本身對地基產(chǎn)生的附加荷載，從而減小總沉降量及沉降差。當(dāng)土質(zhì)較好時(shí)，可加大埋深，利用天然地基。當(dāng)?shù)鼗钔诤?，土的自重失去平衡，會產(chǎn)生基坑地面隆起變形，需進(jìn)行基坑回彈測量。 （2)沉降量較大，需進(jìn)行沉降觀測高層建筑由于層數(shù)多，荷重大。因此，沉降量也較大。例如上海有的建筑物下沉量達(dá)180厘米。高層建筑對差異沉降極為敏感，不僅本身下沉，而且對鄰近建筑物也有影響。所以，在施工期間和竣工之后都要定期進(jìn)行沉降觀測。（3)樓體高力矩大，需進(jìn)行傾斜觀測高層建筑除在設(shè)計(jì)時(shí)注意控制水平荷載產(chǎn)生的位移，施工時(shí)要分層計(jì)算逐層調(diào)整外，建成之后仍要進(jìn)行傾斜監(jiān)測。其傾斜與地基和整體剛度有關(guān)

21、。例如意大利的古建筑比薩斜塔，8層高54m。從1918年開始傾斜觀測，建成至今630多年共傾斜4.40m。（4)風(fēng)荷載大，需進(jìn)行風(fēng)振測量高層建筑在風(fēng)荷載作用下，受振動而變形，特別在臺風(fēng)地區(qū)更為明顯。例如美國紐約的“帝國大廈”102層，高381m，在最大風(fēng)力117.3m/s時(shí)，其最高點(diǎn)要偏離16.5cm，在偏離處還要引起振幅為18.3cm的振動，因此最大偏離可達(dá)25.65cm。（5)墻體溫差大，需進(jìn)行日照變形觀測高層建筑物墻體平面尺寸較大，受日照變形的影響是不可忽視的。 例如前蘇聯(lián)在16層陶?；炷涟鍓K民用住宅樓進(jìn)行了測試。當(dāng)墻面溫度在16時(shí)，第七層觀測點(diǎn)位移1.7mm，第12層觀測點(diǎn)位移3.5

22、 mm。故需隨溫度的變化進(jìn)行位移和撓度測量。 1.2.3 其它建（構(gòu)）筑物的主要變形特點(diǎn)其它大型工程建（構(gòu)）筑物除與上述高層和超高層建筑具有部分共性外，還具有一些各自的變形特點(diǎn)。例如：大型橋梁的橋墩因長期受到水流的沖擊，易產(chǎn)生水平位移甚至滑動，而橋梁與橋面則在交通工具通過時(shí)必然會在垂直方向上產(chǎn)生垂曲和振動；水利大壩因長期受到上下游水位落差的壓力，壩體必然要產(chǎn)生撓曲或水平位移。這些變形通常隨著一年四季大氣、水溫的變化，以及上下游水位落差的變化，呈現(xiàn)出周期性變形規(guī)律。1.2.4 我國開展變形監(jiān)測工作的主要內(nèi)容（1)基坑回彈測量（2)地基分層沉降觀測（3)建筑場地沉降觀測（4)建筑物的沉降觀測（5)

23、建筑物水平位移觀測（6)建筑物傾斜觀測（7)建筑物裂縫觀測（8)日照變形觀測和風(fēng)振測量1.3 變形監(jiān)測的精度和頻率 精度要求是建(構(gòu))筑物變形監(jiān)測中的一個(gè)重要問題。因?yàn)樽冃伪O(jiān)測的結(jié)果直接關(guān)系到建（構(gòu)）筑物的安全，影響對變形原因和變形規(guī)律的正確分析，和其它測量工作相比，變形監(jiān)測必須具有更高的精度。對于從事變形監(jiān)測工作的測量人員來說，精度要求直接關(guān)系到使用哪一等級的測量儀器，采用什么觀測方法以及如何處理所獲得的數(shù)據(jù)。對于變形分析人員來說，它關(guān)系到變形監(jiān)測成果能否達(dá)到預(yù)期的目的，能否正確分析變形產(chǎn)生的原因、預(yù)測變形發(fā)展的趨勢以及對可能發(fā)生的安全隱患進(jìn)行評估和預(yù)報(bào)等。 1.3.1 制約變形監(jiān)測質(zhì)量的主

