【正文】 定觀測(cè)人員、固定儀器、固定測(cè)站和轉(zhuǎn)點(diǎn) （ 即觀測(cè)路線相同 ） ，以減少系統(tǒng)誤差的影響，提高觀測(cè)精度 。 沉降觀測(cè)各等 級(jí)精度要求和觀測(cè)方法 沉降觀測(cè)點(diǎn)的精度要求和觀測(cè)方法，根據(jù)工程需要，可按表 33 所列選定 。 100－（ 17） （ 11）即為兩次觀測(cè)的高差較差，限差見(jiàn)表 31，如果在限差內(nèi)，計(jì)算本測(cè)站高差（ 18） hh ?黑 紅h+（ 100 ）= 2 觀測(cè)結(jié)束后的計(jì)算與校核： （ 1） 高差部分： ??? 黑（ 3 ） （ 4 ） = （ 16 ） =h ， ? ?? ? ?（ 3 ） + K （ 8 ） = （ 9 ） ??? 紅（ 8 ） （ 7 ） = （ 17 ） =h ， ? ?? ? ?（ 4 ） + K （ 7 ） = （ 9 ） 測(cè)站數(shù)為偶數(shù) ： 測(cè)站數(shù)為奇數(shù) ： h黑 、 h紅 分別 為 一測(cè)段黑面、紅面所得高差 。 （ 2） 視距檢查 第三章 圖書(shū)館沉降觀測(cè)方案設(shè)計(jì) 22 1hh2 h?? ?中 黑 紅（ ） = （ 18 ）水準(zhǔn)測(cè)量中，為了消除 i角誤差 ， 在觀測(cè)中應(yīng)盡量做到前、后視距相等，對(duì)不同等級(jí)的水準(zhǔn)測(cè)量其要求不同） 。 在記錄表中： （ 9） = （ 4）＋ K－（ 7） （ 10） = （ 3）＋ K－（ 8） （ 11） = （ 10）－（ 9） （ 9） 為前視尺的黑紅面讀數(shù)之差， （ 10） 為后視尺的黑紅面讀數(shù)之差 。 四等水準(zhǔn)測(cè)量每站觀測(cè)順序也可為后－后－前－前 （ 黑、紅，黑、紅 ） 。 由往測(cè)轉(zhuǎn)向返測(cè)時(shí)，必須重新整置儀器，兩根水準(zhǔn)尺也應(yīng)互換位置 。 國(guó)家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的精度要求較高 。 采用的測(cè)量方法主要是水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量 。 三、 沉降穩(wěn)定階段的判斷 沉降是否己進(jìn)入穩(wěn)定階段，可從沉降量與時(shí)間關(guān)系曲線來(lái)判定 。 工程竣工初期的觀 測(cè)頻率要稍大些，開(kāi)始可隔 12 個(gè)月，或每季度觀測(cè)一次，以每次沉降量在 5l0 mm 以內(nèi)為限度，否則要增加觀測(cè)次數(shù) 。 （ 3） 基礎(chǔ)附近地面荷載突然增加，周?chē)罅糠e水及暴風(fēng)雨后，或周?chē)罅客诜綍r(shí)，均應(yīng)及時(shí)觀測(cè) 。 高層建筑物可在基礎(chǔ)墊層或基礎(chǔ)底部完成后開(kāi)始觀測(cè) 。 其中兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)可直接對(duì)圖書(shū)館設(shè)置的 沉降觀測(cè)點(diǎn)高程進(jìn)行 周期性的觀測(cè) 。 冰凍地區(qū)埋設(shè)深度要低于冰凍線 。 沉降觀測(cè)標(biāo)志所用的是內(nèi)置式預(yù)埋標(biāo)志，位于墻體內(nèi)部，觀測(cè)時(shí)可用螺栓將其引出，這樣一方面起到保護(hù)標(biāo)志防止侵蝕的作用，另一方面也便于保持建筑物整體的美觀 。 圖 31 沉降觀測(cè)點(diǎn)埋設(shè)示意圖 在施工期間，經(jīng)常會(huì)遇到沉降觀測(cè)點(diǎn)被毀，為此一方面可以適當(dāng)?shù)丶用艹两涤^測(cè)點(diǎn)，對(duì)重要的位置如建筑物的四角可布置雙點(diǎn) 。 