工程測量與監理專業畢業設計大綱

第一章 工程概況及觀測點位設置

1.1 工程概況

本次畢業設計的內容是我校第二實訓樓的沉降觀測。xx軟件職業學院位於學院南半部中心位置，由金橋集團股份有限公司承建，建築面積8000平方米，框架結構，建築高度27米，位於立德路南段。該工程設計先進，構思獨特、結構複雜、積極採用新技術、新工藝，實現了節能降耗、優質施工。根據設計要求該建築在施工過程及運營期間需要進行沉降觀測，直至無沉降爲止。我校第二實訓樓於XX年6月建成，至現在已有二年半，所以本次觀測屬於建築物落成後運營期間的沉降變形觀測。

1.2 變形觀測點的佈設

建築物確定需要進行沉降觀測之後，在工程開工之初，應根據設計圖紙的安排做好沉降觀測策劃工作、制定沉降觀測方案，對於符合條件的應委託有資質的單位觀測，適時埋設觀測點。

(一)、沉降觀測點佈設原則

沉降觀測點是固定在待觀測對象上的測量標誌，應牢固地與待觀測對象結合在一起，便於觀測，並儘量保證在整個沉降觀測期間不受損壞。爲了能夠反映出建（構）築物的準確沉降情況，沉降觀測點要埋設在最能反映沉降特徵且便於觀測的位置。一般要求建築物上設置的沉降觀測點縱橫向要對稱，且相鄰點之間間距以15-30米爲宜，均勻地分佈在建築物的周圍。通常情況下，建築物設計圖紙上有專門的沉降觀測點佈置圖。此外，埋設的沉降觀測點要符合各施工階段的觀測要求，特別要考慮到裝修裝飾階段，是否會因牆或柱飾面施工而破壞或掩蓋住觀測點，不能連續觀測而失去觀測意義。

觀測基準點應設在基坑工程影響範圍以外，一般不小於30-50米且數量不應少於兩個。

觀測點的佈設是沉降觀測工作中一個很重要的環節，它直接影響觀測數據能否真實地反映出建築物的整體沉降趨勢及局部沉降特點。

(二)、點位選擇及埋設要求

根據《建築物沉降觀測方法》dgj32/j18-XX和《建築變形測量規範》jgj8-XX的要求，沉降觀測點應佈設在能全面反映建築物地基變形特徵的點位，砌築小陰井加以保護，宜選在下列位置：

a、建築物的四角、大轉角及沿外牆每10~15m處或每隔2～3根柱基上；

b、高低層建築物、新舊建築物、縱橫牆等交接處的兩側，不同地質條件、不同荷載分佈、不同基礎類型、不同基礎埋深、不同上部結構、建築裂縫、後澆帶、沉降縫和伸縮縫的兩側，人工地基與天然地基接壤處及填挖方分界處；

c、寬度大於或等於15米，或寬度小於15米但地質條件複雜以及膨脹土地區的建築物的承重內隔（縱）牆設內牆點，以及框架、框剪、框筒、筒中筒結構體系的樓、電梯井和中心筒處；

d、筏基、箱基的四角和中部位置處；

e、多層砌體房屋縱牆間距6-10米橫牆對應牆端處；

f、框架結構建築的每個或部分柱基上或沿縱橫牆軸線上，以及可能產生較大不均勻沉降的相鄰柱基處；

g、高層建築橫向和縱向兩個方向對應盡端處；

h、鄰近堆置重物處、受振動有顯著影響的部位及基礎下的暗濱（溝）處；

i、重型設備基礎和動力設備基礎的四角、基礎形式或埋深改變處以及地質條件變化處兩側；

j、對於電視塔、煙囪、水塔、油罐、煉油塔、高爐等高聳構築物，應設在沿周邊在與基礎軸線相交的對稱位置上，點數不少於4個。

總之，觀測點應設在能表示出沉降特徵的點。

如圖3-1所示（圖示長度單位爲mm），沉降觀測點可用角鋼預埋在牆內；如是鋼結構，則可將角鋼焊在鋼柱上；對建築物平面部位的觀測點，可以將大於φ20 mm的鉚釘用1：2砂漿澆築在建築物上。而對於地面沉降觀測點，則需要在地面埋設相應的標石。

