2020年岩土工程师基础知识考点详解：建筑工程变形观测

　　建筑工程变形观测

　　建筑物、构筑物在自重、外力、运营过程中的反复荷载作用下会产生变形，常有沉降、倾斜、水平位移和裂缝等。如果变形超出允许值将危害建筑物的使用和安全，所以变形观测对保证安全施工和正常使用非常重要，并能验证设计理论及对今后合理设计提供重要资料。

　　(一)沉降观测

　　沉降观测是测定建筑物在铅垂方向的位移量。对于重要建筑物、20 层以上的高层建筑物、造型复杂的 14 层以上的高层建筑物、对地基变形有特殊要求的建筑物、单桩承受荷载在 4000kN 以上的建筑物，以及工业高炉、水塔、烟囱等均应进行沉降观测。

　　沉降观测采用几何水准测量或液体静力水准测量。几何水准测量中，为了保证准确性，水准点不得少于 3 个，应埋设在变形区以外的稳固处，冰冻区应埋设在冻土层以下 0.5m;为了提高观测精度，水准点和观测点不能相距太远。观测点的数量和位置应能全面反映建筑物的变形情况，一般是均匀设置，但在荷载有变化的部位、平面形状变化处、沉降缝两侧、具有代表性的支柱和基础上，应加设足够的观测点。

　　沉降观测的任务是周期性地对变形观测点进行多次重复观测，以取得相邻时间间隔的变化量。大型、重要的建筑物用精密水准仪 DS0.5、DS1 进行观测，一般精度要求时则可采用 DS3 水准仪进行。

　　为了保证观测精度，注意前后视距离尽可能相等。

　　每次观测后将结果列入成果表中，并计算每次的沉降量和累计沉降量，同时绘制沉降量、荷载、时间等关系曲线图。

　　(二)倾斜观测

　　建筑物倾斜观测是测定基础和上部结构的倾斜变化，包括倾斜大小、方向和速率。

　　基础倾斜观测一般采用精密水准测量方法，测量基础两端点的差异沉降量Dh ，再根据两点间的距离 D，则可求得基础的倾斜度 i=Dh /D。

　　建筑物上部倾斜观测方法有三种：其一是悬挂垂球法，根据上、下应投影在同一位置的点，直接

　　测定倾斜位移量;其二是经纬仪投影法测定倾斜量;其三是差异沉降量推算法，此法同基础倾斜观测，当建筑物高度为 H，则倾斜量D = iH = (Dh / D)H 。

　　(三)位移观测

　　位移观测的目的是为了测定建筑物在平面位置上随时间移动的大小和方向。位移观测可采用盘左、盘右投点法求出位移值，也可采用测角的方法，设第一次仪器在 O 点，瞄准观测点 A 与控制点 M，测得∠MOA 为b1 ，第二次测得b2 ，两次观测角之差为Db = b2 - b1 ,如测站到观测点的距离为 D，则水平位移值为d = DDb"/ r" 。

　　(四)裂缝观测

　　裂缝观测包括裂缝所在位置、走向、长度和宽度等。如在裂缝处可绘制方格网坐标时，可用钢尺量测;必要时，可埋设特制的能测定三维变化的标志，用游标卡尺量测。大面积或不可及的裂缝可用近景摄影测量方法量测。