梁柱信

（長江三峽勘測研究院有限公司，湖北 武漢 430074）

現(xiàn)代高層建筑物越來越多也越來越高，其安全監(jiān)測變得越來越重要，同時(shí)，結(jié)構(gòu)尺寸的復(fù)雜及場地窄小造成不利的檢測環(huán)境，隨著施工速度的加快和工藝的不斷改進(jìn)，對(duì)高層建筑物的形變監(jiān)測也提出了更高的要求。對(duì)于新的監(jiān)測要求，傳統(tǒng)的方法、儀器都不能滿足變形檢測的要求，所以，研究新的變形監(jiān)測方法就顯得意義重大了。

1.關(guān)于變形監(jiān)測的概述

高層建筑物變形監(jiān)測的一個(gè)直接目的就是對(duì)高層建筑物的運(yùn)營狀態(tài)進(jìn)行安全監(jiān)控、評(píng)估和預(yù)測。但通常因高層建筑項(xiàng)目本身就是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，并且每個(gè)項(xiàng)目的情況都不盡相同，各個(gè)項(xiàng)目具有自身的特殊性，所以想要直接用原始數(shù)據(jù)評(píng)估和反饋建筑物的變形是不大現(xiàn)實(shí)的。故對(duì)高層建筑的變形規(guī)律進(jìn)行研究，做好高層建筑物的安全監(jiān)測就很有必要了。

2.變形觀測的特點(diǎn)

嚴(yán)密地組織數(shù)據(jù)分析和處理。有許多變形體的變形均比較小，有時(shí)測量誤差與變形在同一數(shù)量級(jí)，所以，要對(duì)變形數(shù)據(jù)進(jìn)行仔細(xì)的、嚴(yán)格的分析，甚至可以運(yùn)用一些比較好的辦法從含有觀測誤差的觀測數(shù)值中找出變形信息。

變形觀測的精度技術(shù)要求高。與其他測量相比，變形觀測要求的精度比較高。處于實(shí)用的目的，一般要求精度要達(dá)到1mm。在對(duì)高層建筑物的變形觀測中，為了真實(shí)地反映出建筑物自身的變形情況，測量的誤差要求小于變形量的1/10～1/20。

和其他多學(xué)科相聯(lián)系。變形觀測工作不僅需要測量知識(shí)，還需要與動(dòng)力學(xué)工程和土木工程等學(xué)科知識(shí)反復(fù)觀測。變形觀測必須在間隔一定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行反復(fù)觀測，只有多次的重復(fù)觀測，才能從高程的變化和觀測點(diǎn)坐標(biāo)中發(fā)現(xiàn)變形。

變形檢測的法律責(zé)任大。變形數(shù)據(jù)都是微小的變化，它要求監(jiān)測人員一絲不茍地工作，在帶有誤差的觀測數(shù)值中找出變形觀測的規(guī)律，及時(shí)預(yù)報(bào)有危害的變形，使人們避免災(zāi)害，保證人民的生命與財(cái)產(chǎn)安全，故，變形觀測責(zé)任非常重大。

3.變形監(jiān)測方案設(shè)計(jì)和監(jiān)測精度的確定

對(duì)高層建筑物作變形監(jiān)測時(shí)，觀測和測量得出的變形量一定要能客觀地反映建（構(gòu)）筑物的實(shí)際變形情況，要能預(yù)測出其變化的趨勢(shì)，并將此作為檢驗(yàn)成果質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)之一。一般情況下，變形觀測的目的會(huì)對(duì)變形監(jiān)測的精度起到?jīng)Q定作用。不同高層建筑物的變形監(jiān)測的精度要求也會(huì)有差別，同一建筑物的不同時(shí)間及不同部位的觀測精度也有差別。通常可按照以下方法來確定高層建筑物變形觀測所采用的等級(jí)：（1）以高層建筑物最小變形值為依據(jù)；（2）以高層建筑物階段平均變形量為依據(jù)；(3)以預(yù)估變形量或變形速度為依據(jù)；(4)以地基允許變形值為依據(jù)；(5)以某些固定值為依據(jù)。在實(shí)際觀測過程中，主要是結(jié)合高層建筑物對(duì)地基的允許變形值來推算，這個(gè)值一般規(guī)范有規(guī)定，有的是建筑設(shè)計(jì)單位給定的。根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ7-89)》規(guī)定，可根據(jù)高層建筑物地基的允許變形值來推算出建筑物允許變形量，并由此確定應(yīng)該采用的觀測手段和相應(yīng)的儀器設(shè)備?！痘庸こ淌┕けO(jiān)測規(guī)范》DJ/TJ08-2001-2006規(guī)定，基坑工程施工對(duì)周圍環(huán)境的監(jiān)測要求，可分為四個(gè)等級(jí)。變形觀測點(diǎn)有監(jiān)測點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)，后者又包括穩(wěn)定基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)，它們?cè)谧冃伪O(jiān)測中都有各自的作用。布設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)應(yīng)充分考慮測量工作的需要，但布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)就需要結(jié)合其他學(xué)科的知識(shí)，其位置應(yīng)處于能夠反映高層建筑物變形特征與變形明顯處，例如：伸縮縫、沉降縫、新老建筑連接處兩側(cè)；工業(yè)廠要有房獨(dú)立柱的基礎(chǔ)；基礎(chǔ)類型、荷載、埋深有明顯不同處；多邊形、圓形、高層建筑物縱橫軸線的對(duì)稱處；連接高層建筑中點(diǎn)、角點(diǎn)處，且每邊的監(jiān)測點(diǎn)數(shù)量宜有3個(gè)或更多。

