建筑物沉降观测培训讲义课件.ppt

1、建筑物沉降的定义建筑物沉降的定义l建筑物沉降是地基、基础和上层结构共同作用的结果，属于建筑物变形范畴。其定义是建筑物地基、基础及地面在荷载作用下产生的竖向移动。根据其方向，可以分为上升和下沉。建筑物的竖向下沉或上升值称为沉降量。规范规定，当数值大于零时为下沉，反之为上升。但是这与人们的思维习惯和常见的数学坐标轴方向相反，因此，在日常作业中，我们往往采取“正升负降”的表示习惯，实际工作中，对资料的处理方面要与施工方、监理方等相关单位方充分沟通，便于资料的分析使用，避免造成对建筑物的变形状况的错误判断。习惯采用的时间习惯采用的时间-累计沉降曲线累计沉降曲线均匀沉降和差异沉降的概念均匀沉降和差异沉降

2、的概念l当同一建筑物不同部位在同一时间段的沉降量相同时，表现为建筑物的均匀竖向下沉或上升，称为均匀沉降。相反，由于建筑物的地基条件差异、基础及结构的设计和施工瑕疵、各部位荷载差异或者外力干扰而造成的同一建筑不同部位在相同时间段内存在的沉降量差值，称为差异沉降。当一个建筑存在沉降差异时，往往表现为建筑物出现倾斜，甚至由于结构体纵向受剪切而出现裂缝，将严重威胁建筑物的安全。沉降观测中，引入了挠度的概念，用于表达建筑的基础、上部结构或构件等在弯矩作用下因挠曲引起的垂直于轴线的线位移。 相邻地基沉降相邻地基沉降l相邻地基沉降是由于毗邻的建筑间的荷载差异引起的相邻地基土应力重新分布而产生的附加沉降。l随

3、着经济的发展，城市建设速度加快，城市单位土地面积上的建筑荷载力在不断增加，建筑物的密集日益加剧。新建建筑物的荷载差异造成的对周围环境，尤其是对相邻建筑物的影响也日益突出。为了检测和评估新建建筑物对相邻建筑物的影响程度，以保证这些建筑和用户的安全，相邻地基沉降的观测也越来越重要。 l目前，从开展的建筑物沉降工作量来看，施工场地周围建筑物的沉降观测占着很大比重，且往往与周边居民的利益息息相关，受到高度重视。这类沉降观测除了经济效益外，同时具有很高的社会效益，从业者除应具备很强的业务能力之外，也要有很强的社会责任感。场地地面沉降场地地面沉降l由于长期降雨、管道漏水、地下水位大幅度变化、大面积堆载、地

4、裂缝、大面积侵蚀、砂土液化以及地下采空等原因引起的一定范围内的地面沉降称为场地地面沉降。l90年代开展的“昆明市地面沉降研究”是我省到目前为止开展的最大规模的城市地面沉降观测研究项目。研究区包括昆明 4个城区及呈贡县城在内的面积约 2500KM2的范围。l本项目承担单位是云南省地震局，采用传统的大地测量方法进行监测，以期查明昆明市地面沉降的分布范围、总体状况及沉降的量级和速率。l1、水平形变监测是为了探讨监测区内活动断裂是否对昆明地面沉降有直接或间接的制约作用，测量作业采用美国K+E公司生产的RM型精密激光测距仪。l2、通过等精密水准测量重复观测各水准点的高程变化，精确地了解地面的垂直运动。常

5、用沉降观测方法常用沉降观测方法l水准测量（即几何水准）方法；l静力水准测量（基本原理是连通管原理）；l电磁波测距三角高程测量方法；l传感器；l高精度GPS测量等。沉降观测的相关规范沉降观测的相关规范l现行的国家建筑物变形测量行业标准为国家建设部2007年9月4日发布，2008年3月1日开始实施的建筑变形测量规范 JGJ 8-2007。该规范适用于工业与民用建筑的地基、基础、上部结构及场地的沉降观测、位移测量和特殊变形测量。对建筑物变形观测所应采用的观测方法、仪器设备、测量精度以及各种应提交的观测数据、成果、图件和分析方法进行了规定，是建筑物变形测量工作必须严格执行的行业技术标准。l此外，对于该

