余海清

摘要：隨著建筑技術(shù)的發(fā)展、城市用地的緊缺，高層建筑物越來越多，為了監(jiān)視建筑物在施工的過程和使用中的安全，需在施工過程及使用過程中對其進(jìn)行變形觀測；另一方面，為了進(jìn)行科學(xué)研究以及為以后的地基基礎(chǔ)設(shè)計提供一些經(jīng)驗數(shù)據(jù)，也需對建筑物進(jìn)行變形觀測。本文主要介紹了現(xiàn)代建筑物變形（水平和垂直位移）觀察測量的重要性和技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，然后重點介紹了如何加強(qiáng)改進(jìn)在建筑物變形觀察測量的技術(shù)等內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：建筑物變形 垂直位移 水平位移 觀察測量

1.前言

工程建筑物的變形觀測，是隨著我國建設(shè)事業(yè)的發(fā)展而興起的。由于各種因素的影響，工程建筑物在施工及運營過程中，都會產(chǎn)生變形。這種變形在一定限度之內(nèi)是正常的，但如果超過了規(guī)定的限度，就影響建筑物的正常施工和運營，嚴(yán)重時還會危及建筑物的安全。因此，在工程建筑物的施工和運營期間，必須對其進(jìn)行監(jiān)視觀測，即變形觀測。

通過變形觀測取得第一手資料，一方面可以監(jiān)視工程建筑物的狀態(tài)和工作情況，在發(fā)現(xiàn)不正?，F(xiàn)象時一，應(yīng)及時分析原因，采取措施，防止事故發(fā)生。并改變運營方式，以保證安全。另一方面通過在施工和運營期間對工程建筑物原體進(jìn)行觀測，分析研究，可以驗證地基與基礎(chǔ)的計算方法、工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法，對不同的地基與工程結(jié)構(gòu)規(guī)定合理的允許沉陷與變形的數(shù)值，為工程建筑物的設(shè)計、施工、管理和科學(xué)研究工作提供資料。

2.建筑物變形觀察測量技術(shù)探討

2.1 建筑物變形觀測的精度和頻率

工程建筑物的變形觀測能否達(dá)到預(yù)定的目的，要受很多因素的影響。其中，最根本的因素是觀測點的布置、觀測的精度與頻率，以及每次觀測所進(jìn)行的時間。變形觀測的精度要求，取決于該工程建筑物預(yù)計的允許變形值的大小和進(jìn)行觀測的目的。

觀測的頻率取決于變形值的大小和變形速度，以及觀測的目的。通常要求觀測的次數(shù)，既能反映出變化的過程，又不遺漏變化的時刻。

2.2 建筑物水平位移觀測

水平位移觀測的任務(wù)是測定建筑物在平面位置上隨時間變化的移動量。當(dāng)要測定某大型建筑物的水平位移時，可以根據(jù)建筑物的形狀和大小，布設(shè)各種形式的控制網(wǎng)進(jìn)行水平位移觀測，當(dāng)要測定建筑物在某一特定方向上的位移量時，這時可以在垂直于待測定的方向上建立一條基準(zhǔn)線，定期地測量觀測標(biāo)志偏離荃線的距離，就可以了解建筑物的水平位移情況。

（1）基準(zhǔn)線法

基準(zhǔn)線法一般用于測定建筑物在某一特定方向上的位移量，基準(zhǔn)線的建立方法有視準(zhǔn)線法、引張線法、激光準(zhǔn)直法等。

（2）角度前方交會法

在測定大型工程建筑物的水平位移時，可利用變形影響范圍以外的控制點月]前方交會法進(jìn)行。

（3）角度后方交會

為了測定單體建筑物的水平位移，可在被測建筑物本體上設(shè)立測站，要求測站必須和建筑物連成一個整體。在建筑物周圍變形范圍以外，設(shè)立4-5個固定方向，要求測站點和觀測點都有強(qiáng)制歸心設(shè)備，以克服偏心誤差的影響。

2.3 建筑物位移監(jiān)測網(wǎng)的布設(shè)

（1）水平位移監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)要求

水平位移的監(jiān)測網(wǎng)，可采用三角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)、邊角網(wǎng)、三邊網(wǎng)和軸線等形式；

水平位移的監(jiān)測網(wǎng)，宜采用獨立坐標(biāo)系，并進(jìn)行一次布網(wǎng)；

控制點宜采用有強(qiáng)制歸心裝置的觀測墩，照準(zhǔn)標(biāo)志宜采用強(qiáng)制對中裝置的靚牌。

（2）垂直位移監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)要求

垂直位移的監(jiān)測網(wǎng)，可布設(shè)成閉合環(huán)、結(jié)點網(wǎng)或附和水準(zhǔn)路線形式；

水準(zhǔn)基點，應(yīng)埋設(shè)在變形區(qū)以外的基巖或原狀土層上，亦可利用穩(wěn)固的建筑物、構(gòu)筑物，設(shè)立墻上水準(zhǔn)點；

水準(zhǔn)基點的標(biāo)石型式，可根據(jù)現(xiàn)場條件和任務(wù)的需要埋設(shè)。

2.4 建筑物位移觀測點的布設(shè)

