第十四章建筑物变形观测

建筑物变形观测与动态位移监测3.1 变形概述建筑物在工程建设和使用过程中，由于基础的地质结构不均匀，土壤的物理性质不同，土基的塑性变形，地下水位的变化，大气温度的变化，建筑物本身的荷重（如风力，震动等）的作用，会导致工程建筑物随时间的推移发生沉降，位移，扰曲，倾斜及裂缝等现象。

这些现象统称为变形。

工程建筑物的变形，按其类型可以分为：静态变形和动态变形.静态变形通常是指变形观测的结果只表示在某一时期内的变形值，也就是说，它只是时间的函数；动态变形是指在外力影响下而产生的变形，故它是以外力为函数来表示的动态系统对于时间的变化，其观测结果是表示建筑物在某一时刻的瞬时变形.变形按时间长短可分为：长周期变形（建筑物自重引起的沉降和变形），短周期变形（温度变化引起的变形）。

按研究的范围可以分为：全局性变形，区域性变形，局域性变形。

按成因可以分为：人工干预变形，自然原因变形，综合原因变形。

3.2 变形观测概述3.2.1.变形观测所谓变形观测，是用测量仪器或者专用仪器测定建筑物及地基建筑物在荷载和外力作用下随时间变形的工作.通过变形观测，可以检查、各种工程建筑物和地质构造的稳定性，及时发现问题，确保质量和使用安全；更好的了解变形的机理，验证有关工程设计的理论和地壳运动的假说，建立正确的预报变形的理论和方法；以及对某种新结构，新材料，新工艺的性能做出科学的客观的评价。

变形观测属于安全监测。

变形观测有内部观测和外部观测两方面。

内部观测内容由建（构）筑物的内部应力，温度变化的测量，动力特征及其速度的测定等，一般不由测量工作者完成。

内部观测与外部观测之间有着密切的联系，应同时进行，以便互相验证和补充。

外部观测的内容主要有沉降观测，位移观测，倾斜观测，裂缝观测和扰度观测等.1、沉降观测它是指建筑物及其基础在垂直方向上的变形(也称垂直位移).沉降观测就是测定建筑物上所设观测点(沉降点)与基准点(水准点)之间随时间的变化的高差变化量.通常采用精密水准测量或液体静力水准测量的方法进行.2、水平位移观测它是指建筑物在水平面内的变形,其表现形式为在不同时期平面坐标或距离的变化.建筑物水平位移观测是测定建筑物在平面位置上随时间变化的移动量. 测定水平位移的方法很多,有常规的地面控制测量方法,如导线,前方交会法等;也有各专用方法,如基准线法,正、倒垂线法等3、倾斜位移观测它是指建筑物因为地基的不均匀沉降或其他原因造成的.建筑物倾斜位移分为两类:一类表现为以不均匀的水平位移为主;另一类则表现为以不均匀的沉降为主.倾斜观测是用经纬仪,水准仪或其他专用仪器测量建筑物的倾斜随时间变化的工作.对于上述两种倾斜一般采用不同的观测方法,前者可采用先测出水平位移然后计算倾斜的方法,即所谓的“直接法”;后者可通过测量建筑物基础相对沉降的方法进行测定,即先测出沉降后计算倾斜的方法,也就是所谓的“间接法”.4、裂缝观测它是指建筑物基础的不均匀沉降，温度的变化和外界各种荷载的作用，使得建筑物内部的应力大大超过了允许的限度，使得建筑物的结构产生裂缝。

