高层建筑物变形监测方案设计

I目录第1章绪论....................................................................II1.1建筑物变形观测的概述................................................II1.1.1变形产生的原因和类型...........................................II1.1.2变形观测的主要任务............................................III1.1.3变形观测的目的和意义...........................................IV1.2建筑物变形观测的概况.................................................V1.2.1我国的变形监测工作发展过程......................................V1.2.2高层建（构）筑物的变形特点....................................VII1.2.3其它建（构）筑物的主要变形特点...............................VIII1.2.4我国开展变形监测工作的主要内容...............................VIII1.3变形监测的精度和频率..............................................VIII1.3.1制约变形监测质量的主要因素...................................VIII1.3.2变形监测的频率..................................................X1.3.3变形监测频率确定的基本方法.....................................XI1.3.4沉降稳定期的确定...............................................XI第2章位移观测...............................................................XII2.1倾斜观测的陈述.....................................................XII2.2一般建筑物的倾斜观测...............................................XII2.3特殊建筑物的倾斜观测..............................................XIII2.4建筑物主体倾斜观测.................................................XIV2.4.1主体倾斜观测的方法.............................................XV2.4.2主体倾斜观测的周期............................................XVI2.4.3倾斜观测实例.................................................XVII2.4.4建筑物水平位移观测..........................................XVIII2.5裂缝观测...........................................................XIX2.5.1裂缝观测的概述................................................XIX2.5.2裂缝观测的方法.................................................XX2.6挠度观测..........................................................XXII2.6.1建筑物基础挠度观测...........................................XXII2.6.2弹性挠度观测.................................................XXII2.6.3建筑物主体挠度观测...........................................XXII2.7日照和风振变形监测...............................................XXIIIII2.8建筑场地滑坡观测.................................................XXIII2.8.1建筑物观测点布设，标石埋设要求..............................XXIII2.8.2滑坡观测的周期规定...........................................XXIV2.8.3滑坡观测点的位移观测方法选用要求.............................XXIV2.8.4滑坡观测应提交的图表..........................................XXV第3章沉降观测.........................................................XXV3.1沉降观测主要内容...................................................XXV3.1.1沉降观测的陈述和目的..........................................XXV3.1.2水准点的布设.................