24、要因素 工程建筑物的變形監(jiān)測應(yīng)能確切反映建筑物、構(gòu)筑物及其場地的實(shí)際變形程度或變形趨勢，并以此作為確定作業(yè)方法和檢驗(yàn)測量成果質(zhì)量的基本要求。 變形監(jiān)測的結(jié)果能否達(dá)到預(yù)定的目的，受很多因素的影響，涉及到變形監(jiān)測工作的各個(gè)環(huán)節(jié)。如施測方案的確定、變形監(jiān)測控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)、測量標(biāo)志的穩(wěn)定以及觀測方法和測量儀器工具的選擇等。其中，最基本的因素是：（1)觀測點(diǎn)的布置；（2)觀測的精度與頻率；（3)觀測所進(jìn)行的時(shí)間。 變形監(jiān)測的精度，取決于建筑物預(yù)計(jì)的允許變形值的大小和進(jìn)行觀測的目的。如何根據(jù)允許變形值來確定觀測的精度，因其與觀測條件和待測建（構(gòu)）筑物的類型以及觀測的目的相關(guān)，情況比較復(fù)雜，國內(nèi)外還存在著各種

25、不同的看法。國際測量工作者聯(lián)合會（FIG）第16屆大會上（1981年，瑞士）提出的方法，即：為了使用的目的，觀測值中誤差應(yīng)不超過變形允許值的120110，或者是12；了研究的目的，應(yīng)為1/1001/20，或者0.2。表 1.2 建(構(gòu))筑物變形監(jiān)測的等級及其精度要求變形監(jiān)測等級沉降觀測位移觀測適用范圍觀測點(diǎn)測站高差中誤差（）觀測點(diǎn)坐標(biāo)中誤差（）特級0.050.30特高精度要求的特種精密工程和重要科研項(xiàng)目的變形監(jiān)測一級0.151.00高精度要求的大型建筑物和科研項(xiàng)目的變形監(jiān)測二級0.503.00中等精度要求的建筑物和科研項(xiàng)目變形監(jiān)測；重要建筑物主體傾斜和場地滑坡監(jiān)測三級1.5010.00低等精度

26、要求的建筑物變形監(jiān)測；一般建筑物主體傾斜和場地滑坡監(jiān)測例如：1.某建筑物高30米，設(shè)計(jì)人員提出的允許傾斜度i=tg=4;建筑物頂點(diǎn)的允許偏移值為：觀測中誤差的允許值為: 目的一的觀測中誤差為:目的二的觀測中誤差為:又例如：一般來講，從使用的目的出發(fā)，對于連續(xù)生產(chǎn)的大型車間（鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物），通常要求觀測工作能反映出1mm的沉降值；對于一般的廠房，沒有很大的傳動設(shè)備，連續(xù)性不大的車間，要求能反映出2mm的沉降量（觀測中誤差應(yīng)在1mm以內(nèi)）。而為了科學(xué)研究的目的，往往要求觀測精度達(dá)0.1mm。1.3.2 變形監(jiān)測的頻率 （1） 因素: 觀測的頻率取決于變形值的大小和變形速度，同時(shí)與

27、觀測目的也有關(guān)系。（2） 原則:變形監(jiān)測的頻率應(yīng)以既能系統(tǒng)地反映所測變形的變化過程，又不遺漏其變化的時(shí)刻為原則，根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)變形量的大小及外界因素的影響來確定。當(dāng)實(shí)際觀測中發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)，則應(yīng)及時(shí)相應(yīng)地增加觀測次數(shù)。 下面以建筑物及其基礎(chǔ)沉降的觀測過程為例，說明確定觀測頻率的方法。對于沙類土層上基礎(chǔ)的沉降過程可分為四個(gè)階段：第一階段是在施工期間,隨著基礎(chǔ)上壓力的增加，沉降速度很大，年沉降量達(dá)2070mm。第二階段沉降量顯著變慢，年沉降量約為20mm。第三階段為平穩(wěn)下沉階段。其速度為每年12mm。第四階段沉降曲線幾乎是水平的,沉降趨于停止。（3）施工過程中的觀測頻率在施工過程中的觀測，應(yīng)隨施工

28、進(jìn)度及時(shí)進(jìn)行，通常觀測頻率應(yīng)大些。一般建筑可在基礎(chǔ)完工后或地下室砌完后開始觀測;大型和高層建筑可在基礎(chǔ)墊層或基礎(chǔ)底部完成后開始觀測。觀測次數(shù)與間隔時(shí)間應(yīng)視地基狀況與荷載增加的進(jìn)度來確定。根據(jù)施工進(jìn)度，編制觀測日歷，按計(jì)劃進(jìn)行。一般有三天、七天、半月三種觀測周期；對于民用建筑也可每加高15層觀測一次，工業(yè)建筑亦可按不同的施工階段（如回填基坑、安裝柱子和屋架、砌筑墻體、設(shè)備安裝等）分別進(jìn)行觀測。如建筑物均勻增高，可根據(jù)荷載增加的進(jìn)度進(jìn)行從觀測點(diǎn)埋設(shè)穩(wěn)定后進(jìn)行第一次觀測，當(dāng)荷載增加到25%時(shí)觀測一次，以后每增加15%觀測一次。施工過程中如暫時(shí)停工，要求在停工和重新開工時(shí)各觀測一次。停工期間，可每隔2

