對(duì)高層建筑物靜態(tài)變形監(jiān)測(cè)的研究

康玉峰

摘要：高層建筑靜態(tài)變形監(jiān)控的根本目標(biāo)之一則是對(duì)高層建筑的運(yùn)轉(zhuǎn)情況做好安全監(jiān)管、評(píng)定與預(yù)測(cè)。這篇文章以高層建筑物靜態(tài)變形監(jiān)測(cè)為探討對(duì)象，剖析了高層建筑變形監(jiān)控的范圍，探究了靜態(tài)變形監(jiān)控策略的規(guī)劃思路與監(jiān)測(cè)周期的確定方式，基于此，探究了建筑靜態(tài)變形監(jiān)測(cè)的有效方法，希望可以給相關(guān)的從業(yè)者以有益的參考。

關(guān)鍵詞：靜態(tài) 變形監(jiān)測(cè) 高層建筑 周期 策略

1 靜態(tài)變形監(jiān)測(cè)概論

上世紀(jì)九十年代以后，高層建筑靜態(tài)變形監(jiān)測(cè)方法的突飛猛進(jìn)，監(jiān)測(cè)布局持續(xù)拓寬，檢測(cè)自動(dòng)化體系、數(shù)據(jù)剖析與資料剖析體系、安全預(yù)警與剖析評(píng)定體系亦在持續(xù)地健全。項(xiàng)目設(shè)計(jì)運(yùn)用全新的可信度規(guī)劃原理與方略以來(lái)，變形檢測(cè)變成供應(yīng)設(shè)計(jì)根據(jù)、深化設(shè)計(jì)與可信度評(píng)定不可或缺的方法，變成項(xiàng)目規(guī)劃與施工質(zhì)量管控的關(guān)鍵手段。因?yàn)轫?xiàng)目本身的特點(diǎn)與繁雜性，在普遍情況下，直截了當(dāng)?shù)剡\(yùn)用變形監(jiān)測(cè)初始數(shù)據(jù)對(duì)高層建筑安全平穩(wěn)狀況做好評(píng)定與回饋是極難的。所以，為了達(dá)成高層樓房安全運(yùn)作的規(guī)劃目標(biāo)，普遍地，要求整合詳細(xì)的項(xiàng)目與變形監(jiān)測(cè)各個(gè)時(shí)間的不同特性與需要分別挑選不同的方案，仔細(xì)完成好監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與素材的整體剖析工作，對(duì)高層樓宇的安全平穩(wěn)狀況做出評(píng)定、預(yù)測(cè)與預(yù)警，而且對(duì)完善建筑項(xiàng)目規(guī)劃、作業(yè)方式與運(yùn)作管理供應(yīng)科學(xué)的根據(jù)。

2 靜態(tài)變形監(jiān)測(cè)方略規(guī)劃

2.1 監(jiān)測(cè)精度的最后決定

高層樓宇靜態(tài)變形量可以真切地反饋高層樓宇、建筑物還有其基礎(chǔ)的現(xiàn)實(shí)變形狀況抑或是變形趨向，而且用這個(gè)當(dāng)作確定監(jiān)測(cè)方略與檢測(cè)結(jié)果質(zhì)量的基礎(chǔ)要求。因?yàn)楸O(jiān)測(cè)精度直接制約到監(jiān)測(cè)結(jié)果的可信度，并且亦受到監(jiān)測(cè)方式與機(jī)器設(shè)施等的制約，所以，確定科學(xué)的監(jiān)測(cè)精度是靜態(tài)變形監(jiān)測(cè)方略規(guī)劃的關(guān)鍵內(nèi)容。世界各國(guó)對(duì)變形檢測(cè)的精度嚴(yán)格控制依舊存有各式觀點(diǎn)，然而能夠肯定的是，變形監(jiān)測(cè)的精度決定于監(jiān)測(cè)的目標(biāo)。

對(duì)于各種高層樓宇，它的變形監(jiān)測(cè)的精度需要差異很大，相同的高層建筑的各個(gè)部分在各個(gè)時(shí)間對(duì)變形監(jiān)測(cè)精度的需要亦有所不同。變形監(jiān)測(cè)運(yùn)用哪個(gè)層級(jí)，關(guān)鍵依照下面的方案來(lái)決定。

①以高層樓宇各個(gè)時(shí)段平均變形量為根據(jù)；②用一些不變的值作為根據(jù)；③用高層樓宇最少的變形量作為根據(jù)；④以預(yù)測(cè)變形量抑或是變形速率作為根據(jù)；⑤用地基許可變形值作為根據(jù)。

