沉降变形观测的方案.docx

1、什么是变形？建筑在荷载作用下产生的形状或位置变化的现象。可分为沉降和位移两大类。沉降指竖向的变形，包括下沉和上升；而位移为除沉降外其他变形的统称，包括水平位移、倾斜、挠度、裂缝、收敛变形、风振变形和日照变形等。

2、什么是变形监测？对建筑物或构筑物的场地、地基、基础、上部结构及周边环境受荷载作用而产生的形状或位置变化进行观测，并对观测结果进行处理、表达和分析的丁作。

3、哪些项目需要做变形监测（这里说的变形监测主要是水平位移和沉降，只有部分特殊项目需要做倾斜、挠度、裂缝、收敛变形、风振变形和日照变形等）？

对于这个问题我想分两个大的方面来说，或者说由两本规范引出：《建筑变形测量规范》（JGJ8-2016）、《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009)。

在《建筑变形测量规范》（JGJ8-2016）指出下列建筑在施工期间和使用期间应进行变形测量：

1地基基础设计等级为甲级的建筑。

2软弱地基上的地基基础设计等级为Z级的建筑。

3加层、扩建建筑或处理地基上的建筑。

4受邻近施工影晌或受场地地下水等环境因素变化影晌的建筑。

5采用新型基础或新型结构的建筑。

6大型城市基础设施。

7体型狭长且地基土变化明显的建筑。

在《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009)。指出高速铁路在施工和运营期间，应根据设计文件要求对高速铁路及其附属建筑物进行变形测量，其测量内容主要包括路基、涵洞、桥梁、隧道、车站以及道路两侧高边坡和滑坡地段的垂直位移监测和水平位移监测。

可以看出两本规范所针对的测量对象不同，建筑变形测量规范主要针对市政建筑，一般以大型基坑为主，而高速铁路工程测量规范只是针对高速铁路构筑物变形监测制定的。另外二者对其相应等级的精度也不一样，如下表所示：

首先是《建筑变形测量规范》（JGJ8-2016）对测量等级及其精度的要求：

表1建筑变形测量的等级、精度指标及其适用范围

表2沉降观测作业方式

表3数字水准仪观测要求

表4数字水准仪观测限差

当然对于等级较低的三、四等沉降观测可以采用三角高程代替此时三角高程测量应采用中间测站的方式进行，如图1所示：

图1中间测站三角高程测量观测示意图

对于（a）采用的是一副固定长度的对中杆，对于图（b）是见测量标志预埋在变形体上，这样做的好处是不存在量仪器高和目标高引起的误差。当然此时对于全站仪做了相应的精度要求，具体如下：

表5三角高程全站仪标称精度要求

此外三角高程测量时视线长度不宜大于300m，最长不宜超过500m，视线垂直角不应超过20°，每站的前后视线长度之差，对三等观测不宜超过30m，四等观测不宜超过50m。此外还需记录温度、湿度以及气压来做气象改正。

其次是《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009)对测量等级及其精度的要求：

在此规范中对相应等级变形监测精度要求更加严格，毕竟是高速铁路，具体如下表所示：

表6变形监测等级划分和精度要求

由表6可以看出，高速铁路规范在同等级下，精度要求更加苛刻。一般情况下采用二等，此时对全站仪和水准仪的要求如下：

A、水平位移监测：

（1）外业数据采集在夜间或阴天温度和大气环境较为稳定时进行，根据现场条件，选择单测站极坐标法（如图2(a)）、双测站极坐标法（如图2(b)）、自由设站法（如图3）或上述方法结合的方式进行观测。监测点测量采用具有自动目标识别照准功能的徕卡测量机器人TS30，平面位移监测点采用强制对中并安置Leica公司的GPR121进口钢化精密棱镜。

（2）位移监测点测量的方向和距离观测执行表7、8中的要求。测距边的斜距进行气象和仪器常数改正。气压、气温的读取采用测量专用空盒气压表和干湿温度计进行实时读取，其中气压读数精确到0.5hPa，温度读数精确到0.2℃。

表7水平角观测技术要求

注：当观测方向的垂直角超过±3°的范围时，该方向2C互差可按相邻测回同方向进行比较，其值应满足表中一测回内2C互差的限值。

表8边长测量限差

（3）监测点的坐标初始值观测选择在夜间或阴天观测条件较好、温度较为稳定时进行，初始值的确定进行多次观测取平均值，确保准确可靠。

（4）若一站观测时间过长，应重新观测。每一期次外业观测过程中，应准确记录好天气状况、温度、气压、湿度、风力、风向等信息。

B、沉降监测：

（1）沉降观测基准网应布设成附合水准路线形式。

（2）沉降观测基准网测量执行国家二等水准测量相关规定，具体要求见表9~12。

表9水准测量主要技术要求（m）

表10水准测量限差要求（mm）?

注：表中L为往返测程，附合或环线的水准路线长度，单位为km。

表