试论变形观测在建筑工程中的实施应用

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摘要：科学技术的发展迅速，我国的建筑工程建设发展迅速，随着近年我国国民经济不断发展，高层建筑及大中型建筑的规模得到了进一步扩展，而建设管理和运营等工作也受到了人们广泛的关注。对于建筑物变形观测系统而言，它是当前最为主要的一个为建筑物建设运营与管理等工作提供变形数据和信息的途径，而且还是建筑物安全维护和设计的有力保障。过去所使用的传统变形观测主要是针对各种性质的形变量进行分别观测，例如倾斜变形、沉降以及裂缝变形等。其实上述变形量并非独立存在，它们之间存在有着紧密的联系，共同形成了具有一定量度且较为明显的空间变形，其中平面与含高程的位移是较为主要的两个组成部分。

关键词：变形观测；建筑工程；实施应用

引言

建筑变形测量系指一般对城市高层建筑基坑支护施工的坡顶及周围环境相关建筑物、市政管线设施的变形监测，以及对新建建筑物的变形测量。在实际测量中，由于使用的仪器设备和技术手段不同，服务质量与水平也会有所差异。通常情况下，采用全站仪测量并监测点水平位移坐标变化，用水准仪观测点垂直位移的变化，并通过对微观数据变化的分析，预报建筑基坑或预报建筑物变形是否正常。由于工况十分复杂，本文对测量中常遇到的问题进行分析讨论，为同行在做同样工作时提供参考借鉴。

1建筑工程变形观测的概述

建筑工程建设过程中，受到地理条件和外界环境影响，建筑会产生一定的变形，包括地质条件、土壤、地下水位等因素，当建筑产生了垂直或者倾斜等情况的时候，扩大到相应的范围会影响建筑的功能，甚至造成安全问题。因此，进行变形观测工作能够了解到建筑的变形情况，掌握其规律，同时能够使建筑的设计以及措施制定提供相应的参考依据。通常，建筑的变形观测中有三种特点:①观测的精度高，对于精度的要求取决于允许变形值及观测的目的;②观测量大，变形观测中应考虑到变形的时间效应，根据一定的时间周期来进行多次观测;③观测的处理严格，应采用严谨的方式进行处理。建筑工程变形观测具有以下作用:首先是对建筑的安全性进行预报，其次是对建筑的整体情况进行科学评价，最后是验证施工的质量。变形观测可使建筑的使用得到保障，为建筑的安全性要求提供了参考的依据。当建筑的变形超出了合理的范围时，会使建筑产生开裂或者倾斜等问题，造成不良的后果，产生严重损失。因此，建筑工程变形观测在工程的建设和修复等过程中发挥了重要的作用。

2建筑变形测量中应注意的问题

2.1建立平面位移观测工作站点

目前，采用全站仪对基坑监测点的水平位移进行观测，一般是在工作站点进行，如果在一个工作站点能监测到全部观测点的变形数据，则可在基坑30m以外设立2条基线建3个基准点。在其中一个基准点处，测出工作站点的三维数据值，以此作为基坑监测的设站观测点。

2.2建立高程控制点

基坑监测点和建筑变形观测点的高程测量，都要从高程固定点引测并组成闭合环线或复核路线，以便检核观测成果。小基坑监测和小范围的建筑变形测量的起算固定点，可在工程区30m以外地方布设2条基线建3个基准固定点，作为高程基准起算点随时检测固定点有无变化。若对建筑群进行变形测量，则要在建筑群周围布设高程控制网点，以便于分区块控制与测闭合环形式将建筑变形点测量及计算观测点高程变化、沉降差、变形速率与变形累计值。同时，若发现测点高程异常是起算点下沉引起，可以及时检测与改正。

2.3布设变形观测点

基础沉陷观测是目前工业和民用建筑变形观测的重点内容。对于层数较高的建筑物来说，通常借助倾斜观测以及风振观测等方式来对其进行变形观测。而对于一些较为重要的设备也会用到垂直位移与水平位移等观测方式。在布设基础沉陷的观测点时，一般需要由设计单位提出需求，设计测量人员在经过商讨与研究之后确定使用设计方案。在进行布设时，除了要保证密度足够，还需要尽可能地减少额外测点的布置，从而防止出现不必要的物力、人力的浪费。当沉陷点的布设方案被确定之后，还需要对建筑物规模、结构特点、工程地质以及水文地质等一系列条件进行考虑，从而分析出可能会导致沉陷的主要因素，进而于对应的位置进行测点布设。与此同时，在测点布设过程中还需要注意以下几点，首先在测点初期的埋设过程中，应当确保建筑物和地面处于牢固结合状态；其次在埋设时，应当对测点安全性进行综合考虑，确保在观测的过程之中测点不会发生损坏。通常情况下，民用的建筑物变形观测点需要按照以下几方面进行布置：（1）应当将观测点布设于建筑物发生明显沉降的位置处，同时还需要保证其在后续施工与投入使用之后依旧可以进行观测；（2）在建筑物四周的角点处，内部承重柱以及承重墙处同样也需要布设用于观测的点位，并且沿着屋子的外围每间隔10到20米就要设置一个全新的观测点位，而对于工业厂房来说，它内部每根柱子之中都需要布设观测点位。（2）由于相邻建筑物间存在有相互影响等效果，因此还应当将观测点位布设在，高层建筑物或者新旧建筑物间的连接处以及两侧位置。

2.4数据研究和分析

目前在处理收集到的变形观测信息数据时最常用的方法即先把观测的结果做初步整理，并将时间或者荷载等当作横坐标，将累计的变形量当作纵坐标，从而绘制出对应的变形凸显，进而对变形趋势、幅度与建筑物安全状况等有一个大致了解。当上述工作完成之后，要对收集到的观测资料做归纳与分析。一般借助回归分析法来开展该环节的工作。首先需要挑选一个适宜的拟合形式，并依照最小二乘法及统计检验等原理得出对应的回归方程，进而总结出变形规律。最终借助回归方程、自身的自变量等推算出变形值，从而科学有效地推算与预报出未来变形的情况，及时制定出对应的解决方案。

2.5观测作业需要注意的内容

在进行沉降观测的时候，应保证观测点埋设的牢固性，距离墙面应有一定的距离，避免在墙外保温层施工中将观测点埋在里面，导致沉降观测的开展产生问题。观测点的顶部应保证光滑，可使每次放置水准尺的时候能够将水准气泡居中，当作业中没有将水准气泡居中，会使测量的结果产生误差，难以保证测量的准确性。观测人员应根据观测中的相应规范来进行测量，前后视距尺应使用同一个水准尺，确保测量的可靠性。在观测的时候应根据确定的观测路线进行观测，还应避免阳光直射，保证观测中环境条件相同。在读数的时候，应确定成像的清晰度，当数值稳定之后进行读数，随时进行观测以及检核计算。在雨季观测的时候前后联测，对水准点的标高进行检查。在观测中得到的情况应反馈给相关部门，在发现了异常问题的时候，应进行上报，及时采取措施进行解决。

结语

基坑监测、建筑变形测量是一项测量精度要求较高的服务于工程建设的工作。由于其在工程建设过程中使用的时间不长，加之受使用仪器装备、技术水平和技术成熟度低的制约，目前对建筑变形规律的认知程度还很局限。为了提高建筑工程基坑监测和建筑变形测量水平，及时发现安全隐患，防止建筑工程重大安全事故发生，在今后工作实践中，应在严格执行相关规范的同时，提高变形测量的准确度，为工程建设提供可靠的数据。

参考文献

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