6、建筑变形测量规范不能覆盖的沉降观测过程中遇到的一些技术要求，应符合国家一、二等水准测量规范GB12897和国家三、四等水准测量规范GB12898的相应规定。第二讲、水准测量基本理论和方法l内容：内容：理解水准测量的基本原理；掌握微倾式水准仪、自动安平水准仪的构造特点、水准尺和尺垫；掌握水准仪的使用及检校方法；掌握水准测量的外业实施（观测、记录和检核）及内业数据处理（高差闭合差的调整等）方法；了解水准测量的注意事项、精密水准仪操作方法。 l重点：重点：水准测量原理；水准测量的外业实施及内业数据处理。 l难点：难点：水准仪的检验与校正和内业数据处理。2.1高程测量的概念高程测量的概念l测量地面上各

7、点高程的测量工作, 称为高程测量。l高程测量根据所使用的仪器和施测方法的不同，分为：水准测量、三角高程测量、气压高程测量、流体静力水准测量和GPS 高程测量。l水准测量具有观测精度高、观测和计算处理方法简单的优点而得到广泛应用。 气压高程测量气压高程测量l根据大气压力随高程变化的规律，用气压计测定两点的气压差推算高差的方法。大气压力常以水银柱高度表示，温度为0时 ，在纬度45处的平均海面上大气平均压力约为760毫米水银柱。 每升高约11米，大气压力减少1毫米水银柱。一般气压计读数精度可达0.1毫米水银柱，约相当于1米的高差。由于大气压力受气象变化的影响较大，气压高程测量精度低于水准测量和三角高

8、程测量，主要用于高差较大的丘陵地和山区的勘测工作。通常用空盒气压计和水银气压计，前者便于携带，多用于野外作业，后者常用于固定测站或检验前者。 2.2水准测量原理水准测量原理l通常，水准测量有高差法和仪高法两种各种测量方法，其中，仪高法的观测精度较低，不适于做高精度的沉降观测，因此，下面主要介绍高差观测法。l水准测量的原理是利用水准仪提供的“水平视线”，测量两点间高差，从而由已知点高程推算出未知点高程。 2.2水准测量原理水准测量原理标尺读数与测点地势的关系。标尺读数与测点地势的关系。根据公式 ，当hAB为负值时，表示沿观测路线方向地势为下坡，相反为上坡。2.2水准测量原理水准测量原理l转点的概

9、念：当地面上两点的距离较远，或两点的高差太大，放置一次仪器不能测定其高差时，就需增设若干个临时传递高程的立尺点，称为转点。 l由多个测站和多个转点的成组连接，形成一个测段，就是连续水准测量方法。连续水准测量连续水准测量l在实际水准测量中， A 、 B 两点间高差较大或相距较远，安置一次水准仪不能测定两点之间的高差。此时有必要沿 A 、 B 的水准路线增设若干个必要的临时立尺点，即转点（用作传递高程）。l根据水准测量的原理依次连续地在两个立尺中间安置水准仪来测定相邻各点间高差，求和得到 A 、 B 两点间的高差值。 连续水准测量连续水准测量前进方向h 1 = a 1 b 1 h 2 = a 2

10、b 2 则： h AB = h 1 + h 2 + + h n = h = a b 结论： A 、 B 两点间的高差等于后视读数之和减去前视读数之和。 2.3水准仪和水准尺水准仪和水准尺l为水准测量提供水平视线并在水准尺上读数的仪器称为水准仪。水准仪的种类、型号很多，按其精度可以分为DS05、DS1、DS3等型号。其中，“D”和“S”分别表示“大地测量”和“水准仪”，其下标是该类仪器每公里水准测量高差中数偶然中误差，以毫米计。根据光学结构特点，水准仪又可以分为“微倾式”和“自动安平式”水准仪两种。对于“自动安平式”水准仪，其精度等级依次为DSZ05、DSZ1、DSZ3等，其中的字母表示自动安平

11、。 常见水准仪类型常见水准仪类型微倾式水准仪 自动安平水准仪 电子水准仪电子水准仪能够自动进行读数，取代人工读数，可以极大地提高观测效率、减少出错概率。 水准仪的结构水准仪的结构l水准仪由望远镜、水准器和基座三部分组成。 望远镜的作用是准确瞄准目标并在水准尺上进行读数。 水准仪的水准器有圆水准器和管水准器两种，其作用是标示仪器竖轴是否竖直，视准轴是否水平的部件。 基座主要由轴座、脚螺旋、底板和三角压板组成，其作用是支撑仪器上部并用连接螺旋与三脚架连接。 水准尺及种类水准尺及种类l水准测量使用的标尺称为水准尺，是水准测量的高差度量工具，主要有：单面尺、双面尺和塔尺等几种类型，以及配合电子水准仪使