29、3個(gè)月觀測一次。（4）建筑物使用期間的觀測頻率建筑物竣工投產(chǎn)、進(jìn)入使用期以后，變形監(jiān)測的頻率應(yīng)視地基土類型和沉降速度大小而定，通常頻率可小一些。一般有一個(gè)月、兩個(gè)月、三個(gè)月、半年及一年等不同的周期。除有特殊要求外，一般第一年觀測34次，第二年23次，以后每年觀測1次，直到穩(wěn)定為止。觀測期限一般不少于：砂土地基2年;膨脹土地基3年; 粘土地基5年;軟土地基10年。1.3.3 變形監(jiān)測頻率確定的基本方法 （1）系統(tǒng)觀測 （2）附加觀測因突發(fā)事件和自然條件發(fā)生急劇變化，而臨時(shí)增加的變形觀測，稱為附加觀測。例如: 基礎(chǔ)上的負(fù)荷或附近地面荷載急劇增加或減少時(shí)； 外界溫度急劇變化；基礎(chǔ)四周地面大量積水、長

30、時(shí)間連續(xù)降水及地下水位發(fā)生急劇變化等。1.3.4 沉降穩(wěn)定期的確定 沉降是否進(jìn)入穩(wěn)定階段，應(yīng)由沉降量與時(shí)間關(guān)系曲線判定。若最后三個(gè)周期觀測中，每周期沉降量不大于2倍測量中誤差可認(rèn)為已進(jìn)入穩(wěn)定階段。對于一般建筑物的變形觀測若沉降速度小于0.010.04mm/，可認(rèn)為已進(jìn)入穩(wěn)定階段，具體取值宜根據(jù)各地區(qū)地基土的壓縮性確定。表 1.3 國內(nèi)幾個(gè)主要城市采用的穩(wěn)定指標(biāo)城市接近穩(wěn)定時(shí)的周期容許沉降量穩(wěn)定控制指標(biāo)北京1/1000.01/上海2/半年0.01/天津3/半年，1/1000.0170.01/濟(jì)南1/1000.01/西安12/500.020.04/第2章 位移觀測建筑物（或構(gòu)筑物）的不均勻下降，會

31、使建筑物產(chǎn)生傾斜，嚴(yán)重的不均勻下沉?xí)菇ㄖ锇l(fā)生裂縫，甚至破壞，影響建筑物的正常使用。對于高層建筑和圓形建筑更應(yīng)及時(shí)進(jìn)行觀測，發(fā)現(xiàn)問題立即采取補(bǔ)救措施，以確保建筑物的安全與穩(wěn)定。2.1 傾斜觀測的陳述用測量儀器來測定建筑物的基礎(chǔ)和主體結(jié)構(gòu)傾斜變化的工作，稱為傾斜觀測。傾斜觀測分類按照其普遍性可分為一般和特殊建筑物的傾斜觀測，按照其性質(zhì)可分為主體傾斜觀測，裂縫觀測，撓度觀測，日照觀測和風(fēng)振觀測等。2.2 一般建筑物的傾斜觀測對于一般建筑物的傾斜觀測，主要是測定建筑物的上部與下部的相對位移。建筑物主體的傾斜觀測，應(yīng)測定建筑物頂部觀測點(diǎn)相對于底部觀測點(diǎn)的偏移值，再根據(jù)建筑物的高度，計(jì)算建筑物主體的傾

32、斜度：式中 i建筑物主體的傾斜度； D建筑物頂部觀測點(diǎn)相對于底部觀測點(diǎn)的偏移值（m）；H建筑物的高度（m）；傾斜角（）。由式（2-1）可知，傾斜測量主要是測定建筑物主體的偏移值D。偏移值D的測定一般采用經(jīng)緯儀投影法。具體觀測方法如下：BAQNBAHYXQPNM圖 2.1 一般建筑物的傾斜觀測1）如圖2.1所示，將經(jīng)緯儀安置在固定測站上，該測站到建筑物的距離，為建筑物高度的1.5倍以上。瞄準(zhǔn)建筑物X墻面上部的觀測點(diǎn)M，用盤左、盤右分中投點(diǎn)法，定出下部的觀測點(diǎn)N。用同樣的方法，在與X墻面垂直的Y墻面上定出上觀測點(diǎn)P和下觀測點(diǎn)Q。M、N和P、Q即為所設(shè)觀測標(biāo)志。2）相隔一段時(shí)間后，在原固定測站上，安

