建筑物沉降与变形观测实用便携手册

1.沉降观测水准点的测设

（1）水准点的形式与埋设 沉降观测水准点的形式与埋设要求，一般与三、四等水准点相同。选择时根据现场的具体条件、沉降观测在时间上的要求等决定。通常可以在房屋或结构物上设置标志作为水准点，但这些房屋或结构物的沉降必须证明已经达到终止。一般情况下，可以利用工程施工时使用的水准点，作为沉降观测的水准基点。当场地为砂土或其他不利情况，应建造深埋水准点或专用水准点。

（2）水准点的布设 水准点的数目应尽量不少于3个；水准点应尽量与观测点接近，其距离不应超过100m；水准点应布设在受振区域以外的安全地点；水准点离开公路、铁路、地下管道和滑坡至少5m；避免埋设在低洼易积水处及松软土地带；冻土带水准点的埋设深度至少要在冰冻线下0.5m。

（3）沉降观测水准点高程的测定 沉降观测水准点的高程应根据厂区永久水准基点引测，采用二等水准测量的方法测定。往返测误差不得超过（n为测站数）或。如果沉降观测水准点与永久水准基点的距离超过2000m，则不必引测绝对标高，而采取假设高程。

（4）三、四等水准测量及观测的技术要求 三、四等水准测量及观测的主要技术要求见表1-15、表1-16。

表1-15 三、四等水准测量的主要技术要求

注：1.结点之间或结点与高级点之间，其路线的长度，不应大于表中规定的0.7倍。

2.L为往返测段、附合或环线的水准路线长度/km，n为测站数。

3.数字水准仪测量的技术要求和同等级的光学水准仪相同。

表1-16 三、四等水准观测的主要技术要求

注：1.三、四等水准线采用变动仪器高度观测单面水准尺时，所测两次高差较差，应与黑、红面所测高差之差的要求相同。

2.数字水准仪观测，不受基、辅分划或黑、红面读数较差指标的限制，但测站两次观测的高差较差，应满足表中相应等级基、辅分划或黑、红面所测高差较差的限值。

2.沉降观测点的布设

根据《建筑变形测量规范》（JGJ 8—2007）的要求，沉降观测点应布设在能全面反映建筑物地基变形特征的点位，砌筑小阴井加以保护。沉降点宜选在下列位置：

1）建筑物的四角、大转角及沿外墙每10～15m处或每隔2～3根柱基上。

2）高低层建筑物、新旧建筑物、纵横墙等交接处的两侧，不同地质条件、不同荷载分布、不同基础类型、不同基础埋深、不同上部结构、建筑裂缝、后浇带、沉降缝和伸缩缝的两侧，人工地基与天然地基接壤处及填挖方分界处。

3）宽度大于或等于15m，或宽度小于15m但地质条件复杂以及膨胀土地区的建筑物的承重内隔（纵）墙设内墙点，以及框架、框剪、框筒、筒中筒结构体系的楼、电梯井和中心筒处。

4）筏基、箱基的四角和中部位置处。

5）多层砌体房屋纵墙间距6～10m横墙对应墙端处。

6）框架结构建筑的每个或部分柱基上或沿纵横墙轴线上，以及可能产生较大不均匀沉降的相邻柱基处。

7）高层建筑横向和纵向两个方向对应末端处。

8）邻近堆置重物处、受震动有显著影响的部位及基础下的暗滨（沟）处。

9）重型设备基础和动力设备基础的四角、基础形式或埋深改变处以及地质条件变化处两侧。

10）对于电视塔、烟囱、水塔、油罐、炼油塔、高炉等高耸构筑物，应设在沿周边在与基础轴线相交的对称位置上，点数不少于4个。

3.建筑物的沉降观测

（1）沉降变形监测的精度要求 沉降观测的测量，应使用精密水准仪，优先采用精密水准仪DSZ05或DS05，具有测微装置的，最低使用DS1水准仪。视线长度宜为20～30m，视线高度不宜低于0.5m，宜采用闭合法消除误差。观测时，仪器应避免安置在有空气压缩机、搅拌机、卷扬机等振动影响的范围内，塔式起重机等施工机械附近不宜设站。

（2）沉降观测的周期和时间

1）初测。建（构）筑物的沉降观测对时间有严格的限制条件，特别是首次观测必须按时进行，否则整个观测得不到完整的观测意义。初测应增加观测，以提高初始值的可靠性。

2）施工阶段的沉降观测。应依据施测方案随施工进度及时进行。

重要建筑可在基础完工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。观测次数与时间应视地基与加荷情况而定。民用建筑可每加高1～2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、砌筑墙体和设备安装等）分别进行观测。如建筑物均匀增高，应至少在每增加荷载的25%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2～3个月观测一次；封顶后1～2月观测一次；竣工后观测周期，根据建筑物的稳定情况确定。

特别需要指出：沉降速度≥2.0mm/d应停止施工，分析原因，采取措施。沉降速度≥1.0mm/d应减缓加载速度并增加观测次数。

3）建筑物使用阶段的观测。观测次数应视地基土类型和沉降速度快慢而定。一般在第一年观测3～4次，第二年2～3次，第三年后每年一次，直至稳定为止。观测的期限一般规定如下：砂土地基2年，膨胀土地基3年，黏土地基5年，软土地基10年。若沉降速度小于0.01mm/d，根据沉降曲线分析，认为已经稳定，可以停止观测。

4）对于荷载突然增加，基础四周大量积水，长时间连续降水等情况，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，应立即逐日或2～3d一次的连续观测。

（3）沉降观测的精度及成果整理

1）沉降观测的精度。仪器在每一测站观测完前视各点以后，再回视后视点，两次读数之差，即沉降观测点相对于后视点高差测定的允许偏差，一般为±2mm，大型及重要建筑为±1mm。

