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摘要：随着我国经济建设迅猛发展，建筑行业取得了很大进步，对现代工程建筑物的规模、造型、难度提出了更高的要求。国家和人民对变形测量工作也十分重视，尤其在大、中城市对一些基坑、建筑、边坡、桥梁、隧道、大坝、高支模等都需要进行变形测量，变形测量工作贯穿于建筑的整个施工阶段并延续至运营使用阶段。由于受多种主观和客观因素的影响，建筑物会产生变形，如果变形超过限度，不仅会对其正常功能造成影响，甚至危及建筑物安全引发工程事故，带来巨大的经济损失与人员伤亡，可见变形测量工作在建筑工程防灾减灾方面具有重要意义。本文中主要是针对建筑物出现变形的原因进行分析，并提出相关的方法来解决这个问题，减少建筑物的安全隐患。
关键词：建筑物；变形测量；变形测量方法
1引言
随着我国城市建设飞速发展，各个城市的高楼大厦崛地而起。建筑物的趋势和特点是层数增多，高度增高，体量增大，基坑则呈现“大、深、紧、近”等特点，建筑物也因此更容易发生变形现象。不良变形主要是建筑物在长期使用的过程中受到多种内外力量的挤压以及多种复杂因素综合作用的结果。变形测量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周期性的重复观测的工作。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。变形测量工作是我们通过变形现象获得科学认识、检验理论和假设的必要手段。科学、准确、及时地分析和预报变形体和周边环境的稳定性，为安全性诊断提供必要的信息，以便发现隐患能够及时采取措施，确保施工安全及为工程建设提供参考。
2建筑物变形的主要原因
2.1 外部原因
变形是自然界普遍存在的现场，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中的变化。自然界的变形危害现象很普遍，如地震、滑坡、岩崩、溃坝、地表沉陷、火山爆发、桥梁与建筑物的倒塌等。除了建筑物自身以外的自然条件改变引发的变形被称为建筑物变形的外部原因，引起建筑物沉降的外部因素很多，外部原因包括水文地质条件、土壤因素、气候温度、地基的塑性变形、建筑物周围挖方等，均会引起建筑物沉降。
2.2 内部原因
除了自然条件外，建筑物自身因素也会引发变形问题。这方面因素包括建筑物的荷重、设计形式、组织结构等。不仅如此，建筑变形还受到勘察设计、工程实施、运行管理等环节影响，这些环节如果控制得不好，都可能导致建筑物出现变形问题。值得注意的是，以上因素并不是单独存在的，而是相互联系、相互影响。随着时间的推移，建筑物会逐渐改变原有的地面状态，再加上外力影响，建筑物地基可能出现一定变化，这样就会改变地基及其周边地层，引发变形问题。除此之外，由于建筑地基与周围地层出现变形现象，在内外力的共同作用下，建筑物本身与建筑基础也会产生变形。
3建筑物变形测量的方法
3.1变形测量前进行全面的统筹安排
变形测量的内容应根据变形体的性质与地基情况而确定。既要有针对性，也要全面考虑。达到监视变形体的安全、了解其变形规律的目的。工业与民用建筑物主要包括基础的沉陷观测与建筑物本身的倾斜。就其基础而言，主要观测内容是建筑物基础的均匀沉陷和不均匀沉陷。对于建筑物本身来说，则主要观测倾斜与裂缝。根据工程项目的性质、结构特点、规模大小、质量精度要求等对工作进行统筹安排，制定合理的变形监测方案，确定变形测量的内容，如建筑物的变形测量可以包括水平位移监测、沉降监测、倾斜监测、裂缝监测及挠度监测等。然后经各方审批后进行组织和实施监测。在变形测量中采用不同的监测方法、监测仪器及监测频率应符合设计和规范要求，能及时、准确地提供数据，满足信息化施工等要求。一般情况下需要注意以下五点，第一点，建筑物在施工初期，基础开挖，地表荷重卸出，基底产生回弹现象。基础完工后，随着施工进展，荷重不断增加，基础产生下沉。竣工后，在运营阶段，往往持续若干年，沉降现象方能停止。因此变形观测应从基础施工开始，直至运营后沉降稳定为止。因此变形测量中必须及时、持续观测，实施全过程监控能够获取准确、完整、可靠的数据，对建筑物变形起到预警作用，从而对建筑变形问题进行有效处理；第二点，建筑物变形测量点分为基准点、监测点以及工作基点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆基准点是为进行变形测量而布设的稳定的、长期保存的测量点，应在变形影响范围之外埋设且应不少于3个，特等、一等沉降观测不应少于4个以便于基准点保护、恢复和稳定性分析；监测点是固定在建筑物上的测量标志，应能反映监测对象的实际状态及其变化趋势且便于测量的位置进行布设的测量点；工作基点是为便于现场变形观测作业而布设的相对稳定的测量点。