在施工期間，經常會遇到沉降觀測點被毀，爲此一方面可以適當地加密沉降觀測點，對重要的位置如建築物的四角可佈置雙點。另一方面觀測人員應經常注意觀測點變動情況，如有損壞及時設置新的觀測點。

(三)、 第二實訓樓沉降觀測點的佈設情況

我校第二實訓樓爲矩形狀，分別在南北兩側各均勻埋設有3個沉降觀測點，相鄰觀測點間隔30米左右，且均位於主要承重部位。這樣的點位佈設可以及便於觀測，又能夠反映整棟樓各部位的沉降情況。沉降觀測標誌所用的是內置式預埋標誌，位於牆體內部，觀測時可用螺栓將其引出，這樣一方面起到保護標誌防止侵蝕的作用，另一方面也便於保持建築物整體的美觀。

第二章 作業方法和技術標準

2.1沉降觀測自始至終要遵循“五定”原則

沉降觀測的基準點、工作基點和被觀測物上的沉降觀測點、

點位要穩定。

所有儀器、設備要穩定。

觀測人員要穩定。

觀測時的環境基本一致。

觀測路線、鏡位、程序和方法要固定。

以上措施在客觀上儘量減少觀測誤差的不定性，使所測得的結果

具有統一的趨向性，

保證各次複測結果與首次觀測的結果可比性更一

致，使所觀測的沉降量更真實。

2.2 基準點的設置

沉降觀測是根據基準點進行的，因此要求基準點的位置在整個變形觀測期間穩定不變。爲保證基準點高程的正確性和便於相互檢核，佈設基準點數目應不少於三個並構成基準網。埋設地點應保證有足夠的穩定性，設置在受壓、受震範圍以外，離開鐵路、公路和地下管道至少5m。冰凍地區埋設深度要低於冰凍線0.5m。爲了觀測方便及提高觀測精度，基準點距觀測點不要太遠，一般應在 100m 範圍以內；否則，還應佈設工作基點。基準點在開工前埋設並精確測出高程。

變形觀測開始前，應根據變形類型、測量目的、任務要求以及測區條件等進行變形觀測方案的設計。變形觀測方案編制前，應對觀測對象的設計圖紙和現場情況進行充分的瞭解和研究，多方案精度估算和技術經濟分析比較後擇優選取。

變形觀測方案的內容，一般包括：觀測任務及目的、觀測的技術標準、觀測點的佈設、作業方法、觀測週期和觀測期限等。變形觀測的週期應以能反映所測變形的變化過程且不遺漏其變化時刻爲原則，根據單位時間內變形量的大小及外界因素影響確定。當觀測中發現變形異常時，應及時增加觀測次數。變形觀測屬於精密測量，測量精度要求較高，要做到“技術先進、經濟合理、安全適用、確保質量”。

制定合理的變形觀測方案是沉降變形觀測的第一步，也是非常重要的一項工作，因爲它影響到觀測的成本以及成果的精度和可靠性，因此，本章結合xx軟件職業學院第二實訓樓的沉降觀測對建築物變形觀測方案進行了系統研究和精心設計。

2.3 觀測週期及頻率的確定

當基準點和觀測點己埋設穩固，建築物基礎施工或基礎墊層澆灌後即進行第一次觀測，此次觀測成果即作爲以後沉降變形的衡量依據。

一、 施工期間變形觀測的週期及頻率

（1）建築物施工階段的觀測，應隨施工進度及時進行。高層建築物可在基礎墊層或基礎底部完成後開始觀測。觀測次數與時間視地基與加荷情況而定，一般每加高1-5層觀測一次。

（2）施工期間停工時間較長時，應在停工時和重新開工時各觀測一次。停工期間，每隔1-3個月觀測一次。

（3）基礎附近地面荷載突然增加，周圍大量積水及暴風雨後，或周圍大量挖方時，均應及時觀測。

（4）當發現變形有異常時，應進行跟蹤觀測，觀測頻率要大一些。 由於畢業設計受到時間限制，不能進行長週期的觀測，只能相應的增加觀測頻率，根據實際情況縮短觀測週期，以分析得到圖書館在短期內的沉降變化情況。

