建筑變形測量中相關問題的探討

王建學

（濱州建筑工程施工圖審查中心，山東濱州256600）

1 引言

建筑變形測量系指一般對城市高層建筑基坑支護施工的坡頂及周圍環(huán)境相關建筑物、市政管線設施的變形監(jiān)測，以及對新建建筑物的變形測量。在實際測量中，由于使用的儀器設備和技術手段不同，服務質(zhì)量與水平也會有所差異。通常情況下，采用全站儀測量并監(jiān)測點水平位移坐標變化，用水準儀觀測點垂直位移的變化，并通過對微觀數(shù)據(jù)變化的分析，預報建筑基坑或預報建筑物變形是否正常。由于工況十分復雜，本文對測量中常遇到的問題進行分析討論，為同行在做同樣工作時提供參考借鑒。

2 建筑變形測量對測量的要求以及測量變形的目的

建筑物變形測量對測量的基本要求是要確切反映建筑的實際變形量、建筑的不均勻垂直變形沉降差、變形速率與變形趨勢。其目的是及時向甲方反饋建筑物在施工中的微觀變形量，若有異常，應采取有效措施防患于未然，保障建筑的施工與使用安全；檢驗設計方案及地基基礎穩(wěn)固性，科學分析數(shù)據(jù)、優(yōu)化設計、安全施工，免遭人、財、物損失。

3 建筑變形分析

3.1 基坑正常變形與異常變形

3.1.1 基坑正常變形

建筑基坑開挖后，會對土體產(chǎn)生擾動，基坑維護結構的撓曲、支撐軸力、地表位移都會發(fā)生變化，加之復雜的工況變化，基坑坡壁、坡頂都處于不是很穩(wěn)定的變形狀態(tài)，這種狀態(tài)將從基坑開挖持續(xù)到坑底澆筑、新建建筑體增高、載荷加大、維護結構與周圍土體達到一個新的平衡狀態(tài)為止。這個過程中的基坑變形為正常變形。

3.1.2 基坑異常變形建筑工程基坑異常變形往往受以下因素影響：（1）支護方案設計不合理；（2）支護施工的穩(wěn)定性不夠；（3）復雜的工況變化等因素?；映霈F(xiàn)異常變形時，變形測量數(shù)據(jù)的特點為：（1）日變形速率大且持續(xù)變大；（2）變形數(shù)值累計超出正常變形并向支護設計給出的極值發(fā)展。

3.2 建筑沉降的正常變形和異常變形

建筑沉降的正常變形：建筑物在建設過程中及使用過程中，地基變形值在允許范圍內(nèi)的變形為正常變形。在新建建筑物的施工過程中，由于高度不斷增加，載荷對地基基礎的壓力也不斷增加，并且會導致地基出現(xiàn)沉降，這種變形會因土質(zhì)結構、地基基礎的處理方案以及建筑物的體量不同而不同，而在地質(zhì)情況和建筑體量都相同的情況下，天然地基的沉降量大于復合地基的沉降量；復合地基的沉降量大于樁基的沉降量，即樁基的相對沉降量較小。

建筑沉降異常變形：新建建筑物沉降異常時表現(xiàn)為非均勻沉降，沉降速率較快，以及沉降量累計值較大等現(xiàn)象，并且會超出相關規(guī)范的規(guī)定。

4 沉降分析與處理

沉降差較大：沉降差在接近限差的情況下，應對地基采取糾偏措施。

起算點下沉：若建筑體沉降變形觀測數(shù)據(jù)整體變大，表明觀測起算點被碾軋或因其他原因?qū)е掠^測起算點下沉。針對這種情況的數(shù)據(jù)處理，應聯(lián)測其他固定點，計算起算點下沉量，然后對沉降變形觀測成果進行修正。若該固定點位置不安全，要在安全位置新設起算固定點并聯(lián)測求其高程作為以后觀測作業(yè)使用。

沉降觀測點毀壞：由于建筑工地工況十分復雜，建筑變形觀測點被被毀壞現(xiàn)象較多。正在進行常規(guī)觀測作業(yè)而突然有觀測點被毀壞時，會使觀測數(shù)據(jù)的關聯(lián)性中斷，這時，要及時復位觀測點，并對該點進行連續(xù)2次觀測后，將新測量的變形量和原測量沉降變形量的累計值相加作為該點的變形累計值。

5 建筑變形測量中應注意的問題

5.1 建立平面位移觀測工作站點

目前，采用全站儀對基坑監(jiān)測點的水平位移進行觀測，一般是在工作站點進行，如果在一個工作站點能監(jiān)測到全部觀測點的變形數(shù)據(jù)，則可在基坑30m以外設立2條基線建3個基準點[1]。在其中一個基準點處，測出工作站點的三維數(shù)據(jù)值，以此作為基坑監(jiān)測的設站觀測點。

5.2 建立高程控制點

基坑監(jiān)測點和建筑變形觀測點的高程測量，都要從高程固定點引測并組成閉合環(huán)線或復核路線，以便檢核觀測成果。小基坑監(jiān)測和小范圍的建筑變形測量的起算固定點，可在工程區(qū)30m以外地方布設2條基線建3個基準固定點，作為高程基準起算點隨時檢測固定點有無變化[2]。若對建筑群進行變形測量，則要在建筑群周圍布設高程控制網(wǎng)點，以便于分區(qū)塊控制與測閉合環(huán)形式將建筑變形點測量及計算觀測點高程變化、沉降差、變形速率與變形累計值。同時，若發(fā)現(xiàn)測點高程異常是起算點下沉引起，可以及時檢測與改正。

5.3 建筑變形觀測點設置

建筑物變形觀測點一般設置在建筑主體四角，若長度大于40.0m，則在中間加設點，有伸縮縫時，在其兩邊對稱各加設一個觀測點[3]。但是，由于建筑物高度與結構不同，基坑開挖深度也不同，建筑施工到±0.00高程時，經(jīng)常不具備設置觀測點或進行觀測作業(yè)的條件。若等待建筑基坑回填后設點觀測作業(yè)，則不能全面、客觀地反映建筑物的沉降變形，這種情況可以在建筑體內(nèi)的對稱位置設觀測點。在建筑物回填基坑后，再將測量的新設點變形值和前面累計沉降量相加作為建筑變形總累計值。

6 結語

基坑監(jiān)測、建筑變形測量是一項測量精度要求較高的服務于工程建設的工作。由于其在工程建設過程中使用的時間不長，加之受使用儀器裝備、技術水平和技術成熟度低的制約，目前對建筑變形規(guī)律的認知程度還很局限。為了提高建筑工程基坑監(jiān)測和建筑變形測量水平，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，防止建筑工程重大安全事故發(fā)生，在今后工作實踐中，應在嚴格執(zhí)行相關規(guī)范的同時，提高變形測量的準確度，為工程建設提供可靠的數(shù)據(jù)。