第5章-建筑物基础沉降监测

2020/4/8淮海工学院1变形监测与变形分析第五章建筑物基础沉降监测2020/4/8淮海工学院2定义•对建筑物基础的沉降观测，就是定期地测定建筑物基础在垂直方向上的位移，故亦称建筑物基础垂直位移观测。•在施工初期，基础开挖，地表荷重卸出，基底产生回弹现象；基础完工后，随着施工进展，荷重不断增加，基础产生下沉；竣工后，在运营阶段，往往持续若干年，沉降现象方能停止。•沉降观测应从基础施工开始，直至运营后沉降稳定为止。第五章建筑物基础沉降监测2020/4/8淮海工学院3基础沉降的内容：观测单点沉降量、平均沉降量、相对沉降量、倾斜、弯曲、沉降速率等。第五章建筑物基础沉降监测2020/4/8淮海工学院4主要工作①沉降观测方案研究与技术设计；②沉降观测仪器检验；③沉降观测点位布设；④沉降观测数据采集；⑤沉降观测数据处理；⑥沉降量计算与分析；⑦沉降量报表；⑧沉降过程曲线绘制；⑨沉降观测报告编写。第五章建筑物基础沉降监测2020/4/8淮海工学院5技术设计•根据工程项目的性质、结构特点、规模大小、质量精度要求等，研究沉降观测方案和规划观测作业、选择测量仪器设备、组成测量队伍。•按《建筑物沉降观测规范》规定，一般建筑物应反应1mm的沉降量，这就要求观测精度要高于±1mm，一般按二等水准测量技术规定执行。对于研究性的观测，应采用一等水准测量技术指标。•根据规范的要求，一般应采用S1级精密水准仪。对于非重要建筑或沉降量较大地区的沉降观测、高速公路等，也可以采用三等水准测量技术指标实施观测。第五章建筑物基础沉降监测2020/4/8淮海工学院6基准点的布设（1）•基准点是变形观测的基础，基准点布设是否合适直接关系到变形观测能否成功。•根据工程项目的不同，一般要求基准点绝对稳定，有时也可以要求基准点相对稳定。•要达到基准点稳定的要求，•有两种选择：一是远离建筑物，二是深埋。第五章建筑物基础沉降监测2020/4/8淮海工学院7•基准点可分为两级，固定基准和工作基准。•固定基准点应布设在距离需要观测的建筑物一定的距离且稳定，不受其它外力影响、便于保存的位置。•基准点数应不少于3～4个，以便于基准点保护、恢复和稳定性分析。•基准点的标志采用混凝土桩，或钢管加筋桩。对于高层建筑物或大型建筑物，基准点应钻孔至基岩。基准点的布设（2）第五章建筑物基础沉降监测2020/4/8淮海工学院8固定基准点工作基准点建筑物沉降观测点位布置图第五章建筑物基础沉降监测2020/4/8淮海工学院9(a)钢管加筋基准点(b)基岩上基准点(c)路边基准点(d)路边基准点沉降观测基准点第五章建筑物基础沉降监测2020/4/8淮海工学院10(a)(b)(c)钢管加筋基准点第五章建筑物基础沉降监测2020/4/8淮海工学院11观测点布设•沉降观测点布设位置由测量单位、设计单位、甲方监理共同确定，由施工单位配合实施埋设。•观测点应埋设在最能反映建筑物沉降的位置，如四角点、中点、较大转角处、沉降缝、抗震缝，构造柱，荷载或层数变化处，地基薄弱处等，还要考虑点位具有一定的密度，如每隔15～20m布设一点。•标志要与结构体牢固结合，同时具有一定的深度。•埋设标志时应结合施工图纸，使其既便于立尺观测，又便于保护，同时不会被后续施工所掩埋。第五章建筑物基础沉降监测2020/4/8淮海工学院12观测点的布设第五章建筑物基础沉降监测2020/4/8淮海工学院13沉降观测点标志第五章建筑物基础沉降监测2020/4/8淮海工学院14基准网观测•待基准点埋设完成并达到一定强度后，按沉降观测设计方案对基准网实施首次测量。•采用二等或一等水准测量进行观测，视距长度要小于相应等级，严格保证视距差在规定范围内。•基准点间应构成闭合环，并具备一定数量的多余观测值。第五章建筑物基础沉降监测2020/4/8淮海工学院15各周期观测•随着施工进度的进行，每隔一定的时间观测一次沉降观测点的沉降情况。•从基础开始初次观测，每增加一层或设定层数观测一次，直至竣工。竣工后运营期间也要每隔三个月、半年、一年进行观测，直至稳定。当遇有暴雨、地震等特殊情况后，应对建筑物增加观测次数。•各周期观测纲要应尽量保持一致，固定人员、固定仪器、固定时间、固定路线。•观测点要与基准点之间构成闭合、附合路线，尽量避免支线观测。观测中会有各种情况发生，应在观测的同时记录，比如施工进度、天气情况、气象条件等，以便后续分析使用。第五章建筑物基础沉降监测2020/4/8淮海工学院16沉降观测网第五章建筑物基础沉降监测2020/4/8淮海工学院17沉降观测网第五章建筑物基础沉降监测2020/4/8淮海工学院18基准网数据处理•当基准网独立观测时，基准网可以独立平差计算。