高层建筑物沉降变形监测技术简析

高层建筑物沉降变形监测技术简析
摘要：在经济社会不断发展的背景下，城市发展水平不断提升，城市人口数
量不断增多，城市中的土地可利用面积不断减少，所以为了有效的实现土地和资
源问题解决，促进人口和土地矛盾的缓解，不少城市选择增加建筑物层数。

尤其
是对于比较繁华的城市来说，高层建筑物的数量越来越多，所以为了保证建筑物
的使用质量，就要重视建筑物变形问题的监测，本次研究中主要分析沉降观测对
于高层建筑物变形监测的应用价值。

关键词：沉降观测；高层建筑物；变形监测；应用
随着高层级建筑物的荷载力增加，其在使用中会逐渐出现各种变形问题。

因
为建筑上层和地基结构会发生相互作用，这就会在一定程度上导致建筑物出现不
均匀沉降，如果相关单位没有引起广泛的重视，就会直接导致建筑物发生倾斜和
裂缝等，情况较为严重的情况下还会导致建筑安全受损，威胁人们的使用安全[1-2]。

只有在人们深入掌握各种建筑物变形规律，才能更好的对未来的建筑物变形
情况进行预测，从而根据变形情况更好的采取整改措施，实现沉降问题的解决。

一、高层建筑变形沉降的必要性分析
在高层建筑物的变形监测中加强对沉降观测技术的利用，对于变形问题的解
决具有显著的作用。

因为利用沉降观测法对高层建筑变形情况进行观测的时候，
首先需要科学的对建筑物的变形情况和发生原因等进行分析，然后才能针对性的
根据发生原因采取措施，提出建设性的改善意见，变形沉降中需要考虑几个因素：①需要考虑建筑物自身原因，这个原因很大程度上和建筑物的自身结构与承载力
相关。

②和自然因素相关，这很大程度上使因为建筑物的地质情况较为特殊，所
以需要建筑物的土壤性质和水文特点，除此之外，还是应该考虑建筑物的前期设
计和规划，只要存在前期设计方面的问题，就会很大程度上导致沉降问题出现。

因此为了更好的对以上问题进行解决，就要积极利用沉降观测法根据变形因素进
行正确监测，重点对变形的数值进行测量，保证测量仪器使用的准确性，保证建
筑物的使用安全。

二、高层建筑物发生沉降的原因
在高层建筑物的实际施工中，发生沉降的原因有许多，对这些因素分类总结
后发现主要存在的因素为内部因素和外部因素，这两种因素交叉会直接引起变形，正常情况下这属于是正常现象，但是如果超出这个正常限度就会直接威胁建筑物
的正常使用，威胁建筑物的使用安全。

首先对内部因素进行分析：①如果高层建
筑物出现了合理沉降变形，其主要与建筑物的自身结构形态相关，这与载荷分布
不均匀相关，这种变形如果可以控制在一定范围中，就会随着时间的变化逐渐趋
于稳定，这属于是比较常见的原因[3-4]。

②属于是施工误差导致的变形：通常情
况下与施工导致的载荷不均匀分布和分布不符合相关，这种变形通常来说是局部的，但是需要从下到上考虑变形的影响，这也是导致建筑物发生危险变形的主要
因素。

其次是由于建筑物的外部原因导致的变形，一般来说这种变形属于是基础
性的，和建筑物的重量、土壤压实因素相关，需要引起重视。

然后就是其他因素
导致的变形，与地质结构不均匀相关，这种因素需要考虑季节温度和地下水变化等。

三、沉降观测在高层建筑物变形监测中的应用
3.1加强对水准基点设置
高层建筑物变形监测中，需要加强对水准基点的设置，因为水准基点属于垂
直位移监测的关键，因此在建筑施工中，需要充分的考虑变形范围与基准点，条
件允许的情况下可以将基点和观测点之间的距离控制在60m范围，这样就可以更
好的保持建筑物稳定性，保证建筑物不会受到施工的影响。

