建筑变形监测存在问题及对策分析

建筑变形监测存在问题及对策分析
本文闡述了建筑物变形监测的概念，分析了变形监测的原因及存在的问题，探讨了变形监测存在问题的对策。

标签：建筑物；变形监测；存在问题；对策；分析
随着我国建筑事业的不断发展，近些年来，我国兴建了大量的水工建筑物，工业与交通建筑物，高大建筑物以及为开发地下资源而修建的工程设施。

由于各种因素的影响，在这些工程建筑物及其设备的运营过程中，都会产生形变。

这种形变在一定限度范围内被认为是允许的，但如果超过一定界限，就会影响建筑物的正常使用，严重时还会危及建筑物的安全。

因此，在工程建筑物的施工和运营期间，必须对他们进行变形监测。

它不仅关系到建筑质量，而且更关系到建筑物的安全。

但在我们日常施工或使用中，经常被忽视。

本文就变形监测中一些常见问题及处理作一简要分析。

1 建筑物变形监测的概念
当建筑物在建造过程中或建成后，由于地面是软质或弹性物质，建筑物是一个整体，其密度比地面土质的密度大得多，这就必然导致建筑物在建造时或建完后下沉。

如果该建筑物作为一个整体均匀地沉降，则其不会发生倾斜或裂缝：反之，该建筑物产生不均匀沉降（差异沉降），则该建筑物必然产生倾斜。

变形测量就是监测建筑物是否产生不均匀沉降，沉降量值的大小及速率，以及沉降的发生是施工本身造成的原因，还是由于地质原因产生不均匀沉降而造或的，从而评价施工单位对建筑物施工的质量优劣。

2 变形监测的原因及存在的问题
2.1进行变形监测的原因
城市建筑物的变形具有以下特点：需要进行重复观测，时间较长；测量仪器和成果精度高；要综合应用多种测量技术。

根据不同的工程特点使用不同的仪器和方法；测量数据的处理数据要求非常严密。

只有多学科知识的交叉配合，才能对其进行合理的变形分析和解释。

城市建筑物的建址比较复杂，变形原因各种各样，通常是众多因素的综合，归纳起来有如下几种：（l）资料欠缺。

没有工程地的水文地质资料，仅参考相邻场地地质情况推测数据；为了节约时间和资金没有钻得足够的钻孔，或钻探深度不够，对复杂的地层变化无法掌握；（2）与建筑物自身相联系的原因”随时间推移建筑物自身的荷载大小、结构类型、高度及其动荷载等的变化引起建筑物及基础变形；（3）基础施工达不到设计和规范要求，存在客观误差。

施工验槽（坑）时没有进行土体原位试验，仅凭经验判断，使建筑物未落在设计持力层上。

灌注桩桩基清理不彻底，施工不规范；（4）相邻环境的众多诱因，如建筑物周围施工
影响、周围物体的扰动等。

2.2变形监测存在的问题
在当前建筑施工中对变形监测的认识，一般都不够重视，主要存在问题有以下五点：（1）建筑设计部门对变形监测方面没有明确的要求或设计图纸上没有明确的图示标注；（2）观测点的设置及观测的时间不符合设计或规范规定的要求；（3）弄虚作假或凭空填报变形监测的记录；（4）在使用过程中，没有按规定要求继续进行必要的变形监测。

由此可见，加强建筑物变形监测的力度成为当前建筑施工中亟需解决的问题。

3 变形监测存在问题的对策
在城市建筑中，由于各种因素的影响，导致建筑物会存在着一定程度的变形，超出相关规定之后将严重威胁到建筑结构的安全。

因此加强对建筑物的变形监测具有极其重要的意义。

3.1变形监测方案设计
3.1.1观测精度的确定
高层建筑变形量应能确切反映高层建筑、构筑物及其地基的实际变形情况或变形趋势，并以此作为确定监测方案和检验成果质量的基本要求。

由于观测精度直接影响到观测成果的可靠性，同时也受到观测方法和仪器设备等的影响，因此，确定合理的测量精度是变形监测方案设计的重要内容。

国内外对变形监测的精度要求还存在不同看法，但可以确定的是，变形监测的精度取决于观测的目的。

对于不同的高层建筑，其变形监测的精度要求差别比较大，同一高层建筑的不同部位在不同时间对观测精度的要求也有可能是不同的。

变形监测采用哪个等级，主要按下列方法确定。

（1）以高层建筑阶段平均变形量为依据；（2）以某些固定值为依据；（3）以高层建筑最小变形值为依据；（4）以预估变形量或变形速度为依据；（5）以地基允许变形值为依据。

