关键词：变形监测；监测方法；方案设计
我国的建筑业正处在蓬勃发展的新时期，各种新型建筑工程、大型重点建设项目越来越多，但是工程建设的各环节不可避免的会出现一定风险，这主要是因为人们对建筑工程中的地质条件、水文情况以及自然环境因素的影响的认识还存在一定的局限性。尽管通过设计者的精心设计，施工人员的精心施工，使建筑的安全度得到提升，最大程度的减小了失事率，但是仍然没有工程可以说是绝对安全的。这些建筑在各种外力作用和自然因素的影响下，自身的安全状况与工作性质也都在发生着变化。为此，对建筑物进行监测，及时地掌握建筑物的运行状态和演变趋势，能够及时的发现并处理建筑物的异常因素，进而保证建筑的安全运行。
1.建筑变形监测
对建筑物进行变形监测是为了得到变形物体在时间和空间上的特点，从而对变形体作出物理解释和几何分析。在实际工作中，对建筑物进行变形监测具有科学与实用的意义，科学意义是根据对变形机理合理的解释同时对相关理论进行验证，把正确预报变形的方法和理论建立完成；实用意义是检查各种建筑物和地质构造的稳定性，在发现问题后及时采取正确的对策进行解决。根据变形位置可将变形监测划分为内部和外部变形监测两大类。内部变形监测的重点在于变形体结构内部的伸缩能力、应力情况、温度变化等方面，同时需要选取精确度高的专用监测设备，这些设备自动化连接程度较高，能够对长距离变形情况进行遥测。值得注意的是，内部变形监测也存在局限性，主要表现在于无法显示出完整的变形信息。外部变形监测应用成熟，其技术手段的精度较高，通用性很强，通常是观测变形体空间三维几何形态上的变化，从而将变形体的整体变形信息提供出来。外部变形监测的常用测量仪器包括全站仪、经纬仪和水准仪等。但是在野外这种测量方法的工作量较大，不具备连续监测的条件。现阶段，变形监测结合GPS接收机，既提高了外部变形监测的能力，也减轻了观测的工作量。所以在处理变形监测数据的过程中，需要将内部和外部的观测资料结合起来共同分析。
2.变形监测方案设计
2.1观测精度的确定
高层建筑变形量应能确切反映高层建筑、构筑物及其地基的实际变形情况或变形趋势,并以此作为确定监测方案和检验成果质量的基本要求。由于观测精度直接影响到观测成果的可靠性,同时也受到观测方法和仪器设备等的影响,因此,确定合理的测量精度是变形监测方案设计的重要内容。国内外对变形监测的精度要求还存在不同看法,但可以确定的是,变形监测的精度取决于观测的目的。国际测量工作者联合会(FIG)第十三届会议(1971年)工程测量组提出:“如果观测的目的是为了使变形值不超过某一允许的数值而确保高层建筑的安全,则其观测的中误差应小于允许变形值的1/10～1/20;如果观测目的是为了研究其变形过程,则其中误差应比这个少得多”。对于不同的高层建筑,其变形监测的精度要求差别比较大,同一高层建筑的不同部位在不同时间对观测精度的要求也有可能是不同的。
在实际监测中,通常根据高层建筑的地基允许变形值来推算,高层建筑的地基允许变形值一般是由设计单位给定的或者由相应的建筑规范规定的。地基允许变形值包括沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜四种。沉降量——基础某点沉降大小,一般指基础中心的沉降量;沉降差——基础上任意两点沉降量之差,一般指相邻两单独基础的沉降量之差;倾斜——基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值;局部倾斜——砌体承重结构沿纵向6m～8m内基础两点的沉降差与其距离的比值。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据《建筑地基基础设计规范(GBJ7-89)》规定,常用的高层建筑地基允许变形值,可以求出相应的允许变形量,根据实际情况取其就得到应该采用的测量精度。
2.2布设观测点