33、置經(jīng)緯儀，分別瞄準(zhǔn)上觀測點(diǎn)M和P，用盤左、盤右分中投點(diǎn)法，得到N和Q。如果，N與N、Q與Q不重合，如圖2.1所示，說明建筑物發(fā)生了傾斜。3）用尺子，量出在X、Y墻面的偏移值A(chǔ)、B，然后用矢量相加的方法，計(jì)算出該建筑物的總偏移值D，即： (2-2) 根據(jù)總偏移值D和建筑物的高度H用式（2-1）即可計(jì)算出其傾斜度i。2.3 特殊建筑物的傾斜觀測對于特殊建筑物和構(gòu)筑物（如煙囪、水塔等）的傾斜觀測，是在相互垂直的兩個(gè)方向上測定其頂部中心對底部中心的偏心距，該偏心距即為建（構(gòu)）筑物的傾斜量。具體觀測方法如下： 圖2.2 塔式建筑傾斜觀測（1）如圖2.2在煙囪底部橫放一根標(biāo)尺，在標(biāo)尺中垂線方向上，安置經(jīng)緯

34、儀，經(jīng)緯儀到煙囪的距離為煙囪高度的1.5倍。（2）用望遠(yuǎn)鏡將煙囪頂部邊緣兩點(diǎn)A、A及底部邊緣兩點(diǎn)B、B分別投到標(biāo)尺上，得讀數(shù)為y1、y1及y2、y2，如圖2.2煙囪頂部中心O對底部中心O在y方向上的偏移值y為： (2-2)（3）用同樣的方法，可測得在x方向上，頂部中心O的偏移值x為： （2-3） （4）用矢量相加的方法，計(jì)算出頂部中心O對底部中心O的總偏移值D，即 (2-4) 根據(jù)總偏移值D和圓形建（構(gòu)）筑物的高度H用式（2-4）即可計(jì)算出其傾斜度i。另外，亦可采用激光鉛垂儀或懸吊錘球的方法，直接測定建（構(gòu)）筑物的傾斜量。3建筑物基礎(chǔ)傾斜觀測DhLHhL 圖 2.3 基礎(chǔ)傾斜觀測 測定建筑物的

35、偏移值2.4 建筑物主體傾斜觀測2.4.1 主體傾斜觀測的方法測定建筑物傾斜的方法有兩類：一、直接測定法；二、間接推定（通過測量建筑物基礎(chǔ)相對沉降的方法來確定建筑物的傾斜）。（1）直接測定法 投點(diǎn)法。觀測時(shí)，應(yīng)在底部觀測點(diǎn)位置安置量測設(shè)施（如水平讀數(shù)尺等）。在每測站安置經(jīng)緯儀投影時(shí)，應(yīng)按正倒鏡法以所測每對上下觀測點(diǎn)標(biāo)志間的水平位移分量，按矢量相加法求得水平位移值（傾斜量）和位移方向（傾斜方向）。對需要觀測的建筑物，通常對建筑物的四個(gè)陽角進(jìn)行傾斜觀測，綜合分析整棟建筑物的傾斜情況。經(jīng)緯儀的位置如圖3-1所示，其中要求經(jīng)緯儀應(yīng)設(shè)置在離建筑物較遠(yuǎn)的地方（距離最好大于1.5倍建筑物的高度），以減少儀器

36、縱軸不垂直的影響。觀測時(shí)瞄準(zhǔn)墻頂一點(diǎn)M，向下投影得一點(diǎn)N，投影時(shí)經(jīng)緯儀在固定測站很好地對中嚴(yán)格整平，用盤左、盤右兩個(gè)度盤位置往下投影，分別量取水平距離，取其平均值即為NN1間的水平距離a。如圖3-2所示，另外，以M點(diǎn)為基準(zhǔn)，采用經(jīng)緯儀測出角度。H和H1也可用鋼尺直接量取，或用手持式激光測距儀測定。不便埋設(shè)標(biāo)志的塔形、圓形建筑物以及豎直構(gòu)件，可以照準(zhǔn)視線所切同高邊緣認(rèn)定的位置或用高度角控制的位置作為觀測點(diǎn)位。位于地面的測站點(diǎn)和定向點(diǎn)，可根據(jù)不同的觀測要求，采用帶有強(qiáng)制對中設(shè)備的觀測墩或混凝土標(biāo)石。對于一次性傾斜觀測項(xiàng)目，觀測點(diǎn)標(biāo)志可采用標(biāo)記形式或直接利用符合位置與照準(zhǔn)要求的建筑物特征部位；測站點(diǎn)