毕业设计：建筑物的变形观测变形监测方案嘿，小伙伴，今天我要跟你聊聊一个相当有意思的课题——建筑物的变形观测变形监测方案。

别看这名字有点长，其实它就是一门研究如何监控建筑物变形的技术活儿。

下面我就用我那十年方案写作的经验，带你领略一下这个方案的精彩之处。

咱们得知道，建筑物变形是个啥玩意儿。

简单来说，就是建筑物在外力作用下，形状和尺寸发生变化。

这事儿听起来有点玄乎，但却是建筑安全的大敌。

所以，监测建筑物的变形，就成了咱们这个方案的核心任务。

一、方案背景话说这事儿起源于我国城市化进程的加速，高楼大厦拔地而起，但随之而来的就是建筑安全问题。

尤其是那些大型、超高层的建筑物，一旦出现变形，后果不堪设想。

于是，咱们这个方案应运而生，旨在为建筑物的变形监测提供一套可行的方案。

二、监测目的1.确保建筑物在施工和使用过程中，结构安全、稳定。

2.及时发现和处理建筑物的变形问题，防止事故发生。

3.为建筑物的维护、保养提供科学依据。

三、监测方法1.全站仪测量法：这是一种利用全站仪对建筑物进行三维测量，从而得到建筑物变形数据的方法。

优点是精度高，但成本较高，操作复杂。

2.光学测量法：通过光学仪器对建筑物进行拍照，然后分析照片中建筑物的变形情况。

这种方法成本较低，操作简单，但精度相对较低。

3.激光扫描法：利用激光扫描仪对建筑物进行扫描，得到建筑物的三维模型，进而分析变形情况。

这种方法精度较高，但成本较高，设备要求较高。

4.雷达监测法：通过雷达对建筑物进行监测，实时获取建筑物的变形数据。

优点是实时性强，但精度相对较低。

综合考虑，我们选择了全站仪测量法作为主要监测手段，辅以光学测量法进行验证。

四、监测步骤1.建立监测点：在建筑物上设置一定数量的监测点，用于采集变形数据。

2.数据采集：利用全站仪对监测点进行测量，获取建筑物的三维坐标。

3.数据处理：将采集到的数据输入计算机，进行数据处理，得到建筑物的变形数据。

4.变形分析：根据变形数据，分析建筑物的变形趋势，为处理变形问题提供依据。

建筑物的变形观测一、建筑物的沉降观测步骤1. 水准点和观测点的设置水准点是沉降观测的基准，它应埋设在沉降影响范围以外，距沉降观测点20～100 m，观测方便，且不受施工影响的地方。

为了相互校核并防止由于某个水准点的高程变动造成差错，一般至少埋设三个水准点。

水准点之间的高差应用DS1 级水准仪、铟瓦水准尺和尺垫，或精密水准测量方法进行测定，将水准点组成闭合水准路线，或进行往返观测，其闭合差不得超过0.5 mm（n 为测站数）。

水准点的高程自国家或城市水准点引测，或者通过假定得到。

沉降观测的主要内容是建筑物的垂直位移监测，建筑沉降观测的首次观测应连续进行两次独立观测，并取观测结果的中数作为变形测量的初始值。

从基准点开始，组成闭合水准路线，按照二等水准观测精度施测，经平差计算后求出各观测点的相对高程，从而计算出沉降点的沉降量。

本项目自始至终都遵循“五定”原则。

“五定”即沉降观测依据的基准点、工作基点和沉降观测点，点位要稳定；所用仪器、设备要稳定；观测人员要稳定；观测时的环境条件基本一致；观测路线、镜位、程序和方法要固定。

以上措施在客观上尽量减少观测误差的不定性，使所测的结果具有统一的趋向性，保证各次复测结果与首次观测的结果可比性更一致，使所观测的沉降量更真实可靠。

观测点的数目和位置应能全面、正确反映建筑物沉降的情况，一般情况下，在民用建筑中，沿房屋四周每隔10～15 m 布置一点。

另外，在房屋转角及沉降缝两侧也应布设观测点。

观测点的埋设要求稳固，通常采用角钢、圆钢或铆钉作为观测点的标志。

2. 观测时间、方法及精度一般在增加荷重前后，如浇灌基础、回填土、安装柱子和厂房屋架、砌筑砖墙、设备安装、设备运转等，都要进行沉降观测。

施工期间，高层建筑物每升高1～2 层或每增加一次载荷，如基础浇灌、安装柱子等，就要观测一次。

3. 仪器设备DSZ1 精密水准仪，铟钢尺。

4. 沉降观测的成果整理沉降观测是一项长期、连续的工作，为了保证观测成果的正性，应尽可能做到“四定”，即固定观测人员、使用固定的水准仪和水准尺、使用固定的水准基点、按固定的实测路线和测站进行。