12、用的条码标尺。l通常用干燥、优质的木材制成，也有用玻璃钢、铝合金等材料制成。用于建筑物沉降等高精度的水准测量时，应该采用温度膨胀系数很小的因钢标尺，除条码尺外，一般最小刻划为0.5厘米。 双面标尺和塔尺单面双刻划标尺条码式电子水准仪标尺尺垫尺垫l尺垫是在连续水准测量过程中，放置在高程传递的转点上，以防止观测过程中水准尺下沉的装置。尺垫水准仪的使用水准仪的使用l在一个测站上，水准仪的基本操作程序包括以下步骤：l安置仪器l粗略整平l对光和照准l精确整平（仅微倾式水准仪需要）1.读数安置仪器安置仪器l安置仪器的过程是将水准仪器安置到脚架上的过程。仪器安置高度应适中（与观测员身高相适应），目估架头大致

13、水平，并牢固地架设在地面上。 粗略整平粗略整平l粗略整平简称粗平，是转动三个脚螺旋使圆水准器气泡居中，达到仪器竖轴竖直，仪器旋转时，为视线在各方向精确水平创造条件。 l1、方法：对向转动脚螺旋 1 、 2 使气泡移至 1 、 2 方向的中间转动脚螺旋 3 ，使气泡居中。 l2、规律：气泡移动方向与左手大拇指运动的方向一致。 圆水准器调节方法 对光和照准对光和照准l对光和照准是为了精确读取水准标尺的刻划和注记而调整望远镜的目镜、物镜的焦距和视线方向的过程。一般按以下五个过程：1、目镜对光2、概略照准3、物镜对光4、精确照准5、消除视差 目镜对光目镜对光l调节目镜对光螺旋，使十字丝清晰。 目镜对光

14、螺旋望远镜十字丝概略照准概略照准l松开制动螺旋，转动望远镜，用望远镜上的准星和照门（缺口）瞄准水准尺，然后旋紧制动螺旋。照门准星瞄准器制动旋钮物镜对光物镜对光l转动物镜对光螺旋，使水准尺成像清晰。物镜对光螺旋精确照准精确照准l转动望远镜的微动螺旋，使十字丝纵丝照准水准尺边缘或纵丝平分水准尺，以利于用中横丝的中央部分截取水准尺读数。 消除视差消除视差l视差是指眼睛在目镜端上下移动时，十字丝与目标像（水准尺像）有相对运动。视差对照准和读数影响很大，故在读数前必须予以消除。视差产生的原因是目标像平面与十字丝平面不重合。消除方法是仔细重新进行物镜对光，如果仍然不能消除，须再重新进行目镜对光，直至成像清

15、晰、读数不变为止。精平与读数精平与读数l转动微倾螺旋使符合水准器的气泡吻合，表示视线精确水平，随即可以读数。对于自动安平水准仪，仪器内部有一个补偿透镜，能够对一定范围内的视准轴不平行进行补偿，因此，该类水准仪没有管水准器，不需要进行精平操作，调节脚螺旋使圆水准器居中，即可照准标尺进行对光、读数。l电子水准仪也不需要精平操作，圆水准器居中，即可照准标尺进行对光、读数。读数方法示意读数方法示意l精密水准仪配套使用的水准尺，尺面注记的特点是：尺面注记的各分划数值均为实际长度的2倍，即5cm的格值注记为1分米。l因此，在尺面上读数的1/2才是实际读数。所以用这种尺测量高差时，须将观测高差值除以2，才是

16、实际高差。2.4水准测量的实施与成果整理水准测量的实施与成果整理 l通过水准测量方法获得其高程的高程控制点，称为水准点，水准点可作为引测高程的依据。水准点有永久性和临时性两种。永久水准点是国家有关专业测量单位，按统一的精度要求在全国各地建立的国家级的水准点。l沉降观测中埋设的沉降观测点属于临时水准点，一般在项目完成之后就不再使用。水准路线水准路线l由一系列水准点间进行水准测量所经过的路线，称为水准路线。l水准路线依据工程的性质和测区情况，可布设成以下三种形式： l闭合水准路线l附合水准路线l支水准路线l以上三种水准路线，我们叫做单一水准路线。闭合水准路线闭合水准路线l由已知点水准点BM1经过一

17、系列的未知高程点的水准测量之后，又回到原已知点BM1的水准路线称为闭合水准路线（或简称水准环线）。l建筑物变形测量规范规定，建筑物的沉降观测应尽量采用闭合水准路线进行沉降点的高程联测。 附合水准路线附合水准路线l两个不同的已知水准点之间的水准测量路线，称为附合水准路线。如从已知点BM1到已知点BM2的水准测量方法。 支水准路线支水准路线l由一个已知点BM1到某一待定水准点A的水准测量路线，称为水准支线。由于水准支线没有路线闭合（或附合差）校核，路线高差没有多余观测而无法进行路线高差的平差计算，因此，除非不具备闭合和附合路线条件，不宜在高精度的水准测量中采用。 水准网水准网l若干条单一水准路线相