37、可采用小標(biāo)石或臨時(shí)性標(biāo)志。根據(jù)垂直角可按下式算出高度 H=loga (2-5)則建筑物的傾斜度 I=a/h （2-6）建筑物該陽角的傾斜量 =i（H+H1） （2-7）最后，綜合分析四個(gè)陽角的傾斜度，即可描述整幢建筑物的傾斜情況。 測水平角法。對塔形、圓形建筑物或構(gòu)件，每測站的觀測，應(yīng)以定向點(diǎn)作為零方向，以所測各觀測點(diǎn)的方向值和至底部中心的距離，計(jì)算頂部中心相對底部中心的水平位移分量。對矩形建筑，可在每測站直接觀測頂部觀測點(diǎn)與底部觀測點(diǎn)之間的夾角或上層觀測點(diǎn)與下層觀測點(diǎn)之間的夾角，以所測角值與距離值計(jì)算整體的或分層的水平位移分量和位移方向。 前方交會法。所選基線應(yīng)與觀測點(diǎn)組成最佳構(gòu)形，交會角宜

38、在60120之間。水平位移計(jì)算，可采用直接由兩周期觀測方向值之差解算坐標(biāo)變化量的方向差交會法，亦可采用按每周期計(jì)算觀測點(diǎn)坐標(biāo)值，再以坐標(biāo)差計(jì)算水平位移的方法。 吊垂球法。應(yīng)在頂部或需要的高度處觀測點(diǎn)位置上，直接或支出一點(diǎn)懸掛適當(dāng)重量的垂球，在垂線下的底部固定讀數(shù)設(shè)備（如毫米格網(wǎng)讀數(shù)板），直接讀取或量出上部觀測點(diǎn)相對底部觀測點(diǎn)的水平位移量和位移方向； 激光鉛直儀觀測法。應(yīng)在頂部適當(dāng)位置安置接收靶，在其垂線下的地面或地板上安置激光鉛直儀或激光經(jīng)緯儀，按一定周期觀測，在接收靶上直接讀取或量出頂部的水平位移量和位移方向。作業(yè)中儀器應(yīng)嚴(yán)格置平、對中，應(yīng)旋轉(zhuǎn)180觀測兩次取其中數(shù)。對超高層建筑，當(dāng)儀器設(shè)在

39、樓體內(nèi)部時(shí)，應(yīng)考慮大氣湍流影響； 激光位移計(jì)自動記錄法。位移計(jì)宜安置在建筑物底層或地下室地板上，接收裝置可設(shè)在頂層或需要觀測的樓層，激光通道可利用未使用的電梯井或樓梯間隔，測試室宜選在靠近頂部的樓層內(nèi)。當(dāng)位移計(jì)發(fā)射激光時(shí)，從測試室的光線示波器上可直接獲取位移圖像及有關(guān)參數(shù)，并自動記錄成果； 正錘線法。錘線宜選用直徑0.61.2mm的不銹鋼絲，上端可錨固在通道頂部或需要高度處所設(shè)的支點(diǎn)上。穩(wěn)定重錘的油箱中應(yīng)裝有粘性小、不冰凍的液體。觀測時(shí)，由底部觀測墩上安置的量測設(shè)備（如坐標(biāo)儀、光學(xué)垂線儀、電感式垂線儀），按一定周期測出各測點(diǎn)的水平位移量。 攝影測量法。當(dāng)建筑物立面上觀測點(diǎn)數(shù)量較多或傾斜變形比較

40、明顯時(shí)，也可采用近景攝影測量方法。（2）間接推定法按相對沉降間接確定建筑物整體傾斜時(shí)，所測建筑物應(yīng)具有足夠的整體結(jié)構(gòu)剛度。可選用下列方法： 傾斜儀測記法。采用的傾斜儀（如水管式傾斜儀、水平擺傾斜儀、氣泡傾斜儀或電子傾斜儀）應(yīng)具有連續(xù)讀數(shù)、自動記錄和數(shù)字傳輸?shù)墓δ?。監(jiān)測建筑物上部層面傾斜時(shí)，儀器可安置在建筑物基礎(chǔ)面上，以所測樓層或基礎(chǔ)面的水平角變化值反映和分析建筑物傾斜的變化程度； 測定基礎(chǔ)沉降差法?？稍诨A(chǔ)上選設(shè)觀測點(diǎn)，采用水準(zhǔn)測量方法，以所測各周期的基礎(chǔ)沉降差換算求得建筑物整體傾斜度及傾斜方向。 2.4.2 主體傾斜觀測的周期（1）主體傾斜觀測的周期，可視傾斜速度每個(gè)月觀測一次。如遇基礎(chǔ)附近