二、點(diǎn)位選擇及埋設(shè)要求 根據(jù)《建筑物沉降觀測(cè)方法》 DGJ32/J182020 和《建筑變形測(cè)量規(guī)范》JGJ82020 的要求， 沉降觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在能全面反映建筑 物地基變形特征的點(diǎn)位，砌筑小陰井加以保護(hù)，宜選在下列位置： A、 建筑物的四角、 大 轉(zhuǎn)角及沿外墻每 10~15m處或每隔 2～ 3 根柱基上； B、 高低層建筑物、新舊建筑物、 縱橫墻等交接處的兩側(cè)， 不同地質(zhì)條件、第三章 圖書(shū)館沉降觀測(cè)方案設(shè)計(jì) 17 不同荷載分布、不同基礎(chǔ)類型、不同基礎(chǔ)埋深、不同上部結(jié)構(gòu)、 建筑裂縫、后澆帶、 沉降縫和 伸縮縫 的兩側(cè) ，人工地基與天然地基接壤處及填挖方分界處 ； C、 寬度大于或等于 15 米，或?qū)挾刃∮?15 米但地質(zhì)條件復(fù)雜 以及膨脹土地區(qū) 的建筑物的 承重 內(nèi) 隔（ 縱 ） 墻 設(shè)內(nèi)墻點(diǎn) ，以及框架、框剪、框筒、筒中筒結(jié)構(gòu)體系的樓 、 電梯井和中心筒處； D、 筏基 、箱基的四角和中部位置處； E、 多層砌體房屋縱墻間距 610 米橫墻對(duì)應(yīng)墻端處； F、框架結(jié)構(gòu)建筑的每個(gè)或部分柱基上或沿縱橫墻軸線上，以及 可能產(chǎn)生較大不均勻沉降的相鄰柱基處； G、 高層建筑橫向和縱向兩個(gè)方向?qū)?yīng)盡端處 ； H、鄰近堆置重物處、受振動(dòng)有顯著影響的部位及基礎(chǔ)下的暗濱（溝）處； I、重型設(shè)備基礎(chǔ)和動(dòng)力設(shè)備基礎(chǔ)的四角、基礎(chǔ)形式或埋深改變處以及地質(zhì)條件變化處兩側(cè)； J、對(duì)于電視塔、煙囪、水塔、油罐、煉油塔、高爐等高聳構(gòu)筑物，應(yīng)設(shè)在沿周邊在與基礎(chǔ)軸線相交的對(duì)稱位置上，點(diǎn)數(shù)不少于 4 個(gè) 。 通常情況下，建筑物設(shè)計(jì)圖紙上有專門(mén)的沉降觀測(cè)點(diǎn)布置圖 。 沉降觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè) 建筑物確定需要進(jìn)行沉降觀測(cè)之后，在工程開(kāi)工之初，應(yīng)根 據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的安排做好沉降觀測(cè)策劃工作、制定沉降觀測(cè)方案，對(duì)于符合條件的應(yīng)委托有資質(zhì)的單位觀測(cè)，適時(shí)埋設(shè)觀測(cè)點(diǎn) 。 工作基點(diǎn)應(yīng)選設(shè)在靠近觀測(cè)目標(biāo)且便于聯(lián)測(cè)觀測(cè)點(diǎn)的穩(wěn)定或相對(duì)穩(wěn)定位置 ； 使用前應(yīng)利用基準(zhǔn)點(diǎn)或檢核點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定性檢測(cè) 。 鄰近建筑物均居 距離 圖書(shū)館較遠(yuǎn)，所以四周視野較為開(kāi)闊，便于觀測(cè)，其周?chē)目刂泣c(diǎn) 有 I2 I2 I0 I0 I05 等 。 該工程通過(guò)加強(qiáng)過(guò)程控制，完善驗(yàn)收程序，做到過(guò)程精品，實(shí)現(xiàn)了一次成優(yōu)，獲山東省級(jí)工法獎(jiǎng)、泰山杯、 2020 年 “魯班獎(jiǎng) ”。 山東理工大學(xué)圖書(shū)館概況 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 是我校圖書(shū)館的沉降觀測(cè) 。 變形觀測(cè)的周期應(yīng)以能反映所測(cè)變形的變化過(guò)程且不遺漏其變化時(shí)刻為原則，根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)變形量的大小及外界因素影響確定 。 在此期間，應(yīng)暫停施工或者暫時(shí)關(guān)閉、停止使用被監(jiān)測(cè)建筑物，同時(shí)應(yīng)增加變形觀測(cè)次數(shù)，密切觀注其發(fā)展變化 。 對(duì)變形觀測(cè)成果的整理與分析，可借助計(jì)算機(jī)技術(shù)采用 Excel來(lái) 實(shí)現(xiàn) 。 