二、建築物使用階段的觀測次數與頻率

建築物使用階段的觀測週期與頻率，取決於沉降變形的大小、速度以及觀測目的。工程竣工初期的觀測頻率要稍大些，開始可隔1-2個月，或每季度觀測一次，以每次沉降量在5-l0 mm以內爲限度，否則要增加觀測次數。竣工的第一年內，每隔2-3個月觀測一次，以後適當延長至4-6個月，第二年半年一次，第三年以後每年一次，直至變形穩定爲止。觀測過程中，如遇地震影響、連續大雨水浸等情況，要及時增加觀測次數。當建築物突發大量沉降、嚴重裂縫時，應立即連續觀測。

三、 沉降穩定階段的判斷

沉降是否己進入穩定階段，可從沉降量與時間關係曲線來判定。若沉降速度小於0.01-0.04mm/d（老土地區不大於0.01mm/d，軟土地區0.04mm/d），就可認爲已進入穩定階段。

2.4 用三等水準進行沉降觀測

2.4.1 三等水準測量觀測方法和精度要求

測定控制點高程的工作稱爲高程控制測量。採用的測量方法主要是水準測量。水準測量主要用於地勢平坦地區，其優點是測量結果精度較高，缺點是工作量太大。

三等水準測量除用於加密國家控制網外，還作爲工程建設和大比例尺地形圖測繪的高程控制。國家三等水準測量的精度要求較高。對儀器的技術參數、觀測程序、操作方法、視線長度及讀數誤差等都有嚴格規定。

三等水準測量應沿路線進行往返觀測。每一測段的往測與返測，其測站數均應爲偶數，否則要加入標尺零點差改正。由往測轉向返測時，必須重新整置儀器，兩根水準尺也應互換位置。工作間歇時，最好能在水準點上結束觀測，否則應選擇兩個堅實可靠、便於放置標尺的固定點作爲間歇點，並在間歇點上做上標記，間歇後，應進行檢測，若檢測結果符合表3-1的限差要求，即可起測。

第三章 實施與計劃安排

3.1基準點三等水準測量實施過程：

在一測站上水準儀照準雙面水準尺的順序爲：

（1）照準後視水準尺黑麪，讀下絲（1）、上絲（2）和中絲讀數（3）；

（2）照準前視水準尺黑麪，讀中絲（4）、下絲（5）和上絲讀數（6）；

（3）照準前視水準尺紅面，讀中絲讀數（7）；

（4）照準後視水準尺紅面，讀中絲讀數（8）。

這樣的順序簡稱爲後－前－前－後（黑、黑、紅、紅）。

要注意的是，每次讀數時均應在水準管氣泡居中時讀取。

閉合差統計報告

幾何條件:閉合水準

路徑：[16-15-01-17]

高差閉合差=2.5(mm),限差=11.2(mm)

路線長度=0.311(km)

[高差觀測成果表]

測段起點號測段終點號測段距離(m)測段高差(m)

0117122.50000.3455

171649.1000-0.0940

161588.5000-0.1150

150151.3000-0.1340

[高程平差結果表]

點號高差改正數(m)改正後高差(m)高程中誤差(m)平差後高程(m)備註

010.000040.7109已知點

17-0.00100.34450.000941.0554

170.000941.0554

16-0.0004-0.09440.000940.9610

160.000940.9610

15-0.0007-0.11570.000740.8453

150.000740.8453

01-0.0004-0.13440.000040.7109已知點

[控制點成果表]

點名x(m)y(m)h(m)備註

0140.7109已知點

1741.0554

1640.9610

1540.8453

3.2 沉降觀測各等級精度要求和觀測方法

沉降觀測點的精度要求和觀測方法，根據工程需要，可按表3-1所列選定。每次施測前應對儀器進行檢驗。施測時，儘量做到三固定：固定觀測人員、固定儀器、固定測站和轉點（即觀測路線相同），以減少系統誤差的影響，提高觀測精度。

