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變形觀測對建筑物及其地基由于荷重和地質(zhì)條件變化等外界因素引起的各種變形（空間位移）的測定工作。其目的在于了解建筑物的穩(wěn)定性，監(jiān)視它的穩(wěn)定情況，研究變形規(guī)律，檢驗(yàn)設(shè)計(jì)理論及其所采用的計(jì)算方法和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，是工程測量學(xué)的重要內(nèi)容之一。

觀測的主要內(nèi)容 變形觀測主要包括沉降觀測、位移觀測、撓度觀測、轉(zhuǎn)動角觀測和振動觀測等。

沉降觀測：:測定建筑物或其基礎(chǔ)的高程隨時間變化的工作。建筑物在施工和運(yùn)營期間，對埋設(shè)在基礎(chǔ)和建筑物上的觀測點(diǎn)，定期用精密水準(zhǔn)測量的方法測定它們的高程，比較觀測點(diǎn)不同周期的高程即可求得其沉降值。有時也可用地面立體攝影測量的方法及液體靜力水準(zhǔn)測量的方法測定沉降值。在液體靜力水準(zhǔn)測量中，可采用探針探測液面高程，也可采用將液面高程的變化用傳感器輸出等方法實(shí)現(xiàn)自動化觀測。

位移觀測：測定建筑物上某些點(diǎn)的平面位置隨時間變化的工作。建筑物位移可能是任意方向的，也可能發(fā)生在某一特定方向。任意方向位移的測定常用前方交會法，或地面立體攝影測量的方法測定(見地面攝影測量)；對某些不宜用交會法觀測的建筑物，也可采用導(dǎo)線測量方法。位移值均由比較不同觀測周期所得的觀測點(diǎn)坐標(biāo)求得。特定方向位移的測定常用基準(zhǔn)線法，即以垂直于位移方向的固定不變的鉛垂面為觀測基準(zhǔn)面，定期測定建筑物相對于它的偏離值，以計(jì)算位移值。此外，還可采用視準(zhǔn)線法（見圖）。 此法的觀測基準(zhǔn)面由經(jīng)緯儀的視準(zhǔn)線和儀器豎軸建立。根據(jù)測定觀測點(diǎn)偏離值的方法不同，視準(zhǔn)線法又分為測小角法和活動覘牌法。20世紀(jì)60年代初，又采用了以激光束代替經(jīng)緯儀視準(zhǔn)線的激光經(jīng)緯儀準(zhǔn)直法和利用光干涉原理的波帶板激光準(zhǔn)直法。這些方法雖然大大提升了照準(zhǔn)精度，但仍不能克服大氣折射的影響。在某些特定條件（如水壩的廊道內(nèi)）下，可采用引張線法，即用拉緊的鋼絲作為基準(zhǔn)線。近年來在激光準(zhǔn)直法和引張線法中已采用光電傳感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了觀測的自動化。

撓度觀測：測定建筑物受力后撓曲程度的工作。觀測方法是測定建筑物在鉛垂面內(nèi)各不同高程點(diǎn)相對于底部的水平位移值。高層建筑物通常采用前方交會法測定。對內(nèi)部有豎直通道的建筑物，撓度觀測多采用垂線觀測，即從建筑物頂部附近懸掛一根不銹鋼絲，下掛重錘，直到建筑物底部。在建筑物不同高程上設(shè)置觀測點(diǎn)，以坐標(biāo)儀定期測出各點(diǎn)相對于垂線較低點(diǎn)的位移。比較不同周期的觀測成果，即可求得建筑物的撓度值。如果采用電子傳感設(shè)備，可將觀測點(diǎn)相對于垂線的微小位移變換成電感輸出，經(jīng)放大后由電橋測定并顯示各點(diǎn)的撓度值。

轉(zhuǎn)動角觀測：觀測建筑物或機(jī)械設(shè)備傾斜度的變化，計(jì)算其轉(zhuǎn)動角的工作。對某些建筑物，例如水壩，轉(zhuǎn)動角的大小反映了它不均勻沉降的情況。同沉降觀測一樣，可用精密水準(zhǔn)測量或液體靜力水準(zhǔn)測量方法測定。對一些精密機(jī)械設(shè)備，則需采用專門的轉(zhuǎn)動角觀測儀。這類儀器主要由一個高靈敏度的氣泡水準(zhǔn)和一套精密的測微儀器組成。當(dāng)氣泡居中時利用測微儀器進(jìn)行讀數(shù)，即得該處的傾斜度。比較不同周期的傾斜度，可以求得觀測周期間機(jī)械設(shè)備的轉(zhuǎn)動角。

振動觀測：對于高層建筑物和機(jī)械設(shè)備往返擺動情況的觀測工作。高層建筑物在風(fēng)力、日照和溫度的影響下,某些機(jī)械設(shè)備在動荷重的狀態(tài)下,都會發(fā)生擺動。傳統(tǒng)的變形觀測方法無法滿足這方面觀測的要求。利用光電系統(tǒng)可以將觀測點(diǎn)坐標(biāo)自動記錄在紙帶上，從而求得建筑物的振動頻率和振幅大小。自動傾斜儀（例如電子水準(zhǔn)器）能將精密水準(zhǔn)氣泡的微小傾斜轉(zhuǎn)換成電信號輸出，可用于觀測轉(zhuǎn)動角的往返變動。利用電子水準(zhǔn)器同時測定不同高度的轉(zhuǎn)動角，通過換算可以求得建筑物頂點(diǎn)的振動。

基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置為了在變形觀測中測定位移，選擇不變動的基準(zhǔn)點(diǎn)是很重要的。基準(zhǔn)點(diǎn)一般分工作基準(zhǔn)點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)兩級。工作基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置在建筑物附近的穩(wěn)固位置，直接用于測定觀測點(diǎn)的位置變化；基準(zhǔn)點(diǎn)一般選在變形范圍外遠(yuǎn)離建筑物的地區(qū)。沉降觀測的基準(zhǔn)點(diǎn)通常成組（每組3個）設(shè)置,用以檢核工作基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性。其檢核方法一般采用精密水準(zhǔn)測量的方法。位移觀測的工作基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性檢核通常采用三角測量法進(jìn)行。由于電磁波測距儀精度的提升，變形觀測中也可采用三維三邊測量來檢核工作基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性。在基準(zhǔn)線觀測中，常用倒錘裝置來建立基準(zhǔn)點(diǎn)。這種裝置是把不銹鋼絲的一端固定在一個錨塊上，將此錨塊用鉆孔的方法澆固在基巖中。不銹鋼絲的另一端同一浮體相連接，鋼絲被拉緊而處于豎直位置，以它作基準(zhǔn)，用坐標(biāo)儀可以測定工作基準(zhǔn)點(diǎn)的位移。變形觀測中設(shè)置的