建筑物变形观测讲义(.09).ppt

建筑物变形观测马马马马 骉骉骉骉 高级工程师高级工程师高级工程师高级工程师东南大学交通学院东南大学交通学院 变形观测概述变形观测概述变形观测概述变形观测概述n n一、变形观测发展概况一、变形观测发展概况一、变形观测发展概况一、变形观测发展概况n n工程建设，已经有数千年的历史了工程建设，已经有数千年的历史了n n1515世纪初，世界上首次变形观测世纪初，世界上首次变形观测n n1919世纪初，人们开始对建筑物变形给以极大关切，一些国家开始对建世纪初，人们开始对建筑物变形给以极大关切，一些国家开始对建筑物进行沉陷和水平位移观测，并成立了一些专业的研究机构筑物进行沉陷和水平位移观测，并成立了一些专业的研究机构n n我国目前也很重视对大型工程建筑物的变形观测我国目前也很重视对大型工程建筑物的变形观测n n目前国际、国内变形观测工作对象主要有：工程建筑物（包括高层建目前国际、国内变形观测工作对象主要有：工程建筑物（包括高层建筑、工业与民用建筑、桥梁、隧道、水工建筑物、古建筑等）的变形；筑、工业与民用建筑、桥梁、隧道、水工建筑物、古建筑等）的变形；地壳变形等研究的主要课题有：变形观测方案的优化设计、对观测值地壳变形等研究的主要课题有：变形观测方案的优化设计、对观测值的评价和筛选、变形测量结果的几何分析和变形原因的解释等。

下面的评价和筛选、变形测量结果的几何分析和变形原因的解释等下面简单介绍一下我国变形观测的发展情况简单介绍一下我国变形观测的发展情况n n1 1）变形观测的方法和手段）变形观测的方法和手段n n目前国内变形观测的主要方法仍是常规的大地测量方法：即用经纬仪目前国内变形观测的主要方法仍是常规的大地测量方法：即用经纬仪测角、用测距仪或铟钢尺测距、用精密水准仪测高测角、用测距仪或铟钢尺测距、用精密水准仪测高二十世纪八十年二十世纪八十年代以来，新的观测方法不断出现：代以来，新的观测方法不断出现：n n（（1 1）利用地面摄影测量方法作变形观测利用地面摄影测量方法作变形观测n n（（2 2）三维变形监测网已用于大坝变形观测三维变形监测网已用于大坝变形观测n n（（3 3）非大地测量方法和一些专用仪器也越来越多地应用在变形观测）非大地测量方法和一些专用仪器也越来越多地应用在变形观测中n n（（4 4））GPSGPS技术在变形观测中的应用技术在变形观测中的应用二、变形观测的一般问题二、变形观测的一般问题二、变形观测的一般问题二、变形观测的一般问题n n1 1）工程建筑物变形观测的意义和目的）工程建筑物变形观测的意义和目的n n由于各种因素的影响工程建筑物以及其设备的运营过程中，都会产生由于各种因素的影响工程建筑物以及其设备的运营过程中，都会产生变形。

这种变形如果超过了规定的限度，就会影响建筑物的正常使用，变形这种变形如果超过了规定的限度，就会影响建筑物的正常使用，严重时还会危及建筑物的安全因此，在工程建筑物的施工和运营期严重时还会危及建筑物的安全因此，在工程建筑物的施工和运营期间，必须对它们进行变形观测间，必须对它们进行变形观测n n一般来讲，建筑物变形主要是由两个方面的原因引起的一是自然条一般来讲，建筑物变形主要是由两个方面的原因引起的一是自然条件及其变化，建筑物地基的工程地质、水文地质、土壤的物理性质、件及其变化，建筑物地基的工程地质、水文地质、土壤的物理性质、大气温度等；另一种是与建筑物本身相联系的原因，即建筑物本身的大气温度等；另一种是与建筑物本身相联系的原因，即建筑物本身的荷重、建筑物的结构、型式及动荷载（如风力、震动等）的作用此荷重、建筑物的结构、型式及动荷载（如风力、震动等）的作用此外由于勘测、设计、施工以及运营管理工作做得不合理，也会引起建外由于勘测、设计、施工以及运营管理工作做得不合理，也会引起建筑物的变形筑物的变形n n工程建筑物的变形按其类型来区分，可以分为相对静态变形和实时动工程建筑物的变形按其类型来区分，可以分为相对静态变形和实时动态变形。

态变形n n2 2）工程建筑物变形观测的内容）工程建筑物变形观测的内容n n变形观测的任务是周期性地对观测点进行重复观测，求得其在两个观变形观测的任务是周期性地对观测点进行重复观测，求得其在两个观测周期间的变化量如果要求得瞬时变形，则应采用各种自动记录仪测周期间的变化量如果要求得瞬时变形，则应采用各种自动记录仪器记录其瞬时位置器记录其瞬时位置n n变形观测的内容，应根据建筑物的性质与地基情况来定，要求有明确变形观测的内容，应根据建筑物的性质与地基情况来定，要求有明确的针对性，既要有重点，又要作全面考虑，以便能够正确反映建筑物的针对性，既要有重点，又要作全面考虑，以便能够正确反映建筑物的变化情况，达到监视建筑物的安全运营、了解其变形规律的目的的变化情况，达到监视建筑物的安全运营、了解其变形规律的目的 n n变形观测的主要内容：变形观测的主要内容：n n（（1 1）沉降观测）沉降观测n n（（2 2）倾斜观测）倾斜观测n n（（3 3）位移观测）位移观测n n（（4 4）特殊变形观测（裂缝观测、日照变形观测、风振观测等））特殊变形观测（裂缝观测、日照变形观测、风振观测等）n n例如：例如：n n工业与民用建筑物：对于基础而言，主要观测内容是不均匀沉陷。

对工业与民用建筑物：对于基础而言，主要观测内容是不均匀沉陷对于建筑物本身来说，则主要是倾斜与裂缝观测对于工业企业、科学于建筑物本身来说，则主要是倾斜与裂缝观测对于工业企业、科学试验设施与军事设施中的各种工艺设备、导轨等，其主要观测内容是试验设施与军事设施中的各种工艺设备、导轨等，其主要观测内容是水平位移和垂直位移对于高大的塔式建筑物和高层房屋，还应观测水平位移和垂直位移对于高大的塔式建筑物和高层房屋，还应观测其瞬时变形、可逆变形和扭转（即实时动态变形）其瞬时变形、可逆变形和扭转（即实时动态变形）n n3 3）变形观测的方法）变形观测的方法n n至于工程建筑物变形观测的方法，要根据建筑物的性质、使用情况、至于工程建筑物变形观测的方法，要根据建筑物的性质、使用情况、观测精度、周围的环境以及对观测的要求来选定观测精度、周围的环境以及对观测的要求来选定n n垂直位移：多采用精密水准测量、液体静力水准测量、微水准测量的垂直位移：多采用精密水准测量、液体静力水准测量、微水准测量的方法进行观测方法进行观测n n水平位移：水平位移：①①对于建筑物主体倾斜观测，宜选用下列经纬仪观测法对于建筑物主体倾斜观测，宜选用下列经纬仪观测法（如投点法、测水平角法、前方交会法等）；（如投点法、测水平角法、前方交会法等）；②②建筑水平位移观测，建筑水平位移观测，当测量地面观测点在特定方向的位移时可使用视准线、激光准直、测当测量地面观测点在特定方向的位移时可使用视准线、激光准直、测边角等方法。

边角等方法n n4 4）建筑物变形观测的精度）建筑物变形观测的精度n n见表见表2-12-1～表～表2-32-3n n建筑变形测量的级别、精度指标及其适用范围建筑变形测量的级别、精度指标及其适用范围 变形测量等级变形测量等级 沉降观测沉降观测 位移观测位移观测 主要适用范围主要适用范围 观测点测站高差中误差观测点测站高差中误差 （（mmmm）） 观测点坐标中误差（观测点坐标中误差（mmmm）） 特级特级 ±0.05 ±0.05 ±0.3 ±0.3 特高精度要求的特种精密工程的变形测特高精度要求的特种精密工程的变形测量量 一级一级 ± ±0.15 0.15 ±1.0 ±1.0 地基基础设计为甲级的建筑的变形测量；地基基础设计为甲级的建筑的变形测量；重要的古建筑和特大型市政桥梁等变形重要的古建筑和特大型市政桥梁等变形测量等测量等 二级二级 ± ±0.5 0.5 ±3.0 ±3.0 地基基础设计为甲、乙级的建筑的变形地基基础设计为甲、乙级的建筑的变形测量；场地滑坡测量；重要管线、大型测量；场地滑坡测量；重要管线、大型市政桥梁的变形测量；地下工程施工及市政桥梁的变形测量；地下工程施工及运营中变形测量等运营中变形测量等 三级三级 ± ±1.5 1.5 ±10.0 ±10.0 地基基础设计为乙、丙级的建筑的变形地基基础设计为乙、丙级的建筑的变形测量；地表、道路及一般管线的变形测测量；地表、道路及一般管线的变形测量；中小型市政桥梁的变形测量等量；中小型市政桥梁的变形测量等 n 表表 2-12-1 最终沉降量观测中误差的要求最终沉降量观测中误差的要求 表表2-2 2-2 序号序号 观测项目或观测目的观测项目或观测目的 观测中误差的要求观测中误差的要求 1 1、、绝对沉降（如沉降量、平均沉降量等）绝对沉降（如沉降量、平均沉降量等） ①①对于一般精度要求的工程，可对于一般精度要求的工程，可按低、中、高压缩性地基土的类按低、中、高压缩性地基土的类别，分别选别，分别选±0.5mm±0.5mm、、±1.0mm±1.0mm、、±2.5mm±2.5mm；；②②对于特高精度要对于特高精度要求的工程可按地基条件，结合经求的工程可按地基条件，结合经验与分析具体确定。

