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建筑物的沉降觀測
為保證建筑物在施工、使用和運行中的安全，以及為建筑物的設(shè)計、施工、管理及科學研究提供可靠的資料，在建筑物施工和運行期間，需要對建筑物的穩(wěn)定性進行觀測，這種觀測稱為建筑物的變形觀測。
建筑物變形觀測的主要內(nèi)容有建筑物沉降觀測、建筑物傾斜觀測、建筑物裂縫觀測和位移觀測等。
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建筑物的沉降觀測
建筑物沉降觀測是用水準測量的方法，周期性地觀測建筑物上的沉降觀測點和水準基點之間的高差變化值。
1．水準基點的布設(shè)
水準基點是沉降觀測的基準，因此水準基點的布設(shè)應(yīng)滿足以下要求：
?（1）要有足夠的穩(wěn)定性
水準基點必須設(shè)置在沉降影響范圍以外，冰凍地區(qū)水準基點應(yīng)埋設(shè)在冰凍線以下0.5m。
?（2）要具備檢核條件
為了保證水準基點高程的正確性，水準基點最少應(yīng)布設(shè)三個，以便相互檢核。
?（3）要滿足一定的觀測精度
水準基點和觀測點之間的距離應(yīng)適中，相距太遠會影響觀測精度，一般應(yīng)在100m范圍內(nèi)。
2．沉降觀測點的布設(shè)
進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：
?（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
如圖1所示。
3．沉降觀測
?（1）觀測周期
觀測的時間和次數(shù)，應(yīng)根據(jù)工程的性質(zhì)、施工進度、地基地質(zhì)情況及基礎(chǔ)荷載的變化情況而定。
?當埋設(shè)的沉降觀測點穩(wěn)固后，在建筑物主體開工前，進行第一次觀測。
?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)在停工時和復工時進行觀測。
?當發(fā)生大量沉降或嚴重裂縫時，應(yīng)立即或幾天一次連續(xù)觀測。
?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
觀測時先后視水準基點，接著依次前視各沉降觀測點，最后再次后視該水準基點，兩次后視讀數(shù)之差不應(yīng)超過±1mm。另外，沉降觀測的水準路線（從一個水準基點到另一個水準基點）應(yīng)為閉合水準路線。
?（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。
?多層建筑物的沉降觀測，可采用DS3水準儀，用普通水準測量的方法進行，其水準路線的閉合差不應(yīng)超過n0.2?mm（n測站數(shù)）。
?高層建筑物的沉降觀測，則應(yīng)采用DS1精密水準儀，用二等水準測量的方法進行，其水準路線的閉合差不應(yīng)超過n0.1?mm（n為測站數(shù)）。
?（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，即固定觀測人員，使用固定的水準儀和水準尺，使用固定的水準基點，按固定的實測路線和測站進行。
沉降觀測記錄表▼
|
觀測次數(shù) |
觀測時間 |
各觀測點的沉降情況 |
施工進展情況 |
荷載情況/（t/m2） |
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1 |
2 |
3.. |
||||||||
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高程/m |
本次下沉/mm |
累積下沉/mm |
高程/m |
本次下沉/mm |
累積下沉/mm |
.. |
||||
4．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（表1）。
?（2）計算沉降量
計算內(nèi)容和方法如下：
?計算各沉降觀測點的本次沉降量：
沉降觀測點的本次沉降量=本次觀測所得的高程－上次觀測所得的高
程
?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（表1）。
5．繪制沉降曲線
如圖2所示，為沉降曲線圖，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。
6．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，組成直角坐標系。然后，以每次累積沉降量為縱坐標，以每次觀測日期為橫坐標，標出沉降觀測點的位置。最后，用曲線將標出的各點連接起來，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，如圖2所示。
7．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，組成直角坐標系。再根據(jù)每次觀測時間和相應(yīng)的荷載標出各點，將各點連接起來，即可繪制出時間與荷載關(guān)系曲線，如圖2所示。
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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。
1．一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 
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（°）。
由公式可知，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。具體觀測方法如下：
如圖3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。
?1.瞄準建筑物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)觀測標志。
?2.相隔一段時間后，在原固定測站上，安置經(jīng)緯儀，分別瞄準上觀測點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，如圖3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：
?4.如圖4所示，在煙囪底部橫放一根標尺，在標尺中垂線方向上，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。
?5.用望遠鏡將煙囪頂部邊緣兩點A、A′及底部邊緣兩點B、B′分別投到標尺上，得讀數(shù)為y1、y1′及y2、y2′，如圖4所示。煙囪頂部中心O對底部中心O′在y方向上的偏移值Δy為：。
?6.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：。
?7.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 。
?8.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。
2．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測量的方法，定期測出基礎(chǔ)兩端點的沉降量差值Δh，如圖5所示，在根據(jù)兩點間的距離L，即可計算出基礎(chǔ)的傾斜度：
。
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。如圖6所示，用精密水準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
當建筑物出現(xiàn)裂縫之后，應(yīng)及時進行裂縫觀測。常用的裂縫觀測方法有以下兩種：
1．石膏板標志
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。
2．白鐵皮標志
?（1）如圖7所示，用兩塊白鐵皮，一片取150mm×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。
——（完）——