41、因大量堆載或卸載、場地降雨長期積水等而導(dǎo)致傾斜速度加快時(shí)，應(yīng)及時(shí)增加觀測次數(shù)。（2）施工期間的觀測周期，應(yīng)隨施工進(jìn)度并結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行。一般建筑，可在基礎(chǔ)完工后或地下室砌完后開始觀測，大型、高層建筑，可在基礎(chǔ)墊層或基礎(chǔ)底部完成后開始觀測。觀測次數(shù)與間隔時(shí)間應(yīng)視地基與加荷情況而定。民用高層建筑可每加高15層觀測一次；工業(yè)建筑可按不同施工階段（如回填基坑、安裝柱子和屋架、砌筑墻體、設(shè)備安裝等）分別進(jìn)行觀測。如建筑物均勻增高，應(yīng)至少在增加荷載的25、50、75和100時(shí)各測一次。施工過程中如暫時(shí)停工，在停工時(shí)及重新開工時(shí)應(yīng)各觀測一次。停工期間，可每隔23個(gè)月觀測一次。（3）結(jié)果判定建筑物主體傾斜觀測

42、結(jié)果須小于傾斜容許值。建筑物主體傾斜的容許值見表3-1表2.1 建筑物主體傾斜的容許值多層和高層建筑物的整體傾斜高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的傾斜建筑物高度傾斜允許值建筑物高度傾斜允許值Hg240.004Hg200.00824Hg600.00320Hg500.00660Hg1000.002550Hg1000.005Hg1000.002100Hg1500.004- -150Hg2000.003-200Hg2500.0022.4.3 傾斜觀測實(shí)例（1）概況某16層住宅樓，對該住宅樓的東、南、西、北四個(gè)樓角位置進(jìn)行了傾斜測量。（2）檢測儀器采用拓普康GPT-6002LP全站儀（3）測量結(jié)果（4）傾斜測量成果說明、所

43、有點(diǎn)位的偏移量均為該樓最上面點(diǎn)相對于最下面點(diǎn)（勒腳處）沿南北向或東西向的偏移量。、該樓樓角編號及樓角高度見下圖所示：（H=50.5） （H=50.5）1# 2# 北 4#3# 圖2.4（H=50.5） （H=50.5）住宅樓樓角編號及高度（2）傾斜測量成果表表2.2點(diǎn)號傾斜方向偏移方向偏移量（mm）傾斜率1#南北向南9.40.5東西向東6.40.42#南北向南11.20.6東西向西3.20.23#南北向南6.40.3東西向西15.60.84#南北向北7.60.4東西向西17.91.02.4.4 建筑物水平位移觀測（1）水平位移觀測的陳述水平位移觀測：測定建筑物在水平方向位置移動的工作稱為水平位

44、移觀測。（2）水平位移的測定方法水平位移的測定方法有兩種：基準(zhǔn)線法測定水平位移 基準(zhǔn)線法的原理是以通過建筑物軸線（例如大壩軸線、直線橋軸線等）或平行于建筑物軸線固定不變的鉛垂面為基準(zhǔn)面，由此來測定建筑物的水平位移。圖2.5位某混凝土大壩壩頂基準(zhǔn)線示意圖。A、B、C、D分別為位于大壩兩端所選定的基準(zhǔn)線端點(diǎn)，1、2、3、4、5為水平位移的觀測點(diǎn)：圖2.5 壩頂基準(zhǔn)線布設(shè)經(jīng)緯儀安置于一端基準(zhǔn)點(diǎn)A上，照準(zhǔn)安置于另一端基準(zhǔn)點(diǎn)B上的覘牌，則通過儀器中心的鉛垂線與覘牌中心的鉛垂面即形成基準(zhǔn)線法中的基準(zhǔn)面。通過觀測，量取各觀測點(diǎn)相對于該點(diǎn)基準(zhǔn)面的水平距離，并與本次觀測面結(jié)果比較，即可求得各觀測點(diǎn)所在壩段的位移