18、互连接构成的较复杂的网络图形，称为水准网。l因此，单一水准路线不包括水准网。水准测量的实施（外业）水准测量的实施（外业）l1 1、单站水准测量的施测方法：、单站水准测量的施测方法：一个水准测站的安置，应在两点之间前、后视距大致相等处安置仪器，进行粗平，前后视距差应符合规范要求；为及时发现观测中的错误，通常采用“两次仪器高法”或 “双面尺法”。关于这两种观测方法的限差应符合国家相关规范中规定；瞄准水准点（后视点）上的水准尺，精平后用中横丝读数（后视读数）；松开制动螺旋，瞄准待定点（前视点）上所立的水准尺，精平以后用中横丝读数（前视读数）；计算本站高差（或按此高差再推算待定点高程），即完成一个测站

19、的施测工作；根据规范规定，对于各种不同等级的水准测量，不同观测方向（如往测或返测过程）的不同测站序号的读数顺序有具体规定，以消除尺垫下沉误差。如：后前前后、前后后前、后后前前等。水准测量的实施（外业）水准测量的实施（外业）l2、连续水准测量施测方法：、连续水准测量施测方法：在实际测量工作中，由于起点和终点间距离较远或高差较大，安置一个测站不能全部通视，需要把两点间距分成若干段，然后连续多次安置仪器，重复一个测站的简单水准测量过程，这样的水准测量称为连续水准测量，其特点就是工作的连续性。如图所示，由已知水准点BMA起始，向待定高程的BMB点进行水准测量（若为闭合水准路线，则最后回到起始点，施测过

20、程相似）。水准测量的实施（外业）水准测量的实施（外业）l3 3、水准测量记录表、水准测量记录表 l水准测量中，把安置仪器的位置称为测站，立尺的位置称为测点。各测站观测的后视读数、前视读数、高差的计算，高程的推算均应随测随记，并保证记录的原始性和真实性。（1）起始点只有后视读数，结束点只有前视读数，中间点既有后视读数又有前视读数。 （2） ，只表明计算无误，不表明观测和记录无误。 水准测量的检核和成果处理水准测量的检核和成果处理l一般情况下，水准测量都形成一定规模的水准路线。而水准路线由一系列的水准测站组成，因此，水准测量的检核和成果处理包括对测站数据和路线数据的检核与处理。l测站检核，只能检核

21、单个测站的观测精度，一般在野外测量过程中根据规范要求即时进行检核，超限时将即时进行重测。l至于转点位置变动，外界环境的影响等，虽然在一个测站上反映不明显，但是这些误差积累的结果会影响整个路线成果的精度，因此必须进行路线成果的检核。l检核的方法是将路线观测高差与理论高差值相比较，其差值称为高差闭合差，用来检查错误和评定水准路线成果的测量精度。 计算闭合差计算闭合差l1、闭合水准路线：根据网型，闭合水准路线各段高差代数和的理论值应等于零，但实际上，由于各站观测高差存在误差，致使各段观测高差的代数和不等于零，称之为闭合差。 即 l2、附合水准路线：对于附合水准路线，路线上各段高差代数和的理论值应等于

22、两个水准点间的已知高差，同样由于有测量误差，致使各段观测高差的代数和不等于理论值而产生高差闭合差，即测hfh)-(-始终测理测HHhhhfh分配闭合差分配闭合差l1、高差闭合差限差（容许误差）、高差闭合差限差（容许误差） l水准测量中产生的路线闭合差，根据水准测量等级的不同，规范规定了相应的限差（容许误差），该容许误差除与观测等级有关外，往往使用路线长度或者测站数进行规定，如 mm的规定中，N为路线的测站数。关于该限差的具体数值，请参照相关规范的规定。 l高差闭合差的分配又叫平差计算，是为了分配观测误差。要强调的一点是，平差计算并不能提高观测精度，也不能提高成果质量，只能从数学上比较合理地分配