2）沉降观测成果整理

①每次观测结束后，要检查记录计算是否正确，精度是否合格，若误差超过允许偏差，应重新观测，然后进行误差分配，并将观测高程列入沉降观测成果表中，计算相邻两次观测的沉降量，并注明观测日期和荷重情况。为了更清楚地表示沉降、时间、荷重之间的相互关系，还要画出每一观测点的时间与沉降量的关系曲线及时间与荷重的关系曲线。

②建（构）筑物竣工验收地基变形要求以沉降速度（即沉降量与时间的关系曲线）判定，曲线应逐步收敛，曲线的斜率应逐渐减少或趋向于零，最后一次观测的沉降速度应符合表1-17的规定。

表1-17 竣工验收最后一次观测的沉降速度允许值

③工程竣工观测资料整理，工程竣工时，应提交下列有关沉降观测资料：(www.xing528.com)

沉降观测成果表；沉降观测点平面布置图；沉降量—时间—沉降速度（s-t-v）曲线图；沉降量—时间—荷载（或加载楼层数）曲线图；建筑物等沉降曲线图（如观测点数量较少，可以不提交）；沉降观测技术报告；观测工作方案。

4.沉降观测常见问题处理

在沉降观测工作中常遇到一些矛盾现象，并从沉降与时间关系曲线上表现出来。对于这些问题，必须分析产生的原因，予以合理地处理。沉降观测常见问题分析及处理措施见表1-18。

表1-18 沉降观测常见问题分析及处理措施

5.建筑物变形与裂缝观测

（1）倾斜观测

1）倾斜观测常用垂准测量方法进行。即在待观测建筑物上设置上、下两点或上、中、下三点标志作为观测点，各点应位于同一垂直视准面内。如图1-7所示，M、N为观测点。如果建筑物发生倾斜，以ΔB表示N′、N之间的水平距离，ΔB即为建筑物的倾斜值。若以H表示其高度，则倾斜度为：

i=ΔB/H

2）高层建筑物的倾斜观测，必须分别在互成垂直的两个方向上进行。用尺子量出在X、Y墙面的偏移值ΔB、ΔA，然后用矢量相加的方法，计算出该建筑物的总偏移值ΔD，即：；根据总偏移值ΔD和建筑物的高度H即可计算出其倾斜度i。

图1-7 一般建筑物的倾斜观测

i=ΔD/H

3）圆形建（构）筑物主体的倾斜观测。圆形建（构）筑物的倾斜观测采用垂准测量的方法，是在互相垂直的两个方向上，测定其顶部中心对底部中心的偏移值。

如图1-8所示，用望远镜将烟囱顶部边缘两点A、A′及底部边缘两点B、B′分别投到标尺上，得读数为y₁、y₁′及y₂、y₂′。烟囱顶部中心O对底部中心O′在y方向上的偏移值Δy为：

图1-8 圆形建（构）筑物主体的倾斜观测

用同样的方法，可测得在x方向上，顶部中心O的偏移值Δx为：

用矢量相加的方法，计算出顶部中心O对底部中心O′的总偏移值ΔD，即：

根据总偏移值ΔD和圆形建（构）筑物的高度H即可计算出其倾斜度i。另外，亦可采用激光铅垂仪或悬吊锤球的方法，直接测定建（构）筑物的倾斜量。

4）建筑物基础倾斜观测（图1-9）

图1-9 基础倾斜观测

①建筑物的基础倾斜观测一般采用精密水准测量的方法，定期测出基础两端点的沉降量差值Δh，再根据两点间的距离L，即可计算出基础的倾斜度（图1-9a）：

②对整体刚度较好的建筑物的倾斜观测，亦可采用基础沉降量差值，推算主体偏移值。用精密水准测量测定建筑物基础两端点的沉降量差值Δh，再根据建筑物的宽度L和高度H，推算出该建筑物主体的偏移值ΔD（图1-9b），即：

多层和高层建筑的整体倾斜允许值见表1-19。

表1-19 多层和高层建筑的整体倾斜允许值

注：倾斜指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值。H指室外地面起算的建筑物高度/m。

（2）位移观测 根据平面控制点测定建筑物的平面位置随时间而移动的大小及方向，称为位移观测。位移观测首先要在建筑物附近埋设测量控制点，再在建筑物上设置位移观测点。位移观测的方法有以下两种：基准线法和角度前方交会法。

1）基准线法。某些建筑物只要求测定某特定方向上的位移量，如大坝在水压力方向上的位移量，这种情况可采用基准线法进行水平位移观测。观测点与控制点应位于同一直线上，控制点至少须埋设三个，控制点之间的距离及观测点与相邻的控制点间的距离要大于30m，以保证测量的精度。控制点必须埋设牢固稳定的标桩，每次观测前，对所使用的控制点应进行检查，以防止其变化。建筑物上的观测点标志要牢固、明显。

2）角度前方交会法。如图1-10所示，A、B、C为控制点，M为观测点。采用测角法进行观测，设第一次在A点所测角度为β₁，第二次测得角度为β₂，两次观测角度的差数Δβ=β₂-β₁，则建筑物之位移值：

图1-10 位移观测

位移测量的允许偏差为±3mm，进行重复观测评定。

（3）裂缝观测 建筑物发现裂缝，除了要增加沉降观测的次数外，应立即进行裂缝变化的观测。为了观测裂缝的发展情况，要在裂缝处设置观测标志。设置标志的基本要求是，当裂缝开展时标志能相应的开裂或变化，正确地反映建筑物裂缝发展情况。其形式有石膏板标志、镀锌薄钢片标志、金属棒标志。