沉降监测的应用

摘要随着社会的不断进步，物质文明的极大提高及建筑设计施工技术水平的日臻成熟完善，同时，也因土地资源日渐减少与人口增长之间日益突出的矛盾，高层及超高层建(构)筑物越来越多。为了保证建构筑物的正常使用寿命和建（构）筑物的安全性，并为以后的勘察设计施工提供可靠的资料及相应的沉降参数，建（构）筑物沉降观测的必要性和重要性愈加明显。现行规范也规定，高层建筑物、高耸构筑物、重要古建筑物及连续生产设施基础、动力设备基础、滑坡监测等均要进行沉降观测。在本论文中，对建筑物进行沉降观测的目的，发展方向及GPS在建筑物沉降监测中的应用进行了简单的介绍。详细的说明了在沉降监测中精密水准测量的观测方法及南方平差易2002对水准数据的处理。最后对位于呼和浩特市金川开发区的东方国际城项目进行沉降监测的基准点，监测点布设、具体的观测方法及平差后数据的分析进行了详细说明。关键词：建筑物沉降监测沉降分析AbstractWiththecontinuousprogressofsociety,materialcivilizationgreatlyimprovedandconstructiontechnicallevelofdesignandconstructionofisbecomingmoreandmorematureandperfect,andbecauseoflandresourcesdwindlingbetweenpopulationgrowthandtheincreasinglyprominentcontradictions,high-riseandsuperhigh-risebuilding(structure)builtmoreandmore.Inordertoguaranteeforbuildingthenormalservicelifeandbuilt(structure)tobuildasafety,andforthefutureofthesurveyanddesignofconstructiontoprovidethenecessityandimportanceofreliabledataandcorrespondingsettlementparameterswasbuilt(structure)buildingsettlementobservationisbecomingincreasinglyobvious.Thecurrentspecificationalsoprovidesthathigh-risebuildings,high-risebuildings,importantancientbuildingsandcontinuousproductionfacilities,powerequipment,landslidemonitoringandsoontocarryoutsubsidenceobservation.Inthispaper,thepurposeofthebuildingsubsidenceobservation,thedevelopmentdirectionandtheapplicationofGPSinbuildingsubsidencemonitoringaresimplyintroduced..Theobservationmethodofpreciselevelinginsubsidencemonitoringandtheprocessingofthedataof2002levelsoftheSouthadjustmentaredescribedindetail..Finally,locatedinJinchuanDevelopmentZone,HohhotCity,OrientalInternationalCityprojectsettlementmonitoringreferencepoint,layoutofmonitoringpoints,specificmethodsofobservationandadjustmentafterdataanalysiswasdescribedindetail.Keywords:buildingSettlementobservationSettlementanalysis目录1.绪论..................................................11.1沉降观测的目的.....................................11.2建筑物沉降测量研究现状及发展方向...................11.2.1沉降测量现状..................................11.2.2沉降监测的主要方法............................11.2.3沉降测量发展方向..............................22.水准测量及GPS测量在沉降监测中的应用...................42.1水准测量原理.......................................42.2.精密水准测量......................................42.2.1精密水准仪的构造特点..........................42.2.2精密水准标尺的构造特点........................52.2.3精密水准测量作业的一般规定....................62.2.4精密水准测量的实施............................72.2.5精密水准测量精度要求及观测要求................72.3GPS高程测量.......................................82.3.1GPS高程测量原理...............................82.3.2GPS在建筑物沉降监测中的应用...................83.