第9章-工业与民用建筑物变形监测

第 9 章 工业与民用建筑物变形监测主要内容• 概述• 建筑基础沉降监测• 建筑物倾斜监测• 工程实例9.1 概述• 土壤地基上的建筑物，在内力与外力的作用下，无论是在水平方向还是垂直方向都会发生变形。• 在水平方向所产生的位移叫做建筑物的水平位移，向上的垂直位移叫做上升，而向下的垂直位移叫做建筑物的沉降。• 由于建筑物基础的不均匀沉降而使建筑物垂直轴线偏离其设计位置时，叫做建筑物的倾斜。• 倾斜伴随着建筑物上部的水平位移，并且随着高度的增加，水平位移量增大。• 无论水平位移、倾斜还是沉降，当变形值超过一定限度时，会影响建筑物本身的安全以及人民生命财产的安全。• 有目的地对施工和运营期间的建筑物进行定期的变形观测非常重要。• 研究建筑物的位移具有非常重要的意义，因为在计算建筑物的地基时要考虑其极限变形。• 在计算过程中要确定倾斜的沉降和水平位移以及其它变形的大小，这些数值要与一些极值进行比较，这些极限值是保证建筑物整体或局部的正常使用条件以及保证一定寿命的一些数字指标。 • 对于工业与民用建筑物，主要进行沉降、倾斜和裂缝观测，即静态变形观测；• 对于高层建筑物，还要进行震动观测，即动态观测；• 对于大量地抽取地下水及进行地下采矿的地区，则应进行地表沉降观测。 主要观测项目• 基础沉降。观测单点沉降量、平均沉降量、相对沉降量、倾斜、弯曲、沉降速率等。• 水平位移。单点水平位移、位移速率、挠度等。• 滑坡监测。对工程周围可能产生滑坡的部位实行定期监测。• 裂缝监测。对建筑物上产生的裂缝进行宽度、深度、错开等监测。• 内部监测。对建筑物基础进行应力 / 应变监测、温度监测、地下水位监测。 9.2 建筑基础沉降监测 定义• 对建筑物基础的沉降观测，就是定期地测定建筑物基础在垂直方向上的位移，故亦称建筑物基础垂直位移观测。• 在施工初期，基础开挖，地表荷重卸出，基底产生回弹现象；基础完工后，随着施工进展，荷重不断增加，基础产生下沉；竣工后，在运营阶段，往往持续若干年，沉降现象方能停止。• 沉降观测应从基础施工开始，直至运营后沉降稳定为止。 主要工作① 沉降观测方案研究与技术设计；② 沉降观测仪器检验；③ 沉降观测点位布设；④ 沉降观测数据采集；⑤ 沉降观测数据处理；⑥ 沉降量计算与分析；⑦ 沉降量报表；⑧ 沉降过程曲线绘制；⑨ 沉降观测报告编写。 技术设计• 根据工程项目的性质、结构特点、规模大小、质量精度要求等，研究沉降观测方案和规划观测作业、选择测量仪器设备、组成测量队伍。• 按《建筑物沉降观测规范》规定，一般建筑物应反应 1mm 的沉降量，这就要求观测精度要高于±1mm ，一般按二等水准测量技术规定执行。对于研究性的观测，应采用一等水准测量技术指标。• 根据规范的要求，一般应采用 S1 级精密水准仪。对于非重要建筑或沉降量较大地区的沉降观测、高速公路等，也可以采用三等水准测量技术指标实施观测。基准点的布设• 基准点是变形观测的基础，基准点布设是否合适直接关系到变形观测能否成功。• 根据工程项目的不同，一般要求基准点绝对稳定，有时也可以要求基准点相对稳定。• 要达到基准点稳定的要求，有两种选择：一是远离建筑物，二是深埋。 • 基准点可分为两级，固定基准和工作基准。• 固定基准点应布设在距离需要观测的建筑物一定的距离且稳定，不受其它外力影响、便于保存的位置。• 基准点数应不少于 3 ～ 4 个，以便于基准点保护、恢复和稳定性分析。 • 基准点的标志采用混凝土桩，或钢管加筋桩。对于高层建筑物或大型建筑物，基准点应钻孔至基岩。固定基准点工作基准点建筑物图 9-1 沉降观测点位布置图(a) 钢管加筋基准点(b) 基岩上基准点(c) 路边基准点(d) 路边基准点图 9-2 沉降观测基准点(a)(b)(c)图 9-3 钢管加筋基准点观测点布设• 沉降观测点布设位置由测量单位、设计单位、甲方监理共同确定，由施工单位配合实施埋设。• 观测点应埋设在最能反映建筑物沉降的位置，如四角点、中点、较大转角处、沉降缝、抗震缝，构造柱，荷载或层数变化...