一方面是觀測(cè)資料的整理 ，繪制各種數(shù)據(jù)表格和變形曲線，編制說(shuō) 明，使其成為便于使用的成果，具體內(nèi)容有： 1. 校核各項(xiàng)原始記錄，檢查每次變形觀測(cè)值計(jì)算是否有誤； 2. 對(duì)各種變形值按時(shí)間逐點(diǎn)編寫(xiě)觀測(cè)數(shù)值表； 第二章 變形觀測(cè)的基本理論 14 3. 計(jì)算絕對(duì)沉降值、平均沉降值、平均沉降速度、傾斜度、垂直位移、水平位移等 。 沉降觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)遵循以下原則： ① 通常在建筑物的四角點(diǎn)、中點(diǎn)、轉(zhuǎn)角處等能反映變形特征和變形明顯的部位布設(shè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，點(diǎn)間距一般為 10～ 20m。 測(cè)量?jī)x器必須滿足相應(yīng)的精度要求，且在使用前須使各項(xiàng)計(jì)量特性得到確認(rèn) 。 竣工后的 觀測(cè)頻率一般為第一年每季度觀測(cè)一次；第二年，每半年觀測(cè)一次，以后每年觀測(cè)一次 。 這樣，觀測(cè)精度決定采用何種觀測(cè)方法，而觀測(cè)方法的選用必須確保觀測(cè)精度的實(shí)現(xiàn)，并盡可能簡(jiǎn)單 。 同時(shí)還應(yīng)考慮沉降速度的影響 。 變形觀測(cè)策劃輸入包括： （ 1）業(yè)主要求變形觀測(cè)所能提供的信息； （ 2）國(guó)家規(guī)范； （ 3）以前類似建筑物的變形觀測(cè)方案； （ 4）觀測(cè)對(duì)象所在地的地質(zhì)條件及周?chē)h(huán)境； （ 5）施工進(jìn)度計(jì)劃 。 這就要求我們?cè)谧髯冃畏治鰰r(shí) ， 一定要設(shè)定統(tǒng)一的參考基準(zhǔn) 。 經(jīng)典平差以點(diǎn) 1 為不動(dòng)點(diǎn) ， 擬穩(wěn)平差以點(diǎn) 1， 2 和 4 為穩(wěn)定點(diǎn) ，但要注意所取的兩期平差的高程近似值必須相同 。 一般在判斷點(diǎn)的穩(wěn)定性時(shí)都采用兩種以上方法進(jìn)行對(duì)照分析 ， 以提高結(jié)果的可靠性 。 在上述自由網(wǎng)三種基準(zhǔn)的選取中 ， 難點(diǎn)就在于如何對(duì)網(wǎng)中點(diǎn)的穩(wěn)定性作出合理判斷 ， 現(xiàn)在比較常用的是平均間隙法 （ 1971 年德國(guó)測(cè)量學(xué)者 Pelzer 提出 ） ，其基本思想是 ： 先對(duì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)進(jìn)行整體檢驗(yàn) ， 如果通過(guò)檢驗(yàn) ， 則認(rèn)為所有的參考點(diǎn)是穩(wěn)定的 。 2. 如果自由網(wǎng)中存在著一部分點(diǎn)相對(duì)另一部分是穩(wěn)定點(diǎn) ， 但實(shí)際上它們不是固定不變的 ， 則采用擬穩(wěn)基準(zhǔn) ， 相應(yīng)的采用擬穩(wěn)平差 。 但如果變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)中不存在多余起算數(shù)據(jù) ， 即自由監(jiān)測(cè)網(wǎng) ， 選取基準(zhǔn)前首先要對(duì)網(wǎng)中監(jiān)測(cè)點(diǎn)的穩(wěn)定情況進(jìn)行綜合分析 ， 然后才能確定基準(zhǔn) ， 其一般原則為 ： 1. 如果自由網(wǎng)中存在不動(dòng)點(diǎn) ， 最好采用固定基準(zhǔn) ， 它有堅(jiān)實(shí)的穩(wěn)定基礎(chǔ) 。 這種移動(dòng)分為絕對(duì)位移和相對(duì) 位移 ， 在大多數(shù)情況下我們研究的都是相對(duì)位移 ， 既然是相對(duì)位移 ， 就要涉及參考基準(zhǔn)的選取和統(tǒng)一的問(wèn)題 。 第二章 變形觀測(cè)的基本理論 10 3. 