在进行标石埋设的时候，需要严格的根据二级水准基点的规格进行设置，条件允许的情况下，可以将
基准点放置在基岩上，科学的对其进行校核。

3.2沉降观测点选择
在进行沉降观测点选择的时候，需要将位置确定在变形物体上，因为这样能
够将变形物体的属性和变化特点进行分析，从而严格的根据工程的支护结构确定
建筑物承载力，然后根据实际情况确定观测点的数量。

一般来说高层建筑物的测
量地点距离应该设置为15ｍ，对于观测点的设置应该稳固，这样能够保证更加合
理的存储时间。

尤其是对于观测高度的设置，更应该强调垂直立尺点，对于观测
点的埋设形式来说，需要严格的根据建筑物的形式锁定。

这在正常的情况下包括
设备基础观测、角钢埋设等，尤其是进行变形监测的时候，需要考虑观测点位置
的同时，也要考虑观测点数量和标识选择等，毕竟正常的标识点设置材料为角钢
和圆钢，如果要对建筑物的美观属性进行考虑，就要选择有色金属，观测标志的
设置需要考虑建筑物基础墙。

3.3保证观测方法和精度
为了保证观测的质量，就要重视观测方法的利用和精度选择。

因为沉降观测
主要是根据水准点观测来测量的，这对于沉降量的计算具有显著的意义。

尤其是
对于建筑沉降观测来说，更应该选择精密水准仪，然后根据国家规定的相关标
准进行测量，观测点设置需要与水准基点联测，从而更好的满足观测方法和精度
要求，保证在观测期间能够视野稳定且清晰，尽量减少转站的情况，保证观测的
视线长度在50ｍ范围中。

而且观测的时候，也应该保证前视距离和后视距离具有
较高的一致性，这样可以全面保证精度[5-6]。

测量的时候尽量选择固定人员和仪器，进行沉降观测的周期一定要严格的根据建筑物的精度和特点进行。

如果建筑
物正处于施工期间，就要在完成结构浇筑之后进行观测点选择，保证在竣工季度
内实施观测，保证沉降稳定。

3.4观测后结果处理
在高层建筑物变形监测完成后，需要充分的对数据进行整理，保证各项监测
数据的有效性，只有在保证数据无误后方可进行二次计算。

尤其是在对位移量计
算的时候，需要将标准数值控制在1ｍｍ。

对于数据的处理方法主要是自由网平
差时和经典法严密平差的统计分析，在技术到位的情况下还可以联合利用多种方法，根据计算结果计算初始沉降值。

尤其是在完成首次观测后，更需要根据计算
经验赋予不同沉降观测点起始值，在计算完成后按照基准点高程计算观测高程，
接着再详细计算两次沉降观测数值的沉降量，保证将相关的数据应用在记录表中，实现良好的沉降关系控制，明确时间和荷载间关系，最后根据载荷关系绘制有效
的关系图。

一般来说，沉降量和时间关系的曲线主要利用纵轴表示沉降量，利用
横轴表示时间，特别是在明确沉降日期和沉降量之后需要绘制出点位，点位连接
成功后就可以得到全面的沉降曲线图。

综上所述，在高层建筑的变形监测中，需要充分利用沉降观测方法，为了保
证监测质量，保证建筑物使用的安全性和稳定性，就要科学的做好对建筑物的变
形监测，这也是建筑物变形监测中需要主要利用的方法，也要注意监测的过程中
需要从实际出发，保证观测方法的实用性和精度，加强对观测点的选择，从而保
证高层建筑物的使用安全。

参考文献：
[1] 肖英,田鸿,侯平,等. 沉降观测在高层建筑物变形监测中的应用[J]. 有
色金属设计,2019,46(1):40-42.
[2] 王泽鹏. 沉降观测在高层建筑物变形监测中的应用[J]. 商品与质
量,2020(25):164.
[3] 邵洪宇. 沉降观测在高层建筑物变形监测中的应用[J]. 建筑工程技术
与设计,2020(26):3713.
[4] 赵阳. 高层建筑物变形监测及数据处理[J]. 科学与财富,2019(33):398.
[5] 孟欣. 高层建筑物沉降变形监测及数据分析[J]. 建筑工程技术与设
计,2020(26):3072.
[6] 初良杰. 关于高层建筑物沉降观测中相关问题的探讨[J]. 科学与财
富,2020(6):361.。