【干貨】建筑變形觀測（沉降、傾斜、裂縫、位移觀測）值得收藏！

建筑變形觀測起了什么作用？

為保證建筑物在施工、使用和運(yùn)行中的安全，以及為建筑物的設(shè)計、施工、管理及科學(xué)研究提供可靠的資料，在建筑物施工和運(yùn)行期間，需要對建筑物的穩(wěn)定性進(jìn)行觀測，這種觀測稱為建筑物的變形觀測。

建筑物變形觀測包括哪些內(nèi)容？

建筑物沉降觀測

建筑物傾斜觀測

建筑物裂縫觀測

建筑物位移觀測

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建筑物的沉降觀測

建筑物沉降觀測是用水準(zhǔn)測量的方法，周期性地觀測建筑物上的沉降觀測點和水準(zhǔn)基點之間的高差變化值。

01 水準(zhǔn)基點的布設(shè)

水準(zhǔn)基點是沉降觀測的基準(zhǔn)，因此水準(zhǔn)基點的布設(shè)應(yīng)滿足以下要求：

1）要有足夠的穩(wěn)定性 水準(zhǔn)基點必須設(shè)置在沉降影響范圍以外，冰凍地區(qū)水準(zhǔn)基點應(yīng)埋設(shè)在冰凍線以下0.5m。

2）要具備檢核條件 為了保證水準(zhǔn)基點高程的正確性，水準(zhǔn)基點最少應(yīng)布設(shè)三個，以便相互檢核。

3）要滿足一定的觀測精度 水準(zhǔn)基點和觀測點之間的距離應(yīng)適中，相距太遠(yuǎn)會影響觀測精度，一般應(yīng)在100m范圍內(nèi)。

02 沉降觀測點的布設(shè)

進(jìn)行沉降觀測的建筑物，應(yīng)埋設(shè)沉降觀測點，沉降觀測點的布設(shè)應(yīng)滿足以下要求：關(guān)注并星標(biāo)測繪之家微信公眾號，獲取更多測繪測量技術(shù)干貨！

1）沉降觀測點的位置

沉降觀測點應(yīng)布設(shè)在能全面反映建筑物沉降情況的部位，如建筑物四角，沉降縫兩側(cè)，荷載有變化的部位，大型設(shè)備基礎(chǔ)，柱子基礎(chǔ)和地質(zhì)條件變化處。

2）沉降觀測點的數(shù)量

一般沉降觀測點是均勻布置的，它們之間的距離一般為10～20m。

3）沉降觀測點的設(shè)置形式

03 沉降觀測

1）觀測周期

a.當(dāng)埋設(shè)的沉降觀測點穩(wěn)固后，在建筑物主體開工前，進(jìn)行第一次觀測。

b.在建（構(gòu)）筑物主體施工過程中，一般每蓋1～2層觀測一次。如中途停工時間較長，應(yīng)在停工時和復(fù)工時進(jìn)行觀測。

c.當(dāng)發(fā)生大量沉降或嚴(yán)重裂縫時，應(yīng)立即或幾天一次連續(xù)觀測。

d.建筑物封頂或竣工后，一般每月觀測一次，如果沉降速度減緩，可改為2～3個月觀測一次，直至沉降穩(wěn)定為止。

2）觀測方法

觀測時先后視水準(zhǔn)基點，接著依次前視各沉降觀測點，最后再次后視該水準(zhǔn)基點，兩次后視讀數(shù)之差不應(yīng)超過±1mm。

沉降觀測的水準(zhǔn)路線（從一個水準(zhǔn)基點到另一個水準(zhǔn)基點）應(yīng)為閉合水準(zhǔn)路線。

3）精度要求

沉降觀測的精度應(yīng)根據(jù)建筑物的性質(zhì)而定。

a.多層建筑物的沉降觀測，可采用DS3水準(zhǔn)儀，用普通水準(zhǔn)測量的方法進(jìn)行，其水準(zhǔn)路線的閉合差不應(yīng)超過±2.0√nmm（n測站數(shù)）。

b.高層建筑物的沉降觀測，則應(yīng)采用DS1精密水準(zhǔn)儀，用二等水準(zhǔn)測量的方法進(jìn)行，其水準(zhǔn)路線的閉合差不應(yīng)超過:±1.0√nmm。

4）工作要求

沉降觀測是一項長期、連續(xù)的工作，為了保證觀測成果的正確性，應(yīng)盡可能做到四定：關(guān)注并星標(biāo)測繪之家微信公眾號，獲取更多測繪測量技術(shù)干貨！

a.固定觀測人員

b.使用固定的水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺

c.使用固定的水準(zhǔn)基點

d.按固定的實測路線和測站進(jìn)行

04 沉降觀測的成果整理

1）整理原始記錄

每次觀測結(jié)束后，應(yīng)檢查記錄的數(shù)據(jù)和計算是否正確，精度是否合格，然后，調(diào)整高差閉合差，推算出各沉降觀測點的高程，并填入“沉降觀測表”中。