數(shù)據(jù)處理嚴(yán)密 建筑物的變形一般都較小，甚至與觀測(cè)精度處在同一個(gè)數(shù)量級(jí) ； 同時(shí)重復(fù)觀測(cè)的數(shù)據(jù)量較大 。 2. 重復(fù)觀測(cè)量大 建筑物由于各種原因產(chǎn)生的變形都具有時(shí)間效應(yīng)，計(jì)算變形量最基本的方法是計(jì)算建筑物上同一點(diǎn) 在不同時(shí)間的坐標(biāo)差和高程差 。 全球定位系統(tǒng) （ GPS） 已成功應(yīng)用于山體滑坡監(jiān)測(cè)，高精度 GPS 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)大壩、大橋等全天 候、高頻率、高精度和自動(dòng)化的變形監(jiān)測(cè) 。 3. 特殊測(cè)量方法 包括各種準(zhǔn)直測(cè)量法 （ 如激光準(zhǔn)直儀 ） 、撓度曲線測(cè)量法 （ 測(cè)斜儀觀測(cè) ） 、液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量法和微距離精密測(cè)量法 （ 如錮瓦線尺測(cè)距儀 ） 等 。 這類方法的測(cè)量精度高，應(yīng)用靈活，適用于不同變形體和不同的工作環(huán)境 。 例如：我們?cè)诒颇骋唤ㄖ飼r(shí)，對(duì)周?chē)ㄖ镌诒扑查g產(chǎn)生的變形即為動(dòng)態(tài)變形，而在爆破之后的某一段時(shí)間內(nèi)的變形則屬于靜態(tài)變形 。 在高層建筑物施工過(guò)程中和使用初期，由于荷載的不斷變化以及外力的影響，會(huì)引起建筑物下沉，當(dāng)建筑物各部分不均勻沉降時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生傾斜、位移、裂縫等變形，從而影響到建筑物的正常使用并伴隨著安全隱患，因 此，在施工和營(yíng)運(yùn)期間加強(qiáng)變形觀測(cè)過(guò)程控制并采取適當(dāng)?shù)陌踩胧┦直匾?。 要減弱這方面變形的影響，往 往通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案來(lái)實(shí)現(xiàn) 。 （ 3） 建筑物沉降在現(xiàn)實(shí)生活中是一個(gè)普遍現(xiàn)象，但不均勻沉降會(huì)對(duì)建筑物造成不良影響甚至危害，本文針對(duì)一些常見(jiàn)的不均勻沉降現(xiàn)象，從建筑、結(jié)構(gòu)、施工三方面 研究了不均勻沉降對(duì)建筑物的影響及防治措施 。 目標(biāo)是通過(guò)設(shè)計(jì)一套沉降觀測(cè)方案，對(duì)我校的圖書(shū)館的沉降情 況進(jìn)行周期性的精密水準(zhǔn)觀測(cè)，得到 各 個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)的高程變化，從而掌握整個(gè)圖書(shū)館因地基荷載或外界環(huán)境等原因而發(fā)生的沉降變化，并根據(jù)各周期的變化，進(jìn)行分析，得出其在未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)的變化趨勢(shì) 。 在此 基礎(chǔ)上，研究了預(yù)防建筑物變形的措施 。 電子水準(zhǔn)儀自動(dòng)記錄 ， 重量輕 ， 大大降低了觀測(cè)員的勞動(dòng)強(qiáng)度 ， 節(jié)省了人力 ， 提高了觀測(cè)速度 。 標(biāo)尺采用條碼分劃 ， 代替人們眼睛的是光電二極管陣列 。 近年來(lái)，隨著科研水平的不 斷提高，及相關(guān)測(cè)繪技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑物沉降觀測(cè)所使用的儀器、方法及測(cè)量規(guī)范和程序都有的很大程度的發(fā)展、提高和改善 。 在區(qū)域性研究方面， GPS 已成為主要的技術(shù)手段 。 與此相應(yīng)，對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)變、應(yīng)力通常、溫度滲壓、土壓力、孔隙壓力以及伸縮縫開(kāi)合等項(xiàng)目的觀測(cè)，通常稱為內(nèi)部觀測(cè) 。 