验与分析具体确定 2 2、、（（1 1）相对沉降（沉降差、基础倾斜、局部倾斜等））相对沉降（沉降差、基础倾斜、局部倾斜等）（（2 2）局部地基沉降（如基坑回弹、地基土分层沉降）以及膨胀土）局部地基沉降（如基坑回弹、地基土分层沉降）以及膨胀土地基变形地基变形 不应超过其变形允许值的不应超过其变形允许值的1/201/20 3 3、、建筑物整体性变形（如工程设施的整体垂直挠曲等）建筑物整体性变形（如工程设施的整体垂直挠曲等） 不应超过允许垂直偏差的不应超过允许垂直偏差的1/101/10 4 4、、结构段变形（如平置构件挠度等）结构段变形（如平置构件挠度等） 不应超过变形允许值的不应超过变形允许值的1/61/6 5 5、、科研项目变形量的观测科研项目变形量的观测 可视所需提高观测精度的程度，可视所需提高观测精度的程度，将上列各项观测中误差乘以将上列各项观测中误差乘以1/51/5～～1/21/2系数后采用系数后采用建筑物的地基变形允许值建筑物的地基变形允许值 表表2-32-3 变形特征变形特征 地基土类别地基土类别 中低压缩性土中低压缩性土 高压缩性土高压缩性土 砌体承重结构基础的局部倾斜砌体承重结构基础的局部倾斜 0.002 0.002 0.003 0.003 工业与民用建筑相邻柱基的沉降差工业与民用建筑相邻柱基的沉降差 (1) (1) 框架结构框架结构 (2) (2) 砌体墒填充的边排拄砌体墒填充的边排拄 (3) (3) 当基础不均匀沉降时不产生附加应力的结构当基础不均匀沉降时不产生附加应力的结构 0.002l 0.002l 0.0007l 0.0007l 0.005l 0.005l 0.003l 0.003l 0.001l 0.001l 0.005l 0.005l 单层排架（结构柱距为单层排架（结构柱距为6m6m）柱基的沉降量）柱基的沉降量(mm) (mm) (120) (120) 200 200 桥式吊车轨面的倾斜桥式吊车轨面的倾斜( (按不调整轨道考虑按不调整轨道考虑) ) 纵向纵向 横向横向 0.0040.004 0.003 0.003 多层和高层建筑的整体倾斜多层和高层建筑的整体倾斜 Hg ≤24Hg ≤24 24100 Hg>100 0.004 0.004 0.003 0.003 0.0025 0.0025 0.002 0.002 体型简单的高层建筑基础的平均沉降量体型简单的高层建筑基础的平均沉降量(mm) (mm) 200 200 高耸结构基础的倾斜高耸结构基础的倾斜Hg ≤20 Hg ≤20 20

n n 4 4 、倾斜指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值；、倾斜指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值；n n 5 5 、局部倾斜指砌体承重结构沿纵向、局部倾斜指砌体承重结构沿纵向6 6～～ 10 10 内基础两点的沉降差与其距内基础两点的沉降差与其距离的比值离的比值5 5）建筑沉降观测的等级划分及其精度要求）建筑沉降观测的等级划分及其精度要求n n1. 1. 建筑沉降观测的等级划分及其精度要求见表建筑沉降观测的等级划分及其精度要求见表2-42-4变形观测等级变形观测等级 观测点测站高差中误差观测点测站高差中误差(mm) (mm) 适用范围适用范围 特级特级 ±0.05 ±0.05 特高精度要求的特种精密特高精度要求的特种精密工程和重要科研项目变形工程和重要科研项目变形观测观测 一级一级 ±0.15 ±0.15 高精度要求的大型建筑物高精度要求的大型建筑物和科研项目变形观测和科研项目变形观测 二级二级 ±0.50 ±0.50 中等精度要求的建筑物和中等精度要求的建筑物和科研项目变形观测；重要科研项目变形观测；重要建筑物主体倾斜观测、场建筑物主体倾斜观测、场地滑坡观测地滑坡观测 三级三级 ±1.50 ±1.50 低精度要求的建筑物变形低精度要求的建筑物变形观测；一般建筑物主体倾观测；一般建筑物主体倾斜观测、场地滑坡观测斜观测、场地滑坡观测 n 表表2-4 2-4 建筑物沉降观测的等级及其精度要建筑物沉降观测的等级及其精度要求求n n注：注：n n ①①观测点测站高差中误差，系指几何水准测量测站高差中误差或观测点测站高差中误差，系指几何水准测量测站高差中误差或静力水准测量相临观测点相对高差中误差；静力水准测量相临观测点相对高差中误差；n n ②②沉降水准测量闭合差要求：一级小于沉降水准测量闭合差要求：一级小于0.3mm0.3mm，二级小于，二级小于1.0mm1.0mm（其中（其中n n为测站数）为测站数）n n 检测依据检测依据检测依据检测依据n n《《《《建筑变形测量规范建筑变形测量规范建筑变形测量规范建筑变形测量规范》》》》 JGJ 8 - 2007 JGJ 8 - 2007n n《《《《建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范》》》》 GB50007 - 2002 GB50007 - 2002n n《《《《建筑物沉降观测方法建筑物沉降观测方法建筑物沉降观测方法建筑物沉降观测方法》》》》 DGJ32/J18 - 2006 DGJ32/J18 - 2006n n《《《《工程测量规范工程测量规范工程测量规范工程测量规范》》》》 GB 50026 - 2007 GB 50026 - 2007n n2. 2. 变形测量的精度等级确定原则变形测量的精度等级确定原则 n n对一个实际工程，变形测量的精度等级应先根据各类建（构）筑物的对一个实际工程，变形测量的精度等级应先根据各类建（构）筑物的变形允许值按表变形允许值按表1-21-2和表和表1-31-3的规定进行估算，然后按以下原则确定：的规定进行估算，然后按以下原则确定：n n（（1 1）当仅给定单一变形允许值时，应按所估算的观测点精度选择相）当仅给定单一变形允许值时，应按所估算的观测点精度选择相应的精度等级；应的精度等级；n n（（2 2）当给定多个同类型变形允许值时，应分别估算观测点精度，并）当给定多个同类型变形允许值时，应分别估算观测点精度，并应根据其中最高精度选择相应的精度等级；应根据其中最高精度选择相应的精度等级；n n（（3 3）当估算出的观测点精度低于表）当估算出的观测点精度低于表1-11-1中三级精度的要求时，宜采用中三级精度的要求时，宜采用三级精度；三级精度；n n（（4 4）对于未规定或难以规定变形允许值的观测项目，可根据设计、）对于未规定或难以规定变形允许值的观测项目，可根据设计、施工的原则要求，参考同类或类似项目的经验，对照表施工的原则要求，参考同类或类似项目的经验，对照表1-11-1的规定，的规定，选取适宜的精度等级。

选取适宜的精度等级n n6 6）建筑物变形观测的频率）建筑物变形观测的频率n n在施工过程中，频率应大些，一般有三天、七天、半月三种周期，到在施工过程中，频率应大些，一般有三天、七天、半月三种周期，到了竣工投产以后，频率可小一些，一般有一个月、两个月、三个月、了竣工投产以后，频率可小一些，一般有一个月、两个月、三个月、半年及一年等不同的周期在施工期间也可以按荷载增加的过程进行半年及一年等不同的周期在施工期间也可以按荷载增加的过程进行观测，即从观测点埋设稳定后进行第一次观测，当荷载增加到观测，即从观测点埋设稳定后进行第一次观测，当荷载增加到2525％时％时观测一次，以后每增加观测一次，以后每增加1515％观测一次竣工后，一般第一年观测四次，％观测一次竣工后，一般第一年观测四次，第二年观测两次，以后每年一次在掌握了一定的规律或者变形稳定第二年观测两次，以后每年一次在掌握了一定的规律或者变形稳定后，可减少观测次数这种根据日历计划（或荷载增加量）进行的变后，可减少观测次数这种根据日历计划（或荷载增加量）进行的变形观测称为正常情况下的系统观测形观测称为正常情况下的系统观测n n7 7）当建筑变形观测中发生下列情况之一时，必须立即报告委托方，）当建筑变形观测中发生下列情况之一时，必须立即报告委托方，同时应及时增加观测次数或调整变形测量方案：同时应及时增加观测次数或调整变形测量方案：n n①①变形量或变形速率出现异常变化；变形量或变形速率出现异常变化；n n②②变形量达到或超出预警值；变形量达到或超出预警值；n n③③周边或开挖面出现塌陷，滑坡；周边或开挖面出现塌陷，滑坡；n n④④建筑本身、周边建筑及地表出现异常；建筑本身、周边建筑及地表出现异常；n n⑤⑤由于地震、暴雨、冻融等自然灾害引起的其他变形异常情况。

由于地震、暴雨、冻融等自然灾害引起的其他变形异常情况n n图图2-1 TC20032-1 TC2003全站仪全站仪n n1.4 1.4 高精度的变形观测仪器高精度的变形观测仪器n n1 1）精密角度测量仪器－）精密角度测量仪器－TC2003TC2003全站仪全站仪n nTC2003TC2003全站仪是瑞士徕卡（全站仪是瑞士徕卡（LeicaLeica）公司生产的，其外貌如图）公司生产的，其外貌如图1-11-1所示整个仪器的结构可分成三大部分，即测角系统、测距系统、测量数据整个仪器的结构可分成三大部分，即测角系统、测距系统、测量数据处理系统这三部分系统的功能的执行和控制，由附设在仪器内的电处理系统这三部分系统的功能的执行和控制，由附设在仪器内的电子控制主板、存储卡板和马达控制板来完成子控制主板、存储卡板和马达控制板来完成n n为实现高精度的测量，为实现高精度的测量，TC2003TC2003全站仪采用了有别于其它全站仪的许多全站仪采用了有别于其它全站仪的许多独特先进技术，这些技术在进一步提高全站仪的性能和品质方面，发独特先进技术，这些技术在进一步提高全站仪的性能和品质方面，发挥了十分有效的作用。

此外，发展了挥了十分有效的作用此外，发展了“ “开放的测量世界开放的测量世界(OSW)”(OSW)”的新的新理念，即通过使用统一标准的数据记录介质、接口和数据格式，把测理念，即通过使用统一标准的数据记录介质、接口和数据格式，把测量和数据处理系统有机地结合起来，为仪器的互相兼容、数据的共享，量和数据处理系统有机地结合起来，为仪器的互相兼容、数据的共享，创造了条件创造了条件n nTC2003TC2003全站仪在电子测角中，采用动态角度扫描系统，与其他测角系全站仪在电子测角中，采用动态角度扫描系统，与其他测角系统相比，这是一个重大突破这种动态角度扫描系统可彻底消除度盘统相比，这是一个重大突破这种动态角度扫描系统可彻底消除度盘的分划误差和偏心误差，极大地提高了测角精度另外，测量仪器的的分划误差和偏心误差，极大地提高了测角精度另外，测量仪器的竖轴倾斜误差，不能采用盘左、盘右取平均的方法加以消除，因此，竖轴倾斜误差，不能采用盘左、盘右取平均的方法加以消除，因此，TC2003TC2003附设有一些液体补偿器，在仪器粗略整平后，可以精确测出距附设有一些液体补偿器，在仪器粗略整平后，可以精确测出距严格整平时的偏离值，按相应计算公式对所测值进行改正，从而获得严格整平时的偏离值，按相应计算公式对所测值进行改正，从而获得准确的测值。

准确的测值TC2003TC2003全站仪的测距标称精度为全站仪的测距标称精度为 （（1mm1mm＋＋1ppm×D1ppm×D），），测角精度为测角精度为  0.50.5 它是目前世界上精度最高的全站仪之一，多用于它是目前世界上精度最高的全站仪之一，多用于精度要求很高的精密工程测量和变形测量精度要求很高的精密工程测量和变形测量图图2-1 TC20032-1 TC2003全站仪全站仪图2-1 TC2003全站仪图图2-2 2-2 徕卡自动变形监测系统对九龙南线工程高速徕卡自动变形监测系统对九龙南线工程高速铁路做连续沉降监测铁路做连续沉降监测 n n2 2）精密长度测量仪器－）精密长度测量仪器－ME5000ME5000测距仪测距仪n n在变形观测中，对距离测量的精度要求较高，同时，待测距离有长短，依靠在变形观测中，对距离测量的精度要求较高，同时，待测距离有长短，依靠传统的仪器和手段已有不足，下面介绍一种精密长度测量仪器－传统的仪器和手段已有不足，下面介绍一种精密长度测量仪器－ME5000ME5000测距测距仪图1-3 ME50001-3 ME5000测距仪测距仪n nME5000ME5000是瑞士克恩厂生产的高精度光电测距仪，其测程为是瑞士克恩厂生产的高精度光电测距仪，其测程为3km3km，标称精度为，标称精度为± ±（（0.2mm0.2mm＋＋1.0ppm×D1.0ppm×D），目前已广泛用于大地变形和工程变形观测以及其），目前已广泛用于大地变形和工程变形观测以及其它高精度测距工作。

