Q:建築變形觀測起了什麼作用?
A:為保證建築物在施工、使用和運行中的安全,以及為建築物的設計、施工、管理及科學研究提供可靠的資料,在建築物施工和運行期間,需要對建築物的穩定性進行觀測,這種觀測稱為建築物的變形觀測。
建築物變形觀測包括哪些内容?
建築物沉降觀測
建築物傾斜觀測
建築物裂縫觀測
建築物位移觀測
建築物沉降觀測是用水準測量的方法,周期性地觀測建築物上的沉降觀測點和水準基點之間的高差變化值。
01、水準基點的布設
水準基點是沉降觀測的基準,因此水準基點的布設應滿足以下要求:
1)要有足夠的穩定性 水準基點必須設置在沉降影響範圍以外,冰凍地區水準基點應埋設在冰凍線以下0.5m。
2)要具備檢核條件 為了保證水準基點高程的正确性,水準基點最少應布設三個,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适中,相距太遠會影響觀測精度,一般應在100m範圍内。
02、沉降觀測點的布設
進行沉降觀測的建築物,應埋設沉降觀測點,沉降觀測點的布設應滿足以下要求:
1)沉降觀測點的位置
沉降觀測點應布設在能全面反映建築物沉降情況的部位,如建築物四角,沉降縫兩側,荷載有變化的部位,大型設備基礎,柱子基礎和地質條件變化處。
2)沉降觀測點的數量
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)沉降觀測點的設置形式
03、沉降觀測
1)觀測周期
a.當埋設的沉降觀測點穩固後,在建築物主體開工前,進行第一次觀測。
b.在建(構)築物主體施工過程中,一般每蓋1~2層觀測一次。如中途停工時間較長,應在停工時和複工時進行觀測。
c.當發生大量沉降或嚴重裂縫時,應立即或幾天一次連續觀測。
d.建築物封頂或竣工後,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,直至沉降穩定為止。
2)觀測方法
觀測時先後視水準基點,接着依次前視各沉降觀測點,最後再次後視該水準基點,兩次後視讀數之差不應超過±1mm。
沉降觀測的水準路線(從一個水準基點到另一個水準基點)應為閉合水準路線。
3)精度要求
沉降觀測的精度應根據建築物的性質而定。
a.多層建築物的沉降觀測,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超過 ±2.0√n mm(n測站數)。
b.高層建築物的沉降觀測,則應采用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超過: ±1.0√n mm。
4)工作要求
沉降觀測是一項長期、連續的工作,為了保證觀測成果的正确性,應盡可能做到四定:
a.固定觀測人員
b.使用固定的水準儀和水準尺
c.使用固定的水準基點
d.按固定的實測路線和測站進行
04、沉降觀測的成果整理
1)整理原始記錄
每次觀測結束後,應檢查記錄的數據和計算是否正确,精度是否合格,然後,調整高差閉合差,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
将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,即時間與沉降量關系曲線和時間與荷載關系曲線。
a.繪制時間與沉降量關系曲線
· 首先,以沉降量s為縱軸,以時間t為橫軸,組成直角坐标系。
· 然後,以每次累積沉降量為縱坐标,以每次觀測日期為橫坐标,标出沉降觀測點的位置。
· 最後,用曲線将标出的各點連接起來,并在曲線的一端注明沉降觀測點号碼,這樣就繪制出了時間與沉降量關系曲線。
b.繪制時間與荷載關系曲線
· 首先,以荷載為縱軸,以時間為橫軸,組成直角坐标系。
· 再根據每次觀測時間和相應的荷載标出各點,将各點連接起來,即可繪制出時間與荷載關系曲線。
用測量儀器來測定建築物的基礎和主體結構傾斜變化的工作,稱為傾斜觀測。
01、一般建築物主體的傾斜觀測
建築物主體的傾斜觀測,應測定建築物頂部觀測點相對于底部觀測點的偏移值,再根據建築物的高度,計算建築物主體的傾斜度,即
i = tan α = △D/H
式中 i——建築物主體的傾斜度;
∆D——建築物頂部觀測點相對于底部觀測點的偏移值(m);
H——建築物的高度(m);
α——傾斜角(°)。
傾斜測量主要是測定建築物主體的偏移值ΔD。偏移值ΔD的測定一般采用經緯儀投影法。
經緯儀投影法,觀測方法如下:
1)将經緯儀安置在固定測站上,該測站到建築物的距離,為建築物高度的1.5倍以上。瞄準建築物X牆面上部的觀測點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牆面垂直的Y牆面上定出上觀測點P和下觀測點Q。M、N和P、Q即為所設觀測标志。
2)隔一段時間後,在原固定測站上,安置經緯儀,分别瞄準上觀測點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,說明建築物發生了傾斜。
3)用尺子,量出在X、Y牆面的偏移值ΔA、ΔB,然後用矢量相加的方法,計算出該建築物的總偏移值ΔD,即:
根據總偏移值ΔD和建築物的高度H即可計算出其傾斜度i。
02、圓形建(構)築物主體的傾斜觀測
對圓形建(構)築物的傾斜觀測,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标尺,在标尺中垂線方向上,安置經緯儀,經緯儀到煙囪的距離為煙囪高度的1.5倍。
2)用望遠鏡将煙囪頂部邊緣兩點A、A′及底部邊緣兩點B、B′分别投到标尺上,得讀數為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
根據總偏移值ΔD和圓形建(構)築物的高度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)築物的傾斜量。
03、建築物基礎傾斜觀測
建築物的基礎傾斜觀測一般采用精密水準測量的方法,定期測出基礎兩端點的沉降量差值Δh,在根據兩點間的距離L,即可計算出基礎的傾斜度:i = △H/L
對整體剛度較好的建築物的傾斜觀測,亦可采用基礎沉降量差值,推算主體偏移值。
用精密水準測量測定建築物基礎兩端點的沉降量差值Δh,在根據建築物的寬度L和高度H,推算出該建築物主體的偏移值ΔD,即
當建築物出現裂縫之後,應及時進行裂縫觀測,常用的裂縫觀測方法有兩種。
01、石膏闆标志
用厚10mm,寬約50~80mm的石膏闆(長度視裂縫大小而定),固定在裂縫的兩側。當裂縫繼續發展時,石膏闆也随之開裂,從而觀察裂縫繼續發展的情況。
02、白鐵皮标志
1)用兩塊白鐵皮,一片取150×150mm的正方形,固定在裂縫的一側。
2)另一片為50mm×200mm的矩形,固定在裂縫的另一側,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,塗上紅色油漆。
4)如果裂縫繼續發展,兩塊白鐵皮将逐漸拉開,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。
4、建築物位移觀測
根據平面控制點測定建築物的平面位置随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築物附近埋設測量控制點,再在建築物上設置位移觀測點。
位移觀測的方法有以下兩種:
01、角度前方交會法
02、基準線法
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