建筑物变形测量不是短暂的、一时的，因此变形测量点布设时必须稳固、可靠满足相关规范要求，布设后应加强对现场测点保护，以防变形测量点被破坏以便长期观测；第三点，变形测量期间要做到四定，即固定人员，以尽可能减少人为误差；固定仪器，仪器应在计量检定合格使用，每次使用前后应对仪器状态进行检查，保证仪器设备处于良好的工作状态，以尽可能减少仪器本身的系统误差；固定方法，固定事前设计的测量方法，以减少不同方法间的系统误差；固定路线，在基本相同的环境和条件下工作，以减少温度、湿度造成的误差。影响测量精度的因素很多，对测量结果有很大影响，因此变形测量中应尽可能将误差减到最小或相对固定提高测量精度；第四点，建筑变形测量的周期和频率应符合规范要求，建筑物沉降观测宜在基础完工后或地下室砌完后开始观测，沉降监测待基准点和监测点安装完毕待稳固后进行测量，取稳定的2次测量值的平均值作为各沉降点初始值，施工期间建筑物每加2层至3层观测一次，停工期间可每隔2至3个月观测一次，建筑运营阶段应视地基土类别和沉降速率确定观测次数。建筑沉降达到稳定状态可由沉降量与时间关系曲线判定，当最后lOOd的最大沉降速率小于O.04mm/d时，可认为已达到稳定状态；第五点，每次变形观测结束后，应及时进行成果整理，计算沉降信息，及时编制沉降量报表，提供给设计、施工、监理、业主等，对有异常变化情况的，应立即反馈给相关单位，根据建筑物的安全情况采取有效的措施消除安全隐患，提高建筑物的安全性能。对于无法使用的建筑物，需要及时撤离人员，以免发生安全事故或者造成人员的伤亡。
3.2建筑物水平位移的变形测量方法
建筑物水平位移变形测量应根据监测方案及现场作业条件和要求选用视准线法、小角法、前方交会法、极坐标法和自由设站法等方法进行测量。
首先建立独立坐标系统水平位移监测网，应符合规范要求等级，定期对水平位移监测网基准点和工作基点进行校核。主要是利用全站仪的测角、测距功能测定监测点的坐标、方位角等，推算出变形测量点的相对水平位移，本次位移值与前次位移值的差值为该点本次位移变化量，本次位移值与初始的位移值之差值即为累计位移量。
3.3建筑物沉降的变形测量方法
建筑物沉降变形测量应根据监测方案及现场作业条件和要求选用水准测量、静力水准测量或三角高程等方法进行测量。最常用的方法是选用精密水准测量，因其受观测环境影响小，精度高，方法简便。根据监测方案及要求选定等级进行水准路线测量，遵循先控制后碎部，从整体到局部原则。首先建立沉降监测控制网，应符合规范要求等级，一般采用导线控制网，按照往返测方法测量。从已知高程的基准点起，沿一条环形路线进行水准测量，测定沿线一些水准点或垂直位移监测点的高程，最后又回到基准点，然后采用严密平差法进行平差，以平差后高程值计算当期沉降量及累计沉降量。
3.4建筑物倾斜的变形测量方法
建筑物倾斜变形测量应根据监测方案及现场作业条件和要求选用投点法、前方交会法、激光铅直仪法、垂线法、倾斜仪法和差异沉降法等方法进行测量。最常用的方法是直接法、间接法两种，直接法是直接测定建筑物的倾斜，通过测量建筑物顶部偏移值与建筑物的高度之比的方法来计算建筑物的倾斜，该方法多用于基础面积过小的超高建筑物，如电视塔、烟囱、高桥墩、高层楼房等；间接法是在建筑物满足整体刚度的前提下，通过测量建筑物基础相对沉降的方法来确定建筑物的倾斜，根据一对沉降观测点的沉降差和间距，可得基础在该方向上的倾斜角，同理得到正交方向倾斜角，可推出基础最大倾斜角及倾斜方向，推算建筑物的倾斜值，该方法多用于基础面积较大的建筑物，并便于水准观测。
3.5进一步明确建筑物变形测量的规范
明确建筑物的变形测量规范对于测量具有重要的规范作用，因此在施加操作中需要熟悉掌握各种变形测量规范，采用正确的测量方法。在实践中进一步明确建筑物变形测量的规范，结合具体的情况并严格依照规范的要求进行测量，对于变形测量具有重要的规范作用。
4结束语
随着科学技术不断发展，建设行业的信息化水平不断提高，目前正向系统化、自动化、远程化方面发展。通过创新政府部门和安全监管部门的监管手段，在很大程度上提高了建筑质量与建筑安全。然而近年来建筑质量安全问题还是时有发生，其中一项重要原因是变形测量工作存在不足。现阶段，国内建筑物变形测量技术越来越成熟，测量设备与数据处理手段也越来越先进，目前已实现监管平台与仪器设备的数据上传、数据平台化处理和存储，但部分仍未能实现数据的自动化实时采集和无线传输。随着检测技术水平的不断提高，更多新型的监测设备和传感器开发与应用，将向实时、连续、高效率、自动化、动态监测系统方向发展，变形测量的时空采样率会得到很大提高，获取更及时、准确、可靠的变化状态，从而采取有效措施进行解决，切实保障人民和财产安全，提高建筑质量。
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论文作者:林创钊
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第24期
论文发表时间:2019/6/24
标签：建筑物论文; 测量论文; 位移论文; 方法论文; 建筑论文; 基础论文; 基准点论文; 《建筑细部》2018年第24期论文;