由于这种仪器具有优越的性能，因此几乎取代了常规的它高精度测距工作由于这种仪器具有优越的性能，因此几乎取代了常规的铟瓦尺的基线丈量铟瓦尺的基线丈量n nME5000ME5000采用氙气放电管发射的光作为光源，放电管每秒产生采用氙气放电管发射的光作为光源，放电管每秒产生100100次持续次持续1μs1μs的闪光，其有效光谱长的闪光，其有效光谱长λ λ＝＝0.435μm0.435μm，介乎可见光的绿蓝光之间测距调制脉，介乎可见光的绿蓝光之间测距调制脉冲信号由微波谐振器产生，脉冲宽度为冲信号由微波谐振器产生，脉冲宽度为40μs40μs，其调制频率高达，其调制频率高达500MHZ500MHZ，相，相当于精测尺长度当于精测尺长度U U＝＝λ/αλ/α＝＝0.30m0.30m，由于采用了精密的可变光路移相系统，其，由于采用了精密的可变光路移相系统，其分辨能力为分辨能力为0.06mm0.06mm，仪器最后显示距离到，仪器最后显示距离到0.1mm0.1mmn nME5000ME5000的仪器外形如图的仪器外形如图1-31-3所示，主机通过支架与基座联结，可架设在测点所示，主机通过支架与基座联结，可架设在测点的脚架或观测墩上，右侧的小望远镜用以照准目标。

具体操作和注意事项请的脚架或观测墩上，右侧的小望远镜用以照准目标具体操作和注意事项请参阅参阅ME5000ME5000使用说明书使用说明书精密长度测量仪器－精密长度测量仪器－ME5000ME5000测距仪测距仪 n n图图2-4 Ni0022-4 Ni002自动安平水准仪自动安平水准仪n n3 3）精密高差测量仪器－）精密高差测量仪器－Ni002Ni002自动安平水准仪自动安平水准仪n nNi002Ni002的外形如图的外形如图1-41-4所示，这种仪器的左右两侧都安置有调焦螺旋、所示，这种仪器的左右两侧都安置有调焦螺旋、测微螺旋和水平微动螺旋，但却没有水平方向的制动设备其目镜测微螺旋和水平微动螺旋，但却没有水平方向的制动设备其目镜可以在仪器上沿水平方向旋转，这样，观测员不必移动观测位置，可以在仪器上沿水平方向旋转，这样，观测员不必移动观测位置，就可照准不同方向上的水准尺这些特点，使得就可照准不同方向上的水准尺这些特点，使得Ni002Ni002对作业环境对作业环境具有很强的适应能力具有很强的适应能力n nNi002Ni002的测微器，是使物镜在与视线严格成垂直的直线导轨中移动，的测微器，是使物镜在与视线严格成垂直的直线导轨中移动，视线作平移而达到测微的目的。

测微量测范围为视线作平移而达到测微的目的测微量测范围为5mm5mm，可配合分格，可配合分格为为5mm5mm的铟瓦水准尺作业当仪器倾斜时，平面反射镜可以自由摆的铟瓦水准尺作业当仪器倾斜时，平面反射镜可以自由摆动，最终静止在垂直位置上这样可使来自水平方向的光线经平面动，最终静止在垂直位置上这样可使来自水平方向的光线经平面反射摆镜的反射正确投射在十字丝分划板上，也就是将水平视线在反射摆镜的反射正确投射在十字丝分划板上，也就是将水平视线在水准标尺上读数的分划数构象在十字丝的分划板上在目镜视场中水准标尺上读数的分划数构象在十字丝的分划板上在目镜视场中可以读取水准尺和测微器分划读数，同时还可以看到圆水准气泡的可以读取水准尺和测微器分划读数，同时还可以看到圆水准气泡的影像精密高差测量仪器－精密高差测量仪器－Ni002Ni002自动安平水准仪自动安平水准仪 图2-4 Ni002自动安平水准仪n n4 4）徕卡）徕卡HDSHDSn n HDSHDS是是High Definition SurveyingHigh Definition Surveying（高清晰测量）的缩写，是瑞士徕（高清晰测量）的缩写，是瑞士徕卡测量系统对三维激光扫描技术的重新定义。

徕卡卡测量系统对三维激光扫描技术的重新定义徕卡HDS3000HDS3000型型三维激三维激光扫描仪是光扫描仪是HDSHDS产品家族中的旗舰产品，应用于工程扫描领域，可以产品家族中的旗舰产品，应用于工程扫描领域，可以高清晰高密度地获得物体的外形数据高清晰高密度地获得物体的外形数据n n三维激光扫描技术是一项崭新的测量技术，可以毫不夸张的讲，它的三维激光扫描技术是一项崭新的测量技术，可以毫不夸张的讲，它的应用范围只受工程师想象力的限制应用范围只受工程师想象力的限制n n徕卡徕卡HDSHDS系统提交给用户的最终产品有两种：一是二维的平面成果系统提交给用户的最终产品有两种：一是二维的平面成果比如建筑物的平面图、立面图、船体的线形数据等；二是三维成果，比如建筑物的平面图、立面图、船体的线形数据等；二是三维成果，比如飞机的三维模型、地面的三维表面模型等等比如飞机的三维模型、地面的三维表面模型等等4 4）徕卡）徕卡HDSHDSn n HDSHDS是是High Definition SurveyingHigh Definition Surveying（高清晰测量）的缩写，是瑞士徕（高清晰测量）的缩写，是瑞士徕卡测量系统对三维激光扫描技术的重新定义。

徕卡卡测量系统对三维激光扫描技术的重新定义徕卡HDS3000HDS3000型型三维激三维激光扫描仪是光扫描仪是HDSHDS产品家族中的旗舰产品，应用于工程扫描领域，可以产品家族中的旗舰产品，应用于工程扫描领域，可以高清晰高密度地获得物体的外形数据高清晰高密度地获得物体的外形数据n n三维激光扫描技术是一项崭新的测量技术，可以毫不夸张的讲，它的三维激光扫描技术是一项崭新的测量技术，可以毫不夸张的讲，它的应用范围只受工程师想象力的限制应用范围只受工程师想象力的限制n n徕卡徕卡HDSHDS系统提交给用户的最终产品有两种：一是二维的平面成果系统提交给用户的最终产品有两种：一是二维的平面成果比如建筑物的平面图、立面图、船体的线形数据等；二是三维成果，比如建筑物的平面图、立面图、船体的线形数据等；二是三维成果，比如飞机的三维模型、地面的三维表面模型等等比如飞机的三维模型、地面的三维表面模型等等徕卡徕卡HDSHDS 5 5））GPSGPS技术技术 徕卡公司率先于徕卡公司率先于19991999年承建了世界上第一个采用年承建了世界上第一个采用GPSGPS技术用于大桥监技术用于大桥监测的项目测的项目——香港青马大桥。

之后又在山东黄河大桥、江阴大桥等采用徕香港青马大桥之后又在山东黄河大桥、江阴大桥等采用徕卡公司的软硬技术进行卡公司的软硬技术进行GPSGPS大桥健康结构监测大桥健康结构监测图2-6 徕卡最新Spider中心化RTK概念在江阴长江大桥GPS三维位移监测中的应用n n三、建筑物的沉降观测三、建筑物的沉降观测n n( (一一) )、概念、概念n n建筑物在施工期间及竣工后，由于自然条件即建筑物地基的工程地质、建筑物在施工期间及竣工后，由于自然条件即建筑物地基的工程地质、水文地质、大气温度、土壤的物理性质等的变化和建筑物本身的荷重、水文地质、大气温度、土壤的物理性质等的变化和建筑物本身的荷重、结构、型式及动荷载的作用，建筑物产生均匀或不均匀的沉降，尤其结构、型式及动荷载的作用，建筑物产生均匀或不均匀的沉降，尤其不均匀沉降将导致建筑物开裂、倾斜甚至倒塌建筑物沉降观测是通不均匀沉降将导致建筑物开裂、倾斜甚至倒塌建筑物沉降观测是通过采用相关等级及精度要求的水准仪，通过在建筑物上所设置的若干过采用相关等级及精度要求的水准仪，通过在建筑物上所设置的若干观测点定期观测相对于建筑物附近的水准点的高差随时间的变化量，观测点定期观测相对于建筑物附近的水准点的高差随时间的变化量，获得建筑物实际沉降的变化或变形趋势，并判定沉降是否进入稳定期获得建筑物实际沉降的变化或变形趋势，并判定沉降是否进入稳定期和是否存在不均匀沉降对建筑物的影响，和是否存在不均匀沉降对建筑物的影响，建筑物沉降观测应测定建筑建筑物沉降观测应测定建筑及地基的沉降量、沉降差及沉降速度。

及地基的沉降量、沉降差及沉降速度n n1 1）沉降观测的目的）沉降观测的目的n n监测建筑物在垂直方向上的位移（沉降），以确保建筑物及其周围环监测建筑物在垂直方向上的位移（沉降），以确保建筑物及其周围环境的安全建筑物沉降观测应测定建筑物地基的沉降量、沉降差及沉境的安全建筑物沉降观测应测定建筑物地基的沉降量、沉降差及沉降速度并计算基础倾斜、局部倾斜、相对弯曲及构件倾斜降速度并计算基础倾斜、局部倾斜、相对弯曲及构件倾斜n n2 2）沉降产生的主要原因）沉降产生的主要原因n n（（1 1）自然条件及其变化，即建筑物地基的工程地质、水文地质、大）自然条件及其变化，即建筑物地基的工程地质、水文地质、大气温度、土壤的物理性质等；气温度、土壤的物理性质等；n n（（2 2）与建筑物本身相联系的原因，即建筑物本身的荷重、建筑物的）与建筑物本身相联系的原因，即建筑物本身的荷重、建筑物的结构、型式及动荷载（如风力、震动等）的作用结构、型式及动荷载（如风力、震动等）的作用n n3 3）沉降观测原理）沉降观测原理n n定期地测量观测点相对于稳定的水准点的高差以计算观测点的高程，定期地测量观测点相对于稳定的水准点的高差以计算观测点的高程，并将不同时间所得同一观测点的高程加以比较，从而得出观测点在该并将不同时间所得同一观测点的高程加以比较，从而得出观测点在该时间段内的沉降量：时间段内的沉降量：n n n n式中：式中：i i表示观测点点号；表示观测点点号；j j表示观测期数。

表示观测期数n n( (二二) )沉降观测的几个主要参数和基本概念：沉降观测的几个主要参数和基本概念：n n⑴⑴高程的概念高程的概念n n①①绝对高程：地面点到大地水准面的铅垂距离，称为该点的绝对高程，绝对高程：地面点到大地水准面的铅垂距离，称为该点的绝对高程，也叫也叫“ “海拔海拔” ”n n②②建筑标高：在工程设计中，每一个独立的单位工程都有它自身的高建筑标高：在工程设计中，每一个独立的单位工程都有它自身的高度起算面，一般取首层室内地坪高度为度起算面，一般取首层室内地坪高度为±0.000±0.000，单位工程本身各部位，单位工程本身各部位的高度都是以的高度都是以±0.000±0.000为起算面算起的相对标高，叫建筑标高为起算面算起的相对标高，叫建筑标高n n③③设计高程：工程设计人员在施工图中明确给出该单位工程的设计高程：工程设计人员在施工图中明确给出该单位工程的±0.000±0.000相当于绝对高程值，这个确定的绝对高程值叫设计高程，也叫设计标相当于绝对高程值，这个确定的绝对高程值叫设计高程，也叫设计标高n n④④相对高程：当引用绝对高程有困难时，可采用假定的水准面作为起相对高程：当引用绝对高程有困难时，可采用假定的水准面作为起算高程的基准面，地面点到假定水准面的铅垂距离，称为相对高程。