23、野外观测中引入的偶然误差，并得到一个精度评定结果。NW2 . 0分配闭合差分配闭合差l2、分配原则：、分配原则： l根据误差传播律，水准测量的精度与路线长度（或者测站数）成反比，即观测的路线越长，测站数越多，观测的误差累积将越大，精度越低。因此，水准路线的闭合差的改正值与距离 L 或测站数 n 成正比，即使用路线长度或者测站数作为权重，将高差闭合差反号分配到各段高差上。 计算待定点高程计算待定点高程l待定点就是我们常常说的未知高程值的测点，可以是在进行控制测量中的水准点，也可能就是进行建筑物沉降观测时安置在建筑物上的沉降点。l用经过闭合差改正、正高改正等各项改正后的高差和已知点的高程，来逐段推

24、算各待定点的高程。 l已知点就是高程值为已知的水准点，一般是更高等级的水准测量得到的水准点。可能是国家等级水准点，也可能是进行建筑物沉降观测中的控制点、工作基点、检测点等。第四讲、建筑物沉降观测方法及第四讲、建筑物沉降观测方法及实例实例 l内容：内容：建筑物沉降观测的等级划分；沉降观测方法及各种观测限差规定；建筑物沉降状态的判定指标以及不同阶段的观测方案； 各种沉降观测参量的计算；建筑物沉降观测应提交的成果资料、图表类型；某建筑物沉降的项目实例。l重点：重点：沉降观测方法；建筑物沉降状态判定指标及观测方案；掌握各种参数的计算和图表的制作方法。l难点：难点：建筑物沉降状态判定指标的理解和不同阶段

25、的观测方案，以及阶段或最终报告的编写。 观测建筑类型规定观测建筑类型规定建筑物变形测量规范规定，下列建筑在施工和使用期间应进行变形测量：l地基基础设计等级为甲级的建筑；l复合地基或软弱地基上的设计等级为乙级的建筑；l加层、扩建建筑；l受邻近深基坑开挖施工影响或受场地地下水等环境因素变化影响的建筑；l需要积累经验或进行设计反分析的建筑。高程系统选择高程系统选择l沉降观测的高程系统宜采用国家高程系统或所在地方使用的高程系统，也可采用独立系统。l我国目前采用的高程基准是 ：1985年国家高程基准 。l当采用独立系统时，必须在技术设计书和技术报告书中明确说明。观测等级确定观测等级确定l沉降观测工作开始

26、之前，应根据建筑地基基础设计的等级和要求、测量目的、任务要求以及测区条件进行施测方案设计，确定精度级别。一般情况下，可根据需要按变形观测点的高程中误差或相邻变形观测点的高差中误差，确定监测精度等级。一个测区的精度级别一旦确定，将决定测点布设、观测方法、使用的仪器设备等一系列要求。l各等级建筑物沉降观测的精度指标和使用范围见下表。观测等级确定观测等级确定建筑沉降观测的级别、精度指标及其使用范围沉降观测级别观测点测站高差中误差(mm)主 要 适 用 范 围特级0.05特高精度要求的特种精密工程的沉降观测一级0.15地基基础设计为甲级的建筑的沉降观测；重要的古建筑和特大型市政桥梁等沉降观测二级0.5

27、地基基础设计为甲、乙级的建筑的沉降观测；场地滑坡测量；地下工程施工及运营中的沉降观测；大型市政桥梁的沉降观测三级1.5地基基础设计为乙、丙级的建筑的沉降观测；中小型市政桥梁的沉降观测观测点的布置和埋设观测点的布置和埋设l建筑物沉降观测是建筑质量和安全的检测、测量和监视的过程，一个稳定的基准，是测量和评价被监测对象的质量和安全状态的重要前提，因此，沉降观测的观测点布置和埋设包括以下两个方面：l高程基准点和工作基点的布置和埋设高程基准点和工作基点的布置和埋设l沉降点的布置和埋设沉降点的布置和埋设高程基准点和工作基点的布置和高程基准点和工作基点的布置和埋设埋设 l网型布设：网型布设：l沉降观测是通过

28、水准复测方法获得设置在建筑物上的沉降观测点的高程变化的。水准测量是建立在高差测量基础上的，不能直接获得未知点的精密高程值，因此，沉降观测中必须设置高程基准点（即高程为已知的固定水准点），以便在后续的观测中从该点进行未知点的高程推算。当基准点离所测建筑距离较远致使水准测量作业不方便，甚至可能造成测量精度显著降低时，应设置工作基点。l因此，监测基准网应由基准点和部分工作基点组成。 高程基准点和工作基点的布置和高程基准点和工作基点的布置和埋设埋设l点位选择和埋设：点位选择和埋设：l沉降观测的工作基点应设置在观测区域以外、位置稳定、易于长期保存的地方。在建筑区内，其点位与邻近建筑的距离应大于建筑基础最