日照變形觀測(cè)，就是測(cè)出布設(shè)在高聳建 （ 構(gòu) ） 筑物受熱面不同高度上觀測(cè)點(diǎn)的水平位移量 ； 8） 基坑回彈觀測(cè) — 基坑開(kāi)挖后，由于土體移出，減少了這部分自重荷載，從而使原區(qū)域土層結(jié)構(gòu)失去了平衡，內(nèi)應(yīng)力重新分布，出現(xiàn)基底隆起，這種現(xiàn)象稱為基坑回彈 。 其研究成果對(duì)預(yù)防自然災(zāi)害及了解第一章 引言 5 變形機(jī)理是極為重要的 。 （ 3）隔河巖大壩外觀變形 GPS 自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在 1998 年長(zhǎng)江流域抗洪錯(cuò)風(fēng)中所發(fā)揮的巨大作用，確保了安全渡汛，避免了荊江大堤災(zāi)難性的分洪 。 以我國(guó)為例： （ 1）利用地球物理大地測(cè)量反演理論，于 1993 年準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)了 1996 年發(fā)生的麗江大地震 。 同時(shí)要求，把變形觀測(cè)資料作為工程驗(yàn)收依據(jù)和技術(shù)檔案之一，呈報(bào)和歸檔 。 可見(jiàn)，保證工程建筑物安全是一個(gè)十分重要且很現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題 。 與此同時(shí)，變形監(jiān)測(cè)工作的意義更加重要 。 建筑工程的變形監(jiān)測(cè)包括沉降觀測(cè)、傾斜觀測(cè)、位移觀測(cè)等 。 這些建筑物在施工和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，由于地質(zhì)條件和土壤性質(zhì)的不同、地下水位和大氣溫度的變化、建筑物荷載和外力作用等影響，都會(huì)產(chǎn)生一定的變形，當(dāng)這種變形在一定限 度內(nèi)時(shí)可認(rèn)為屬正?，F(xiàn)象，但 超過(guò)了一定的范圍就會(huì)影響 正常使用并危及建筑物 及人身的安全，因此需要對(duì)施工中的重要建筑物和已發(fā)現(xiàn)變形的建筑物進(jìn)行變形觀測(cè)，掌握其變形量、變形發(fā) 展趨勢(shì)和規(guī)律，以便一旦發(fā)現(xiàn)對(duì)建筑物不利的變形可以及時(shí)采取措施， 確保施工安全和建筑物的安全 。 其任務(wù)是確定在各種荷載和外力作用下，變形體的形狀、大小及位置變化的空間狀態(tài)和時(shí)間特征 。 隨著我國(guó)建筑事業(yè)的發(fā)展，各種高層建筑、超高層建筑等復(fù)雜的建筑物應(yīng)運(yùn)而生 。 人們不禁要問(wèn) ： 如何保證建筑 物的質(zhì)量 ？ 采用什么樣的手段監(jiān)控建筑物的質(zhì)量 ？ 采取什么樣的措施確保建筑物的安全 ？ 為此，變形監(jiān)測(cè)的首要目的是要掌握變形體的實(shí)際性狀，為判斷其安全提供必要的信息 。 谷倉(cāng)圓筒倉(cāng)，每排 13 個(gè) ， 5 排，總計(jì) 65 個(gè)圓筒倉(cāng)組成， 1911 年谷倉(cāng)開(kāi)始施工 ） 卻沒(méi)有這么幸運(yùn)，它 1913 年秋完工，谷倉(cāng)自重20200t，相當(dāng)于裝滿谷物后總重的 %。 1980 年，虎丘塔因向東北方向嚴(yán)重傾斜 （ 塔頂離中心垂線 ，傾斜角 2176。 建筑在軟土地基上的建 （ 構(gòu) ） 筑物，人們對(duì)其結(jié)構(gòu)和地質(zhì)條件等環(huán)境因素精心設(shè)計(jì)、研究，在施工或運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，仍然產(chǎn)生傾斜、裂縫，影響安全使用，更有甚者倒塌或自行 實(shí)施爆破銷毀 。 （ 4）研究變形規(guī)律，預(yù)報(bào)變形趨勢(shì)，為安全性診斷提供依據(jù)，最后提出了建筑物不均勻