45、量?；鶞?zhǔn)線法根據(jù)使用的工具和觀測方法可分為測小角法和活動覘牌法。測小角法是用精密經(jīng)緯儀精確地測出基準(zhǔn)線方向與置鏡點(diǎn)到觀測點(diǎn)視線方向之間所夾的小角，然后計(jì)算出觀測點(diǎn)相對于基準(zhǔn)線的偏離值。活動覘牌法則是利用活動覘牌上的標(biāo)尺，直接測定其偏離值。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，以激光來替代經(jīng)緯儀視線的“激光經(jīng)緯儀準(zhǔn)直”和利用光干涉原理的“波光板激光準(zhǔn)直”已在實(shí)踐中應(yīng)用。導(dǎo)線法測定建筑物的水平位移對于直線型建筑物的位移觀測，應(yīng)用基準(zhǔn)線法具有觀測速度快、精度高等優(yōu)點(diǎn)，但對于非直線型建筑物，如重力拱壩，曲線橋梁以及一些高層建筑物的位移觀測，采用導(dǎo)線法則更為適宜，此法可以同時(shí)測定建筑物上某觀測點(diǎn)在同一水平面內(nèi)兩個(gè)方向上的

46、位移。對于變形觀測的導(dǎo)線，是兩端不觀測定向角的導(dǎo)線，可在建筑物的適當(dāng)位置與高度上布設(shè)導(dǎo)線點(diǎn)。其邊長應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況確定，但盡量選用長邊。導(dǎo)線的角度測量可以利用激光準(zhǔn)直系統(tǒng)，配合特制的轉(zhuǎn)角棱鏡進(jìn)行間接測量。導(dǎo)線的邊長可采用側(cè)微銦瓦鋼尺丈量。導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算后，以第一次觀測計(jì)算的各點(diǎn)坐標(biāo)為基準(zhǔn)值，以后各次的測算結(jié)果與之比較，即可求得各觀測點(diǎn)在兩個(gè)方向上的位移量。2.5 裂縫觀測2.5.1 裂縫觀測的概述工程建筑物發(fā)生裂縫時(shí)，為了了解其現(xiàn)狀和掌握其發(fā)展情況，應(yīng)該進(jìn)行觀測，以便根據(jù)這些資料分析其產(chǎn)生裂縫的原因和它對建筑物安全的影響；及時(shí)地采取有效措施加以處理。裂縫觀測應(yīng)測定建筑物上的裂縫分布位置，

47、裂縫的走向、長度、寬度及其變化程度。觀測的裂縫數(shù)量視需要而定，主要的或變化大的裂縫應(yīng)進(jìn)行觀測。對需要觀測的裂縫應(yīng)統(tǒng)一進(jìn)行編號。每條裂縫至少應(yīng)布設(shè)兩組觀測標(biāo)志，一組在裂縫最寬處，另一組在裂縫末端。每組標(biāo)志由裂縫兩側(cè)各一個(gè)標(biāo)志組成。裂縫觀測標(biāo)志，應(yīng)具有可供量測的明晰端面或中心。觀測期較長時(shí)，可采用鑲嵌或埋入墻面的金屬標(biāo)志、金屬桿標(biāo)志或形板標(biāo)志；觀測期較短或要求不高時(shí)可采用油漆平行線標(biāo)志或用建筑膠粘貼的金屬片標(biāo)志。要求較高、需要測出裂縫縱橫向變化值時(shí)，可采用坐標(biāo)方格網(wǎng)板標(biāo)志。使用專用儀器設(shè)備觀測的標(biāo)志，可按具體要求另行設(shè)計(jì)。對于數(shù)量不多，易于量測的裂縫，可視標(biāo)志型式不同，用比例尺、小鋼尺或游標(biāo)卡尺等

48、工具定期量出標(biāo)志間距離求得裂縫變位值，或用方格網(wǎng)板定期讀取“坐標(biāo)差”計(jì)算裂縫變化值；對于較大面積且不便于人工量測的眾多裂縫宜采用近景攝影測量方法；當(dāng)需連續(xù)監(jiān)測裂縫變化時(shí)，還可采用測縫針或傳感器自動側(cè)記方法觀測。裂縫觀測的周期應(yīng)視其裂縫變化速度而定。通常開始可半月測一次，以后一月左右測一次。當(dāng)發(fā)現(xiàn)裂縫加大時(shí)，應(yīng)增加觀測次數(shù)，直至幾天或逐日一次的連續(xù)觀測。2.5.2 裂縫觀測的方法當(dāng)建筑物出現(xiàn)裂縫之后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行裂縫觀測。常用的裂縫觀測方法有以下幾種：（1）金屬桿標(biāo)志根據(jù)裂縫分布情況，可以對重要的裂縫，選擇在有代表性的位置上埋設(shè)標(biāo)點(diǎn)（如圖2.6）。標(biāo)點(diǎn)系直徑為20mm，長約60mm的金屬棒，埋入混