（1）建筑物水平位移觀測點的布設(shè)要求

觀測點的位置，對建筑物應(yīng)選在墻角、柱基及裂縫兩邊等處；

建筑物上的觀測點、可采用墻上或基礎(chǔ)標(biāo)志，土體上的觀測點，可采用混凝土標(biāo)志。

（2）建筑物垂直位移觀測點的布設(shè)要求

建筑物的四角、大轉(zhuǎn)角處及延外墻每10-15m處或每隔2-3根柱基上；

高低層建筑物、新舊建筑物、縱橫墻等交接處的兩側(cè)；

建筑物裂縫和沉降縫兩側(cè)、基礎(chǔ)埋深相差懸殊處、人工地基與天然地基接壤處、不同結(jié)構(gòu)的分界處及填挖方分界處；

鄰近堆置重物處、受震動有顯著影響的部位及基礎(chǔ)下的暗溝處；

片筏基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)底板或接近基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)部分之四角處及其中部位置；

沉降觀測點的標(biāo)志，可根據(jù)不同的建筑結(jié)構(gòu)類型和建筑材料，采用墻(柱)標(biāo)志、基礎(chǔ)標(biāo)志和隱蔽式標(biāo)志等型式。

3.變形測量中的問題與處理措施

（1）曲線在中間某點突然回升。發(fā)生這種現(xiàn)象的原因，多半是因為水準(zhǔn)點或觀測點被碰動所致，而且只有當(dāng)水準(zhǔn)點碰動后低于被碰動前的標(biāo)高及觀測點被碰動后高于被碰動前的標(biāo)高時，才會出現(xiàn)回升現(xiàn)象的可能。

由于水準(zhǔn)點或觀測點被碰動，其外形必有損傷，比較容易發(fā)現(xiàn)。如水準(zhǔn)點被碰動時，可改用其他水準(zhǔn)點來繼續(xù)觀測。如觀測點被碰動后已松動，則必須另行埋設(shè)新點。若碰動后點位尚牢固，則可繼續(xù)使用，但因為標(biāo)高改變，對這個問題必須進(jìn)行合理的處理，其辦法是：選擇結(jié)構(gòu)、荷重及地質(zhì)等條件都相同的臨近另一沉降觀測點，取該點在同一期間內(nèi)的沉降量，作為被碰動觀測點的沉降量。此法雖不能真正反映觀測點的沉降量，但如果選擇適當(dāng)，可得到比較接近實際情況的結(jié)果。

（2）曲線自某點起漸漸回升。產(chǎn)生此種現(xiàn)象一般是由于水準(zhǔn)點下沉所致，如采用設(shè)置于建筑物上的水準(zhǔn)點，由于建筑物尚未穩(wěn)定而下沉；或者新埋設(shè)的水準(zhǔn)點，由于埋設(shè)地點不當(dāng)，時間不長，以致發(fā)生下沉現(xiàn)象。水準(zhǔn)點是逐漸下沉的，而沉降較小，但建筑物初期沉降量較大，即當(dāng)建筑物沉降量大于水準(zhǔn)點沉降量時，曲線不發(fā)生回升，到了后期，建筑物下沉逐漸穩(wěn)定，如水準(zhǔn)點繼續(xù)下沉，則曲線就會發(fā)生逐漸回升現(xiàn)象。

因此在選擇或理設(shè)水準(zhǔn)點時，特別在建筑物上設(shè)置水準(zhǔn)點時，應(yīng)保證其點位的穩(wěn)定性，如已查明確系水準(zhǔn)點下沉的原因，則應(yīng)測出水準(zhǔn)點的下沉量，以便修正觀測點的標(biāo)高。

（3）曲線的波浪起伏現(xiàn)象。曲線在后期呈現(xiàn)波浪起伏現(xiàn)象，此種現(xiàn)象在沉降觀測中最常遇到。其原因往往不是建筑物下沉所致，而常常是測量誤差所造成的。曲線在前期波浪起伏所以不突出，是因建筑物下沉量大于測量誤差之故，但到后期，由于建筑物下沉極微或己接近穩(wěn)定，因此在曲線上就出現(xiàn)測量誤差比較突出的現(xiàn)象。處理這種現(xiàn)象時，應(yīng)根據(jù)整個情況進(jìn)行分析，決定自某點起，將波浪形曲線改成水平線。

（4）曲線中斷現(xiàn)象。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是有的觀測點在現(xiàn)場不具備觀測條件，而產(chǎn)生漏測情況，致使某一期此觀測點沒有沉降值，而使沉降曲線中斷。

為了將曲線連接起來使其連續(xù)，可按照處理曲線在中間某點突然回升現(xiàn)象的辦法，估求出未作觀測期間的沉降量。

結(jié)語

建筑物的變形觀測包括水平位移觀測及垂直位移觀測，通過對變形觀測所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而對建筑物的運行狀態(tài)進(jìn)行判斷，當(dāng)發(fā)現(xiàn)不正常狀況時，需及時對其進(jìn)行分析，找出原因并采取措施，以保證建筑施工及使用的安全。◆

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作者單位：望城縣開發(fā)建設(shè)投資總公司