建筑物变形观测方案建筑物变形观测是建筑物监测的重要环节，旨在及时发现建筑物的变形情况，为建筑物的维护和安全提供依据。

本文将介绍一种建筑物变形观测的方案。

首先，确定观测点的位置。

观测点的位置应选择在建筑物的关键部位，如主要结构、重要支撑点等。

在选择观测点时，应考虑到其稳定性和易于观测的因素，避免人为因素对变形观测结果的影响。

其次，选择合适的观测仪器。

常用的建筑物变形观测仪器有全站仪、测斜仪等。

全站仪可用于测量建筑物的三维坐标及姿态变化，测斜仪可用于测量建筑物的倾斜变化。

根据具体需求和预算情况选择合适的观测仪器。

然后，进行观测前的准备工作。

在开始观测之前，需要对观测设备进行校准，以确保测量的准确性。

同时，还需要建立稳定的基准点，并进行测量记录，以便后续的数据分析和对比。

接下来，进行连续观测。

根据建筑物变形的情况，可以选择连续观测或定期观测。

如果建筑物存在较大的变形风险，建议进行连续观测，以及时发现并处理问题。

观测过程中，应注意避免惯性、温度等因素对观测结果的干扰。

在观测过程中，需要进行数据的实时记录，并保持观测设备的稳定性，避免外界因素的误差。

观测完成后，需要对观测数据进行分析和处理。

可以利用专业的观测数据处理软件，对观测数据进行拟合分析和趋势预测，以确定建筑物的变形程度和趋势。

同时，还需要与之前的参考数据进行对比，以判断建筑物的稳定性和安全性。

最后，根据变形观测结果，制定相应的维护和处理方案。

如果建筑物存在较大的变形情况，应及时采取相应的维护措施，避免安全事故的发生。

同时，还需要进行定期的观测和检测，以追踪建筑物的变形情况，并及时调整维护计划。

综上所述，建筑物变形观测方案需要确定观测点位置、选择合适的观测仪器、进行观测前的准备工作、进行连续观测、数据分析和处理，最后制定相应的维护和处理方案。

通过科学的观测方案，可以及时发现和处理建筑物的变形问题，保障建筑物的安全和稳定。

建筑物变形观测方案建筑物变形观测方案1. 引言建筑物变形是建筑工程中一个重要的研究领域。

通过对建筑物的变形进行观测和分析，可以评估建筑物的安全性和结构稳定性，并采取相应的修复和加固措施。

本文将提出一个建筑物变形观测方案，包括观测设备的选择、观测点的布设和观测频率的确定。

2. 观测设备的选择建筑物变形观测需要选择适当的观测设备。

常用的观测设备包括全站仪、测量级水平仪和测斜仪。

全站仪可以同时测量水平方向和垂直方向的角度和距离，适用于建筑物整体的变形观测。

测量级水平仪可以精确测量建筑物的水平变形，适用于建筑物的水平位移观测。

测斜仪可以测量建筑物的倾斜变形，适用于建筑物的倾斜观测。

根据具体的观测需求和变形类型，选择合适的观测设备。

3. 观测点的布设建筑物的变形观测需要布设观测点，以获取变形数据。

观测点的布设应考虑建筑物的结构特点和变形模式，以及观测目的和观测设备的精度。

通常建议在建筑物的关键部位布设观测点，如墙体、柱子和梁等。

观测点之间的距离和布设密度应根据建筑物的规模和变形范围来确定，以保证观测数据的全面性和代表性。

4. 观测频率的确定建筑物变形观测的频率决定了对变形过程的监测程度。

观测频率应根据建筑物的特性和变形的速率来确定。

对于变形速率较快的建筑物，观测频率应适当增加，以及时了解变形情况并采取相应的应对措施。

对于变形速率较慢的建筑物，观测频率可以适当减少，以节省观测成本。

同时，还应根据建筑物的使用情况和观测目的来确定观测时间节点，如在施工前后、使用阶段和重大自然灾害后等进行观测。

5. 数据处理和分析建筑物变形观测得到的数据需要进行处理和分析，以获得有关建筑物变形特征和趋势的信息。

数据处理包括对观测数据的校正、去噪和对齐等，以提高数据的质量和准确性。

数据分析可以通过建立数学模型和统计学方法，进行变形特征提取和趋势分析。

通过分析变形数据，可以识别出建筑物的变形模式，评估其结构的安全性和稳定性，并预测未来的变形趋势。

建筑物的变形观测建筑物变形观测的主要内容有建筑物沉降观测、建筑物倾斜观测、建筑物裂缝观测和位移观测等。

一、建筑物的沉降观测建筑物沉降观测是用水准测量的方法，周期性地观测建筑物上的沉降观测点和水准基点之间的高差变化值。

（一）水准基点的布设水准基点是沉降观测的基准，因此水准基点的布设应满足以下要求：1 要有足够的稳定性水准基点必须设置在沉降影响范围以外，冰冻地区水准基点应埋设在冰冻线以下0.5m。

2 要具备检核条件为了保证水准基点高程的正确性，水准基点最少应布设三个，以便相互检核。

3 要满足一定的观测精度水准基点和观测点之间的距离应适中，相距太远会影响观测精度，一般应在100m范围内。

（二）沉降观测点的布设进行沉降观测的建筑物，应埋设沉降观测点，沉降观测点的布设应满足以下要求：1 沉降观测点的位置沉降观测点应布设在能全面反映建筑物沉降情况的部位，如建筑物四角，沉降缝两侧，荷载有变化的部位，大型设备基础，柱子基础和地质条件变化处。