前面已經(jīng)說過，變形監(jiān)測真正目的是為了及時(shí)的了解高層建筑物的變形情況，以對(duì)高層建筑物的使用安全性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，我們通常進(jìn)行的靜態(tài)變形監(jiān)測主要包括沉降觀測、水平位移觀測、傾斜觀測和裂縫觀測，其使用的方法主要有常規(guī)地面測量方法、近景攝影測量方法和其他一些特定條件下所采用的測量方法。通?？捎盟疁?zhǔn)測量的方法和來進(jìn)行沉降的觀測。而對(duì)于深基坑開挖和高層建筑物的沉降觀測，應(yīng)按照國家二等水準(zhǔn)技術(shù)要求施測，常用精密水準(zhǔn)儀，將附合水準(zhǔn)路線聯(lián)測到水準(zhǔn)基點(diǎn)上或?qū)⒂^測點(diǎn)布設(shè)成閉合環(huán)。觀測時(shí)應(yīng)做到固定觀測人員、固定觀測儀器、固定觀測時(shí)間、固定觀測路線，以防這些要素的變動(dòng)而影響觀測的精度。因觀測現(xiàn)場的條件限制，實(shí)際觀測過程中很難做到前后視距離相等，因而觀測前一定要做好對(duì)觀測儀器的檢驗(yàn)校正工作，尤其是要重點(diǎn)檢驗(yàn)儀器i角的誤差與調(diào)焦誤差。觀測傾斜的方法也很多，高層建筑的基坑工程中，常用鉆孔測斜儀對(duì)支護(hù)樁來進(jìn)行傾斜觀測；而觀測上部結(jié)構(gòu)的傾斜時(shí)，可用全站儀坐標(biāo)測量法cap)、經(jīng)緯儀投點(diǎn)法"等傳統(tǒng)的測量方法。

4.資料整理和分析

變形觀測資料的整理，就是將各種變形數(shù)值生成各種圖表，如建筑物變形分布圖、建筑物變形值過程線等。這些圖表可用于初步了解建筑物的變形規(guī)律、狀況，判斷建筑物的運(yùn)營是不是正常。變形觀測資料的分析，包括分析產(chǎn)生變形的因果關(guān)系，驗(yàn)證變形是否存在，推求變形值同影響因素之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。對(duì)于前者主要采用統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法，對(duì)于后者，多采用回歸分析方法，求得的函數(shù)關(guān)系稱為回歸方程?；貧w方程不僅可用來定量的分析變形的規(guī)律，還可以用來作變形預(yù)報(bào)。另外，還有對(duì)滑坡進(jìn)行的滑坡觀測等觀測，對(duì)不同的觀測對(duì)象與變形觀測目的，變形觀測的內(nèi)容不相同。但是對(duì)于不同的觀測體，其變形觀測的主要內(nèi)容是基本相同的。

結(jié)論?？傊邔咏ㄖこ添?xiàng)目大多具有復(fù)雜性和特殊性，故在實(shí)際工作中難以直接運(yùn)用變形監(jiān)測原始數(shù)據(jù)對(duì)高層建筑物安全穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估和反饋，因而為了確保高層建筑的結(jié)構(gòu)安全，我們工程測量人員一定要根據(jù)工程項(xiàng)目的具體情況，結(jié)合變形觀測的具體要求，來選擇科學(xué)合理的觀測方法和手段，本著嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、負(fù)責(zé)的態(tài)度，做好測量和監(jiān)測數(shù)據(jù)的記錄及資料的整理分析工作，努力提高觀測的精確度，對(duì)高層建筑物的安全穩(wěn)定狀態(tài)作出科學(xué)地評(píng)估，對(duì)其變形作出準(zhǔn)確地預(yù)測，為改進(jìn)建筑工程設(shè)計(jì)、施工方法和運(yùn)營管理提供科學(xué)的依據(jù)，確保高層建筑的結(jié)構(gòu)安全。

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