高层建筑变形监测

变形监测及数据处理课程

---专题作业

作业名称：高层建筑变形监测分析

专业班级：测绘2班

姓名：吴建全

学号：---------

组号：2班6组

组员情况：组长（贾某某）、组员（吴建全，

贺某某，何某某，陈某）

摘要

高层建筑变形监测是通过对建筑物外型进行变形方面的监测，对建筑物外形状态进行判定，一旦出出现安全范围外的变形事故，及时分析高层建筑变形原因，实施纠偏措施，从而有效保障人民生命财产安全。因此，本文分析了高层建筑变形监测的基本特点与高层建筑变形监测的实施过程，从而力图实现一定的学术研究意义与现实实践意义。

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通过该高层建筑的变形监测的研究，目的是保障建筑物的施工与使用安全，体现出高层建筑在建设和使用过程中变形监测的重要性，为建筑物安全施工提供了必要的评估数据。

关键词:高层建筑物,变形监测，数据处理，沉降分析

目录

1、高层建筑变形监测的目的和特点 (4)

2、变形监测测的内容 (5)

3、基坑回弹观测 (6)

4、建筑物的沉降监测方法 (7)

5、建筑物的位移监测 (8)

6、高层建筑变形监测实施过程 (9)

7、数据处理 (10)

6、高层建筑物变形监的一些原因 (11)

9、结束语 (11)

引言

建筑物变形是指建筑物在施工建设与运营管理过程中由于地下水结构、气候温度变

化、建筑物材料折损、建筑物荷载变化等作用下建筑物发生垂直升降、水平位移等一系列外形变化状态的统称。而建筑物变形监测分析是指借助相应测量仪器和技术标准、规范，对建筑物外形进行及时的监测与分析。

高层建筑由于其建筑规模和经济规模都比较大，因此高层建筑施工和运营过程中变形监测都尤为重要。一方面，对高层建筑实施不定期的监测有助于及时发现高层建筑存在的问题，分析问题的原因，提出解决问题的对策，从而保障人民生命财产安全；另一方面，高层建筑变形监测数据、技术标准、解决对策等对行业内其他建筑物变形监测有重要的学术借鉴意义。

1、高层建筑变形监测的目的和特点

1.1 变形监测的目的

通过对变形体动态监测，获得精确观测数据，对监测数据综合分析，对各种工程建筑物在施工或使用过程中的异常变形做出预报，提供施工和管理方法，以便及时采取措施，保证工程质量和建筑物安全。同时对采用新结构、新材料、新工艺性能做出客观评价。

1.2 变形监测的特点

高层建筑变形监测重要目的在于对高层建筑的安全进行监测，而这又分为外部监测和内部监测两个部分。内部监测主要是借助专业化的技术设备对高层建筑内部应力、建筑物内部温度变化、建筑物动力特性等方面进行不定期监测。外部监测主要是通过观察、测量数据等对高层建筑沉降、位移、倾斜及裂缝等方面进行观测。在高层建筑安全监测中，外部监测和内部监测相辅相成，应同时进行，协同分析。第一，测量精度高，由于高层建筑外形数据“牵一发而动全身”，高层建筑外形数据微小的变化就会对建筑整体的稳定性及安全性构成极大的威胁，同时不利于外形变化原因的分析与对策的研究，因此，相较于其他建筑变形监测，高层建筑变形监测要求极高的精确度，从而保障监测有效性。[2]一般位置精度为1mm；第二，需要重复观测，测量时间跨度大，观测时间和重复周期取决于观测目的、变形量量大小和速度。第三，需要严密的数据处理，数据量大，变形量小，变形原因复杂。第四，要求变形资料提供快和准确。

2、变形监测测的内容

根据变形的性质，建筑物变形可分为静态变形和动态变形两类。静态变形是时间的

函数，观测结果只表示在某一期间内的变形。静态监测的内容有内部应力、应变监测、动力特性监测和加速度监测。动态变形是指在外力作用下产生的变形，它是以外力为函数表示的，对于时间的变化，其观测结果表示在某一时刻的瞬时变形。[3]