•因首次观测无基准点稳定性的先验信息，所以，可以采用普通秩亏自由网平差，即应采用全网的重心作为基准，使各基准点精度均匀，取得基准点在重心高程基准下的高程值，作为沉降观测的依据。•当首次基准网与观测点网同时观测并整体平差时，可以以基准点为拟稳点，观测点为非拟稳点进行拟稳自由网平差，即采用拟稳重心为基准，建立平差基准和取得观测点初始测量成果。第五章建筑物基础沉降监测2020/4/8淮海工学院19各周期数据处理•各周期观测后即时进行数据平差计算。•数据处理一般多采用固定点平差或拟稳平差。当确知基准点稳定时采用固定基准平差，若不知基准点先验条件，可采用拟稳平差。•各周期的平差基准要一致，这样才能反映出正确的变形量。•当单位权中误差和各点位中误差在设计规定之内时，本期观测成果是合格的。否则就该检查、分析原因，及时实施补测或重测。第五章建筑物基础沉降监测2020/4/8淮海工学院20沉降量的计算dtdvHHdsHHdjijijjijijijiji01第五章建筑物基础沉降监测2020/4/8淮海工学院21沉降量报表•每周期沉降观测后，应及时进行数据处理和分析，计算沉降信息，及时编制沉降量报表，提供给设计、施工、监理、业主等。•沉降观测报表的格式视各地建筑质量监督部门要求而定，现还没有统一的格式。第五章建筑物基础沉降监测2020/4/8淮海工学院22沉降过程曲线图绘制•当变形观测进行到一定周期，或是工程进度到一定阶段，就要依据前面所观测和计算的结果，绘制点位沉降过程曲线。•通过变形曲线可以直观地了解变形过程和变形分布情况，也可以对变形发展趋势有个直观的判断。•沉降过程曲线以时间为水平轴，以沉降量为纵轴。•为了对比相关点位沉降量及其沉降速率，经常将多个点位的沉降过程曲线绘制在同一图中。第五章建筑物基础沉降监测2020/4/8淮海工学院23时间（天）沉降量（mm）沉降过程曲线第五章建筑物基础沉降监测2020/4/8淮海工学院24报告的编写•当工程竣工后，应及时对施工期间沉降观测成果进行阶段总结。•总结报告应包括：技术措施、观测期限、观测依据等，并对总的观测结果进行分析。•沉降观测阶段（总结）报告应包含的分析数据有：建筑物最大沉降点名及其最大沉降量；建筑物最小沉降点名及其最小沉降量；建筑物所有观测点的平均沉降量；近期该建筑物最大沉降速率、最小沉降速率以及平均沉降速率。•沉降观测阶段（总结）报告中还应包含沉降观测点位布置图、点位沉降过程线等，必要时还应绘制等沉降曲线图。第五章建筑物基础沉降监测2020/4/8淮海工学院25§2工程实例变形监测与变形分析第五章建筑物基础沉降监测2020/4/8淮海工学院26仪器及精度设计•依据设计要求，为能反映出1mm的沉降量，采用S1级精密水准仪和铟钢尺，按二等水准测量的规程进行沉降观测；•视距长度小于30m，三丝最小读数不限，正确读数至0.1mm，估读至0.01mm，单位权（一测站）中误差不超过0.5mm，点位高程中误差不超过1.0mm。第2节工程实例2020/4/8淮海工学院27观测周期设计•建筑物施工至±0以上时进行初始观测；以后每施工完一层观测1次；封顶观测1次；封顶1个月后观测1次；建筑物竣工时观测1次；以后第1个月后观测1次、第3个月后观测1次、第6个月后观测1次、第9个月后观测1次、第12个月后观测1次。•预计共观测15次，若施工期间沉降速率过大或竣工后沉降仍未趋于稳定，则按甲方要求适当增加观测次数。第2节工程实例2020/4/8淮海工学院28提供资料要求•在沉降监测过程中，施测方在每次观测时将上次观测的成果资料提交给业主方，若发现沉降量或沉降速度过大，则及时报告业主。•建筑物峻工时，施测方向业主提交沉降监测阶段报告。•建筑物沉降监测工作全部完成后，及时提交沉降监测总结报告，包括下列成果：沉降观测成果表；沉降观测点平面布置图；沉降观测分析报告；点位沉降过程曲线图。第2节工程实例2020/4/8淮海工学院29沉降观测点位设计沉降观测布点参照建筑物设计总平面图、建筑设计图及其沉降观测规范，在建筑物主要轴线布设8个沉降观测点，在其周围布设4个沉降观测基准点，其中直接用于观测的基准点2个。第2节工程实例2020/4/8淮海工学院30沉降观测实施•首先对基准网进行了观测，利用普通秩亏平差获得了基准点在其重心坐标系下的高程基准，作为后续观测的依据。按技术设计要求及其施工进度实施每周期观测。•利用经典平差方法进行数据处理，若平差结果显示观测成果合格，则进行沉降观测成果报表。•当建筑物竣工验收前对前面所进行的观测进行总结、分析，提交阶段（总结）报告。第2节工程实例