29、大宽度的2倍，其标石埋深应大于邻近建筑基础的深度。高程基准点也可选择在基础深且稳定的建筑上。l具体点位选择应避开交通主干道、地下管线、仓库堆栈、水源地、河岸、松软填土、滑坡地段、机器振动区以及其他可能使标石、标志易遭腐蚀和破坏的地方。高程基准点和工作基点的布置和高程基准点和工作基点的布置和埋设埋设l点位选择和埋设：点位选择和埋设：l高程基准点、工作基点之间宜便于进行水准测量。l高程基准点的标石应埋设在基岩层或原状土层中，可根据点位所在处的不同地质条件，选埋基岩水准基点标石、深埋双金属管水准基点标石、深埋钢管水准基点标石、混凝土基本水准标石。在基岩壁或稳固的建筑上也可埋设墙上水准标志。l高程工作

30、基点的标石可按点位的不同要求，选用浅埋钢管水准基点标石、混凝土普通水准标石或墙上水准标志等。 沉降点的布置和埋设沉降点的布置和埋设 点位选择：点位选择：沉降观测点的布设应能全面反映建筑及其地基变形特征，并估计地质情况及建筑结构特点。点位宜选设在下列位置：l建筑的四角、核心筒四角、大转角处及沿外墙每10-20米处或每隔2-3根柱基上；l高底层建筑、新旧建筑、纵横墙等交界处的两侧；l建筑裂缝、后浇带和沉降缝两侧、基础埋深相差悬殊处、人工地基与天然地基接壤处、不同结构的分界处及填挖方分界处；l对于宽度大于等于15米或小于15米而地质复杂以及膨胀土地区的建筑，应在承重内隔墙中布设内墙点，并在室内地面中

31、心及四周设地面点；沉降点的布置和埋设沉降点的布置和埋设l邻近堆置重物处、受振动有显著影响的部位及基础下的暗浜（沟）处；l框架结构建筑的每个或部分柱基上或沿纵横轴线上；l筏形基础、箱形基础底板或接近基础的结构部分之四角处及其中部位置；l重型设备基础和动力设备基础的四角、基础形式或埋深改变处以及地质条件变化处两侧；l对于电视塔、烟囱、水塔、油罐、炼油塔、高楼等高耸建筑，应设在沿周边与基础轴线相交的对称位置上，点数不少于4个。 沉降点的布置和埋设沉降点的布置和埋设标志埋设：标志埋设：沉降观测的标志可根据不同建筑结构类型和建筑材料，采用墙（柱）标志、基础标志和隐蔽式标志等形式，并符合下列规定：l各类标

32、志的立尺部位应加工成半球形或有明显的突出点，并涂上防腐剂；l标志的埋设位置应避开雨水管、窗台线、散热器、暖水管、电气开关等有障碍设标与观测的障碍物，并应视立尺需要离开墙（柱）面和地面一定距离。沉降观测方法及限差沉降观测方法及限差l仪器设备的选用仪器设备的选用l基本观测方法规定基本观测方法规定l技术要求及限差规定技术要求及限差规定l仪器检定及要求仪器检定及要求l野外观测条件要求野外观测条件要求l复测周期规定复测周期规定仪器设备的选用各等级水准测量使用的仪器型号和标尺类型应符合下表之规定：各等级水准测量使用的仪器型号和标尺类型应符合下表之规定：级别使用的仪器型号标尺类型DS05、DSZ05型DS1

33、、DSZ1型DS3、DSZ3型因瓦尺条码尺区格式木制标尺特级一级二级三级基本观测方法规定l高程控制测量宜使用水准测量方法。对于二、三级沉降观测的高程控制测量，当不便使用水准测量时，可使用电磁波测距三角高程测量方法。l使用光学水准仪和数字水准仪进行水准测量作业的基本方法应符合现行国家标准国家一、二等水准测量规范GB12897和国家三、四等水准测量规范GB12898的相应规定。 基本观测方法规定一、二、三级沉降观测水准测量方式一、二、三级沉降观测水准测量方式级别高程控制测量、工作基点联测及首次观测其它各次沉降观测DS05、DSZ05型DS1、DSZ1型DS3、DSZ3型DS05、DSZ05型DS1

