變形監(jiān)測在高層建筑中的應(yīng)用

朱琳++魏春隆

【摘要】本文分析了高層建筑變形監(jiān)測的基本特點(diǎn)與高層建筑變形監(jiān)測的實(shí)施過程，從而力圖實(shí)現(xiàn)一定的學(xué)術(shù)研究意義與現(xiàn)實(shí)實(shí)踐意義。

【關(guān)鍵詞】高層建筑變形監(jiān)測；特點(diǎn)；實(shí)施過程

Application of Deformation Monitoring in High - rise Buildings

Zhu Lin，Wei Chun-long

（Geological and Mineral Exploration and Development Bureau of Jiangxi ProvincePingxiangJiangxi337000）

【Abstract】This paper analyzes the basic characteristics of deformation monitoring of high - rise buildings and the implementation process of deformation monitoring of high - rise buildings， so as to realize certain academic research significance and practical practical significance.

【Key words】High - rise building deformation monitoring；Characteristics；Implementation process

高層建筑變形監(jiān)測是通過對建筑物外型進(jìn)行變形方面的監(jiān)測，對建筑物外形狀態(tài)進(jìn)行判定，一旦出出現(xiàn)安全范圍外的變形事故，及時(shí)分析高層建筑變形原因，實(shí)施糾偏措施，從而有效保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，本文分析了高層建筑變形監(jiān)測的基本特點(diǎn)與高層建筑變形監(jiān)測的實(shí)施過程，從而力圖實(shí)現(xiàn)一定的學(xué)術(shù)研究意義與現(xiàn)實(shí)實(shí)踐意義。

1. 引言

（1）建筑物變形是指建筑物在施工建設(shè)與運(yùn)營管理過程中由于地下水結(jié)構(gòu)、氣候溫度變化、建筑物材料折損、建筑物荷載變化等作用下建筑物發(fā)生垂直升降、水平位移等一系列外形變化狀態(tài)的統(tǒng)稱。而建筑物變形監(jiān)測分析是指借助相應(yīng)測量儀器和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，對建筑物外形進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測與分析。

（2）高層建筑由于其建筑規(guī)模和經(jīng)濟(jì)規(guī)模都比較大，因此高層建筑施工和運(yùn)營過程中變形監(jiān)測都尤為重要。一方面，對高層建筑實(shí)施不定期的監(jiān)測有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)高層建筑存在的問題，分析問題的原因，提出解決問題的對策，從而保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全；另一方面，高層建筑變形監(jiān)測數(shù)據(jù)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、解決對策等對行業(yè)內(nèi)其他建筑物變形監(jiān)測有重要的學(xué)術(shù)借鑒意義。

2. 高層建筑變形監(jiān)測的特點(diǎn)

（1）主要目的是安全監(jiān)測。

高層建筑變形監(jiān)測重要目的在于對高層建筑的安全進(jìn)行監(jiān)測，而這又分為外部監(jiān)測和內(nèi)部監(jiān)測兩個(gè)部分。內(nèi)部監(jiān)測主要是借助專業(yè)化的技術(shù)設(shè)備對高層建筑內(nèi)部應(yīng)力、建筑物內(nèi)部溫度變化、建筑物動(dòng)力特性等方面進(jìn)行不定期監(jiān)測。外部監(jiān)測主要是通過觀察、測量數(shù)據(jù)等對高層建筑沉降、位移、傾斜及裂縫等方面進(jìn)行觀測。在高層建筑安全監(jiān)測中，外部監(jiān)測和內(nèi)部監(jiān)測相輔相成，應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，協(xié)同分析。

（2）監(jiān)測精度要求高。

由于高層建筑外形數(shù)據(jù)“牽一發(fā)而動(dòng)全身”，高層建筑外形數(shù)據(jù)微小的變化就會對建筑整體的穩(wěn)定性及安全性構(gòu)成極大的威脅，同時(shí)不利于外形變化原因的分析與對策的研究，因此，相較于其他建筑變形監(jiān)測，高層建筑變形監(jiān)測要求極高的精確度，從而保障監(jiān)測有效性。

（3）多次重復(fù)性監(jiān)測。

高層建筑變形監(jiān)測是一項(xiàng)周期性、重復(fù)性的監(jiān)測工作。以高層建筑沉降監(jiān)測為例，變形監(jiān)測時(shí)需要對同一監(jiān)測點(diǎn)在不同監(jiān)測周期的坐標(biāo)差和高程差進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算。一方面，要根據(jù)季節(jié)和地質(zhì)周期的不同進(jìn)行周期性數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析，結(jié)合季節(jié)及地質(zhì)周期變化因素進(jìn)行原因與對策分析；另一方面，需要借助各種技術(shù)設(shè)備對瞬時(shí)坐標(biāo)差和高程差進(jìn)行計(jì)算分析，保障數(shù)據(jù)及時(shí)性。

