建筑物变形监测实施方法

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1、建筑物变形监测实施方法　　摘要：高层建筑物在其施工建设和运营管理过程中，都会产生变形。这种变形如果超过规定的限度，就会影响工程建筑物的正常使用，严重时甚至会危及工程建筑物的安全。因此，在高层建筑物建设施工和运营管理过程中，必须对其进行变形观测。其可以加强施工过程监控、指导项目经理制定合理的施工工序、避免在施工过程中出现不均匀沉降现象、及时反馈信息为勘察设计施工部门提供详尽的一手资料，并通过变形监测了解沉降原因制定对策以避免造成建筑物主体结构的破坏或产生影响结构使用功能的裂缝，造成不必要的巨大的经济损失。介绍了沉降监测的原因、监测的内容及实施方法。关键词：高层建筑物；变形观测；监测技

2、术；实施方法中图分类号：TU746.2文献标识码：A随着人类的生活生产领域不断扩大，大量的大型建筑出现，例如摩天大楼、塔形高大建筑等。由于种种因素，这些高大工程建筑物在建设运营过程中都会发生某种程度的变形。因此，高大建筑物的出现催生了沉降监测。沉降监测属于变形监测的范畴，沉降监测的方法和技术的发展有赖于变形监测技术的更新。一、建筑沉降原因7建筑沉降是指地基变形使得建筑离开初始位置时沿重力方向移动的现象。引起建筑沉降的因素很多，有自然因素也有建筑开发建设过程中出现的各种人为因素。综合而言，建筑沉降主要原因有[12]：(一)自然条件及变化。建筑地基的工程地质条件、水文地质条件、土壤的物

3、理性质、大气温度与地下水位的季节性和周期性变化等综合因素影响。(二)建筑物自身的荷载大小、结构类型、高度及外部动荷载影响。(三)建筑物施工或使用期间一些不合理工作，或由于周围环境影响。二、高层建筑物变形监测的内容变形是自然界普遍存在的现象，它是指变形体在各种荷载作用下，其形状、大小及位置在时间域和空间域的变化[3]。变形监测就是利用测量与专用仪器和方法对变形体的变形现象进行监视观测的工作。其任务是确定在各种荷载和外力作用下，变形体的形状、大小及位置变化的空间状态和时间特征。变形监测是人们通过变形现象获得科学知识、检验理论和假设的必要手段。高层建筑物变形可分为地下变形和地上变形两部分

4、：（一）建筑物地基和基础变形观测内容主要有：71、基坑回弹测量：在基坑开挖前、中、后期，测出事先埋设在基础底面上的观测点，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。2、地基分层沉降测量：测出埋设在不同土层上的观测点因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。3、建筑物的沉降测量[4]：测出建筑物或基础上的观测点，因时间推移或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。（二）建筑物上部变形观测内容主要有：1、倾斜观测：测定建筑物(尤其是顶部)由于地基有差异沉降或受外力作用而产生的垂直偏差。2、位移观测：测定建筑

5、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。3、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。4、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。在高层建筑物的各种变形中，沉降变形和位移变形以及倾斜变形是变形的主要部分。其它变形通常是伴随沉降变形发生的。因此，对沉降变形监测就显得尤为重要。7三、工程建筑变形监测技术（一）变形监测传统方法1、常规大地测量技术[5]。该方法采用经纬仪、水准仪、测距仪、全站仪等常规测量仪器测定点的变形值。所用仪器工具比较普及，实用性强，直观性好

6、。2、特殊变形测量技术。包括应变、准直和倾斜测量。特殊变形测量技术具有测量过程简单、可监测内部变形、容易实现自动化等优点。（二）变形监测的现代技术1、GPS技术：GPS具有定位速度快、实时、高精度、全天候、自动化、测站间无需通视、三维信息、测量范围大等特点，已成为现代测量的主要技术手段。在变形监测方面，GPS可以提供点位基于全球坐标系统的变化，不受局部变形影响，可监测全球或区域范围内的地球板块运动，为地震监测提供必要数据。GPS技术的不足之处有：由于卫星信号被遮挡及多路径效应的影响，其监测精度和可靠性不高或无法进行监测。用于动态变形监测时精度只能达到厘米级。对微量形变，GPS测量误

7、差成为强噪声，需从受强噪声干扰的观测数据中提取微弱的变形信息。设备成本较高。2、测量机器人系统[677]。它是集自动目标识别、自动照准、自动测角、自动测距、自动记录于一体，局部无人值守，全天候、全方位的测量系统。实际工程试验表明，测量机器人监测精度可达亚mm级，在1s内即可完成一目标点的观测，一个周期的测量只需10min左右的时间。3、InSAR技术。它是以无线电波为媒介的主动微波遥感工具。能全天候、全天时地获取大面积地面精确三维信息，无接触空间分辨率高。D-InSA