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中图分类号：TU19 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2008）1010114－01
震区建筑物受外力作用特别明显，因此应加强变形观测工作。内容包括沉降、倾斜、位移、挠曲、等变形观测项目。其目的是监视建筑物在施工过程中或竣工后，受外力影响和其它因素干扰投入使用中的安全情况；研究变形的原因和规律，以改进设计理论和施工方法，及时采取补救措施。
一、加强变形观测必须先做好测量放线工作
测量放线贯穿于整个建筑施工的全过程，放样精度对建筑工程质量和施工进度都起着十分重要的作用，测量放样的成果，必须做到准确无误。因各施工部门都要依据所测量的点线去施工，放线一旦有误，必将使开挖、打桩、立模、钢筋绑扎以及混凝土等作业处于不正确的设计位置，造成施工错误，增加变形观测的难度。施工放样的成果通常是即刻（或数小时后）交付使用，往往不能等待再去检查成果的正确性。这就要求放样作业人员在作业中处处要有自我校核条件，以便及时发现错误，及时纠正。现把校核条件归纳如下：
（一）主要轴线点的放样
应用单三角形法（有三角和的检查）、三点前方交会法（两组坐标校核）、三边测距交会法等，严禁用二点测角交会法测定轴线点位。
（二）工程轮廓点的放样
(1)用测角前方交会定点，必须用三个方向，第三方向作为校核。(2)用测角后方交会定点，必须观测四个已知方向，由四组坐标作为校核条件。(3)不论采用什么方法放样建筑物轮廓点，都就在放样定点后，在现场丈量相邻轮廓点的间距，并与理论值比较，以便发现粗差。(4)采用光电测距极坐标法放样定点时，如现场只需放样一个点时，亦应设计另一点的放样数据，在现场同时测放第二点，以便丈量两点间的设计间距以作校核。(5)如果是规则图形的精密放样点，应该在施工现场检查放样点相互之间的几何关系。例如：要测放四边形时，应丈量其对角线的长度等，以便校核。(6)当采用光电测距仪放样三角高程时，必须进行往返观测。用水准仪放样高程时也应如此。(7)当用经纬仪代替水准仪放样高程时，必须使用正、倒镜，以便检查标尺读数的正确性。
（三）用方向法（包括极坐档法）放样
（1）仪器在测站定向时，必须后视两个已知方向，以观察方位角的符合情况。（2）在比较简单、精度要求不高的放样中，一般应做到：水平角观测－测回。在需要高程或作倾斜改正时，天顶距应至少观测－测回，杜绝在放样中只作半测回无校核条件的做法。
二、放样开工后首先要做好基坑回弹测量
在基坑开挖期，测出事先埋设在基底面上的观测点，由于基坑开挖引起的高程变化。开挖前和开挖后两次的高程差为基坑的总回弹量。
三、地基分层沉降测量
测出埋设在不同土层上的观测点因外力作用和荷载增加而引起的高程变化，以求得各土层的沉降量和受压层的最大深度。
四、建筑物的沉降测量
测出建筑物或基础上的观测点，因外力作用和因地基发生变化所引起的高程差异，比较不同周期的观测值即得沉降量。
以上内容都属于以垂直位移为主的变形观测，其方法是首先按建筑场地地形、地质条件和对变形观测的精度要求，合理布设变形控制网点。在建筑物附近比较稳固的位置埋设工作基点，直接用以测定建筑物上的观测点的位移，尽可能在变形影响以外的稳固位置埋设基准点，用以检核工作基点本身的稳固性。工作基点与基准点一般都组成网形，用精密水准测量的方法来施测和检验。高程变化值的测定通常采用精密水准方法，也可用液体静力水准仪、气泡倾斜仪、电子水准器等进行测量。
五、建筑物上部变形观测
（一）倾斜观测
测定建筑物顶部由于地基有差异沉降或受外力作用而产生的垂直偏差。通常在顶部和墙基设置观测点，定期观测其相对位移值，也可直接观测顶部中心点相对于底部中心点的位移值，然后推算建筑物的倾斜度。
（二）位移观测
测定建筑物因受侧向荷载的影响而产生的水平位移量，观测点的建立视工程情况和位移的方向而定。
（三）裂缝观测
测出建筑物因基础有局部不均匀沉降而使墙体出现的裂缝。一般在裂缝两侧设置观测标志，定期观测其位置变化，以取得裂缝的大小和走向等资料。
（四）挠度观测
测定建筑物受力后产生的挠曲程度。一般测定设置在建筑物垂直面内不同高度观测点相对于底点的水平位移值。
（五）摆动和转动观测