动态监测内容有沉降监测、位移监测、倾斜监测、裂缝监测和挠度监测。

沉降观测

1施工对邻近建(构)筑物影响的观测

打桩和采用井点降低水位等，均会使邻近建(构)筑物产生不均匀的沉降、裂缝和位移等变形。为此，应在打桩、井点降水影响范围以外设基准点，对距基坑一定范围的建(构)筑物上设置沉降观测点，并进行沉降观测。并针对其变形情况，采取安全防护措施。

2施工塔吊基座的沉降观测

高层建筑施工使用的塔吊，吨位和臂长均较大。随着施工的进展，塔吊可能会因塔基下沉、倾斜而发生事故。因此，要根据情况及时对塔基四角进行沉降观测，检查塔基下沉和倾斜状况，以确保塔吊运转安全。

3地基回弹观测

一般基坑越深，挖土后基坑底面的原土向上回弹的越多，建筑物施工后其下沉也越大。为了测定地基的回弹值，基坑开挖前，在拟建高层建筑的纵、横主轴线上，用钻**直径100mm的钻孔至基础底面以下300～500mm处，在钻孔套管内压设特制的测量标志，测定其标高。当套管提出后，测量标志即留在原处。待基坑挖至底面时，测出其标高，然后，在浇筑混凝土基础前，再测一次标高，从而得到各点的地基回弹值。地基回弹值是研究地基土体结构和高层建筑物地基下沉的重要资料。

4地基分层和邻近地面的沉降观测

这项观测是了解地基下不同深度、不同土层受力的变形情况与受压层的深度，以及了解建筑物沉降对邻近地面由近及远的不同影响。这项观测的目的和方法基本与地基回弹观测相同。

5建筑物自身的沉降观测

这是高层建筑沉降观测的主要内容。当浇筑基础垫层时，就在垫层上设计指定的位置埋设好临时观测点。一般每施工一层观测一次，直至竣工。工程竣工后的第一年内要测四次，第二年测二次，第三年后每年一次，直至下沉稳定为止。一般砂土地基测二年，粘性土地基测五年，软土地基测十年。

位移观测

1护坡桩的位移观测

无论是钢板护坡桩还是混凝土护坡桩，在基坑开挖后，由于受侧压力的影响，桩身均会向基坑方向产生位移。为监测其位移情况，一般要在护坡桩基坑一侧500mm左右设置平行控制线，用经纬仪视准线法，定期进行观测，以确保护坡桩的安全。

2日照对高层建筑物上部位移变形的观测

这项观测对施工中如何正确控制高层建(构)筑物的竖向偏差具有重要作用。观测随建(构)筑物施工高度的增加，一般每30m左右实测一次。实测时应选在日照有明显变化的晴天天气进行，从清晨起每一小时观测一次，至次日清晨，以测得其位移变化数值与方向，并记录向阳面与背阳面的温度。竖向位置以使用天顶法为宜。

3建筑物本身的位移观测

由于地质或原因，当建筑物在平面位置上发生位移时，应根据位移的可能情况，在其纵向和横向上分别设置观测点和控制线，用经纬仪视准线或小角度法进行观测。

倾斜观测

1建(构)筑物竖向倾斜观测

一般要在进行倾斜监测的建(构)筑物上设置上、下二点或上、中、下多点观测标志，各标志应在同一竖直面内。用经纬仪正倒镜法，由上而下投测各观测点的位置，然后根据高差计算倾斜量。或以某一固定方向为后视，用测回法观测各点的水平角及高差，再进行倾斜量的计算。

2建(构)筑物不均匀下沉对竖向倾斜影响的观测

这是高层建筑中最常见的倾斜变形观测，利用沉降观测的数据和观测点的间距，即可计算由于不均匀下沉对倾斜的影响。

3、基坑回弹观测

3.1 回弹观测点的布设

回弹观测点的布设和数量，一般沿基坑的纵横轴线布设，还可根据建筑物分布及地层情况进行布设，要求布设点能够反映基坑回弹的纵横断面。

3.2 回弹标的埋设