建筑物变形监测设计与实施.pdf

第25卷第3期海洋测绘Vol.25，No.3
2005年5月HYDROGRAPHICSURVEYINGANDCHARTING，2005

建筑物变形监测设计与实施

程军

（长安大学地测学院，陕西西安710054）

摘要：通过对某一家属楼现状的分析，介绍了变形监测的设计思路和实施过程，为施工单位提供准确的观测成
果，有利于施工单位采取相应措施确保该栋家属楼的安全。可以为类似工程变形监测提供参考。
关键词：建筑物；变形；监测
中图分类号：TU196文献标识码：B文章编号：1671-3044（2005）03-0042-03

观测值中数作为水准点的真值。水准网每隔半年须
!"测区状况分析
重新进行观测，以保证成果的可靠性。
需要测量的某单位A栋家属楼建于1998年，扩展网的水准路线为附合水准路线。由水准点
属砖混结构建筑，上下共七层，五个单元，每个单元!"1起，沿楼体一周，总计16站，闭合在水准点
主体都是独立的。至2000年，该楼房墙基出现明显!"2。采用二等水准测量规范要求，沉降点通过往
的沉降，且楼房主体发生肉眼可以观察到的变形情返两次观测值平差后取中数获得。在水准路线上均
况，楼体单元结合部出现明显的裂缝和挤压现象。做好标记，保证在监测期间做到：同一台仪器，同一
该单位委托我方对该楼及时进行监测工作。在对该个观察员，同一处位置架设仪器，来提高成果的精
楼进行了两个周期监测并提出加固的建议后，施工度。水准网与扩展网的关系见图1。
单位已于2001年初对楼房进行了加固，目前情况良
好。

#"技术方案

对楼房的监测工作主要有两部分：沉降观测和
倾斜观测。
2.1沉降观测
（1）高程控制网的布设。首先严格按照规范要
求，在被监测大楼附近且远离沉降区域的稳定、可靠
地方埋设三个水准标石，作为三个水准点，分别为
图1水准网及其扩展网的关系
!"1、!"2和!"3，以构成一个高等级的基础水准
控制网。水准点以水泥标石，周围用混凝土浇灌以图1中，粗线部分为首级水准网：!"1、!"2、
便长久保存。标石埋好后还应通过一段时间的观测!"3、!"1；细线部分为附合水准扩展网：!"1、
以确定其可靠程度。#$01、#$02、#$03、#$04、#$05、#$06、#$07、
（2）楼体沉降观测点的布设。沉降观测点主要#$08、!"2。
布设在楼体的四角、大转角处及沿外墙每10~15m2.2倾斜观测
处。用钢筋嵌入墙基，并用水泥使其与墙体凝固成（1）建立平面控制网。绕楼房布设一条闭合导
一个整体，以构成一个附合的水准扩展网。线，导线采用独立坐标系。
（3）水准网测量。首级水准网路线为闭合环，（2）布设用于倾斜观测的工作基点及楼角观
假定水准点!"1高程初始值为600m，采用二等水测点。根据现场的实际情况和观测条件，选取有
准测量规范要求，连续测量4次。平差后取其4次代表性的楼角作为观测点，在每个楼角的两个方

收稿日期：2004-11-11；修回日期：2005-03-13
作者简介：程军（1971-），男，安徽蚌埠人，工程师，硕士，主要从事大地测量和地理信息系统研究。
第3期程军建筑物变形监测设计与实施34

向选取两个工作基点（基点应尽可能在墙面的延
表1水准网观测闭合差计算成果
长线上）。
观测周期观测次数水准环闭合差（mm）
（3）倾斜观测。先由导线点测出房屋和基点
Wl=0.48、W2=-0.28、
的坐标，并使用软件绘出房屋平面图。第一周期4
MicrostationW3=l.52、W4=-l.25
本监测目标为一刚性建筑物，其倾斜观测主要为第二周期2Wl=0.66、W2=l.0
获得顶面相对于地基的位移量。本次监测采用投第三周期lWl=0.6
影法，即对每个楼角，从两个不同的方向（工作基Wl=0.8、W2=-0.3、W3=0.5、
第四周期、、
点应尽可能在墙面的延长线上）切准投影到地面7W4=-0.lW5=0.2
W6=-0.2、W7=-0.l
上，并得出其倾斜分量，由矢量相加法再算出其倾第五周期2Wl=-0.2、W2=0
斜位移量。
2.4扩展网测量
如图2所示，A为设计中未发生倾斜的墙顶点，
对扩展网共进行了4l次观测。具体情况见
Al为发生倾斜后的墙顶上观测点，B为墙基点，理
表2。
论上A与B应在同一竖直线上，由于墙体发生倾
本次附合水准路线长442m，且闭合差都小于
斜，Al投影到地面上有一个位移量a。从两个基点
4mm，因此本次监测的4l次水准测量成果全部达到
上观测可得到a在两个方向上的分量al和a2，用
精度要求。
矢量相加法即可求得值a，如图3所示。因为观测
倾斜观测
条件限制，基点很难在理想的墙面延长线上，故还须2.5
监测期内，共进行了次倾斜观测。每个方向
在平面图上用几何方法求得倾斜值，具体计算方法