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建筑物变形监测的精度设计分析解析


1 2 10
1 2 5~10
土坝的运营期间
5
3~5
高层建筑的划分标准 1、高层建筑:8-19层,高度小于60米 2、超高层建筑:大于或等于20层,高度大于60米
表2-3建筑物的地基允许变形值
允许变形值 变形特征 中低压缩性土 高压缩性土
工业与民用建筑相邻柱基的沉降差 ①框架结构 ②砖石墙填充的边排柱 ③当基础不均匀沉降时产生附加应力的结构 砌体承重结构基础的局部倾斜 ≤24 24< 多层和高层建筑基础的倾斜 60< ≤100 0.002 0.0015 0.008 0.006 0.005 0.004 0.003 0.002 ≤60
精度,应在lmm以内。特种工程设备(例如高能加速器,大型天线),
要求变形观测的精度高达0.1mm。 拦河大坝是一类典型的工程建筑物,变形观测的精度要求概括在表2-
2(大坝变形观测典型精度)中。滑坡变形测定精度一般在10~50mm之
间。
大坝变形观测典型精度
观测内容 沉陷量( ) 水平位移( )
岩基上的混凝土坝 压缩土上的混凝土坝 土坝的施工期间
0.002 0.0007 0.005 0.002
0.003 0.001 0.005 0.0结构基础的倾斜 50< 100< 150< 200< ≤50 ≤100 ≤150 ≤200 ≤250
(一)按允许变形值求观测中误差
变形测量工程采用表2-1中哪个等级,须通过建筑物的允许变形值(表23 )推算求得。建筑物的允许变形值,一般由建筑工程规范中规定或由 设计单位提出。
第二章 变形观测方案设计
重要工程建筑物,从施工到竣工,以及竣工后整个运营期间都可能要 不断地或周期性地监测建筑物的变形情况。一般来说,由于各种因素 的影响,工程建筑物及其设备在其运营过程中都会产生变形,在一定 的限度之内,变形可以认为是正常的现象,但如果这种变形超过了规 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,造成生命财产的巨大损失。不同的工程建筑物需不同的观测方案。 变形观测方案设计主要包括:监测项目和目的;监测网的设计;监测 点布置;变形监测方法;使用工具(检验);观测精度;观测周期;
这样,由稳定的基准点和工作基点组成了首级变形监测网。由于工作基点离观测点 较近,可能在变形区内(不稳定),其位移量是通过对整个监测网的重复观测来确定。 由工作基点对观测点观测,测得观测点相对于工作基点的位移量,再根据工作基点 相对于基准点的位移量来修正观测点的位移值。 当监测网中的两种控制点不需要区分时,统称为基准点。 工作基点独立称呼时,说明该点可能不稳定。
观测点的高程中误差为:m1=m2=2.5/1.414=1.8mm
由表2-1可查得变形点的观测,取垂直位移观测为三等精度是适宜的。
[例1.2]某框架结构,地基为高压缩性土,相邻两沉降观测点距离8米,求观测点的 高程测量中误差。 由表2-3查得相邻观测点的差异沉降量的允许值:
H允 0.003 l 0.003 8 24mm
一等 二等 三等
四等
±2.0
±1.0
变形测量的等级划分及精度要求
对于同类工程建筑物,根据其结构、形状不同,要求的精度也有差异。 即使同一建筑物,不同部位的精度要求也不同。普通的工业与民用建 筑,变形观测的主要内容是基础沉陷和建筑物本身的倾斜。一般来讲, 对于有连续生产线的大型车间(钢结构、钢筋混凝土结构的建筑物), 通常要求观测工作能反映出2mm的沉陷量,因此,对于观测点高程的
水平位移监测网主要技术要求
视准线法:观测精度要求
用视准线法校测工作基点、观测增设的工作基点或混凝土建筑物上的位移 标点时,容许误差应不大于2mm(取二倍中误差)。用视准线法观测土工建筑 物上的位移标点时,各测回的允许误差应不大于4mm(取二倍中误差)。 在已定的上述允许误差的情况下,各测点所需的测回数与距离有关,适当 规定或试验确定测回数。 注意的问题:1、检验经纬仪垂直轴倾斜误差。当垂直角超出3度时,应进 行垂直轴倾斜修正 2、观测点偏离基准线的距离不应大于2cm ;点间距土坝小于50米,砼每段 应有一个横断面点。
50mm是1、2两观测点沉降允许差值,取允许值的1/20,则沉降差值的中误差:
m差异
1 50 H 差 2.5mm 20 20
H1和H2分别是两点两次观测高程,
H差 H 2 H1
求得两个观测点高程中误差 :
2 m差异2 m12 m2
2 m12 m2 0.5m差异2
重大项目:监测网的优化设计。
§2-1 变形监测网的布设
一、监测点的布设
观测点设在被观测的目标上,为对观测点实施观测还需建立基准点。
基准点分为稳定的基准点和工作基点。 埋设在变形影响范围以外或基岩上的稳定不动的测量控制点为基准点; 基准点如果离被观测目标较远,工作不方便,观测误差大,埋近了,又 不稳定,所以一般采用两级控制。使用时需对基准点进行稳定性检验。 将设在离观测点较近的基准点称为工作基点。
差异沉降观测值中误差取0.1倍允许值,则:
[例1.1]某大楼高90m,箱形基础长L1=35m,宽L2=25m,求沉陷观测点高程 中误差。查表2-3多层和高层建筑基础的倾斜允许变形值:
H12 0.002
由下式计算得出: H12
H 2 H1 L
式中,H1、H2分别为1、2点的沉陷值;L为1、2两点平距。
则沉降值之差: H差:H差 H2 H1 H12 L 0.002 25 50mm
观测内容 沉陷量( ) 水平位移( )
岩基上的混凝土坝 压缩土上的混凝土坝 土坝的施工期间
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土坝的运营期间
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变形测量的等级划分及精度要求 P3(工程测量规范)
变形测量等级 垂直位移测量 相邻变形点的 高 变形点的高程中误差 差中误差( ) ( ) ±0.3 ±0.5 ±1.0 ±0.1 ±0.3 ±0.5 水平位移测量 变形点的点位移中误差 ( ) ±1.5 ±3.0 ±6.0 ±12.0
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