49、凝土內(nèi)40mm，外露部分為標(biāo)點(diǎn)，在其上面各有一個(gè)保護(hù)蓋，兩標(biāo)點(diǎn)的距離不得少于150mm。裂縫觀測標(biāo)點(diǎn)在裂縫兩側(cè)的混凝土表面上各埋一個(gè)，用游標(biāo)卡尺定期地測定兩個(gè)標(biāo)點(diǎn)之間距離的變化值，以此來掌握縫寬的發(fā)展情況。單位：mm1 鉆孔后回填的混凝土，2觀測標(biāo)點(diǎn)，3裂縫，4游標(biāo)卡尺卡著點(diǎn)圖2.6 裂縫觀測金屬桿標(biāo)志埋設(shè)示意圖土壩裂縫觀測，可根據(jù)情況，對全部裂縫或選擇重要裂縫；或選擇有代表性的典型裂縫進(jìn)行觀測。對于縫寬大于5mm，或縫寬雖小于5mm但長度較長或穿過壩軸線的裂縫，弧形裂縫，明顯的垂直錯縫以及與混凝土建筑物連接處的裂縫，必須進(jìn)行觀測。觀測的次數(shù)，應(yīng)視裂縫的發(fā)展情況而定，一般在發(fā)生裂縫的初期應(yīng)每天

50、一次，在裂縫在顯著發(fā)展和庫水位變動較大時(shí)應(yīng)增加觀測次數(shù)，暴雨過后必須加測一次；只有當(dāng)裂縫發(fā)展緩慢后，才適當(dāng)減少觀測次數(shù)。對于需長期觀測的裂縫，應(yīng)考慮與土壩位移觀測的次數(shù)相一致。對于混凝土大壩進(jìn)行裂縫觀測時(shí)，一般應(yīng)同時(shí)觀測混凝土的溫度、氣溫、水溫、上游水準(zhǔn)等因素。觀測次數(shù)與土壩基本上一樣。但在出現(xiàn)最高、最低氣溫和上游最高水位時(shí)，或氣溫及上游水位變化較大時(shí)，或裂縫有顯著發(fā)展時(shí)，均應(yīng)增加觀測次數(shù)。經(jīng)過長期觀測判明裂縫已不再發(fā)展方可以停止觀測。（2）石膏板標(biāo)志用厚10mm，寬約5080mm的石膏板（長度視裂縫大小而定），固定在裂縫的兩側(cè)。當(dāng)裂縫繼續(xù)發(fā)展時(shí)，石膏板也隨之開裂，從而觀察裂縫繼續(xù)發(fā)展的情況。

51、白鐵板（3）白鐵皮標(biāo)志 圖 2.7 建筑物的裂縫觀測如圖2.7用兩塊白鐵皮，一片取150mm150mm的正方形，固定在裂縫的一側(cè)。另一片為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，兩塊白鐵皮將逐漸拉開，露出正方形上，原被覆蓋沒有油漆的部分，其寬度即為裂縫加大的寬度，可用尺子量出。2.6 撓度觀測撓度是指建(構(gòu))筑物或其構(gòu)件在水平方向或豎直方向上的彎曲值。例如橋的梁部在中間會產(chǎn)生向下彎曲，高聳建筑物會產(chǎn)生側(cè)向彎曲。建筑物的撓度觀測包括建筑物基礎(chǔ)、建筑物主體及獨(dú)立構(gòu)筑物（如獨(dú)立土墻、柱）的撓度

52、觀測。對于高層建筑物，當(dāng)較小的面積上有很大的集中荷載時(shí)，可能導(dǎo)致基礎(chǔ)和建筑物的沉陷，其中不均勻的沉陷將導(dǎo)致建筑物的傾斜，使局部構(gòu)件產(chǎn)生彎曲并導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。建筑物的撓度可由觀測不同高度處的傾斜換算求得，也可以采用激光準(zhǔn)直儀觀測的方法求得。 2.6.1 建筑物基礎(chǔ)撓度觀測建筑物基礎(chǔ)撓度觀測可與建筑物沉降觀測同時(shí)進(jìn)行。觀測點(diǎn)應(yīng)沿基礎(chǔ)的軸線或邊線布設(shè)，每一基礎(chǔ)不得少于3點(diǎn)。標(biāo)志設(shè)置、觀測方法與沉降相同。2.6.2 彈性撓度觀測橋梁在動荷載(如列車行駛在橋上)作用下會產(chǎn)生彈性撓度，即列車通過后，立即恢復(fù)原狀，這就要求在撓度最大時(shí)測定其變形值。為能測得其瞬時(shí)值，可在地面架設(shè)測距儀，用三角高程法觀測，也可利用近景攝影測量法