在現(xiàn)實(shí)的檢測(cè)里，經(jīng)常依據(jù)高層建筑的地基許可變形值來(lái)推斷，高層樓宇的地基許可變形值一般是從規(guī)劃單位設(shè)定的抑或是由有關(guān)的建筑模式規(guī)定的。地基許可變動(dòng)值包含下降值、下降差、傾斜與部分傾斜四大類。

下降值，基層某點(diǎn)下降大小，普遍指基層中心下降量；下降差，基層上隨意兩點(diǎn)下降量的差，普遍指相離兩點(diǎn)獨(dú)立基礎(chǔ)的下降量相差值；傾斜，基層傾斜趨向兩邊的下降差和它的距離的比例；部分傾斜，砌體承載架構(gòu)順著縱向六至八米里，基層兩點(diǎn)的下降差和其距離的比例。

依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ7-89）》的要求，一般的高層樓宇建筑基礎(chǔ)許可變形數(shù)據(jù)，能夠解得對(duì)應(yīng)的許可變形值，依據(jù)許可的變形值來(lái)確定變形監(jiān)測(cè)精度。所以可進(jìn)一步?jīng)Q定應(yīng)用的觀測(cè)方式、機(jī)器設(shè)施等，亦給監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)型的規(guī)劃與深化技術(shù)供應(yīng)借鑒。

2.2 變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的布局

變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)包含基本點(diǎn)與觀測(cè)點(diǎn)，基本點(diǎn)分成穩(wěn)固基本點(diǎn)與作業(yè)基本點(diǎn)，其在監(jiān)測(cè)里面各自價(jià)值不一樣?；军c(diǎn)的布局關(guān)鍵考量穩(wěn)固性，不被打擾，而且需思量監(jiān)測(cè)技能，普遍地埋藏在變形波及范疇之外抑或是基巖上，基本點(diǎn)填埋太遠(yuǎn)，那么測(cè)量作業(yè)不便利；監(jiān)測(cè)誤差太多；填埋太近，亦會(huì)不平穩(wěn)。因而，普遍地在基本點(diǎn)與觀測(cè)點(diǎn)之間添加作業(yè)基點(diǎn)。并且需在基本點(diǎn)四周設(shè)計(jì)維護(hù)點(diǎn)，當(dāng)基本點(diǎn)受到損壞時(shí)可使用維護(hù)點(diǎn)來(lái)修復(fù)，平常則能夠使用檢測(cè)基本點(diǎn)。由基本點(diǎn)與作業(yè)基點(diǎn)組成變形檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)，不但保障了基礎(chǔ)的穩(wěn)固性，而且便利了測(cè)量作業(yè)。

基本點(diǎn)的布局關(guān)鍵思量作業(yè)的需要，而觀測(cè)點(diǎn)的布局則要求和其余的科目相整合。總體來(lái)講，觀測(cè)點(diǎn)的方位必定布局在可以反饋高層樓宇變形特性與變形顯著的部分?，F(xiàn)實(shí)表明，觀測(cè)點(diǎn)普遍布局在下面的方位上：①基層種類、深埋、負(fù)載有顯而易見(jiàn)的不一樣的地方；②下降縫、縮展縫、新老樓宇聯(lián)接所在地的兩邊；③高層樓宇角點(diǎn)、中間處，并且每段不小于三處觀測(cè)點(diǎn)；④橢圓形、多邊形高層樓宇縱橫邊線對(duì)角處；⑤工廠廠房單獨(dú)立柱根基處。

2.3 變形監(jiān)測(cè)周期的決定

高層樓宇變形是慢慢漸變的，是關(guān)于時(shí)間的數(shù)學(xué)關(guān)系式，并且變形速率不平均，而且變形監(jiān)測(cè)次數(shù)是有限的，所以，科學(xué)的挑選持續(xù)觀測(cè)的時(shí)間，準(zhǔn)確剖析變形結(jié)果是保證高層樓宇本身安全的關(guān)鍵要素。變形監(jiān)測(cè)由高層樓宇作業(yè)開(kāi)始，到暫停運(yùn)用完結(jié)，橫亙完整的進(jìn)程，相鄰2次變形監(jiān)測(cè)的時(shí)長(zhǎng)間隔則是一個(gè)監(jiān)測(cè)周期。決定變形監(jiān)測(cè)周期的基礎(chǔ)準(zhǔn)則是：依據(jù)高層樓宇的特點(diǎn)、變形速度、監(jiān)測(cè)精度需要與項(xiàng)目地質(zhì)環(huán)境與作業(yè)進(jìn)程等要素整體考慮。