................................XXVI3.1.3观测点的布设.................................................XXVI3.1.4观测时间和观测方法...........................................XXVI3.1.5沉降观测的数据处理..........................................XXVII3.1.6建筑物沉降观测实例分析.......................................XXIX第4章结语...........................................................XXXI参考文献.................................................................XXXII致谢......................................................................XXXIII-I-摘要高层建筑物从基础施工到竣工验收及其运营使用过程中，由于建筑物的工程地质、水位地质、土壤的物理性质、大气温度以及建筑物本身的荷重、结构等因素的变化影响，往往产生不同形式的变形。因此，建筑物的稳定性和可靠性已经成为人们关注的焦点，只有定期对高层建筑进行变形观测，掌握其变形规律，才能合理预测未来的变形大小，及时采取预防和善后措施，确保建筑物的安全使用。高层建筑物的变形包括建筑物沉降变形、建筑物倾斜变形、建筑物产生裂缝和发生相对位移等变形。所以对于这些变形我们采取了沉降观测，水平位移观测，倾斜观测，裂缝观测等方法，以避免因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏或产生影响结构使用功能的裂缝，提高高层施工中的沉降观测质量。在这些变形观测的工作实践中，应根据实际情况选用最适当、最有效的的观测方法，并科学分析、处理变形观测结果，对变形观测中常见的一些问题提出合理的解决方法，准确掌握建筑物的沉降变化规律，为建筑物设计和防灾减灾提供科学的依据。关键词：高层建筑物变形观测精度分析-II-第1章绪论1.1建筑物变形观测的概述建筑物在施工过程中，随着建筑物的基础和地基所承受的荷载不断增加，引起基础及四周地层的变形，而建筑物本身在自重和各种外力的共同作用下，也要发生变形，这种变形在建筑物建成后的一段时间内继续存在着。如果变形在一定范围内，可视为正常现象，但如果超过某一限度就会影响建筑物的正常使用，严重的还会危及建筑物的安全。为了建筑物的的安全使用，在建筑物施工和运行管理期间需要进行变形观测。通过对建筑物变形观测所取得的数，用来分析和监视建筑物变形情况，若发现有变形异常情况时，可以及时分析原因，采取必要的措施，确保工程质量和安全生产，同时也为今后建筑物结构和地基基础合理的设计积累资料。随着经济的快速发展，科技水平的不断提高，土建工程的建设也驶上了快车道。在各类工程层出不穷、高层建筑鳞次栉比、建筑结构起义日益复杂、工程规模愈来愈大的当今时代，对建筑物进行变形观测有着更现实的意义。同时，人类在认识、控制变形和预防灾害方面，有其成功的经验，也不乏有惨痛的教训，因此，工程建筑物的变形观测应受到各界的高度重视。工程建筑物变形观测主要包括：沉降观测，水平位移观测，倾斜观测，裂缝观测等。工程建筑物的变形观测与其他测量工作相比较其主要特点是：测量精度要求高，观测方法设计精密、严谨，数据处理严密。1.1.1变形产生的原因和类型一般来说，建筑物变形的原因较多，但主要的原因有三点：其主要原因如下：（1）变形产生的原因①自然条件及其变化建筑物地基的工程地质条件、水文地质条件、土壤的物理性质、大气温度的变化，以及相邻建筑物的影响等因素引起建筑物变形。例如，由于地基下的地质条件不同会引起建筑物的不均匀沉降，使其产生倾斜或裂缝；由于温度和地下水位的季节性和周期性的变化，而引起建筑物的规律性变形；新建的想邻大型建筑物改变原有建筑物周边的土壤平衡，使地面产生不均匀沉降甚至出现地面裂缝，从而给原有建筑物造成危害等。②与建筑物本身相联系的原因如建筑物本身的荷载大小、建筑物的结构、形式以及动荷载的作用、工艺设备的重量等。-III-此外，由于勘测、设计、施工以及运营管理方面的工作缺陷，还会引起建筑物产生额外变形。例如在高大建筑物周围进行深基坑开挖，就会对其原有建筑物产生一个额外的变形。当然这些引起变形的因素是相互联系、相互作用的，对建筑物往往是共同作用的，只是不同时间段，不同因素的作用强弱不同而已。这些变形的原因，是相互联系的。随着工程建筑物的兴建，改变了地面原有的状态，对于建筑物的地基施加了一定的外力，这就必然引起地基及其周围地层的变形。而建筑物本身及基础，由于地基的变形及其外部荷载与内部应力的作用而产生变形。通常，这些大型建（构）筑物变形的原因都是互相联系的，并贯穿于建（构）筑物的施工和运营管理阶段。（2）变形的类型①按变形性质可以分为周期性变形和瞬时变形②按变形状态则可分为静态变形和动态变形静态变形通常是指变形观测的结果仅表示某一期间内的变形值，也就是说，它是时间的函数；动态变形是指在外力作用下产生的变形，它是以外力为函数来表示的动态系统对于时间的变化，其观测结果是表示建筑物在某个时刻的瞬时变形。1.1.2变形观测的主要任务变形观测的任务是周期性的对观测点进行重复观测，求得其在两个观测周期的变化量，而为了求得瞬时变化，则应采用各种自动记录仪器记录其瞬时位置。建筑物在施工和营运过程中，由于地质条件和土壤性质的不同，地下水位和大气温度的变化，建筑物荷载和外力作用等影响，导致建筑物随时间发生的垂直升降、水平位移、挠曲、倾斜、裂缝等，统称变形。用测量仪器定期测定建筑物的变形及其发展情况，称为变形观测。各种工程建筑物在其施工和使用过程中，都会产生一定的变形，当