表3-1 沉降觀測點的精度要求和觀測方法單位：mm

注：表中n爲測站數。

在沉降觀測過程中，應對基準點進行定期觀測，以檢查其穩定性。此次對圖書館的沉降觀測，根據相應規範，使用s3水準儀，按照國家三等水準測量要求進行觀測。

3.3 沉降觀測的成果整理

沉降觀測應在每次觀測時詳細記錄建築物的荷重情況、施工進度、氣象情況及註明日期，在現場及時檢查記錄中的數據和計算是否準確，精度是否合格。根據水準點的高程和改正後的高差計算出各觀測點的高程。用各觀測點本次觀測所得高程減去上次觀測得的高程，其差值即爲該觀測點本次沉降量s ；每次沉降量相加得累計沉降量∑s。沉降觀測成果彙總表示例見表3-2。

表3-2 沉降觀測成果彙總表

觀察日期：XX年10月1日至10月1日

沉降觀測結果表觀測點編號第一次第二次

XX年10月1日 XX年10月15日

標高（米）沉降量（mm）標高（米）沉降量(mm)

本次累計本次累計

a41.63610041.63620.20.2

b41.75240041.752400

c41.94850041.9497-1.2-1.2

d41.88550041.8871.51.5

e41.94240041.9413-1.1-1.1

f41.60990041.60910.80.8

g41.95030041.95151.21.2

h41.67130041.6708-0.5-0.5

平均沉降量（mm）　00　0.110.11

平均沉降速度（mm/d)

0.0070.007

工程狀態運營使用中運營使用中

觀測者楊健偉丁觀清

記錄着廖鵬程李永

立尺人員唐萬義、董彪張林、成石強

觀察日期：XX年11月1日至12月1日

沉降觀測結果表觀測點編號第三次第四次

XX年11月1日XX年11月15日

標高（米）沉降量（mm）標高（米）沉降量(mm)

本次累計　本次累計

a41.6351-1.00 -0.80 41.6369 0.80 0.00

b41.75401.60 1.60 41.7529 0.50 2.10

c41.94910.60 -0.60 41.9479 -0.60 -1.20

d41.88660.10 1.60 41.8849 -2.00 0.40

e41.9414-1.00 -2.10 41.9434 1.00 -1.10

f41.6099-1.30 -0.40 41.6111 1.20 0.80

g41.95171.40 2.60 41.9579 -2.40 0.20

h41.6708-0.50 -1.00 41.6706 -0.70 -1.70

平均沉降量（mm）　-0.01 0.11 　-0.28 -0.06

平均沉降速度（mm/d)　-0.0010.007　0.0070.021

工程狀態運營使用中運營使用中

觀測者楊xx

記錄着廖xx

立尺人員唐xx

沉降觀測結束，應提供下列有關資料：

（1）沉降觀測點位置圖；

（2）沉降觀測成果彙總表。

表2-2中“平均沉降”欄可由所有沉降點的沉降量計算出它們的平均沉降量

（3）荷載、時間、沉降量關係曲線圖如圖3-2所示，圖中橫座標表示時間t（天），上半部分爲時間與荷載關係曲線，其縱座標表示建築物荷載p；下半部分爲時間與沉降量的關係曲線，其縱座標表示沉降量s。根據各觀測點的沉降量與時間關係便可繪出全部觀測點的沉降曲線。利用曲線圖，可直觀地看出沉降變形隨時間發展的情況，也可看出沉降變形與其他因素之間的內在聯繫。

第4章 精度分析及總結

我校第二實訓樓於XX年6月竣工完成並投入使用，距離現在已有二年半左右，屬於框架結構，建成後一直比較穩定，按照相應規範，應半年觀測一次即可。但本次畢業設計由於時間有限，故對觀測週期的時間選擇相對較短，每30天進行一次觀測。以上即爲近一個月來的觀測成果，由於沒有建築單位的原始觀測資料，採用第一次觀測所得到的各沉降點高程爲初始高程數據，以後的三次觀測相應構成了三個觀測週期。經過計算分析可知，單個點在單個週期的沉降變化量最大達-2.5mm，各點累計沉降變化量均在2mm以內。各點變形過程線見下圖。

各點平均沉降量第一個週期爲0.11mm，第二週期爲-0.01 mm，第三週期爲-0.28 mm。平均沉降速度第一期爲0.007mm/d，第二期爲-0.001mm/d，第三期爲0.007mm/d。累計平均沉降速度前15天爲0.007mm/d，前30天爲0.007mm/d，前45平均沉降速度爲0.021mm/d。