案例分析..............................................103.1测区概况.........................................103.2.基准点、沉降监测点的布设.........................103.2.1基准点及工作基点的布设.......................103.2.2沉降监测点的布设.............................103.3.TrimbleDiNi03型电子水准仪的使用.................133.4观测方法.........................................143.4.1人员及仪器设备...............................143.4.2基准点的观测.................................153.4.2基准点的观测.................................163.5观测数据及平差....................................163.6数据分析.........................................213.6.1沉降监测软件.................................213.6.2数据分析.....................................22根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011中规定，体型简单的高层建筑基础的平均沉降量应不大有200mm。.................254.结论..................................................26致谢..................................................27参考文献..........................................28附录一原始数据.......................................29附录二部分整理后数据.................................55附录三2015年5月24日平差报告........................62附录四沉降曲线图.....................................7411.绪论1.1沉降观测的目的为了掌握建筑物、构筑物在修建中和竣工后的变形情况，正确指导施工，保证工程质量，检验工程设计的正确性和利于建筑物、构筑物的安全使用，对指定建筑物、构筑物进行变形观测非常必要。沉降观测是最主要的变形观测内容。沉降观测作业简单、精度高，它不仅能提供沉降量，还可以推算建筑物的倾斜以及水平构件的挠度等。沉降观测的主要方法是精密水准测量。工程建筑物从施工开始到竣工，以及建成运营后很长一段时间，沉降是不可避免的。如果沉降在一定的限度之内属正常现象，但一旦超过某一限度，就会危及建筑物的安全。因此，在建筑物的施工和运营期间，都必须对建筑物进行沉降观测，以便及时掌握沉降情况，发现问题，采取措施，保证建筑物从施工开始到运营期间均安全有效。1.2建筑物沉降测量研究现状及发展方向1.2.1沉降测量现状沉降观测方法与测量仪器的发展密切相关。根据建筑（构）物的不同性质，在沿用传统的测量方法的基础上，沉降观测方法变得更加灵活和简单。在仪器使用方面，全站仪、GPS等测量仪器取代了传统的光学仪器并朝着自动化方向发展。沉降分析方法，在20世纪50年代以前，主要是沉降观测资料的整理、计算、分析。使沉降分析得以迅速发展的是下面这些突破性的工作。1971年德国测量学家H·pelzer开始采用统计检验的理论来分析沉降网点的稳定性，随后其他学者也提出了各种不同的方法。当代的沉降分析从各种不同的方向来分析解释建筑物的沉降，例如曲线形态判断法、数据线性回归分析法、非线性曲线预测模型、时间序列预测模型、非平稳监测数据时间序列分析法等，有了众多的分析方法使得更好的分析建筑物的沉降，从而为建筑事业做出与众不同的贡献。1.2.2沉降监测的主要方法（1）水准测量法水准测量法是建筑物沉降观测中最为常见的一种方法，是利用水准仪确定基准点和沉降监测点，通过沉降监测点各周期的高程变化来分析建筑物的沉降变化情况。该方法适用性强、精度较高，能够适用于不同场地条件下的建筑物沉降监测，是一种应用广泛、传统且可靠的测量方法。（2）全自动测量法随着测量仪器的不断改进，集测距仪、电子经纬仪等优点于一体的全站仪得到了广泛的应用，尤其是全自动跟踪测距仪的推广应用，为全天候、全方位、高2精度的全自动监测提供了广阔的发展空间。（3）数字化摄影测量法数字化摄影技术是一种利用被摄物体影像来重建物体空间位置和三维性状的技术，该技术目前在快速绘制大型建筑遗址、国防建设、地形图绘制、建筑工程学等方面均有应用，尤其是适用于重要工程的变形和自动生成线监测、弹体运动轨迹、炮口冲击波等不可接触的物体测量中，在大型建筑物的沉降观测中，由于其不需要接触即可获得多点的三维空间信息，且精度能够达到2-4µm，在建筑工程中的应用也越来越广泛。（4）GPS测量法GPS作为一种全新的空间定位技术，目前已经从静态定位发展的动态定位，并且已经具备了较高的定位精度，在对建筑物的沉降观测中能够实现全天候、全时段、连续的高精度自动监测，具有良好的发展前景。1.2.3沉降测量发展方向作为工程测量中极为重要的一个分支，沉降观测伴随着变形观测在近几十年来得到了迅速的发展。这主要体现在如下几个方面：1、在观测手段方面：首先摄影测量技术、激光技术及自动化技术在沉降观测中正在得到越来越广泛的应用。目前，国内对上述技术的应用都