3.1.2观测点位的布设
变形观测点包括基准点和监测点，基准点分为稳定基准点和工作基点，它们在监测中各自作用不同。

基准点的布设主要考虑稳定性，不受干扰，且要考虑测量技术，一般埋设在变形影响范围以外或基岩上，基准点埋设过远，则测量工作不方便，观测误差大，埋设近了，有可能不稳定。

所以，一般在基准点和监测点之间加设工作基点。

同时要在基准点周围设置保护点，当基准点受到破坏时可用保护点来恢复，平时则可以用于检核基准点。

由基准点和工作基点构成变形监测网，既保证了基准的稳定性，又方便了测量工作。

基准点的布设主要考虑测量工作的需要，而监测点的布设则需要与其它学科相结合。

总的说来，监测点的位置必须布设在能够反映高层建筑变形特征和变形明显部位。

实践表明，监测点一般布设在如下位置。

（1）基础类型、埋深、荷载有明显不同处；（2）沉降缝、伸缩
缝、新老建筑连接处两侧；（3）高层建筑角点、中点处，且每边不少于3个监测点；（4）圆形、多边形高层建筑纵横轴线对称处；（5）工业厂房独立柱基础。

3.2观测周期的确定
高层建筑变形是一个渐变过程，是时的函数，而且变形速度不均匀，但变形观测次数是有限的，因此，合理的选择连续观测的周期，对于正确分析变形结果是确保高层建筑自身安全很重要的。

变形观测从高层建筑施工开始，到停止使用结束，贯穿整个过程，相邻两次变形观测的时间间隔就是一个观测周期。

确定变形观测周期的基本原则为：根据高层建筑的特征、变形速率、观测精度要求和工程地质条件及施工过程等因数综合考虑。

对于沉降观测，从分析变形过程出发，变形速度值比变形绝对值具有更重要的意义。

基于这一点，其周期可用以下经验公式来确定因：其中：Mh为两沉降观测点之间的高程误差；V为沉降速度，一般取平均沉降量与间隔天数的比值；K为高程沉降量与其误差之比，可根据高层建筑变形情况在5～10内选择。

3.3静态变形监测常用方法
变形监测目的是为了实时的了解高层建筑的变形情况，确保高层建筑的安全使用，就静态变形监测而言，监测的主要内容包括：沉降观测、倾斜观测、水平位移观测和裂缝观测。

监测方法包括常规地面测量方法、近景摄影测量以及特定条件下采取一些特殊的测量方法。

沉降观测常用水准测量的方法，也可以采用液体静力水准测量的方法。

一般高层建筑物和深基坑开挖的沉降观测，通常用精密水准仪，按国家二等水准技术要求施测，将观测点布设成闭合环或附合水准路线联测到水准基点上。

采用水准测量进行变形监测，必须做到固定观测时间、固定观测路线、固定观测人员、固定观测仪器。

由于现场条件限制，变形观测时很难做到前后视距离相等，在每次观测前，必须对仪器进行检验校正，特别是对仪器i角误差和调焦误差进行检验。

水平位移观测根据高层建筑类型不同采用不同的方法，直线型建筑常用基准线法、引张线法、距离丈量法；曲线型建筑常用测角前方交会、精密导线法；高层建筑顶部相对于底部的偏移、竖直中心是否铅直（挠度）可用测角前方交会法、经纬仪投点法等。

当基础挠度过大时，高层建筑可能由于剪力破坏而出现裂缝。

裂缝观测可在裂缝两端分别固定一铁片，其中一片紧压在另一片上，在边缘涂上油漆，当裂缝发生变化时，便会露出未涂漆的部分，这个就是裂缝的变化量，采用千分尺或游标卡尺量取其变化量。

铁片可分别布设在裂缝最窄和最宽处，当裂缝比较长时，在中间部位增加观测点位。

3.4变形监测的过程要真实准确
每次变形监测工作完成后，要先绘制好沉降观测示意图并对观测数据认真做好记录。

3.4.1变形监测示意图应画出建筑物的底层平面示意图，注明观测点的位置和编号，基准点的位置、编号和标高及基准点与建筑物的距离。

并在图上注明观测点所用材料、埋入墙体深度、离开墙体的距离。

3.4.2变形监测的记录应采用建设部制定的统一表格。

观测的数据必须经过严格核对无误，不得随意更改。

沉降量为本次标高与前次标高之差，累计沉降量则为各观测点本次标高与第一次标高之差。

3.4.3房屋和构筑物的沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜应不大于地基允许变形值。

变形监测资料应妥善保管，存档备查。

如沉降量超过规范和设计要求，则应会同有关部门进行处理。

4 结束语
总之，建筑物的变形监测是很重要的一个工作，面对着当前建筑物变形监测存在着的问题，只有不断地完善变形监测，才能够保证建筑物结构的安全性，从而促进我国建筑业的健康稳定发展。

參考文献：
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