整棟樓本月平均沉降量爲0.021mm，其中10月1日到10月15日上升0.007mm；10月15日到10月30日下沉0.008mm，累計下沉-0.001mm；11月1日到11月15日上升0.008mm，累計下沉0.007mm。

分析可知，東、西、南、北四個方向沉降量均在-0.007mm左右，大體上屬於均勻沉降，說明整個樓在結構上比較穩定，在長時間內不會發生大的變化，所以第二實訓樓在今後數年內將趨於穩定，由於我校第二實訓樓屬於一項大的工程建築，爲確保安全，仍需定期進行變形監測。

沉降變形分析報告

沉降測量結束，須對全部資料進行加工、分析，以研究沉降變形的規律和特徵，並提交沉降變形報告。對沉降觀測點的變形分析，應符合下列規定：相鄰兩觀測週期相同觀測點有無顯著變化；應結合荷載、氣象和地質等外界相關因素綜合考慮進行分析，分析後的數據經闡述後才能成爲實用的信息。

值得指出的是，由於一般建築對均勻沉降不敏感，只要沉降均勻，即使沉降量稍大一些，對建築物的結構也不會有多大破壞。但不均勻沉降卻會使牆面開裂甚至構件斷裂危及建築物的安全。所以在沉降觀測過程中，當出現不均勻沉降、沉降量異常或變形速度突增等情況時，需即時引起注意，提交變形異常分析報告，以及時採取應變措施。另外，建築物的沉降量一般應隨着荷重的加大及時間的延長而增加，但有時卻出現回升現象，這時要具體分析回升現象的原因。

除提供以上有關資料外，若工程需要，還需提交沉降等值線圖（表示沉降在空間分佈的情況和沉降曲線展開圖，圖中可看出各觀測點及建築物的沉降大小、影響範圍）。

最後，值得注意的是實際觀測過程中可能會出現一些無法預計的人爲因素和自然因素的影響，尤其是在測點佈設和現場觀測過程中。故在具體工作中應得到甲方的支持和施工方的密切配合，以使沉降變形觀測方案設計更加符合實際，科學合理，並最終保證觀測成本最優，觀測成果真實可靠。

結論

結合xx軟件職業學院第二實訓樓沉降觀測項目，進行了建築物沉降觀測方案的設計與制定，包括觀測點的佈設、作業方法、觀測週期、成果整理和分析等多方面的內容。依據第二實訓樓所處位置及周圍控制點分佈情況，合理地選擇了對第二實訓樓沉降及其變形進行觀測的基準點和工作基點，並與已知控制點進行聯測，得到了基礎數據，建立了沉降觀測網，爲進一步進行多週期觀測做好了準備條件，具有現實意義；並緊接着對各沉降觀測點進行了週期性的觀測，並得出了相應的數據，通過理論分析，論證了第二實訓教學樓在近期的沉降變化情況及其穩定性，驗證了有關建築地基、結構設計的理論和設計參數的準確性與可靠性。

參考文獻

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致謝

首先感謝我的指導老師,本文是在導師周覺老師的精心指導下完成的。從選題、定題及定稿，甚至於每一本具體的參考書，他都付出了很多心血。廣博的知識，嚴謹的態度，對科學的執着追求與敬業精神，不厭其煩的修改和悉心指導，令我感激不盡。衷心感謝導師王xx對本人的精心指導。

在這三年中，老師的諄諄教導、同學的互幫互助使我在專業技術和爲人處事方面都得到了很大的提高。在這次畢業設計中，我學到了很多東西。它使我係統的掌握了在學校所學知識，完善了專業知識和技能，對即將走向工作的道路是一次知識的加強同時，測繪系的各位恩師們在這幾年教我學會的知識，對這次設計毫無疑問有很大的指導與幫助，使我學到了更爲寶貴的東西，知識是用來指導實踐的。您們的言傳身教將使我終生受益，您們廣博的學識和嚴謹的治學態度將使我受益終生。大家都知道，水準測量是需要至少4個人一組相互合作才能進行的一項工作，在這裏我要感謝在我多次的測量實驗中抽出寶貴時間來幫我做實驗的可愛的同學們。

感謝你們在我最需要的時候給我的幫助！感謝測繪工程系的全體老師和同學多年來的關心和支持！感謝所有關心和幫助過我的人們！