高层建筑物整体变形监测及分析方法(以下属于高层建筑物的是)

【摘要】本文分析了高层建筑变形监测的相关内容，希望能够对作业实践提供一些借鉴和参考。

【关键词】高层建筑；变形监测；内容；方案

一、前言

高层建筑变形监测是对其进行评价和预测的方法，更是保证建筑安全运行的必要条件。

二、建筑变形监测

建筑物变形监测的目的就在于获得变形体在空间与时间上的特征，进而对其作出几何分析与物理解释。实际上建筑物变形监测具有实用和科学两种意义，其实用意义是指通过对各种建筑物，以及地质构造的稳定性进行检查，及时发现问题并采取相应的措施予以解决；而科学意义则是通过对变形机理更好地解释并验证有关理论，建立其正确预报变形的理论与方法。变形监测按从变形体的空间位置角度来划分，可分为外部变形监测和内部变形监测。外部变形监测手段技术成熟并具有较好的通用性和较高的精度，主要是对变形体空间三维几何形态上的变化进行观测，进而提供变形体整体变形信息。其常规测量仪器主要有水准仪、经纬仪、测距仪、全站仪等测量设备，以及摄影测量设备等。但是这种测量方法在野外的工作量大，在连续监测上具有较大的困难。如今，随着新的测量仪器的出现，变形监测可实现测量全自动化，并结合GPS接收机超测量机器人用于变形监测，不仅提高了观测的效率减轻工作量，同时也提高了外部变形监测的能力。内部变形监测则主要是观测变形体结构内部的应力、压力、渗透力、温度、伸缩缝开合、孔隙压力等项目，主要是采用的均是各种高精度的专用仪器，所以容易实现连续自动的监测，以及长距离遥控遥测，但内部变形监测只能提供局部的变形信息。因此在变形监测数据的处理中，尤其是变形的物理解释和预测预报时，必须结合外部观测资料与内部观测资料同时分析。

三、监测目的及内容

1、监测目的

高层建筑物的建设一般从设计、基坑开挖、具体施工，最后进入运营阶段。而为了保障其顺利的施工和安全的运营，在基坑开挖、施工及运营阶段应对其进行变形监测。

（1）在工程建设前期，首先应对建筑基坑进行变形监测。主要包括：为了优化和确定后续工作的施工参数，将基坑连续监测后所得的数据与原有的预计值进行对比，看是否达到预期的施工工艺与参数要求，进行有效的控制施工对建筑物的影响。

（2）建筑物开建及投入运营后，对建筑物主体进行沉降观测，通过所获取的沉降观测数据，分析其变形速率、变形方向、预测其变形的趋势，进而通知甲方采取一定的措施，避免发生危险造成不必要的损失甚至是人员伤害。

2、监测内容

（1）依据有关规范的规定，基坑监测包括以下内容：基坑边坡顶部沉降监测、基坑壁侧向位移监测、基坑深2倍范围内周边重要建筑（构）物或道路的沉降监测。

（2）对建筑物主体的监测则包括：掌握施工场地的具体地形地貌，以规范要求为准则，以现场实地地形为约束，合理布设兼顾二者的监测点；按照设计的观测周期及观测方案对监测点进行周期性野外观测及内业数据处理，计算沉降量，绘制变形曲线，整理观测资料；根据监测结果验证建筑物主体稳定性评价的预测结果，如相符，则预计后续变形态势，对其安全运营提供数据支持和保障。如不相符，则需调整预测模型，继续监测验证。

四、变形监测方案

1、监测精度的最后决定

高层楼宇静态变形量可以真切地反馈高层楼宇、建筑物还有其基础的现实变形状况抑或是变形趋向，而且用这个当作确定监测方略与检测结果质量的基础要求。因为监测精度直接制约到监测结果的可信度，并且亦受到监测方式与机器设施等的制约，所以，确定科学的监测精度是静态变形监测方略规划的关键内容。世界各国对变形监测的精度控制严格，依旧存有各式观点，然而能够肯定的是，变形监测的精度决定于监测的目标。对于各种高层楼宇，它的变形监测的精度需要差异很大，相同的高层建筑的各个部分在各个时间对变形监测精度的需要亦有所不同。变形监测运用哪个层级，关键依照下面的方案来决定。

