变形观测

变形观测

吴雄斌

湖北省地质局第六地质大队楚鹏公司 湖北省孝感市 432000

摘要：在当今日益发达的物质生活里随着工程建筑的修建，建构物的基础或地基承受的荷载不断增加，引起基础及其四周的地层发生变形。而建筑物本身因基础变形及其外部载荷与内部应力的作用，也要发生变形，其变形包括沉降，位移，这种变形在一定范围内，可看作是正常现象，一旦超过某一限度就会影响建筑物的正常使用，严重的还会危及建筑物的安全，给人们生活带来居多的不便，因此，为了建筑物的安全使用，在建筑物的施工和运行管理期间需要进行建筑物的变形观测，通过建筑物的变形观测所取得的数据，可分析和检测建筑物变形情况，当发生有异常变形时，可以及时分析原因，采取有效措施，以保证工程质量和安全生产，同时也为今后建筑物结构和地基基础合理的设计积累资料。

Abstract

In today's increasingly developed material life, with the construction of engineering buildings, the foundation of structures or the load borne by the foundation is constantly increasing, causing the deformation of the foundation and its surrounding strata. The building itself will also be deformed due to the foundation deformation and the external load and internal stress. The deformation includes settlement and displacement. This kind of deformation is within a certain range, which can be regarded as a normal phenomenon. Once it exceeds a certain limit, it will affect the normal use of the building, and seriously endanger the safety of the building and bring much inconvenience to people's lives. Therefore, for the safe use of the building, During the construction and operation management of the building, it is necessary to observe the deformation of the building. Through the data obtained from the observation of the deformation of the building, the deformation of the building can be analyzed and detected. When abnormal deformation occurs, the reason can be analyzed in time, and effective measures can be taken to ensure the engineering quality and safe production, and at the same time, data can be accumulated for the rational design of the building structure and foundation in the future.

关键词：水平位移；沉降观测

1变形观测首期工作

1.1作业依据及使用仪器

我们的作业依据是:按国家技术监督局中华人民共和国建设部联合发布的<<工程测量规范>>GB50026-93标准实施,使用国产南方NTS-325型全站仪配相应的棱镜和棱镜组,该仪器技术指标视距精度≤0.4%D；角度测量精度5"级；距离精度±（3mm+2ppm·D），最大的距离测量是1.6公里（在良好气象条件下），以及Trimble dini12型电子水准仪,该仪器是当今国外电子水准精度最高的一类，配一根条码水准尺它的精度每公里往返测量标准偏差是±1.00mm和国产DSC532型自动安平水准仪,倍率32倍，配一对三米水准木尺,它的精度每公里往返测量标准偏差±2.0mm,经检验,各项指标都符合规范要求，也符合本次工程测量的技术要求。

1.2基准点控制测量

首先到现场踏勘，发现地形条件不怎么好，稳固不变的场地几乎没有，只有几栋的小混房还能保留当中，老海堤的一边是海湾，另一边是每天吹填变化的现场工地，给布置基点带来一定的难度了；已知点的个数又少只有两个D1和D2，从D1出发，D2起确定方向作用，围着老海堤布局了点与点之间相互通视，并按照一定距离（附各点之间的距离表）的11个控制点，使它们形成了一条闭合的导线网，在6个小混房顶上分别布置了7个控制点W1，W2，W3，W11，W6，W5，W9，并在房顶上刻画方框涂上红油漆，在方框的中央钉上6公分的水泥钉，写上点号，一个控制点标记就完成了。在老海堤上做了两个点W4和HDP19，在施工区做了一个点W0，它们只起作导线的眺点，日常工作中不用它的成果。在洪塘片山上用水泥浇灌了一个点W14，后来，因施工的原因，W5，W6，W14，W9，W0，5个点相继遭到彻底破坏了，这给以后检测工作中带来很大的不便。再想恢复起来是很困难的事，因为没有不变动的建筑物可以利用了，只好在HDP11点所在混房顶上有做了一个点W10，用极坐标的方法测出它的平面坐标成果。

各控制点相互之间的距离表

2变形观测

2.1观测点的布置

老海堤的沉降和水平位移这也是这次变形测量的主要工作任务了。我们以石浔村东溪河源头D标段管辖区的老海堤为起点，离洪塘片排洪闸向北104.167m处A标段管辖区的老海堤为末点，全长2.8公里布置了29个观测点：HDP1—HDP28，AD35号。在A标丙洲段的临时围堰处也布置了两个观测点HDP31，HDP32。监测一个多月的时间，因建造丙洲大桥，两个观测点遭到彻底破坏，就而停止检测了。各观测点都是用长12公分型号的水泥钢钉镶钉在老海堤横截面中央，并用水泥浇灌保护钢钉，钢钉头露出小水泥台4-6毫米，它也就是每次观测点的标记了，用钢钎刻上方框子涂上红油漆并刻上点号。而HDP31，32号点是用长1米的8公分的钢水管埋到临时围堰的横截面中央，并用水泥浇灌做个小平台，在小平台中央钉上长12公分型号的水泥钢钉，涂上红油漆写上点号。因施工的缘故有HDP3，6，7号点的钉头标记遭到破坏。