34、、DSZ1型DS3、DSZ3型一级往返测-往返测或单程双测站-二级往返测或单程双测站往返测或单程双测站-单程观测单程双测站-三级单程双测站单程双测站往返测或单程双测站单程观测单程观测单程双测站技术要求及限差规定水准测量设站要求：水准测量设站要求：水准观测的视线长度、前后视距差和视线高度应符合下表之规定：级别视线长度前后视距差前后视距差累积视线高度特级100.30.50.8一级300.71.00.5二级502.03.00.3三级755.08.00.2注：表中的视线高度为下丝读数；当采用数字水准仪观测时，最短视距长度不宜小于3米，最低视线高度不应低于0.6米； c.表中的单位为米。 技术要求及限差

35、规定水准观测的限差水准观测的限差: :水准观测的限差应符合下表之规定：注：采用数字水准仪观测时,对同一尺面的两次读数差不设限差，两次读数所测高差之差执行基辅分划所测高差之差的限差；表中的n为测站数；a.表中的限差单位为mm。仪器检定及要求仪器检定及要求 l检验和校正应按现行国家标准国家一、二等水准测量规范GB12897和国家三、四等水准测量规范GB12898的相应规定执行。检验后应符合下列要求：l（1）对用于特级水准观测的仪器，i角不得大于10；对用于一、二级水准观测的仪器，i角不得大于15；对用于三级水准观测的仪器，i角不得大于20。补偿式自动安平水准仪的补偿误差绝对值不得大于0.2；l（2

36、）水准标尺分划线的分米分划线误差和米分划间隔真长与名义长度之差，对线条式因瓦合金标尺不应大于0.1mm，对区格式木质标尺不应大于0.5mm。野外观测条件要求野外观测条件要求 l水准观测作业应符合下列要求：l（1）应在标尺分划线成像清晰和稳定的条件下进行观测。不得在日出后或日落前约半小时、太阳中天前后、风力大于四级、气温突变时以及标尺分划线的成像跳动而难以照准时进行观测。阴天可以全天观测；l（2）观测前半小时，应将仪器置于露天阴影下，使仪器与外界气温趋于一致。设站时，应用测伞遮蔽阳光。使用数字水准仪前，还应进行预热；野外观测条件要求野外观测条件要求 l（3）使用数字水准仪，应避免望远镜直接对着太

37、阳，并避免视线被遮挡。仪器应在其生产厂家规定的温度范围内工作。振动源造成的振动消失后，才能启动测量键。当地面振动较大时，应随时增加重复测量次数；l（4）每测段往测与返测的测站数均应为偶数，否则应加入标尺零点差改正。由往测转向返测时，两标尺应互换位置，并应重新置仪器。在同一测站上观测时，不得两次调焦。转动仪器的倾斜螺旋和测微鼓时，其最后旋转方向，均应为旋进；l（5）对各周期观测过程中发现的相邻观测点高差变动迹象、地质地貌异常、附近建筑基础和墙体裂缝等情况，应做好记录，并画草图。复测周期规定复测周期规定 l高程基点的复测：l为确保高程基准点的稳定可靠，高程基准点并应定期复测。复测周期应视基准点所在

38、位置的稳定情况确定，在建筑施工过程中宜1到2个月复测一次，点位稳定以后宜每季度或每半年复测一次。l当观测点测量成果出现异常，或当测区受到地震、洪水、爆破等外界因素影响时，应及时进行复测。 复测周期规定复测周期规定l工作基点的联测和检测：l当有工作基点时，每期沉降观测时均应将其与基准点进行联测，然后再对观测点进行观测。l为检查工作基点本身高程的稳定性，每期沉降观测之前均应对将使用的工作基点间的高差进行复核观测，仅当两个基点间的检测高差与已知高差的较差符合规范规定的限差，判定为稳定的点，才可以由该点出发进行沉降点的水准联测。复测周期规定复测周期规定沉降观测的周期和观测时间应按下列要求并结合实际情况

39、确定：（1）建筑施工阶段的观测应符合下列规定：a、普通建筑可在基础完工后或地下室砌完后开始观测，大型、高层建筑可在基础垫层或基础底部完成后开始观测；b、观测次数与间隔时间应视地基与加荷情况而定。民用高层建筑可每加高1-5层观测一次（具体按几天为周期实施，应参考沉降速度、地基情况、施工进度、设计要求等几个方面的因素），工业建筑可按回填基坑、安装柱子和屋架、砌筑墙体、设备安装等不同施工阶段分别进行观测。若建筑施工均匀增高，应至少在增加荷载的25%、50%、75%和100%时各测一次；c、施工过程中若暂停工，在停工时及重新开工时应各观测一次。停工期间可每隔2-3个月观测一次。复测周期规定复测周期规定