算高程的基准面，地面点到假定水准面的铅垂距离，称为相对高程n n⑤⑤高差：两个地面点之间的高程差称为高差高差：两个地面点之间的高程差称为高差n n⑵⑵水准点（水准点（BMBM）：水准点有永久性和临时性两种由测绘部门，按国）：水准点有永久性和临时性两种由测绘部门，按国家规范埋设和测定的已知高程的固定点，作为在其附近进行水准测量家规范埋设和测定的已知高程的固定点，作为在其附近进行水准测量时的高程依据，叫永久水准点时的高程依据，叫永久水准点 n n⑶⑶误差的概念误差的概念n n①①系统误差：在等精度观测中，对一个量进行多次观测，如果误差系统误差：在等精度观测中，对一个量进行多次观测，如果误差在大小、符号上表现出一致的倾向，或者按一定的规律变化，或保在大小、符号上表现出一致的倾向，或者按一定的规律变化，或保持常数，这种误差称为系统误差持常数，这种误差称为系统误差n n②②偶然误差：在等精度观测中，对一个量进行多次观测，如果误差偶然误差：在等精度观测中，对一个量进行多次观测，如果误差的大小和符号没有规律性，这种误差称为偶然误差的大小和符号没有规律性，这种误差称为偶然误差n n③③中误差（均方误差）中误差（均方误差）mm：数理统计学中叫标准差，在一组观测条：数理统计学中叫标准差，在一组观测条件相同的观测值中，各观测值与真值之差叫做真误差，以件相同的观测值中，各观测值与真值之差叫做真误差，以ΔiΔi 表示，表示，观测次数为观测次数为n n，， 则表示该组观测值的中误差（均方误差）则表示该组观测值的中误差（均方误差）mm的计算的计算式为：式为：n n式中：式中：n n是观测值的个数；是观测值的个数； n n mm值小即表示观测精度较好，反之表示观测精度差。

值小即表示观测精度较好，反之表示观测精度差n n④④允许误差：又称极限误差或限差，是指在一定观测条件下偶然误差允许误差：又称极限误差或限差，是指在一定观测条件下偶然误差绝对值不应超过的限值是区分观测成果是否合格的界限在测量中绝对值不应超过的限值是区分观测成果是否合格的界限在测量中常取常取2 2～～3 3倍中误差作为允许误差倍中误差作为允许误差n n⑤⑤闭合差：由一个已知高程点起，按一个环线向施工现场各欲求高程闭合差：由一个已知高程点起，按一个环线向施工现场各欲求高程点引测后，又闭合回到起始的已知高程点，各段高差的总和即为闭合点引测后，又闭合回到起始的已知高程点，各段高差的总和即为闭合差n n⑥⑥平差：在水准路线上有若干个待求高程点，如果测得误差在允许范平差：在水准路线上有若干个待求高程点，如果测得误差在允许范围内，则认为各测站产生的误差是相等的，对闭合差要按测站数成正围内，则认为各测站产生的误差是相等的，对闭合差要按测站数成正比例反符号分配，即对高差进行改正使闭合差等于零该调整计算过比例反符号分配，即对高差进行改正使闭合差等于零该调整计算过程即为平差程即为平差n n ( (三三) )、检测依据、检测依据n n1 1、、《《建筑变形测量规范建筑变形测量规范》》JGJ 8JGJ 8－－20072007n n2 2、、《《建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范》》GB 50007GB 50007－－20022002n n3 3、、《《工程测量规范工程测量规范》》GB50026-2007GB50026-2007n n4 4、、《《建筑物沉降观测方法建筑物沉降观测方法》》DGJ32/J18-2006DGJ32/J18-2006n n5 5、建筑沉降观测的精度等级确定原则、建筑沉降观测的精度等级确定原则n n（（1 1）地基基础设计为甲级的建筑及有特殊要求的建筑沉降观测，应根）地基基础设计为甲级的建筑及有特殊要求的建筑沉降观测，应根据表据表2-32-3规定的建筑地基变形允许值，按以下规定的建筑地基变形允许值，按以下3-13-1和和3-23-2两式估算观测点两式估算观测点测站高差中误差测站高差中误差μ μ后，按下列原则确定精度级别：后，按下列原则确定精度级别：n n n n （（3-13-1）） n n n n （（3-23-2））n n其中其中msms和和mm△△s s应按表应按表1-21-2确定。

确定n n式中式中msms为沉降量为沉降量s s的观测中误差（的观测中误差（mmmm）；）；mΔsmΔs为沉降差为沉降差ΔsΔs的观测中误的观测中误差（差（mmmm）；）；QHQH为网中最弱观测点高程（为网中最弱观测点高程（H H）的权倒数；）的权倒数；QhQh为网中待为网中待求观测点间高差（求观测点间高差（h h）的权倒数的权倒数n n①①当仅给定单一变形允许值时，应按所估算的观测点精度选择相应的当仅给定单一变形允许值时，应按所估算的观测点精度选择相应的精度等级；精度等级；n n②②当给定多个同类型变形允许值时，应分别估算观测点精度，并应根当给定多个同类型变形允许值时，应分别估算观测点精度，并应根据其中最高精度选择相应的精度等级据其中最高精度选择相应的精度等级n n③③当估算出的观测点精度低于表当估算出的观测点精度低于表2-12-1中三级精度的要求时，应采用三级中三级精度的要求时，应采用三级精度n n（（2 2）对于未规定或难以规定变形允许值的观测项目，可根据设计、）对于未规定或难以规定变形允许值的观测项目，可根据设计、施工的原则要求，参考同类或类似项目的经验，对照表施工的原则要求，参考同类或类似项目的经验，对照表2-12-1的规定，的规定，选择适应的精度等级。

选择适应的精度等级n n（（3 3）当需要采用特级精度时，应对作业过程和方法作出专门的设计）当需要采用特级精度时，应对作业过程和方法作出专门的设计和论证后实施和论证后实施n n( (四四) )、仪器设备及检测环境、仪器设备及检测环境n n1 1、精密水准仪、精密水准仪n n⑴⑴仪器精度要求仪器精度要求n n沉降观测精度宜采用沉降观测精度宜采用Ⅱ Ⅱ级水准测量的要求，应使用级水准测量的要求，应使用DS 05DS 05或或DS1DS1级精密级精密水准仪和铟钢水准尺进行水准仪的角不得大于水准仪和铟钢水准尺进行水准仪的角不得大于15″15″、补偿式自动安平、补偿式自动安平水准仪的补偿误差水准仪的补偿误差△△ａ绝对值不得大于ａ绝对值不得大于0.20.2＂n n DS 05DS 05、、DS1DS1级精密水准仪的技术参数级精密水准仪的技术参数 n n 表表3-13-1 技术参数项目技术参数项目 水准仪型号水准仪型号 DS DS 05 05 DSDS1 1 每千米往返平均高差中误每千米往返平均高差中误差差 ≤ ≤0.5mm/km 0.5mm/km ≤ ≤1mm/km 1mm/km 望远镜放大倍率望远镜放大倍率 ≥ ≥4040倍倍 ≥ ≥4040倍倍 望远镜有效孔径（望远镜有效孔径（mmmm）） ≥ ≥60 60 ≥ ≥5050管状水准器格值管状水准器格值 10″/2mm 10″/2mm 10″/2mm 10″/2mm 测微器有效量测范围测微器有效量测范围（（mmmm）） 5 5 5 5测微器最小分格值测微器最小分格值（（mmmm）） 0.05 0.05 0.05 0.05 ⑵⑵精密水准仪的检验、校正精密水准仪的检验、校正n n①①精密水准仪的基本构造精密水准仪的基本构造n n精密水准仪的构造精密水准仪的构造n n②②使用方法使用方法n n安平：安平方法与普通水准仪大致相同。

不过此仪器长水准灵敏度安平：安平方法与普通水准仪大致相同不过此仪器长水准灵敏度极高，气泡动荡静止较慢，应注意将脚架安踏牢固，安平时先使圆极高，气泡动荡静止较慢，应注意将脚架安踏牢固，安平时先使圆水准大致居中，为了尽量提高视线，减少地面折光影响，仪器架应水准大致居中，为了尽量提高视线，减少地面折光影响，仪器架应尽量架高在瞄准水准尺之后用微倾螺旋作精确居中，此时只需稍尽量架高在瞄准水准尺之后用微倾螺旋作精确居中，此时只需稍微转动一下即可螺旋转动的方向与气泡像相对移动方向是一致的微转动一下即可螺旋转动的方向与气泡像相对移动方向是一致的图（图3-13-1） 图图3-13-1 n n读尺：精密水准仪配有铟钢水准尺，尺面分左右两条刻划的起点数值读尺：精密水准仪配有铟钢水准尺，尺面分左右两条刻划的起点数值不同，测量时两尺都要读数，彼此校对尺上每小格不同，测量时两尺都要读数，彼此校对尺上每小格1cm1cm，每二格注，每二格注一字，由尺上直接读至厘米，零碎读数由光学测微计直读至一字，由尺上直接读至厘米，零碎读数由光学测微计直读至0.1mm0.1mm，，估读至估读至0.01mm0.01mm，在瞄准后，转动测微计螺旋，尺像随之上下移动，，在瞄准后，转动测微计螺旋，尺像随之上下移动，使横线一端的楔形夹线恰好夹住尺上记得划线。

使横线一端的楔形夹线恰好夹住尺上记得划线n n如图如图9-99-9左尺（或称主尺）读数为左尺（或称主尺）读数为148mm148mm，测微读数为，测微读数为0.647cm0.647cm，此，此读数为主尺读数为主尺148.647cm148.647cm然而进行右尺（或称为副尺）读数，每一相然而进行右尺（或称为副尺）读数，每一相同高度主副尺读数总是相差同高度主副尺读数总是相差301.550cm301.550cm，由此可以核对读数由此可以核对读数n n③③校正校正n na a、圆水泡的校正、圆水泡的校正、圆水泡的校正、圆水泡的校正n n目的：使圆水泡轴线垂直，以便安平目的：使圆水泡轴线垂直，以便安平n n校正方法：用长水准管使纵轴确切垂直，然后校正之，使圆水泡气泡校正方法：用长水准管使纵轴确切垂直，然后校正之，使圆水泡气泡居中，其步骤如下：拨转望远镜使之垂直于一对水平螺旋，用圆水泡居中，其步骤如下：拨转望远镜使之垂直于一对水平螺旋，用圆水泡粗略安平，再用微倾螺旋使长水准气泡居中微倾螺旋之读数，拨转仪粗略安平，再用微倾螺旋使长水准气泡居中微倾螺旋之读数，拨转仪器器180°180°，倘气泡偏差，仍用微倾螺旋安平，又得一读数，旋转微倾螺，倘气泡偏差，仍用微倾螺旋安平，又得一读数，旋转微倾螺旋至两读数之平均数。