测定高层建筑物和高耸构筑物在地震、等外力作用下的摆动量和扭曲程度。
上述内容多属于以水平位移为主的变形观测，其方法除在稳定地区建立变形控制网，检验工作基点或基准点的稳固性外，通常使用测角前方交会法、经纬仪投影法、观测水平角法、激光准直法和垂线观测法等，来定期测定观测点的位置变化。对于特定方向的水平位移，还可用视准线法和引张线法进行观测。近年来，开始应用的近景摄影测量方法，对于测定地基基础与建筑物沉降、建筑物倾斜、测求裂缝参数、模型变形状态参数，以及建筑机械构件变形的检验等方面都有一定的效果。近景摄影测量通常使用摄影经纬仪、普通摄影机或高速摄影机，按正直、等偏、交向等摄影方式，可在一定时间段或瞬间连续记录建筑物和试验模型的大量点位变形信息。并使用立体坐标量测仪、电子计算机、精密立体测图仪或解析测图仪，按解析法或模拟解析法，测定观测点随时间所产生的二维或三维相对变形量。所摄得的图片，作为档案资料还可在其他任何时候进行检核量测。
六、变形观测的数据处理与分析
首先，将观测成果进行初步整理，再以时间或荷载为横坐标，以累计变形量为纵坐标，绘制各种变形过程线，以便初步了解变形的幅度、趋势和建筑物的安全情况。其次，要对观测资料进行归纳和分析。通常采用回归分析的方法，先选择合适的拟合方法，再按最小二乘法与统计检验的原理求得回归方程，从而找出变形的规律性。由此方程即可根据各个自变量来推求所需因变量，以推算、预报今后的变形情况，研究应采取的措施。对于基准点、工作基点和观测点稳固性的检验，在有固定的起算点时，用统计检验的方法，根据定期重复观测的结果，用最小二乘法计算各点的离差矢量,进行检验，以判断水准点高程的变化是由于水准点的升降还是由于观测的误差所引起。在没有固定的起算点时，采用秩亏平差方法计算各点的位移值，根据定期重复观测成果，判断其稳定性。
变形控制网的布设，已在研究应用优化设计的理论和方法；观测方法除了沿用一些行之有效的传统观测仪器和方法外，将逐步应用全能激光测量仪、自动垂直仪、电子测斜仪、位移摄影探索器等光电、电子仪器和摄影测量技术，使测量过程日趋自动化；观测数据的处理，已广泛应用数理统计的方法来检验点位的稳定性，由单一变量统计分析发展到多变量动态的定性定量统计分析，对震区建筑物的安全将提供更可靠的预测与预报。
震区建筑物受外力作用特别明显，因此应加强变形观测工作。内容包括沉降、倾斜、位移、挠曲、等变形观测项目。其目的是监视建筑物在施工过程中或竣工后，受外力影响和其它因素干扰投入使用中的安全情况；研究变形的原因和规律，以改进设计理论和施工方法，及时采取补救措施。
一、加强变形观测必须先做好测量放线工作
测量放线贯穿于整个建筑施工的全过程，放样精度对建筑工程质量和施工进度都起着十分重要的作用，测量放样的成果，必须做到准确无误。因各施工部门都要依据所测量的点线去施工，放线一旦有误，必将使开挖、打桩、立模、钢筋绑扎以及混凝土等作业处于不正确的设计位置，造成施工错误，增加变形观测的难度。施工放样的成果通常是即刻（或数小时后）交付使用，往往不能等待再去检查成果的正确性。这就要求放样作业人员在作业中处处要有自我校核条件，以便及时发现错误，及时纠正。现把校核条件归纳如下：
（一）主要轴线点的放样
应用单三角形法（有三角和的检查）、三点前方交会法（两组坐标校核）、三边测距交会法等，严禁用二点测角交会法测定轴线点位。
（二）工程轮廓点的放样
(1)用测角前方交会定点，必须用三个方向，第三方向作为校核。(2)用测角后方交会定点，必须观测四个已知方向，由四组坐标作为校核条件。(3)不论采用什么方法放样建筑物轮廓点，都就在放样定点后，在现场丈量相邻轮廓点的间距，并与理论值比较，以便发现粗差。(4)采用光电测距极坐标法放样定点时，如现场只需放样一个点时，亦应设计另一点的放样数据，在现场同时测放第二点，以便丈量两点间的设计间距以作校核。(5)如果是规则图形的精密放样点，应该在施工现场检查放样点相互之间的几何关系。例如：要测放四边形时，应丈量其对角线的长度等，以便校核。(6)当采用光电测距仪放样三角高程时，必须进行往返观测。用水准仪放样高程时也应如此。(7)当用经纬仪代替水准仪放样高程时，必须使用正、倒镜，以便检查标尺读数的正确性。
（三）用方向法（包括极坐档法）放样