（1）以高层楼宇各个时段平均变形量为根据；

（2）用一些不变的值作为根据；

（3）用高层楼宇最少的变形量作为根据；

（4）以预测变形量抑或是变形速率作为根据；

（5）用地基许可变形值作为根据。在现实的监测里，经常依据高层建筑的地基许可变形值来推断。高层楼宇的地基许可变形值一般是从规划单位设定的抑或是由有关的建筑模式规定的。地基许可变动值包含下降值、下降差、倾斜与部分倾斜四大类。下降值，基层某点下降大小，普遍指基层中心下降量；下降差，基层上随意两点下降量的差，普遍指相离两点独立基础的下降量相差值；倾斜，基层倾斜趋向两边的下降差和它的距离的比例；部分倾斜，基层两点的下降差和其距离的比例。依据《建筑地基基础设计规范（GBJ7-89）》的要求，一般的高层楼宇建筑基础许可变形数据，能够解得对应的许可变形值，依据许可的变形值来确定变形监测精度。所以可进一步决定应用的观测方式、机器设施等，亦给监测网络型的规划与深化技术供应借鉴。

2、变形监测点位的布局

变形监测点包含基本点与观测点，基本点分成稳固基本点与作业基本点，其在监测里面各自价值不一样。基本点的布局关键考量稳固性，不被打扰，而且需思量监测技能，普遍地埋藏在变形波及范畴之外抑或是基岩上，基本点填埋太远，那么测量作业不便利；监测误差较大；填埋太近，亦会不平稳。因而，普遍地在基本点与观测点之间添加作业基点。并且需在基本点四周设计维护点，当基本点受到损坏时可使用维护点来修复，平常则能够使用检测基本点。由基本点与作业基点组成变形检测网络，不但保障了基础的稳固性，而且便利了测量作业。

基本点的布局关键思量作业的需要，而观测点的布局则要求和其余的科目相整合。总体来讲，观测点的方位必定布局在可以反馈高层楼宇变形特性与变形显著的部分。现实表明，观测点普遍布局在下面的方位上：

（1）地基种类、深埋、负载有显而易见的不一样的地方；

（2）下降缝、缩展缝、新老楼宇连接所在地的两边；

（3）高层楼宇角点、中间处，并且每段不小于三处观测点；

（4）椭圆形、多边形高层楼宇纵横边线对角处；

（5）工厂厂房单独立柱根基处。

3、变形监测周期的决定

高层楼宇变形是慢慢渐变的，是关于时间的数学关系式，并且变形速率不平均，而且变形监测次数是有限的，所以，科学的挑选持续观测的时间，准确剖析变形结果是保证高层楼宇本身安全的关键要素。变形监测由高层楼宇作业开始，到暂停使用完结，贯穿完整的进程，相邻2次变形监测的时长间隔则是一个监测周期。决定变形监测周期的基础准则是：依据高层楼宇的特点、变形速度、監测精度需要与项目地质环境与作业进程等要素整体考虑。水平移动的变形监测周期，对于不好的地基地域的变形监测，也能够和沉降变形监测调整考虑来决定；对于受基本作业影响的有关变形监测量，需要依照作业进度的要求来决定，可每日抑或是间隔数日变形监测一回，直到作业进程完结。

五、结束语

综上所述，进行高层建筑变形监测要按照监测程序进行，不能有任何的马虎，并认真分析监测数据，真正保证高层建筑的安全稳定。

参考文献

[1]黄声享，尹晖.变形监测数据处理[M].武汉：武汉大学出版社，2012（25）.

[2]王武，李忠臻.高层建筑的变形监测分析[J].现代装饰（理论），2014（07）.