水平移動(dòng)的變形監(jiān)測(cè)周期，對(duì)于不好的地基地域的變形監(jiān)測(cè)，也能夠和沉降變形監(jiān)測(cè)調(diào)整考慮來(lái)決定；對(duì)于受基本作業(yè)影響的有關(guān)變形監(jiān)測(cè)量，需要依照作業(yè)進(jìn)度的要求來(lái)決定，可每日抑或是間隔數(shù)日變形監(jiān)測(cè)一回，直到作業(yè)進(jìn)程完結(jié)。

3 靜態(tài)變形觀測(cè)最常使用的方略

變形監(jiān)測(cè)目標(biāo)是即時(shí)地認(rèn)清高層樓宇的變形狀況，保障高層樓宇的安全應(yīng)用，對(duì)于靜態(tài)變形觀測(cè)來(lái)講，變形觀測(cè)的重要內(nèi)容包含：下降監(jiān)測(cè)、傾斜監(jiān)測(cè)、水平移動(dòng)監(jiān)測(cè)與縫隙監(jiān)測(cè)。變形觀測(cè)的方式包含一般的地面監(jiān)測(cè)方案、近處攝影監(jiān)測(cè)與特殊情形下采用某些特定的監(jiān)測(cè)方案。

下降監(jiān)測(cè)一般使用水平監(jiān)測(cè)的方案，亦能夠應(yīng)用水體精力水平監(jiān)測(cè)的方式。普遍地高層樓宇的下降監(jiān)測(cè)，通常用精密水平儀，依照我國(guó)二層級(jí)水平技能要求實(shí)施監(jiān)測(cè)，把監(jiān)測(cè)點(diǎn)布局為閉合環(huán)抑或是合乎水平路線關(guān)聯(lián)到水平基本點(diǎn)。應(yīng)用水平監(jiān)測(cè)做好變形觀測(cè)，必定要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的監(jiān)測(cè)時(shí)間、穩(wěn)定的監(jiān)測(cè)路線、固定的監(jiān)測(cè)職員、固定的監(jiān)測(cè)機(jī)器。因?yàn)閳?chǎng)地環(huán)境有限，變形監(jiān)測(cè)時(shí)較難達(dá)到前后端距離對(duì)等，在每回監(jiān)測(cè)前，必定要對(duì)機(jī)器做好檢查糾正，尤其是對(duì)機(jī)器I角偏差與調(diào)焦偏差做好檢查工作。

傾斜監(jiān)測(cè)方式很多，對(duì)于基坑觀測(cè)，一般應(yīng)用鉆孔監(jiān)測(cè)機(jī)器對(duì)支護(hù)樁做好傾斜監(jiān)測(cè)。對(duì)于高層樓宇上面的傾斜監(jiān)測(cè)，以往的監(jiān)測(cè)方略包含經(jīng)緯儀投點(diǎn)法、全程儀坐標(biāo)監(jiān)測(cè)法等等，在現(xiàn)實(shí)的項(xiàng)目中一般應(yīng)用回歸平面方案。回歸平面方案經(jīng)過(guò)監(jiān)測(cè)高層樓宇上每個(gè)點(diǎn)觀測(cè)點(diǎn)的下降量，綜合觀測(cè)點(diǎn)的平面坐標(biāo)，應(yīng)用最小二乘法能夠解得一個(gè)高層樓宇下降量的回歸平面。

水平移動(dòng)監(jiān)測(cè)依據(jù)高層樓宇種類各異應(yīng)用各種方法，線條型建筑一般應(yīng)用基準(zhǔn)線法、拓展線法、差距丈量法；彎曲型建筑應(yīng)用測(cè)角前面交合、精密引線法；高層樓宇頂端較之于底下的偏移、垂直中點(diǎn)有否鉛直可用測(cè)角前面交合法、經(jīng)緯儀投點(diǎn)法等。

4 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)代世界經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，高層建筑隨處可見(jiàn)。做好高層建筑的安全變形監(jiān)測(cè)是確保經(jīng)濟(jì)有序穩(wěn)定向前發(fā)展的重要保障。在本文中，筆者整合自身的工作經(jīng)驗(yàn)，由靜態(tài)變形監(jiān)測(cè)的概念談起，進(jìn)而詳細(xì)解析監(jiān)測(cè)精度的確定方法、變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)的確定與變形監(jiān)測(cè)周期的確定，最后詳談靜態(tài)變形監(jiān)測(cè)的方法，希望可以給有關(guān)的從業(yè)者以有用的借鑒和有益參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃聲享，尹暉.變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2003.

[2]孫鐵珊，張祖勝，張中伏，等.大地形變測(cè)量進(jìn)展[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，1993.

[3]吳江淮.建筑物靜態(tài)變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析與處理[D].同濟(jì)大學(xué)，2007.