此时长水准轴线已与纵轴垂直接头再用水平旋至两读数之平均数此时长水准轴线已与纵轴垂直接头再用水平螺旋安平长水准管水泡居中，则纵轴即垂直转动望远镜至任何位置螺旋安平长水准管水泡居中，则纵轴即垂直转动望远镜至任何位置气泡像符合差不大于气泡像符合差不大于1mm1mm纵轴不宜旋得过紧，以免损坏水准盒纵轴不宜旋得过紧，以免损坏水准盒n nb b、微倾螺旋上刻度指标差的改正、微倾螺旋上刻度指标差的改正、微倾螺旋上刻度指标差的改正、微倾螺旋上刻度指标差的改正n n上述进行使长水准轴线与纵轴垂直的步骤中，曾得到微倾螺旋两数之上述进行使长水准轴线与纵轴垂直的步骤中，曾得到微倾螺旋两数之平均数，当微倾螺旋对准此数时，则长水准轴线应与纵轴垂直，此数平均数，当微倾螺旋对准此数时，则长水准轴线应与纵轴垂直，此数本应为零，倘不对零线，则有指标差，可将微倾螺旋外面周围三个小本应为零，倘不对零线，则有指标差，可将微倾螺旋外面周围三个小螺旋各松开半转，轻轻旋动螺旋头至指标恰指螺旋各松开半转，轻轻旋动螺旋头至指标恰指“ “0”0”线为止，然后重新线为止，然后重新旋紧小螺旋在进行此项工作时，长水准必须始终保持居中，即气泡旋紧小螺旋。

在进行此项工作时，长水准必须始终保持居中，即气泡保持符合状态保持符合状态n nc c、长水准的校正、长水准的校正n n目的：是使水准管轴平行于视准轴（即无交叉误差）目的：是使水准管轴平行于视准轴（即无交叉误差）n n检验：安平仪器后，在距仪器约检验：安平仪器后，在距仪器约50m50m处竖立一水准尺水准仪三个脚处竖立一水准尺水准仪三个脚螺旋的位置应如图螺旋的位置应如图9-69-6所示，其中两脚螺旋的连线与仪器至标尺的连所示，其中两脚螺旋的连线与仪器至标尺的连线相垂直将仪器整平，使水准管气泡严格居中，用横丝的中心部位线相垂直将仪器整平，使水准管气泡严格居中，用横丝的中心部位在尺上读数然后将两个脚螺旋相对的旋转在尺上读数然后将两个脚螺旋相对的旋转1 1～～2 2整周，使水准仪向另整周，使水准仪向另一侧倾斜，此时横丝所对尺上读数必已变动，旋转微倾螺旋，使十字一侧倾斜，此时横丝所对尺上读数必已变动，旋转微倾螺旋，使十字丝交点处读数保持不变，查看气泡是否偏离中心，如有偏离，记住气丝交点处读数保持不变，查看气泡是否偏离中心，如有偏离，记住气泡偏离中心的方向（如偏向目镜端或物镜端）使脚螺旋恢复原来位泡偏离中心的方向（如偏向目镜端或物镜端）。

使脚螺旋恢复原来位置，并旋转微倾螺旋使气泡成中，此时横丝所对尺上读数仍为原来数置，并旋转微倾螺旋使气泡成中，此时横丝所对尺上读数仍为原来数值然后再以前次相反的方向旋转脚螺旋值然后再以前次相反的方向旋转脚螺旋1 1～～2 2整周使水准仪向另一整周使水准仪向另一侧倾斜，同时旋转微倾螺旋体操十字丝交点处读数不变，再查看气泡侧倾斜，同时旋转微倾螺旋体操十字丝交点处读数不变，再查看气泡有无偏离中心现象，或偏离哪一端如通过两次检查，气泡始终居中有无偏离中心现象，或偏离哪一端如通过两次检查，气泡始终居中或仅偏于同一端，说明水准轴与视准轴平行若气泡一次偏于目镜而或仅偏于同一端，说明水准轴与视准轴平行若气泡一次偏于目镜而另一次偏于物镜端，则说明此项条件不满足，即有交叉误差的存在另一次偏于物镜端，则说明此项条件不满足，即有交叉误差的存在n n校正：用水准管上左右两校正螺旋一松一紧使气泡居中此项检验与校正：用水准管上左右两校正螺旋一松一紧使气泡居中此项检验与校正要重复进行，直至满足条件校正要重复进行，直至满足条件n n2 2、检测环境要求、检测环境要求n n⑴⑴应在标尺分划线呈像清晰和稳定的条件下进行观测。

不得在日出后应在标尺分划线呈像清晰和稳定的条件下进行观测不得在日出后或日出前约半小时、太阳中天前后、风力大于四级、气温突变时以及或日出前约半小时、太阳中天前后、风力大于四级、气温突变时以及标尺分划线的呈像跳动而难以照准时进行观测晴天观测时，应用测标尺分划线的呈像跳动而难以照准时进行观测晴天观测时，应用测伞为仪器遮蔽阳光伞为仪器遮蔽阳光n n⑵⑵观测工作开始前观测工作开始前3030分钟须将水准仪安装好置于露天阴影下，使仪器分钟须将水准仪安装好置于露天阴影下，使仪器温度与大气温度相同温度与大气温度相同n n（五）沉降观测高程基准点的布设和测量（五）沉降观测高程基准点的布设和测量n n1 1、基准点的布设要求、基准点的布设要求n n⑴⑴建筑沉降观测应设置基准点，当基准点离所测建筑距离较远时还可建筑沉降观测应设置基准点，当基准点离所测建筑距离较远时还可加设工作基点对特级沉降观测的基准点数不应少于加设工作基点对特级沉降观测的基准点数不应少于4 4个，其他级别个，其他级别沉降观测的基准点数不应少于沉降观测的基准点数不应少于3 3个，工作基点可根据需要设置基准个，工作基点可根据需要设置基准点和工作基点应形成闭合环或形成由附合路线构成的结点网。

点和工作基点应形成闭合环或形成由附合路线构成的结点网n n⑵⑵基准点应设置在位置稳定，易于长期保存的地方，并应定期复测基准点应设置在位置稳定，易于长期保存的地方，并应定期复测基准点在建筑施工过程中基准点在建筑施工过程中1 1～～2 2月复测一次，稳定后每季度或每半年复月复测一次，稳定后每季度或每半年复测一次当观测点测量成果出现异常，或测区受到地震、洪水、爆破测一次当观测点测量成果出现异常，或测区受到地震、洪水、爆破等外界因素影响时，需及时进行复测，并对其稳定性进行分析等外界因素影响时，需及时进行复测，并对其稳定性进行分析n n⑶⑶基准点的标石应埋设在基岩层或原状土层中，在建筑区内，点位与基准点的标石应埋设在基岩层或原状土层中，在建筑区内，点位与邻近建筑的距离应大于建筑基础最大宽度的邻近建筑的距离应大于建筑基础最大宽度的2 2倍，标石埋深应大于邻倍，标石埋深应大于邻近建筑基础的深度在建筑物内部的点位，标石埋深应大于地基土压近建筑基础的深度在建筑物内部的点位，标石埋深应大于地基土压缩层的深度缩层的深度n n⑷⑷基准点和工作基点应避开交通干道、地下管线、仓库堆栈、水源地、基准点和工作基点应避开交通干道、地下管线、仓库堆栈、水源地、河岸、松软填土、滑坡地段、机器振动区以及其他可能使标石、标志河岸、松软填土、滑坡地段、机器振动区以及其他可能使标石、标志易遭腐蚀和破坏的地方。

易遭腐蚀和破坏的地方n n2 2、高程基准点的测量要求、高程基准点的测量要求n n⑴⑴高程控制测量宜使用水准测量方法对于二、三级沉降观测的高程高程控制测量宜使用水准测量方法对于二、三级沉降观测的高程控制测量，当不便使用水准测量时，可使用电磁波测距三角高程测量控制测量，当不便使用水准测量时，可使用电磁波测距三角高程测量方法n n⑵⑵几何水准测量的技术要求几何水准测量的技术要求注：光学测微法和中丝读数法的每测站观测顺序和方法，应按现行国家水准测量规范的有关规定执行•仪器精度要求和观测方法 表3-2水准观测的技术指标水准观测的技术指标 表表3-33-3n n水准观测的限差要求（单位：水准观测的限差要求（单位：mmmm）） 表表3-43-4•注：n为测站数n n( (六六) )、沉降观测点的布置方法与要求、沉降观测点的布置方法与要求n n1 1、沉降观测点的布置、沉降观测点的布置n n沉降观测点的位置以能全面反映建筑物地基变形特征，并结合地质情沉降观测点的位置以能全面反映建筑物地基变形特征，并结合地质情况及建筑结构特点确定，点位宜选设在下列位置：况及建筑结构特点确定，点位宜选设在下列位置：n n⑴⑴建筑物的四角、核心筒四角、大转角处及沿外墙每建筑物的四角、核心筒四角、大转角处及沿外墙每1010～～1515ｍ处或每ｍ处或每隔隔2 2～～3 3根柱基上。

根柱基上n n⑵⑵高低层建筑物、新旧建筑物、纵横墙等交接处的两侧高低层建筑物、新旧建筑物、纵横墙等交接处的两侧n n⑶⑶建筑物裂缝、后浇带和沉降缝两侧、基础埋深相差悬殊外、人工地建筑物裂缝、后浇带和沉降缝两侧、基础埋深相差悬殊外、人工地基与天然地基接壤处、不同结构的分界处及填挖方分界处基与天然地基接壤处、不同结构的分界处及填挖方分界处n n⑷⑷宽度大于等于宽度大于等于1515ｍ或小于ｍ或小于1515ｍ而地质复杂以及膨胀土地区的建筑物，ｍ而地质复杂以及膨胀土地区的建筑物，在承重内隔墙中部设内墙点，在室内地面中心及四周设地面点在承重内隔墙中部设内墙点，在室内地面中心及四周设地面点n n⑸⑸邻近堆置重物处、受振动有显著影响的部位及基础下的暗浜（沟）邻近堆置重物处、受振动有显著影响的部位及基础下的暗浜（沟）处n n⑹⑹框架结构建筑物的每个或部分柱基上或沿纵横轴线设点框架结构建筑物的每个或部分柱基上或沿纵横轴线设点n n⑺⑺片筏基础、箱形基础底板或接近基础的结构部分之四角处及其中部片筏基础、箱形基础底板或接近基础的结构部分之四角处及其中部位置n n⑻⑻重型设备基础和动力设备基础的四角、基础型式或埋深改变处以及重型设备基础和动力设备基础的四角、基础型式或埋深改变处以及地质条件变化处两侧。

地质条件变化处两侧n n⑼⑼电视塔、烟囱、水塔、油罐、炼油塔、高炉等高耸建筑物，沿周边电视塔、烟囱、水塔、油罐、炼油塔、高炉等高耸建筑物，沿周边在与基础轴线相交的对称位置上布点，点数不少于在与基础轴线相交的对称位置上布点，点数不少于4 4个n n2 2、沉降观测标志的形式与埋设要求、沉降观测标志的形式与埋设要求n n沉降观测标志可根据不同的建筑结构类型和建筑材料，采用墙（柱）沉降观测标志可根据不同的建筑结构类型和建筑材料，采用墙（柱）标志、基础标志和隐蔽式标志（用于宾馆等高级建筑物）等型式各标志、基础标志和隐蔽式标志（用于宾馆等高级建筑物）等型式各类标志的立尺部位应加工成半球形或有明显的突出点，并涂上防腐剂类标志的立尺部位应加工成半球形或有明显的突出点，并涂上防腐剂n n标志的埋设位置应避开如雨水管、窗台线、暖气片、暖水管、电气开标志的埋设位置应避开如雨水管、窗台线、暖气片、暖水管、电气开关等有碍设标与观测的障碍物，并应视立尺需要离开墙（柱）面和地关等有碍设标与观测的障碍物，并应视立尺需要离开墙（柱）面和地面一定距离隐蔽式沉降观测点标志的型式，可按图面一定距离隐蔽式沉降观测点标志的型式，可按图1 1、图、图2 2、图、图3 3的的规格埋设。