建筑物变形观测点包括有监测点和基准点。基准点又可以细分为稳定基准点和工作基准点，不同的基准点在监测的过程中发挥着各自应有的作用[3]。稳定性是基准点布置首先要考虑到的，基准点不受干扰是工作开展的前提下，基于采用的某一种技术，将基准点埋设在地基牢固的基岩上或超出变形影响之外。为了提高基准点的稳固性，在具体操作过程中还应该在监测点与基准点之间添加更多的基点，并且在基准点周围埋设更多的设置保护垫，有利于校核和尽快恢复基准点。在设置基准点的时候，需要全面分析测量工作。在监测点设置时，主动借鉴其他相关学科知识点，实践中一般都是将监测点安排在在建筑物变形严重或者能够直接体现出变形特性的地方，例如：高层建筑物伸缩缝、沉降缝以及新旧建筑物相连处的两侧；工业厂房独立柱的基础上面；建筑物的中点、角点位置，同时监测点的每边不能少于三个；圆形、多边形建筑物的对称轴上面。
2.3确定观测周期
建筑变形的过程不是一个规律的过程，变形的时间和速度都可能是无规律的。而变形监测的次数却是有限的，因此合理的选择观测周期才能确保变形结果的正确分析，也才能确保建筑物自身的安全。变形观测从建筑施工开始到结束，在这一个完整的过程中有两次变形观测，而这两次观测所间隔的时间便是一个观测周期。至于如何确定变形观测周期，那么就需要综合建筑物特点、变形的速度规律、工程所在地的地质条件、对于观测精度的具体要求等等因素进行考虑。此外，影响建筑物变形的也存在许多的自然因素，例如温度、风荷载等都是对其颇有影响的。因此在观测的时候就需要考虑到诸如这方面的因素，要尽力避免日光照射比较强烈和风荷载较大的时间段。以免这些外在因素影响到观测的结果，甚至出现误差较大的情况，使得最后得到的结果可靠性大大降低，影响最终结论和判断。
在实际工程中,应视具体情况选择观测次数与间隔时间。在高层建筑施工期间,观测次数与间隔时间应视地基与荷载增加情况而定;在高层建筑使用阶段则应视地基土类型和沉降速度大小而定。特别当高层建筑平均沉降速度较大或不均匀沉降量较大时,一方面应及时通知设计、施工单位,查找原因并采取措施;另一方面应增加观测次数,以保证高层建筑的安全使用。对于倾斜观测,高层建筑主体倾斜观测的周期,可视倾斜速度每1～3个月观测一次,若由于基础附近大量堆放或卸载等导致倾斜速度加快时,应及时增加观测次数。施工期间的观测可与高层建筑的沉降观测同时协调进行,这样就为分析高层建筑的变形、评价高层建筑的安全性提供了更加完备的资料,分析结果也更真实可靠。另外,考虑到温度与风荷载对高层高层建筑变形的影响较大,故在倾斜观测时应避开强日照和风荷载较大的时间段,以免使测量误差过大而影响观测分析结果的真实性可靠性。水平位移观测的周期,对于不良地基土地区的观测,亦可与沉降观测协调考虑确定;对于受基础施工影响的相关观测量,应按施工进度的需要确定,可每天或隔几天观测一次,直至施工结束。
结论
总而言之，现阶段，城镇化脚步不断加快，建筑物的新建正在如火如荼的进行，但与此也出现了各种问题，所以，对建筑变形情况进行实时监测具有重大的现实意义。监测建筑变形不仅能够保证工程质量符合标准，而且保证了工程设计质量，实现双赢。所以，应当加强对建筑变形监测的重视，紧跟时代的脚步，以科学的技术手段和先进的方法保证建筑的稳定和安全，促进工程建筑行业的阔步发展。
参考文献：
[1]李学贵.基于工程实践的建筑变形监测技术研究[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2013（12）：9-11.
[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（7）：22-24.
[3]梁振华.高层建筑物变形监测技术方法现状与展望[J].长春工程学院学报（自然科学版），2013（3）：44-45.
论文作者:熊威
论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/24
标签：基准点论文; 建筑物论文; 高层建筑论文; 建筑论文; 地基论文; 精度论文; 荷载论文; 《防护工程》2018年第27期论文;