（1）仪器在测站定向时，必须后视两个已知方向，以观察方位角的符合情况。（2）在比较简单、精度要求不高的放样中，一般应做到：水平角观测－测回。在需要高程或作倾斜改正时，天顶距应至少观测－测回，杜绝在放样中只作半测回无校核条件的做法。
二、放样开工后首先要做好基坑回弹测量
在基坑开挖期，测出事先埋设在基底面上的观测点，由于基坑开挖引起的高程变化。开挖前和开挖后两次的高程差为基坑的总回弹量。
三、地基分层沉降测量
测出埋设在不同土层上的观测点因外力作用和荷载增加而引起的高程变化，以求得各土层的沉降量和受压层的最大深度。
四、建筑物的沉降测量
测出建筑物或基础上的观测点，因外力作用和因地基发生变化所引起的高程差异，比较不同周期的观测值即得沉降量。
以上内容都属于以垂直位移为主的变形观测，其方法是首先按建筑场地地形、地质条件和对变形观测的精度要求，合理布设变形控制网点。在建筑物附近比较稳固的位置埋设工作基点，直接用以测定建筑物上的观测点的位移，尽可能在变形影响以外的稳固位置埋设基准点，用以检核工作基点本身的稳固性。工作基点与基准点一般都组成网形，用精密水准测量的方法来施测和检验。高程变化值的测定通常采用精密水准方法，也可用液体静力水准仪、气泡倾斜仪、电子水准器等进行测量。
五、建筑物上部变形观测
（一）倾斜观测
测定建筑物顶部由于地基有差异沉降或受外力作用而产生的垂直偏差。通常在顶部和墙基设置观测点，定期观测其相对位移值，也可直接观测顶部中心点相对于底部中心点的位移值，然后推算建筑物的倾斜度。
（二）位移观测
测定建筑物因受侧向荷载的影响而产生的水平位移量，观测点的建立视工程情况和位移的方向而定。
（三）裂缝观测
测出建筑物因基础有局部不均匀沉降而使墙体出现的裂缝。一般在裂缝两侧设置观测标志，定期观测其位置变化，以取得裂缝的大小和走向等资料。
（四）挠度观测
测定建筑物受力后产生的挠曲程度。一般测定设置在建筑物垂直面内不同高度观测点相对于底点的水平位移值。
（五）摆动和转动观测
测定高层建筑物和高耸构筑物在地震、等外力作用下的摆动量和扭曲程度。
上述内容多属于以水平位移为主的变形观测，其方法除在稳定地区建立变形控制网，检验工作基点或基准点的稳固性外，通常使用测角前方交会法、经纬仪投影法、观测水平角法、激光准直法和垂线观测法等，来定期测定观测点的位置变化。对于特定方向的水平位移，还可用视准线法和引张线法进行观测。近年来，开始应用的近景摄影测量方法，对于测定地基基础与建筑物沉降、建筑物倾斜、测求裂缝参数、模型变形状态参数，以及建筑机械构件变形的检验等方面都有一定的效果。近景摄影测量通常使用摄影经纬仪、普通摄影机或高速摄影机，按正直、等偏、交向等摄影方式，可在一定时间段或瞬间连续记录建筑物和试验模型的大量点位变形信息。并使用立体坐标量测仪、电子计算机、精密立体测图仪或解析测图仪，按解析法或模拟解析法，测定观测点随时间所产生的二维或三维相对变形量。所摄得的图片，作为档案资料还可在其他任何时候进行检核量测。
六、变形观测的数据处理与分析
首先，将观测成果进行初步整理，再以时间或荷载为横坐标，以累计变形量为纵坐标，绘制各种变形过程线，以便初步了解变形的幅度、趋势和建筑物的安全情况。其次，要对观测资料进行归纳和分析。通常采用回归分析的方法，先选择合适的拟合方法，再按最小二乘法与统计检验的原理求得回归方程，从而找出变形的规律性。由此方程即可根据各个自变量来推求所需因变量，以推算、预报今后的变形情况，研究应采取的措施。对于基准点、工作基点和观测点稳固性的检验，在有固定的起算点时，用统计检验的方法，根据定期重复观测的结果，用最小二乘法计算各点的离差矢量,进行检验，以判断水准点高程的变化是由于水准点的升降还是由于观测的误差所引起。在没有固定的起算点时，采用秩亏平差方法计算各点的位移值，根据定期重复观测成果，判断其稳定性。
变形控制网的布设，已在研究应用优化设计的理论和方法；观测方法除了沿用一些行之有效的传统观测仪器和方法外，将逐步应用全能激光测量仪、自动垂直仪、电子测斜仪、位移摄影探索器等光电、电子仪器和摄影测量技术，使测量过程日趋自动化；观测数据的处理，已广泛应用数理统计的方法来检验点位的稳定性，由单一变量统计分析发展到多变量动态的定性定量统计分析，对震区建筑物的安全将提供更可靠的预测与预报。