（4）嚴(yán)格的數(shù)據(jù)分析方法。

高層建筑變形監(jiān)測涉及繁多數(shù)據(jù)，由于建筑本身短期內(nèi)變化較小，因此很多數(shù)據(jù)誤差極小難以區(qū)分，因此對高層建筑外形數(shù)據(jù)分析時(shí)需要借助專業(yè)的軟件和嚴(yán)格的數(shù)據(jù)分析方法對浩瀚的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

3. 高層建筑變形監(jiān)測實(shí)施過程

3.1高層建筑變形監(jiān)測方案設(shè)計(jì)。

高層建筑變形監(jiān)測方案設(shè)計(jì)具體內(nèi)容包括以下方面：

（1）國家建筑安全管理實(shí)施規(guī)范。

（2）建筑行業(yè)內(nèi)要求建筑變形監(jiān)測需要統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)信息。

（3）其他建筑變形監(jiān)測經(jīng)驗(yàn)。

（4）高層建筑本身所處的地質(zhì)條件、水文環(huán)境、氣候條件。

通過以上技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)規(guī)范的統(tǒng)計(jì)與分析，高層建筑變形監(jiān)測主要對建筑物垂直沉降、水平位移、裂縫大小、傾斜程度等方面數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

3.2高層建筑變形監(jiān)測方案實(shí)施。

（1）確定監(jiān)測精度與監(jiān)測方法。

高層建筑變形監(jiān)測精度的確定主要依據(jù)以下幾個(gè)方面：高層建筑在不同時(shí)間周期上的平均變化量；行業(yè)技術(shù)規(guī)范內(nèi)固定變化量；高層建筑技術(shù)規(guī)范中最小變形值；建筑地質(zhì)環(huán)境、水文環(huán)境允許值。而高層建筑監(jiān)測方法主要根據(jù)行業(yè)內(nèi)其他建筑變形監(jiān)測的經(jīng)驗(yàn)結(jié)合本建筑周圍環(huán)境制定特色化的監(jiān)測方案。

（2）制定變形監(jiān)測周期。

變形監(jiān)測周期的確定主要取決于高層建筑的變形值大小、變形速度以及高層建筑變形監(jiān)測目的。制定變形監(jiān)測周期的基本依據(jù)在于高層建筑的建筑目的、變形速度、變形監(jiān)測精度要求和高層建筑外部環(huán)境特點(diǎn)。一般高層建筑變形監(jiān)測周期可以利用公式：來進(jìn)行計(jì)算。公式中hM表示設(shè)置的不同監(jiān)測點(diǎn)的高程差；V表示高層建筑的沉降速度；K表示不同監(jiān)測點(diǎn)之間的沉降量與誤差之間的比例。根據(jù)公式計(jì)算，一般高層建筑運(yùn)營階段第一年變形監(jiān)測需要每季度進(jìn)行監(jiān)測，而第二年基本可以每半年進(jìn)行一次變形監(jiān)測，其他時(shí)間可以每年進(jìn)行一次監(jiān)測。在高層建筑變形監(jiān)測中要隨時(shí)統(tǒng)計(jì)分析第一手的數(shù)據(jù)資料，從而有效保障監(jiān)測精度。

（3）嚴(yán)格要求監(jiān)測人員及技術(shù)設(shè)備。

高層建筑變形監(jiān)測人員需要具備專業(yè)的測量理論知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從而對監(jiān)測結(jié)果有效分析，對監(jiān)測問題制定相應(yīng)的解決方案。而專業(yè)化的技術(shù)設(shè)備必須滿足高層建筑變形監(jiān)測精度的要求。

（4）科學(xué)布置變形監(jiān)測點(diǎn)。

高層建筑變形監(jiān)測點(diǎn)的設(shè)置直接關(guān)系到是否能夠?qū)Ω邔咏ㄖO(shè)計(jì)變形量、變形速度、變形頻率的高精度有直接的關(guān)系，因此高層建筑變形監(jiān)測變形監(jiān)測點(diǎn)的布置尤為重要。例如高層建筑沉降監(jiān)測點(diǎn)的布置中需要在建筑本身至少設(shè)置三個(gè)不受建筑施工影響的水準(zhǔn)點(diǎn)，同時(shí)在每次的變形監(jiān)測之前都需要對水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)，測試水準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性。

（5）有效記錄分析監(jiān)測結(jié)果。

高層建筑變形監(jiān)測結(jié)果的分析記錄一定要利用科學(xué)的表格進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、確保數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果的及時(shí)性、準(zhǔn)確性。而對于統(tǒng)計(jì)結(jié)果的分析需要利用專業(yè)化的分析方法和模型。

4. 結(jié)論

高層建筑變形監(jiān)測是建筑運(yùn)營階段的一項(xiàng)重要工程，對高層建筑本身的安全性及穩(wěn)定性有重要的意義，而高層建筑變形監(jiān)測不僅需要專業(yè)化的理論知識基礎(chǔ)，同時(shí)需要先進(jìn)的變形監(jiān)測經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)，多方面資源的組織與協(xié)調(diào)才能保障高層建筑變形監(jiān)測的有效性。

[文章編號]1619-2737（2017）04-16-612