规格埋设图１窨井式标志 图２盒式标志（适用于建筑物内部埋设，单位：mm） （适用于设备基础上埋设，单位：mm）图３螺栓式标志 （适用于墙体上埋设，单位：mm）n n3 3、沉降观测方法与观测要求、沉降观测方法与观测要求n n⑴⑴沉降观测的周期和观测时间：沉降观测的周期和观测时间：①①建筑物施工阶段的观测，应随施工建筑物施工阶段的观测，应随施工进度及时进行一般建筑，可在基础完工后或地下室砌完后开始观测，进度及时进行一般建筑，可在基础完工后或地下室砌完后开始观测，大型、高层建筑，可在基础垫层或基础底部完成后开始观测观测次大型、高层建筑，可在基础垫层或基础底部完成后开始观测观测次数与间隔时间应视地基与加荷情况而定民用高层建筑可每加高数与间隔时间应视地基与加荷情况而定民用高层建筑可每加高1 1～～5 5层观测一次；工业建筑可按不同施工阶段（如回填基坑、安装柱子和层观测一次；工业建筑可按不同施工阶段（如回填基坑、安装柱子和屋架、砌筑墙体、设备安装等）分别进行观测如建筑物均匀增高，屋架、砌筑墙体、设备安装等）分别进行观测。

如建筑物均匀增高，应至少在增加荷载的应至少在增加荷载的2525％、％、5050％、％、7575％和％和100100％时各测一次施工过％时各测一次施工过程中如暂时停工，在停工时及重新开工时应各观测一次停工期间，程中如暂时停工，在停工时及重新开工时应各观测一次停工期间，可每隔可每隔2 2～～3 3个月观测一次个月观测一次②②建筑物使用阶段的观测次数，应视地基建筑物使用阶段的观测次数，应视地基土类型和沉降速度大小而定除有特殊要求者外，一般情况下，可在土类型和沉降速度大小而定除有特殊要求者外，一般情况下，可在第一年观测第一年观测3 3～～4 4次，第二年观测次，第二年观测2 2～～3 3次，第三年后每年次，第三年后每年1 1次，直至稳次，直至稳定为止③③在观测过程中，如有基础附近地面荷载突然增减、基础四在观测过程中，如有基础附近地面荷载突然增减、基础四周大量积水、长时间连续降雨等情况，均应及时增加观测次数当建周大量积水、长时间连续降雨等情况，均应及时增加观测次数当建筑物突然发生大量沉降、不均匀沉降或严重裂缝时，应立即进行逐日筑物突然发生大量沉降、不均匀沉降或严重裂缝时，应立即进行逐日或或2~32~3天一次的连续观测。

天一次的连续观测n n（（2 2）沉降观测点的观测方法和技术要求）沉降观测点的观测方法和技术要求n n①①作业中应遵守的规定：观测应在成像清晰、稳定时进行；仪器离前作业中应遵守的规定：观测应在成像清晰、稳定时进行；仪器离前后视水准尺的距离，应力求相等，并不大于后视水准尺的距离，应力求相等，并不大于50m50m；前后视观测，应使；前后视观测，应使用同一把水准尺；经常对水准仪及水准标尺的水准器和角进行检查用同一把水准尺；经常对水准仪及水准标尺的水准器和角进行检查当发现观测成果出现异常情况并认为与仪器有关时，应及时进行检验当发现观测成果出现异常情况并认为与仪器有关时，应及时进行检验与校正n n②②为保证沉降观测成果的正确性，在沉降观测中应做到五固定：即定为保证沉降观测成果的正确性，在沉降观测中应做到五固定：即定水准点，定水准路线，定观测方法，定仪器，定观测人员水准点，定水准路线，定观测方法，定仪器，定观测人员n n③③首次观测值是计算沉降的起始值，操作时应特别认真、仔细，并应首次观测值是计算沉降的起始值，操作时应特别认真、仔细，并应连续观测两次取其平均值，以保证观测成果的精确度和可靠性连续观测两次取其平均值，以保证观测成果的精确度和可靠性n n④④每测段往测与返测的测站数均应为偶数，否则应加入标尺零点差改每测段往测与返测的测站数均应为偶数，否则应加入标尺零点差改正。

由往测转向返测时，两标尺应互换位置，并应重新整置仪器由往测转向返测时，两标尺应互换位置，并应重新整置仪器在同一测站上观测时，不得两次调焦转动仪器的倾斜螺旋和测微鼓时，同一测站上观测时，不得两次调焦转动仪器的倾斜螺旋和测微鼓时，其最后旋转方向，均应为旋进其最后旋转方向，均应为旋进n n⑤⑤每次观测均需采用环形闭合方法或往返闭合方法，当场进行检查每次观测均需采用环形闭合方法或往返闭合方法，当场进行检查其闭合差应在允许闭合差范围内其闭合差应在允许闭合差范围内n n⑥⑥在限差允许范围内的观测成果，其闭合差按测站数进行分配，计算在限差允许范围内的观测成果，其闭合差按测站数进行分配，计算高程n n（（4 4）沉降是否进入稳定阶段，有几种方法进行判断：）沉降是否进入稳定阶段，有几种方法进行判断：n n①① 根据沉降量与时间关系曲线来判定；根据沉降量与时间关系曲线来判定；n n②② 对重点观测和科研观测工程，若最后三期观测中，每期沉降量均不对重点观测和科研观测工程，若最后三期观测中，每期沉降量均不大于倍测量中误差，则可认为已进入稳定阶段；大于倍测量中误差，则可认为已进入稳定阶段；n n③③ 对于一般观测工程，若沉降速度小于对于一般观测工程，若沉降速度小于0.010.01～～0.04mm/d0.04mm/d，可认为已，可认为已进入稳定阶段，具体取值宜根据各地区地基土的压缩性确定。

进入稳定阶段，具体取值宜根据各地区地基土的压缩性确定n n8 8）沉降观测的工作方式）沉降观测的工作方式n n “ “分级观测分级观测” ”方式将沉降观测的布点分为三级：水准基点、工作基方式将沉降观测的布点分为三级：水准基点、工作基点和沉降观测点，点和沉降观测点，n n沉降观测分两级进行：（沉降观测分两级进行：（1 1）水准基点）水准基点————工作基点；（工作基点；（2 2）工作基点）工作基点————沉降观测点沉降观测点n n如果建筑物施工场地不大，则可不必分级观测，但水准点应至少布设如果建筑物施工场地不大，则可不必分级观测，但水准点应至少布设3 3个，并选择其中最稳定的一个点作为水准基点个，并选择其中最稳定的一个点作为水准基点 ( (七七) ) 观测结果与结果判定观测结果与结果判定n n1 1、观测工作结束后，应提交下列成果：、观测工作结束后，应提交下列成果：n n⑴⑴沉降观测成果表；沉降观测成果表；n n⑵⑵沉降观测点位分布图；沉降观测点位分布图；n n⑶⑶工程平面位置图及基准点分布图；工程平面位置图及基准点分布图；n n⑷⑷ｐｐ——ｔｔ——ｓ（荷载、时间、沉降量）曲线图（视需要提交）；ｓ（荷载、时间、沉降量）曲线图（视需要提交）；n n⑸⑸建筑物等沉降曲线图（如观测点数量较少可不提交）；建筑物等沉降曲线图（如观测点数量较少可不提交）；n n⑹⑹沉降观测分析报告。

沉降观测分析报告n n2 2、根据沉降量与时间关系曲线判定沉降是否进入稳定阶段对重点、根据沉降量与时间关系曲线判定沉降是否进入稳定阶段对重点观测和科研观测工程，若最后三个周期观测中每周期沉降量不大于倍观测和科研观测工程，若最后三个周期观测中每周期沉降量不大于倍测量中误差可认为已进入稳定阶段一般观测工程，若最后测量中误差可认为已进入稳定阶段一般观测工程，若最后100d100d的沉的沉降速率小于降速率小于0.010.01～～0.040.04ｍｍｍｍ/ /ｄ，可认为已进入稳定阶段，具体取值ｄ，可认为已进入稳定阶段，具体取值宜根据各地区地基土的压缩性确定宜根据各地区地基土的压缩性确定n n( (六六) )、实例、实例n n沉降观测实例沉降观测实例n n1 1、概况、概况n n某住宅楼为三层结构，施工期间需对该楼进行六次沉降观测，布设某住宅楼为三层结构，施工期间需对该楼进行六次沉降观测，布设沉降观测点共沉降观测点共6 6个，具体点位布置见下图：个，具体点位布置见下图：n n2 2、检测仪器、检测仪器n n水准仪水准仪DS1DS1型；型；n n2m2m精密铟钢水准标尺（两根）；精密铟钢水准标尺（两根）；n n3 3、现场观测、现场观测n n 此次沉降观测采用仪器两次测高法进行观测；现场观测时，整个观此次沉降观测采用仪器两次测高法进行观测；现场观测时，整个观测过程为一闭合回路；受现场条件限制时，可使用适当的转点进行观测过程为一闭合回路；受现场条件限制时，可使用适当的转点进行观测。

测n n4 4、原始记录整理、原始记录整理n n每次观测结束后，应及时计算出每次观测后各个测点的相对高程，同每次观测结束后，应及时计算出每次观测后各个测点的相对高程，同时计算出各个测点的本次沉降量和累计沉降量计算如下：时计算出各个测点的本次沉降量和累计沉降量计算如下：n n⑴⑴、本次沉降＝本次高程、本次沉降＝本次高程- -上次高程上次高程n n⑵⑵、累计沉降＝本次高程、累计沉降＝本次高程- -首次高程首次高程n n六次沉降观测汇总结果见下表六次沉降观测汇总结果见下表 沉沉 降降 观观 测测 成成 果果 表表 表表3-43-4n n5 5、观测结果总结、观测结果总结n n⑴⑴、沉降量－时间曲线图、沉降量－时间曲线图(S-t)(S-t)n n取取1#1#测点、测点、2#2#测点、测点、4#4#测点、测点、6#6#测点为例，沉降量－时间曲线图如测点为例，沉降量－时间曲线图如下所示：下所示：n n n n⑵⑵、沉降速率－时间曲线图、沉降速率－时间曲线图(V-t)(V-t)n n取取1#1#测点、测点、2#2#测点、测点、4#4#测点、测点、6#6#测点为例，沉降速率－时间曲线图测点为例，沉降速率－时间曲线图如下所示：如下所示：n n从沉降观测成果中可得，自从沉降观测成果中可得，自20042004年年0303月月0101日～日～20042004年年0505月月1616日日, , 该楼的该楼的平均沉降量为平均沉降量为6.69mm6.69mm，最大沉降量为，最大沉降量为4#4#测点测点7.30mm7.30mm，最小沉降量为，最小沉降量为6#6#测点测点6.19mm6.19mm。

最近一次平均沉降速率为最近一次平均沉降速率为0.0168mm/d0.0168mm/d，其中最近一次最大，其中最近一次最大沉降速率为沉降速率为1#1#测点，最大值测点，最大值0.0233mm/d0.0233mm/dn n 四、垂直偏差检测（倾斜观测）四、垂直偏差检测（倾斜观测）n n( (一一) )、概念、概念n n建筑物产生倾斜的原因主要有：地基沉降不均匀；建筑物体型复杂（有部建筑物产生倾斜的原因主要有：地基沉降不均匀；建筑物体型复杂（有部分高重、部分低轻）形成不同荷载；施工未达到设计要求，承载力不够；分高重、部分低轻）形成不同荷载；施工未达到设计要求，承载力不够；受外力作用，例如风荷、地下水抽取、地震等建筑物主体倾斜观测，应受外力作用，例如风荷、地下水抽取、地震等建筑物主体倾斜观测，应测定建筑物顶部观测点相对于底部固定点或各层间上层相对于下层观测点测定建筑物顶部观测点相对于底部固定点或各层间上层相对于下层观测点的水平位移与高差，分别计算整体或分层的倾斜度、倾斜方向以及倾斜速的水平位移与高差，分别计算整体或分层的倾斜度、倾斜方向以及倾斜速度对具有刚性建筑物的整体倾斜，亦可通过测量顶面或基础的差异沉降度。

