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建筑物的变形观测 一、建筑物的沉降观测 建筑物的沉降观测是根据水准点测定建筑物上所设沉降点的高程随时间变化的工作。 1、水准点和沉降观测点的布设 沉降观测是根据水准点进行的。为了保证水准点高程的正确性和便于相互检核，一般不得少于三个水准点。埋设地点应保证有足够的稳定性，必须将水准点设置在受压、受震的范围以外。冰冻地区水准点应埋设在冻土浓度线以下0.5m。为了提高观测精度，水准点和观测点不能相距太远，一般应在100m范围内。 进行变形观测的建筑物、构筑物上应埋设观测点。观测点的数量和位置，应能全面反映建筑物、构筑物的沉降情况。一般观测点是均匀设置的，但在荷载有变化的部位、平面形状改变处、沉降缝的两侧、具有代表性的柱子基础上、地质条件变化处，应设置足够的观测点。如9-45所示。 沉降观测点可用圆钢或鉚钉预埋在基础上，或用角钢埋在墙或柱子上，如9-44所示。如在墙上凿取100～160毫米深的孔眼，插入圆钢后用1：2砂浆浇筑在建筑物上。 2、沉降观测周期、方法和精度要求 （1）沉降观测周期 沉降观测周期应根据建筑物（构筑物）的特征、变形速率、观测精度和工程地质条件等因素综合考虑并根据沉降量的变化情况作适当调整。 例如，一般待观测点埋设稳定后，即可进行第一次观测。在建筑物增加荷重前后，地面荷重增加周围大量的开挖土方等情况，均应随时进行沉降观测。工程竣工后，一般每月观测一次，如沉降速度减缓，可改为2～3个月观测一次，直至沉降量稳定时，观测才可停止。 （2）沉降观测方法和精度要求 沉降观测是根据水准点定期进行水准测量，测量出建筑物上观测点的高程，从而计算其沉降量。对于一般精度要求的沉降观测，采用DS3水准仪即可。高层建筑物或大型建筑物、以及桥梁、大坝的沉降观测，通常采用DS1精密水准仪，按国家二等水准测量的要求进行施测。观测精度要求和观测方法见9-5-1。 观测时，为提高精度，应在成像清晰、稳定时间内进行；视线长应小于50m；前、后视距应相等；并且每次观测应采用固定的观测路线，使用固定的仪器和固定的观测人员进行沉降测量。 （3）沉降观测的成果整理 每次观测结束后，应检查记录中的数据和计算是否准确，精度是否合格，然后把观则点的高程，列入成果表中，并计算再次观测之间的沉降量和累计量，同时也要注明观测日期和荷重情况，如9-5-2示。 为了更清楚地表示沉降、荷重、时间三者的关系，还要画出各观测点的沉降、荷重、时间关系曲线9-46。 二、建筑物的倾斜观测 倾斜观测是建筑物变形观测的主要内容之一。建筑物主体倾斜观测，就是测定建筑物顶部相对于底部或各层间的水平位移量，分别计算整体或分层的倾斜度、倾斜方向以及倾斜速率。对具有刚性建筑物的整体倾斜，亦可通过测量顶面或基础的相对沉降间接确定。 根据建筑物高低和精度要求不同，倾斜观测可采用一般性投点法、倾斜仪观测法和激光铅垂仪法等。 1、投点法 所谓投点法就是根据经纬仪的视准轴绕横轴旋转的竖直面原理将高层建筑物上的变形点（倾斜点）投影到低点（作为固定点），从而求得偏距，确定其倾斜度。 对墙体相互垂直的高层建筑，如9-47所示M，P为观测点，经纬仪安置在大于建筑物高度1.5～2倍的A点，照准高层M，用盘左盘右分中法定出低点N，在另一侧面仪器安置在B点，由点P同法定Q点。经过一段时间后，仪器安置在A，B点，按正倒镜方法分别定出N′，Q′点。若N′与N，Q′与Q不重合，说明建筑物产生倾斜，此时，用钢尺量出其位移值a，b，从而求得建筑物总的倾斜位移量： （9-5-1） 设建筑物高度为H，则倾斜度为： （9-5-2） 在测定圆形建筑物（如烟囱、水塔、炼油塔等）的倾斜度时，首先要求顶部圆心对底部中心的偏距。为此，可在建筑物相互垂直以外设置仪器，在与仪器视线垂直方向，建筑物底部横放水准尺A，B，如9-48所示。经纬仪分别照准顶部及底部边缘投测在标尺上的读数分别为a1，a2，a3，a4和b1，b2，b3，b4。顶部中心O对底部圆心O′在A方向的偏距为： （9-5-3） 在B方向的偏距为： （9-5-4） 顶部中心相对底部中心的总偏距和体面斜度分别按（9-5-3）式和（9-5-4）式求得。 2、倾斜仪观测法 常见的倾斜仪有水准管倾斜仪、气泡式倾斜仪和电子倾斜仪等。倾斜仪一般具有能连续读数、自动记录和数字传输等特点，有较高的观测精度，因而在倾斜观测中得到广泛应用。下面就气泡式倾斜仪做一简单介绍。 气泡式倾斜仪由一个高灵敏度的气泡水准管e和一套精密的测微器组成（如9-49所示）。气泡水准管固定在架a上，a可绕c转动，在a下装一弹簧片d，再下置放装置m，测微器中包括测微杆g、读数盘h和指标k。观测时将倾斜仪安置在需观测的位置上，转动读数盘，使测微杆向上（向下）移动，直至气泡居中。此时，在读数盘上即可读出该位置的倾斜度。 3、激光