各个观测点之间的距离表

2.2沉降检测

沉降测量主要工作是先用水准仪定期在野外测量出老海堤上各观测点的高程，其次根据各观测点前后两次测出的高程数相减，所得的差值就是各观测点所在老海堤的沉降量，再用前次的累计沉降量相加这次的沉降量就得出该点的累计沉降量了。

每做一项工作程序之前都要检验下仪器的性能指标,这也是工作中的一项原则。开始，用Trimble dini12型电子水准仪。该台仪器本身的精度是高的，效核了水准尺的圆气泡和仪器前后读数是否准确。只要外面环境条件（风力，震动力，灰尘）影响不大和竖立水准尺时圆气泡对中，它的精度是完全可以达到要求的。然而，实际工作环境是达不到仪器设计工作环境要求，况且，施工区的震动力和灰尘是很大的，海边的风力比居民区风力大多了，这就给工作中带来很大的麻烦，在测量中仪器每次读数都有一定的差异，为了提高精度每次读数三次至五次，这后取个平均数，就是该点这终的读数。因某种原因，后来，开始用国产DSC532型自动安平水准仪进行测量，每一个循环测量之前，都要效核下仪器的i角情况和标尺的圆气泡情况。

2.3水平位移

从老海堤本身的形状是弯弯曲曲，不成一条规则的直线，再从老海堤所处的地形条件看一边是海湾，另一边是经常变动的施工区，想在离它不远处布设一条基点网，是很困难的一件事。只好用竹梯爬上小混房顶在控制点上摆设全站仪观测在观测点上摆设的机座站牌棱镜，用极坐标方法直接得出各个观测点坐标。因控制点与观测点的距离和全站仪有限的测距原因，把老海堤上31个观测点分为两条线路（1）W2架站W3定向，观测HDP1、HDP2、HDP3、HDP4、HDP5、HDP6、HDP7、HDP8、HDP9、HDP10、HDP11、HDP12、HDP13、HDP14、HDP15、HDP16、HDP17、HDP18、HDP19、HDP20；（2）W11架站W14定向，观测HDP21，HDP22，HDP23，HDP24，HDP25，HDP26，HDP27，HDP28，AD35，HDP31，HDP32。（附各观测点的坐标成果表）。后来，因建造丙洲大桥的原因，HDP31，32两个点遭到破坏，就停止了对两个点的检测了。

从老海堤所处的地形和北南走向、受力分析，它的东边是经常吹沙填高和来往的运载车辆及几万吨的沙子堆放区，西边是潮起潮落的海湾，两边的高差是3-5米，右边是承受外载力挤推面左边是悬空没有受任何力量的支撑抵挡，当右边的挤推力大于老海堤本身的自重时则老海堤水平位移的方向是靠西边的海湾位移了；它的走向如同高斯平面坐标系中X轴，把它看作是不变动的，也就是观测点坐标值中X值不变的，它的变动就只有高斯平面坐标系中Y轴值了，也就是观测点坐标值中Y值是变动的，再将前后两次观测的Y值相减得出的差值就是该它是上一次的累计沉降量加点的水平位移量了，还得计算出该点的累计位移量，上这次位移量的总和。

3变形观测结果及成果整理

通过为期10个月老海堤的变形检测，从各方面的数据来看，老海堤是安全稳固的，；只要人为的不要去破坏它，老海堤是可以保存到完整无缺的。老海堤最大的累计沉降量是B标段的HDP3号点-116.840mm,(附老海堤最终累计沉降量表)，其主要原因还是该点长期处在堆沙区当中，且堆沙量相当大，受到堆沙的向下的压力太大了，而且时间周期又长，远远超过了老海堤的自重，再加上在海湾边的加固护堤斜坡被卸沙船只撞击，严重破坏，就大大减低了自身抵御外来侵害的能力，稍微受到一点大于它自身力量的外来压力，就会向下沉降了，而且，该点的累计沉降量里也有因为该点标记的顶头子被铲沙车破坏，但不说明老海堤的沉降了5个毫米，只说明该点的累积沉降量增加了5个多毫米。HDP13号点水平位移也有-16mm.(向下沉降为-，向海湾方向位移为-)，这也说明堆沙对老海堤的变形是很有影响的，变形量的大小是和堆沙量，堆沙时间长短成正比的。

结论

变现观测是综合性测量工作,它要求仪器的精度比较高,人员的技术素质比较好,涉及面比较广.对老海堤承受的载荷没有有效的方法检测。通过10个月的变形观测工作中,我感到对测量有个更深的感性认识了,依现在的测量技术还感到刺手,还有待学习提高,提高测量精度是我们的测量工作者不懈的追求，我们将继续努力！

参考文献

[1].教材《测量学》.

[2].中华人民共和国国家标准GB50026-93<<工程测量规范>>.

[3].湖北机关事业单位技术等级岗位考核培训资料《测量测绘工》.

[4]. 中华人民共和国行业标准《城市测量规范》（CJJ 8-99）

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[7]. 《测绘产品检查验收规定》（CH1002-95）

[8]. 《测绘产品质量评定标准》（CH1003-95）