对具有刚性建筑物的整体倾斜，亦可通过测量顶面或基础的差异沉降来间接确定来间接确定n n ( (二二) )、检测依据、检测依据n n1 1、、《《建筑变形测量规程建筑变形测量规程》》JGJ 8JGJ 8－－20072007n n2 2、、《《建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范》》GB 50007GB 50007－－20022002n n3 3、、《《工程测量规范工程测量规范》》 GB50026-2007 GB50026-2007n n( (三三) )、仪器设备及环境、仪器设备及环境n n经纬仪、激光铅直仪、激光位移计、倾斜仪（如水管式倾斜仪、水平经纬仪、激光铅直仪、激光位移计、倾斜仪（如水管式倾斜仪、水平摆倾斜仪、气泡倾斜仪或电子倾斜仪）摆倾斜仪、气泡倾斜仪或电子倾斜仪）n n倾斜观测应避开强日照和风荷载影响大的时间段倾斜观测应避开强日照和风荷载影响大的时间段n n( (四四) )、观测点的布设与要求、观测点的布设与要求n n1 1、主体倾斜观测点位的布设、主体倾斜观测点位的布设n n⑴⑴当从建筑外部观测时，测站点的点位应选在与倾斜方向成正交的方当从建筑外部观测时，测站点的点位应选在与倾斜方向成正交的方向线上距照准目标向线上距照准目标1.51.5～～2.02.0倍目标高度的固定位置。

当利用建筑物内倍目标高度的固定位置当利用建筑物内部竖向通道观测时，可将通道底部中心点作为测站点；部竖向通道观测时，可将通道底部中心点作为测站点；n n⑵⑵对于整体倾斜，观测点及底部固定点应沿着对应测站点的建筑主体对于整体倾斜，观测点及底部固定点应沿着对应测站点的建筑主体竖直线，在顶部和底部上下对应布设；对于分层倾斜，应按分层部位竖直线，在顶部和底部上下对应布设；对于分层倾斜，应按分层部位上下对应布设；上下对应布设；n n⑶⑶按前方交会法布设的测站点，基线端点的选设应顾及测距或长度丈按前方交会法布设的测站点，基线端点的选设应顾及测距或长度丈量的要求按方向线水平角法布设的测站点，应设置好定向点量的要求按方向线水平角法布设的测站点，应设置好定向点n n2 2、主体倾斜观测点位的标志设置、主体倾斜观测点位的标志设置n n⑴⑴建筑物顶部和墙体上的观测点标志，可采用埋入式照准标志型式建筑物顶部和墙体上的观测点标志，可采用埋入式照准标志型式有特殊要求时，应专门设计有特殊要求时，应专门设计n n（五）主体倾斜观测的精度要求（五）主体倾斜观测的精度要求n n（（1 1）如果是通过测量建筑物顶点相对于底点的水平位移来确定建筑）如果是通过测量建筑物顶点相对于底点的水平位移来确定建筑物的主体倾斜，则可根据给定的倾斜允许量，和建筑物整体性变形观物的主体倾斜，则可根据给定的倾斜允许量，和建筑物整体性变形观测中误差不应超过其变形允许值分量的测中误差不应超过其变形允许值分量的1/101/10的要求，确定最终位移量的要求，确定最终位移量观测中误差；再根据公式（观测中误差；再根据公式（3-13-1）或（）或（3-23-2）估算单位权中误差）估算单位权中误差µ µ；最；最后根据表后根据表2-22-2的规定选择位移测量的精度等级。

的规定选择位移测量的精度等级n n（（2 2）如果建筑具有足够的整体结构刚度，可通过测量建筑物基础差）如果建筑具有足够的整体结构刚度，可通过测量建筑物基础差异沉降来测量建筑物的整体倾斜，则先根据表异沉降来测量建筑物的整体倾斜，则先根据表2-22-2，确定最终沉降量，确定最终沉降量观测中误差；再根据观测中误差；再根据2-12-1的规定选择高程测量的精度等级的规定选择高程测量的精度等级n n（六）观测方法与观测要求（六）观测方法与观测要求n n1 1、主体倾斜观测的方法、主体倾斜观测的方法 测定建筑物倾斜的方法有两类：一、直接测定法；二、间接推定（通过测测定建筑物倾斜的方法有两类：一、直接测定法；二、间接推定（通过测量建筑物基础相对沉降的方法来确定建筑物的倾斜）量建筑物基础相对沉降的方法来确定建筑物的倾斜）n n（（1 1）直接测定法）直接测定法n n1 1）投点法观测时，应在底部观测点位置安置量测设施（如水平读数尺）投点法观测时，应在底部观测点位置安置量测设施（如水平读数尺等）在每测站安置经纬仪投影时，应按正倒镜法以所测每对上下观测点等）在每测站安置经纬仪投影时，应按正倒镜法以所测每对上下观测点标志间的水平位移分量，按矢量相加法求得水平位移值（倾斜量）和位移标志间的水平位移分量，按矢量相加法求得水平位移值（倾斜量）和位移方向（倾斜方向）。

方向（倾斜方向） 对需要观测的建筑物，通常对建筑物的四个阳角进行倾斜观测，综合分析对需要观测的建筑物，通常对建筑物的四个阳角进行倾斜观测，综合分析整栋建筑物的倾斜情况整栋建筑物的倾斜情况 经纬仪的位置如图经纬仪的位置如图1-241-24所示，其中要求经纬仪应设置在离建筑物较远的地所示，其中要求经纬仪应设置在离建筑物较远的地方（距离最好大于方（距离最好大于1.51.5倍建筑物的高度），以减少仪器纵轴不垂直的影响倍建筑物的高度），以减少仪器纵轴不垂直的影响 观测时瞄准墙顶一点观测时瞄准墙顶一点MM，向下投影得一点，向下投影得一点N N，投影时经纬仪在固定测站很好，投影时经纬仪在固定测站很好地对中严格整平，用盘左、盘右两个度盘位置往下投影，分别量取水平距地对中严格整平，用盘左、盘右两个度盘位置往下投影，分别量取水平距离，取其平均值即为离，取其平均值即为NN1NN1间的水平距离间的水平距离a a如图1-251-25所示，所示， 另外，以另外，以MM点为基准，采用经纬仪测出角度点为基准，采用经纬仪测出角度α αH H和和H1H1也可用钢尺直接量取，也可用钢尺直接量取，或用手持式激光测距仪测定。

或用手持式激光测距仪测定n n根据垂直角根据垂直角α α可按下式算出高度可按下式算出高度n n （（4-14-1））n n则建筑物的倾斜度则建筑物的倾斜度n ni=a/H i=a/H （（4-24-2））n n建筑物该阳角的倾斜量建筑物该阳角的倾斜量β βn nβ β＝＝i·(H+H1) i·(H+H1) （（4-34-3））n n最后，综合分析四个阳角的倾斜度，即可描述整幢建筑物的倾斜情况。

最后，综合分析四个阳角的倾斜度，即可描述整幢建筑物的倾斜情况⑵⑵不便埋设标志的塔形、圆形建筑物以及竖直构件，可以照准视线所切不便埋设标志的塔形、圆形建筑物以及竖直构件，可以照准视线所切同高边缘认定的位置或用高度角控制的位置作为观测点位同高边缘认定的位置或用高度角控制的位置作为观测点位⑶⑶位于地面的测站点和定向点，可根据不同的观测要求，采用带有强制位于地面的测站点和定向点，可根据不同的观测要求，采用带有强制对中设备的观测墩或混凝土标石对中设备的观测墩或混凝土标石⑷⑷对于一次性倾斜观测项目，观测点标志可采用标记形式或直接利用符对于一次性倾斜观测项目，观测点标志可采用标记形式或直接利用符合位置与照准要求的建筑物特征部位；测站点可采用小标石或临时性标合位置与照准要求的建筑物特征部位；测站点可采用小标石或临时性标志n n2 2）测水平角法对塔形、圆形建筑物或构件，每测站的观测，应以）测水平角法对塔形、圆形建筑物或构件，每测站的观测，应以定向点作为零方向，以所测各观测点的方向值和至底部中心的距离，定向点作为零方向，以所测各观测点的方向值和至底部中心的距离，计算顶部中心相对底部中心的水平位移分量。

对矩形建筑，可在每测计算顶部中心相对底部中心的水平位移分量对矩形建筑，可在每测站直接观测顶部观测点与底部观测点之间的夹角或上层观测点与下层站直接观测顶部观测点与底部观测点之间的夹角或上层观测点与下层观测点之间的夹角，以所测角值与距离值计算整体的或分层的水平位观测点之间的夹角，以所测角值与距离值计算整体的或分层的水平位移分量和位移方向移分量和位移方向n n以烟囱为例，为精确测定中心倾斜进而确定其整体倾斜情况，可在离以烟囱为例，为精确测定中心倾斜进而确定其整体倾斜情况，可在离烟囱高烟囱高1.5~21.5~2倍远、且能观测到烟囱勒角部分处、互相垂直的两个方倍远、且能观测到烟囱勒角部分处、互相垂直的两个方向上选定两个测站，并做好固定标志在烟囱上标出作为观测用的标向上选定两个测站，并做好固定标志在烟囱上标出作为观测用的标志点志点1 1、、2 2、、3 3、、4 4（或观测特征点），再选定一个远方的不动点为零方（或观测特征点），再选定一个远方的不动点为零方向如下图向如下图1 1所示，测站所示，测站A A以以MM为零方向，依次测出各标志点的方向值，为零方向，依次测出各标志点的方向值，并计算上部中心的方向并计算上部中心的方向a=(α2+α3)/2 a=(α2+α3)/2 和勒角部分中心的方向和勒角部分中心的方向b=(α1+α4)/2b=(α1+α4)/2。

再通过测量测站再通过测量测站A A点到烟囱中心的水平距离点到烟囱中心的水平距离L1L1，即可，即可计算出倾斜分量计算出倾斜分量a1a1＝＝L1(b-a)L1(b-a)如下图1 1所示图1水平角法测定倾斜烟囱倾斜几何尺寸示意图 n n然后移站到测站然后移站到测站B B，以，以N N为零方向，依次观测各标志点的方向值，计算另一个为零方向，依次观测各标志点的方向值，计算另一个方向烟囱上部中心的方向方向烟囱上部中心的方向a′=α6+α7/2 a′=α6+α7/2 和烟囱勒角部分中心的方向和烟囱勒角部分中心的方向b′=α5+α8/2b′=α5+α8/2再通过测量测站再通过测量测站B B至烟囱中心的水平距离，即至烟囱中心的水平距离，即L2L2，计算出倾斜，计算出倾斜分量分量a2a2＝＝L2(a΄-b΄)L2(a΄-b΄)如图2 2所示用矢量相加的方法，可求得烟囱上部相对所示用矢量相加的方法，可求得烟囱上部相对于勒角部分的倾斜值和倾斜方向进而计算出烟囱的倾斜度对于烟囱等高于勒角部分的倾斜值和倾斜方向进而计算出烟囱的倾斜度对于烟囱等高耸构筑物，往往在测定其倾斜的同时，在其下部还均匀布设不少于耸构筑物，往往在测定其倾斜的同时，在其下部还均匀布设不少于4 4点的沉降点的沉降观测点，观测其沉降情况，同倾斜现象一起进行研究分析。