2 沉降观测点的数量一般沉降观测点是均匀布置的，它们之间的距离一般为10～20m。

3 沉降观测点的设置形式。

（三）沉降观测1 观测周期观测的时间和次数，应根据工程的性质、施工进度、地基地质情况及基础荷载的变化情况而定。

（1）当埋设的沉降观测点稳固后，在建筑物主体开工前，进行第一次观测。

（2）在建（构）筑物主体施工过程中，一般每盖1～2层观测一次。

如中途停工时间较长，应在停工时和复工时进行观测。

（3）当发生大量沉降或严重裂缝时，应立即或几天一次连续观测。

（4）建筑物封顶或竣工后，一般每月观测一次，如果沉降速度减缓，可改为2～3个月观测一次，直至沉降稳定为止。

2 观测方法观测时先后视水准基点，接着依次前视各沉降观测点，最后再次后视该水准基点，两次后视读数之差不应超过±1mm。

另外，沉降观测的水准路线（从一个水准基点到另一个水准基点）应为闭合水准路线。

3 精度要求沉降观测的精度应根据建筑物的性质而定。

建筑物的变形观测一、建筑物的沉降观测建筑物的沉降观测是根据水准点测定建筑物上所设沉降点的高程随时间变化的工作。

1、水准点和沉降观测点的布设沉降观测是根据水准点进行的。

为了保证水准点高程的正确性和便于相互检核，一般不得少于三个水准点。

埋设地点应保证有足够的稳定性，必须将水准点设置在受压、受震的范围以外。

冰冻地区水准点应埋设在冻土浓度线以下0.5m。

为了提高观测精度，水准点和观测点不能相距太远，一般应在100m范围内。

进行变形观测的建筑物、构筑物上应埋设观测点。

观测点的数量和位置，应能全面反映建筑物、构筑物的沉降情况。

一般观测点是均匀设置的，但在荷载有变化的部位、平面形状改变处、沉降缝的两侧、具有代表性的柱子基础上、地质条件变化处，应设置足够的观测点。

如9-45所示。

沉降观测点可用圆钢或鉚钉预埋在基础上，或用角钢埋在墙或柱子上，如9-44所示。

如在墙上凿取100～160毫米深的孔眼，插入圆钢后用1：2砂浆浇筑在建筑物上。

2、沉降观测周期、方法和精度要求（1）沉降观测周期沉降观测周期应根据建筑物（构筑物）的特征、变形速率、观测精度和工程地质条件等因素综合考虑并根据沉降量的变化情况作适当调整。

例如，一般待观测点埋设稳定后，即可进行第一次观测。

在建筑物增加荷重前后，地面荷重增加周围大量的开挖土方等情况，均应随时进行沉降观测。

工程竣工后，一般每月观测一次，如沉降速度减缓，可改为2～3个月观测一次，直至沉降量稳定时，观测才可停止。