40、（2）建筑使用阶段的观测次数，应视地基土类型和沉降速率大小而定。除有特殊要求外，可在第一年观测3-4次，第二年观测2-3次，第三年后每年观测1次，直至稳定为止。（3）在观测过程中，若有基础附近地面荷载突然增减、基础四周大量积水、长时间连续降雨等情况，均应及时增加观测次数。当建筑突然发生大量沉降、不均匀沉降或严重裂缝时，应立即进行逐日或2-3天一次的连续观测；（4）建筑沉降是否进入稳定阶段，应由沉降量与时间关系曲线判定。当最后100天的沉降速率小于0.01-0.04mm/d时，可以认为已进入稳定阶段。具体取值宜根据各地区地基土的压缩性能确定。4.2 沉降观测参量及指标计算沉降观测参量及指标计算

41、l每次沉降观测之后，应及时整理和检查外业观测数据，若观测高差闭合差超限，应重新观测。若闭合差合格，则将进行按测站数的平差计算，得到各观测点的高程。l用于进行建筑物沉降状态分析的各种指标参量将依据每次的高程测量结果和观测时间间隔计算得到。 各种沉降参量和指标的计算各种沉降参量和指标的计算 l常用的沉降参量有观测点的沉降量、沉降差、以及本周期各点平均沉降量、沉降速率、基础或构件的倾斜和弯曲度等。沉降量：沉降量：l观测点的沉降量表达了建筑物的测点所在部位在竖直方向上的位移量。根据观测周期的不同，沉降量有本次沉降量和累计沉降量两种。本次观测的高程减去上次观测的高程，得到该点的本次沉降量；各次沉降量累加

42、即为从首次观测至本次观测期间的累计沉降量。上述两种沉降量的计算公式如下：l设某个观测项目中某点某次的高程观测值 ,n为观测点个数，t为总观测次数，再设本次观测的周期序号为m,则lK号点本次沉降量为： ，累计沉降量为：)1 ,1 ( ,tjnihji1,mkmkmkhhs1 ,kmkmkhhS沉降差沉降差:l沉降差表述的是两个沉降观测点之间的沉降差异，反映了沉降的不均匀度。a、b两个点之间的沉降差异的计算公式如下：l上述公式为一个通用形式，根据选取的两个点的沉降量的不同，可以计算得到本次沉降差和累计沉降差。babaSSS,各点平均沉降量：各点平均沉降量：l各点平均沉降量反映了建筑物在某个观测周期

43、的整体沉降情况。计算方法是对所有测点的沉降值进行取均值计算，计算公式如下：l上述公式为一个通用形式，根据选取的沉降量的不同，可以计算得到本次平均沉降量和累计平均沉降量。 niiSnS11沉降速率：沉降速率：l沉降速率是一个时间段内的沉降数值与观测周期天数的比值，反映了建筑物每天的沉降量，作为沉降是否进入稳定阶段的重要判定指标。一般来说，作为判定指标时，采用各点的平均沉降量计算沉降速率。计算公式如下：l式中d为观测周期的天数。dSV 基础或构件的倾斜度基础或构件的倾斜度a：l与沉降差类似，基础或构件的倾斜度是反映建筑物沉降不均匀度的指标，且增加了发生不均匀沉降的测点之间的距离，更具客观性。计算公

44、式如下：l式中， 、 为基础或构件倾斜方向上A、B两点的沉降量（mm）；lL为A、B两点间的距离（mm）。LSSaBA/ )(ASBS基础相对弯曲度：基础相对弯曲度：l基础相对弯曲度反映了建筑物的基础由于上部结构荷载或地质条件的差异而出现的水平轴线上的弯曲程度。计算公式如下：l式中， 为基础中点的沉降量（mm）；l 、 为基础两个端点的沉降量（mm）；lL为基础两个端点间的距离（mm）。l注：弯曲量以向上凸起为正，反之为负。 LSSSfc)(22100S1S2S建筑物沉降各参量及指标的意义建筑物沉降各参量及指标的意义l各点平均沉降量是建筑物的整体沉降情况的分析指标，理论上，沉降量是上部荷载的函数，但同时受到地质条件的影响；l沉降速率反映了建筑物的沉降量与时间的函数关系，是判定一个建筑物是否进入稳定期的重要标志，沉降观测过程的各个不同阶段，通过对该指标的跟踪分析，以确定后续复测周期的调整方案；l沉降差、基础或构件的倾斜度以及基础相对弯曲度反映了建筑物各个部位的沉降差异对建筑物的影响，当倾斜度过大时，将造成建筑物纵轴的严重不垂直，基础相对弯曲度过大，有可能造成基础出现开裂等损伤情况。