观测点，观测其沉降情况，同倾斜现象一起进行研究分析n n3 3）前方交会法所选基线应与观测点组成最佳构形，交会角宜在）前方交会法所选基线应与观测点组成最佳构形，交会角宜在60º60º～～120º120º之间水平位移计算，可采用直接由两周期观测方向值之差解算坐标变化量之间水平位移计算，可采用直接由两周期观测方向值之差解算坐标变化量的方向差交会法，亦可采用按每周期计算观测点坐标值，再以坐标差计算水的方向差交会法，亦可采用按每周期计算观测点坐标值，再以坐标差计算水平位移的方法平位移的方法n n4 4）吊垂球法应在顶部或需要的高度处观测点位置上，直接或支出一点悬挂）吊垂球法应在顶部或需要的高度处观测点位置上，直接或支出一点悬挂适当重量的垂球，在垂线下的底部固定读数设备（如毫米格网读数板），直适当重量的垂球，在垂线下的底部固定读数设备（如毫米格网读数板），直接读取或量出上部观测点相对底部观测点的水平位移量和位移方向；接读取或量出上部观测点相对底部观测点的水平位移量和位移方向；n n5 5）激光铅直仪观测法应在顶部适当位置安置接收靶，在其垂线下的地面或）激光铅直仪观测法应在顶部适当位置安置接收靶，在其垂线下的地面或地板上安置激光铅直仪或激光经纬仪，按一定周期观测，在接收靶上直接读地板上安置激光铅直仪或激光经纬仪，按一定周期观测，在接收靶上直接读取或量出顶部的水平位移量和位移方向。

作业中仪器应严格置平、对中，应取或量出顶部的水平位移量和位移方向作业中仪器应严格置平、对中，应旋转旋转180°180°观测两次取其中数对超高层建筑，当仪器设在楼体内部时，应考观测两次取其中数对超高层建筑，当仪器设在楼体内部时，应考虑大气湍流影响；虑大气湍流影响；6）激光位移计自动记录法位移计宜安置在建筑物底层或地下室地板上，接收装置可设在顶层或需要观测的楼层，激光通道可利用未使用的电梯井或楼梯间隔，测试室宜选在靠近顶部的楼层内当位移计发射激光时，从测试室的光线示波器上可直接获取位移图像及有关参数，并自动记录成果；7）正锤线法锤线宜选用直径0.6～1.2mm的不锈钢丝，上端可锚固在通道顶部或需要高度处所设的支点上稳定重锤的油箱中应装有粘性小、不冰冻的液体观测时，由底部观测墩上安置的量测设备（如坐标仪、光学垂线仪、电感式垂线仪），按一定周期测出各测点的水平位移量8）摄影测量法当建筑物立面上观测点数量较多或倾斜变形比较明显时，也可采用近景摄影测量方法2）间接推定法按相对沉降间接确定建筑物整体倾斜时，所测建筑物应具有足够的整体结构刚度可选用下列方法：1）倾斜仪测记法采用的倾斜仪（如水管式倾斜仪、水平摆倾斜仪、气泡倾斜仪或电子倾斜仪）应具有连续读数、自动记录和数字传输的功能。

监测建筑物上部层面倾斜时，仪器可安置在建筑物基础面上，以所测楼层或基础面的水平角变化值反映和分析建筑物倾斜的变化程度；6）激光位移计自动记录法位移计宜安置在建筑物底层或地下室地板上，接收装置可设在顶层或需要观测的楼层，激光通道可利用未使用的电梯井或楼梯间隔，测试室宜选在靠近顶部的楼层内当位移计发射激光时，从测试室的光线示波器上可直接获取位移图像及有关参数，并自动记录成果；7）正锤线法锤线宜选用直径0.6～1.2mm的不锈钢丝，上端可锚固在通道顶部或需要高度处所设的支点上稳定重锤的油箱中应装有粘性小、不冰冻的液体观测时，由底部观测墩上安置的量测设备（如坐标仪、光学垂线仪、电感式垂线仪），按一定周期测出各测点的水平位移量n8）摄影测量法当建筑物立面上观测点数量较多或倾斜变形比较明显时，也可采用近景摄影测量方法n（2）间接推定法 按相对沉降间接确定建筑物整体倾斜时，所测建筑物应具有足够的整体结构刚度可选用下列方法：n1）倾斜仪测记法采用的倾斜仪（如水管式倾斜仪、水平摆倾斜仪、气泡倾斜仪或电子倾斜仪）应具有连续读数、自动记录和数字传输的功能监测建筑物上部层面倾斜时，仪器可安置在建筑物基础面上，以所测楼层或基础面的水平角变化值反映和分析建筑物倾斜的变化程度；n2）测定基础沉降差法。

可在基础上选设观测点，采用水准测量方法，以所测各周期的基础沉降差换算求得建筑物整体倾斜度及倾斜方向n n建筑物的倾斜观测可采用精密水准测量的方法，如图建筑物的倾斜观测可采用精密水准测量的方法，如图3-53-5，定期测出，定期测出基础两端点的不均匀沉降量（差异沉降量）基础两端点的不均匀沉降量（差异沉降量）ΔhΔh，再根据两点间的距离，再根据两点间的距离L L，即可算出基础的倾斜度，即可算出基础的倾斜度 ：：（弧度）（弧度） （度）（度） （（3-13-1））图3-5 基础倾斜观测图3-5 基础倾斜观测（弧度） （度） 如果知道建筑物的高度H，则可推算出建筑物顶部的倾斜位移值Δ： （3-2） n n【【例例3-13-1】】某混凝土重力坝在基础廊道上布置了两个沉降观测点某混凝土重力坝在基础廊道上布置了两个沉降观测点C205C205、、C206C206，两点相距，两点相距20.6m20.6m，现采用精密水准仪按国家二等水准测量要求施，现采用精密水准仪按国家二等水准测量要求施测，两期观测高程成果见表测，两期观测高程成果见表3-13-1，试计算在这一段时间内该大坝坝体产，试计算在这一段时间内该大坝坝体产生的倾斜角生的倾斜角α α。

表表3-1 3-1 沉降观测点高程成果表沉降观测点高程成果表解：经计算，在这一段时间内，C205点的沉降量为 1.5mm，C206点的沉降量为 0.3mm，两点的差异沉降量为 Δh＝1.2mm，已知L＝20.6m，代入公式（3-1）得：=12n n2 2、主体倾斜观测的周期、主体倾斜观测的周期 ⑴⑴主体倾斜观测的周期，可视倾斜速度每１～３个月观测一次如遇主体倾斜观测的周期，可视倾斜速度每１～３个月观测一次如遇基础附近因大量堆载或卸载、场地降雨长期积水等而导致倾斜速度加基础附近因大量堆载或卸载、场地降雨长期积水等而导致倾斜速度加快时，应及时增加观测次数快时，应及时增加观测次数 ⑵⑵施工期间的观测周期，应随施工进度并结合实际情况进行一般建施工期间的观测周期，应随施工进度并结合实际情况进行一般建筑，可在基础完工后或地下室砌完后开始观测，大型、高层建筑，可筑，可在基础完工后或地下室砌完后开始观测，大型、高层建筑，可在基础垫层或基础底部完成后开始观测观测次数与间隔时间应视地在基础垫层或基础底部完成后开始观测。

观测次数与间隔时间应视地基与加荷情况而定民用高层建筑可每加高基与加荷情况而定民用高层建筑可每加高1 1～～5 5层观测一次；工业建层观测一次；工业建筑可按不同施工阶段（如回填基坑、安装柱子和屋架、砌筑墙体、设筑可按不同施工阶段（如回填基坑、安装柱子和屋架、砌筑墙体、设备安装等）分别进行观测如建筑物均匀增高，应至少在增加荷载的备安装等）分别进行观测如建筑物均匀增高，应至少在增加荷载的2525％、％、5050％、％、7575％和％和100100％时各测一次施工过程中如暂时停工，在％时各测一次施工过程中如暂时停工，在停工时及重新开工时应各观测一次停工期间，可每隔停工时及重新开工时应各观测一次停工期间，可每隔2 2～～3 3个月观测个月观测一次n n ( (六六) )观测结果与结果判定观测结果与结果判定n n1 1、观测结果、观测结果 倾斜观测工作结束后，应提交下列成果：倾斜观测工作结束后，应提交下列成果： ⑴⑴、倾斜观测点位布置图；、倾斜观测点位布置图； ⑵⑵、观测成果表、成果图；、观测成果表、成果图； ⑶⑶、主体倾斜曲线图；、主体倾斜曲线图； ⑷⑷、观测成果分析资料。

观测成果分析资料n n2 2、结果判定、结果判定n n建筑物主体倾斜观测结果须小于倾斜容许值建筑物主体倾斜的容许值建筑物主体倾斜观测结果须小于倾斜容许值建筑物主体倾斜的容许值见表见表1010 建筑物主体倾斜的容许值建筑物主体倾斜的容许值 表表4-14-1n n（七）实例（七）实例n n倾斜观测实例一倾斜观测实例一n n1 1、概况、概况 某六层住宅楼，对该住宅楼的东、南、西、北四个楼角位置进行了倾某六层住宅楼，对该住宅楼的东、南、西、北四个楼角位置进行了倾斜测量n n2 2、检测仪器、检测仪器 采用拓普康采用拓普康GPT-6002LPGPT-6002LP全站仪全站仪n n3 3、测量结果、测量结果n n（（1 1）、倾斜测量成果说明）、倾斜测量成果说明 ①①、所有点位的偏移量均为该楼最上面点相对于最下面点（勒脚处）、所有点位的偏移量均为该楼最上面点相对于最下面点（勒脚处）沿南北向或东西向的偏移量沿南北向或东西向的偏移量。

 ②②、该楼楼角编号及楼角高度见下图所示：、该楼楼角编号及楼角高度见下图所示：⑵⑵、倾斜测量成果、倾斜测量成果 倾斜测量成果倾斜测量成果n n（八）思考题（八）思考题 1 1、沉降观测的目的是什么？、沉降观测的目的是什么？ 2 2、沉降观测应提交哪些资料？、沉降观测应提交哪些资料？ 3 3、解释下列名词：偶然误差、中误差、闭合差、平差、水准点、解释下列名词：偶然误差、中误差、闭合差、平差、水准点 4 4、在引测高程中取前后视线等长，有什么好处？为什么？、在引测高程中取前后视线等长，有什么好处？为什么？ 5 5、沉降观测成果整理包括哪几项工作？分别说出每项的要点沉降观测成果整理包括哪几项工作？分别说出每项的要点 6 6、如何用经纬仪投影法测定建筑物的倾斜？、如何用经纬仪投影法测定建筑物的倾斜？ 7 7、建筑物的倾斜观测方法有哪两类？常采用哪些方法？、建筑物的倾斜观测方法有哪两类？常采用哪些方法？ 8 8、建筑物的倾斜观测应提交哪些资料？、建筑物的倾斜观测应提交哪些资料？n n（九）参考文献（九）参考文献 1 1、、《《建筑变形测量规程建筑变形测量规程》》JGJ8JGJ8－－20072007 2 2、、《《建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范》》GB 50007GB 50007－－20022002 3 3、、《《测量放线工测量放线工》》 中国建筑工业出版社中国建筑工业出版社 2002.11.2002.11.n n 谢谢！。