建筑物变形监测流程分析

建筑物变形监测流程分析

摘要：本论文系统讨论沉降观测的注意事项和操作方法，结合实际工程项目，对监测体的变形情况有更全面准确的把握，使监测数据基本能反映监测体变化的真实情况，反映变形量(位移量和沉降量的统称)与相关变形因子间的物理关系或统计关系，找出监测体的变形规律，合理地解释监测体的各种变化现象，比较准确地评价监测体的安全态势，并提供较为准确的分析预报，从而对建筑物的运行状态进行判断,找出原因采取措施,以保证建筑施工及使用的安全。

关键词：建筑变形；注意事项；作业流程

1. 引言

为了监视建筑物在施工的过程和使用中确定其空间位置随时间的变化特征，需在施工过程及使用过程中对其进行变形观测。本文主要探讨的是：基于安徽省交通勘察设计院测绘处所测项目的观测成果，研究在沉降观测中常用的方法。结合本人在工作中对巢湖电厂构筑物沉降观测项目进行实例分析。

2. 变形观测方案设计

通常由设计部门提出要求，由施工组织计划者提出布置方案，在施工期间进行埋设，

观测点应该有足够的数量以便全面的反映沉降情况，沉降观测点的布置，应以能全面反映建

筑物地基变形特征并结合地质情况及建筑物结构特点确定。变形观测有许多重要的环节需在观测前就要确定, 以便指导整个观测过程。它包括测量方法和设备的选择,监测网布设,测量精度和观测周期的确定。

2.1变形监测的方法

变形监测的方法与设备的选择是相辅相成的，随着测量仪器的进步，变形监测方法也不断地进步；常规的大地测量方法：如精密高程测量、精密距离测量、角度测量等。专门测量手段和技术：如液体静力水准、准直测量、应变测量、倾斜测量等；空间测量技术：GPS测量、IiSAR技术；摄影测量和激光扫描技术。根据项目具体要求，选择变形监测方案同时也决定需要使用的测量仪器设备。监控量测开始前，工程项目部（组）应对仪器进行必要的检校，保证仪器满足规定的精度要求。监测所需的特殊设备和工具进行专门的设计和加工。监测所使用的仪器必须在检定周期之内，应具有足够的稳定性和精度，适于长期、连续监测工作的需要。

2.2变形监测网的测设

布设测量基准点,是为了保证测量的基准统一,布置工作基点是为了便于测量工作,并减小测量误差。必须保证基准点的稳定性，定期进行测量、分析，工作基点与测量基准点间也必须进行测量，以得到工作基点的坐标值，同时可根据坐标值的差异，判断工作基点的稳定性。

参照《工程测量规范》GB50026—2007、《建筑变形测量规范》GB50026—2007等有关规范，巢湖电厂建筑物变形监测按三等变形测量的精度要求施测，外业观测按二等水准测量的技术要求作业。沉降观测选用进口精密水准仪配合铟钢尺测量,仪器标称精度±0.3mm/km。共埋设6个测量基准点，厂区内埋设3个测量基准点（均布置在施工影响范围外地，沉降已经稳定的桩基建筑物的结构柱位），厂区外埋设3个深埋式基准点(均钻孔至基岩，然后在其顶部设置护罩。基准网为闭合水准线路长约4km。

本项目监测以建筑物结构沉降测量为主，同时测量工程桩顶部水平位移测量。共布置测点160个，120个分布在各个建筑物的各结构柱脚位，40个分布在各个建筑物的各结构柱顶部位。结构柱脚位监测点为直径14mm的圆钢筋，钢筋外端要有90°弯钩弯上，并稍离墙体，同时立尺部位要加工成半球形并涂上防腐剂，以保证每次测量测点与测尺在同一位置接触。各结构柱顶部位变形点为直径14mm的带有细十字丝的膨胀螺丝垂直工程桩顶部水平面。

水平位移观测使用精密全站仪配合棱镜采用极坐标法施测；测量采用二等水平位移标准测量，变形点的点位中误差不大于3mm；测点采用强制对中，减少对中误差。

测量采用相同的观测网形，固定使用仪器和观测人员，并尽可能选择最佳观测时段，在基本相同的环境和条件下进行观测。

2.3 建筑物变形观测的精度和频率

工程建筑物的变形观测能否达到预定的目的，要受很多因素的影响。其中，最根本的因

素是观测点的布置、观测的精度与频率，以及每次观测所进行的时间。变形观测的精度要求，取决于该工程建筑物预计的允许变形值的大小和进行观测的目的。在国际测量工作者联合会第十三届会议工程测量组的讨论中提出：“如果观测的目的是为了使变形值不超过某一允许数值而确保建筑物的安全，则其观测的中误差应小于允许变形值的1/10~1/20；如果观测的目的是为了研究其变形的过程，则其中误差应比这个数值小得多。

观测的频率取决于变形值的大小和变形速度，以及观测的目的。通常应根据工程性质、工程进度、地基土质情况及基础荷重增加情况等决定。沉降观测的周期应结合下面几个因素综合确定:

(1) 建筑物基础承载土层的地质条件;

(2) 建筑物荷载的大小;

(3) 建筑物基础的类型。一般应从施工到±0 时开始观测,以后每增加1～3 层观测一次,封顶及竣工时各观测一次,使用期间可根据实际沉降情况每年观测1～4 次。

总之，要求观测的次数，既能反映出变化的过程，又不遗漏变化的时刻。

2.4数据处理和资料分析

2.4.1数据处理

变形数据处理包括整理、整编观测资料，计算测点坐标和变形量，以及分析变形的显著性、规律和成因等。

2.4.2 资料分析

1作图分析，即将观测资料绘制成各种曲线，常用的是将观测资料按时间顺序绘制成过程线。

2统计分析，即用数理统计方法分析计算各种观测物理量的变化规律和变化特种，分析观测物理量的周期性、相关性和发展趋势。

3对比分析

4建模分析，即建立数学模型，用以分离影响因素，研究观测物理量变化规律，进行预报和实现安全控制。常用的数学模型有统计模型、确定性模型和混合模型。

2.5成果整理与提交

1）技术设计书和测量方案

2）监测网和监测点布置图

3）标石、标志规格及埋设图

4）仪器的检校资料

5）原始观测记录