（2）沉降观测方法和精度要求沉降观测是根据水准点定期进行水准测量，测量出建筑物上观测点的高程，从而计算其沉降量。

对于一般精度要求的沉降观测，采用D S3水准仪即可。

高层建筑物或大型建筑物、以及桥梁、大坝的沉降观测，通常采用D S1精密水准仪，按国家二等水准测量的要求进行施测。

观测精度要求和观测方法见9-5-1。

观测时，为提高精度，应在成像清晰、稳定时间内进行；视线长应小于50m；前、后视距应相等；并且每次观测应采用固定的观测路线，使用固定的仪器和固定的观测人员进行沉降测量。

建筑物变形与裂缝观测倾斜观测在进行观测之前，首先要在进行倾斜观测的建筑物上设置上、下两点或上、中、下三点标志，作为观测点，各点应位于同一垂直视准面内。

如图4-205所示，M、N为观测点。

如果建筑物发生倾斜，MN将由垂直线变为倾斜线。

观测时，经纬仪的位置距离建筑物应大于建筑物的高度，瞄准上部观测点M，用正倒镜法向下投点得N,如N与N点不重合，则说明建筑物发生倾斜，以a表示N、N之间的水平距离，a 即为建筑物的倾斜值。

若以H表示其高度，则倾斜度为：图4-205倾斜观测i=arcsin（a/H）（4-83）高层建筑物的倾斜观测，必须分别在互成垂直的两个方向上进行。

当测定圆形构筑物（如烟囱、水塔、炼油塔）的倾斜度时（图4-206），首先要求得顶部中心对底部中心的偏距。

为此，可在构筑物底部放一块木板，木板要放平放稳。

用经纬仪将顶部边缘两点A、A'投影至木板上而取其中心A0，再将底部边缘上的两点B与B'也投影至木板上而取其中心B0，A0B0之间的距离a就是顶部中心偏离底部中心的距离。

同法可测出与其垂直的另一方向上顶部中心偏离底部中心的距离b。

再用矢量相加的方法，即可求得建筑物总的偏心距即倾斜值。

即：c=2+b2（4-84）图4-206偏心距观测构筑物的倾斜度为：i=c/H(4-85)裂缝观测建筑物发现裂缝，除了要增加沉降观测的次数外，应立即进行裂缝变化的观测。

为了观测裂缝的发展情况，要在裂缝处设置观测标志。

设置标志的基本要求是，当裂缝开展时标志就能相应的开裂或变化，正确的反映建筑物裂缝发展情况。

其形式有下列三种：1．石膏板标志用厚10mm,宽约50〜80mm的石膏板(长度视裂缝大小而定)，在裂缝两边固定牢固。

当裂缝继续发展时，石膏板也随之开裂，从而观察裂缝继续发展的情况。

2．白铁片标志如图4-207所示，用两块白铁片，一片取150mm X150mm的正方形，固定在裂缝的一侧，并使其一边和裂缝的边缘对齐。