2）計算沉降量

a.計算各沉降觀測點的本次沉降量：

本次沉降量=本次觀測所得的高程－上次觀測所得的高程

b.計算累積沉降量：

累積沉降量=本次沉降量+上次累積沉降量

將計算出的沉降觀測點本次沉降量、累積沉降量和觀測日期、荷載情況等記入“沉降觀測表”中。

3）繪制沉降曲線

沉降曲線分為兩部分，即時間與沉降量關(guān)系曲線和時間與荷載關(guān)系曲線。

a.繪制時間與沉降量關(guān)系曲線

· 首先，以沉降量s為縱軸，以時間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)，以每次觀測日期為橫坐標(biāo)，標(biāo)出沉降觀測點的位置。

· 最后，用曲線將標(biāo)出的各點連接起來，并在曲線的一端注明沉降觀測點號碼，這樣就繪制出了時間與沉降量關(guān)系曲線。

b.繪制時間與荷載關(guān)系曲線

· 首先，以荷載為縱軸，以時間為橫軸，組成直角坐標(biāo)系。

· 再根據(jù)每次觀測時間和相應(yīng)的荷載標(biāo)出各點，將各點連接起來，即可繪制出時間與荷載關(guān)系曲線。

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建筑物的傾斜觀測

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。

01 一般建筑物主體的傾斜觀測

建筑物主體的傾斜觀測，應(yīng)測定建筑物頂部觀測點相對于底部觀測點的偏移值，再根據(jù)建筑物的高度，計算建筑物主體的傾斜度，即

i = tan α = △D/H

式中 i——建筑物主體的傾斜度；

?D——建筑物頂部觀測點相對于底部觀測點的偏移值（m）；

H——建筑物的高度（m）；

α——傾斜角（°）。

傾斜測量主要是測定建筑物主體的偏移值ΔD。偏移值ΔD的測定一般采用經(jīng)緯儀投影法。

經(jīng)緯儀投影法，觀測方法如下：

1）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M，用盤左、盤右分中投點法，定出下部的觀測點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P和下觀測點Q。M、N和P、Q即為所設(shè)觀測標(biāo)志。

2）隔一段時間后，在原固定測站上，安置經(jīng)緯儀，分別瞄準(zhǔn)上觀測點M和P，用盤左、盤右分中投點法，得到N′和Q′。如果，N與N′、Q與Q′不重合，說明建筑物發(fā)生了傾斜。關(guān)注并星標(biāo)測繪之家微信公眾號，獲取更多測繪測量技術(shù)干貨！

3）用尺子，量出在X、Y墻面的偏移值ΔA、ΔB，然后用矢量相加的方法，計算出該建筑物的總偏移值ΔD，即：

根據(jù)總偏移值ΔD和建筑物的高度H即可計算出其傾斜度i。

02 圓形建（構(gòu)）筑物主體的傾斜觀測

對圓形建（構(gòu)）筑物的傾斜觀測，是在互相垂直的兩個方向上，測定其頂部中心對底部中心的偏移值。

1）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A、A′及底部邊緣兩點B、B′分別投到標(biāo)尺上，得讀數(shù)為y1、y1′及y2、y2′。煙囪頂部中心O對底部中心O′在y方向上的偏移值Δy為：

3）用同樣的方法，可測得在x方向上，頂部中心O的偏移值Δx為：

4）用矢量相加的方法，計算出頂部中心O對底部中心O′的總偏移值ΔD，即

根據(jù)總偏移值ΔD和圓形建（構(gòu)）筑物的高度H即可計算出其傾斜度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。

03 建筑物基礎(chǔ)傾斜觀測

建筑物的基礎(chǔ)傾斜觀測一般采用精密水準(zhǔn)測量的方法，定期測出基礎(chǔ)兩端點的沉降量差值Δh，在根據(jù)兩點間的距離L，即可計算出基礎(chǔ)的傾斜度：i = △H/L

對整體剛度較好的建筑物的傾斜觀測，亦可采用基礎(chǔ)沉降量差值，推算主體偏移值。

用精密水準(zhǔn)測量測定建筑物基礎(chǔ)兩端點的沉降量差值Δh，在根據(jù)建筑物的寬度L和高度H，推算出該建筑物主體的偏移值ΔD，即

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建筑物的裂縫觀測

當(dāng)建筑物出現(xiàn)裂縫之后，應(yīng)及時進(jìn)行裂縫觀測，常用的裂縫觀測方法有兩種。

01 石膏板標(biāo)志

用厚10mm，寬約50～80mm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，石膏板也隨之開裂，從而觀察裂縫繼續(xù)發(fā)展的情況。

02 白鐵皮標(biāo)志

1）用兩塊白鐵皮，一片取150×150mm的正方形，固定在裂縫的一側(cè)。

2）另一片為50mm×200mm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。

3）在兩塊白鐵皮的表面，涂上紅色油漆。

4）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。

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建筑物位移觀測

根據(jù)平面控制點測定建筑物的平面位置隨時間而移動的大小及方向，稱為位移觀測。

位移觀測首先要在建筑物附近埋設(shè)測量控制點，再在建筑物上設(shè)置位移觀測點。

位移觀測的方法有以下兩種：

01 角度前方交會法

02 基準(zhǔn)線法

來源：工程技術(shù)平臺