论建筑物变形观测的分析-建筑职称论文发表

论建筑物变形观测的分析

耿荣才

摘要：本文主要阐述了建筑物变形的原因，并针对建筑变形观测及处理进行论述，仅供参考。

关键词：建筑物，变形观测

前言：

随着城市化进程加快、高楼大厦逐渐增多，变形观测工作已渐渐被重视起来。变形观测是指对建筑物及其地基由于荷重和地质条件变化等外界因素引起的各种变形（空间位移）的测定工作。其目的在于了解建筑物的稳定性，监视它的安全情况，研究变形规律等。变形观测具有如下特点：重复观测；精度要求高；需要综合运用多种测量方法；观测数据处理要求更加严密。

一、建筑物变形的原因分析

引起建筑物变形的原因较多，但最主要的原因有三点： 1.自然条件及其变化， 即建筑物地基的工程地质条件、 水文地质条件、 土壤的物理性质、 大气温度等因素引起建筑物变形。2.与建筑物自身相联系的原因，即建筑物自身的荷载大小、结构类型、高度及其动荷载 （如风力大小、震动强弱）等引起建筑物变形。要减弱这方面变形的影响，往往通过优化设 计方案来实现。 3.由于建筑物施工或营运期间一些工作做得不合理，或由于周围环境影响而产生额外的 变形。当然这些引起变形的因素是相互联系、相互作用的，对建筑物往往是共同作用的，只是不同 时间段，不同因素的作用强弱不同而已。

二、建筑物变形观测技术分析

变形观测主要包括沉降观测、位移观测、挠度观测、转动角观测和振动观测等。

1.沉降观测

测定建筑物或其基础的高程随时间变化的工作。建筑物在施工和运营期间，对埋设在基础和建筑物上的观测点，定期用精密水准测量的方法测定它们的高程，比较观测点不同周期的高程即可求得其沉降值。在液体静力水准测量中，可采用探针探测液面高程，也可采用将液面高程的变化用传感器输出等方法实现自动化观测。

2.位移观测

测定建筑物上某些点的平面位置随时间变化的工作。建筑物位移可能是任意方向的，也可能发生在某一特定方向。位移值均由比较不同观测周期所得的观测点坐标求得。特定方向位移的测定常用基准线法，即以垂直于位移方向的固定不变的铅垂面为观测基准面，定期测定建筑物相对于它的偏离值，以计算位移值。此外，还可采用视准线法。

3.挠度观测

测定建筑物受力后挠曲程度的工作。观测方法是测定建筑物在铅垂面内各不同高程点相对于底部的水平位移值。高层建筑物通常采用前方交会法测定。比较不同周期的观测成果，即可求得建筑物的挠度值。如果采用电子传感设备，可将观测点相对于垂线的微小位移变换成电感输出，经放大后由电桥测定并显示各点的挠度值。

4.转动角观测

观测建筑物或机械设备倾斜度的变化，计算其转动角的工作。对某些建筑物，例如水坝，转动角的大小反映了它不均匀沉降的情况。同沉降观测一样，可用精密水准测量或液体静力水准测量方法测定。当气泡居中时利用测微仪器进行读数，即得该处的倾斜度。比较不同周期的倾斜度，可以求得观测周期间机械设备的转动角。

5.振动观测

　　对于高层建筑物和机械设备往返摆动情况的观测工作。高层建筑物在风力、日照和温度的影响下,某些机械设备在动荷重的状态下,都会发生摆动。自动倾斜仪（例如电子水准器）能将精密水准气泡的微小倾斜转换成电信号输出，可用于观测转动角的往返变动。利用电子水准器同时测定不同高度的转动角，通过换算可以求得建筑物顶点的振动。

三.基准点设置

为了在变形观测中测定绝对位移，选择不变动的基准点是很重要的。基准点一般分工作基准点和基准点两级。工作基准点设置在建筑物附近的稳固位置，直接用于测定观测点的位置变化；基准点一般选在变形范围外远离建筑物的地区。沉降观测的基准点通常成组（每组3个）设置,用以检核工作基准点的稳定性。其检核方法一般采用精密水准测量的方法。位移观测的工作基准点的稳定性检核通常采用三角测量法进行。这种装置是把不锈钢丝的一端固定在一个锚块上，将此锚块用钻孔的方法浇固在基岩中。不锈钢丝的另一端同一浮体相连接，钢丝被拉紧而处于竖直位置，以它作基准，用坐标仪可以测定工作基准点的位移。变形观测中设置的基准点应进行定期观测，将观测结果进行统计分析，以判断基准点本身的稳定情况。

四.变形观测资料的整理

变形观测资料的整理，通常是将各种变形值编绘成各种图表，如变形值过程线和建筑物变形分布图等。变形观测资料的分析，包括验证变形是否存在，分析产生变形的原因，推求变形值同影响因素之间的函数关系。对于前者主要用统计检验方法；对于后者，多应用回归分析方法，求得的函数关系称为回归方程，回归方程不仅可用来定量分析变形的规律，还可以作变形预报。

五．反馈调整及安全处理

利用观测成果来分析结果，采取相应的处置措施确保施工的安全，主要考虑以下几个方面：

1. 是否严格按照所策划的观测方案进行变形观测；

2. 所策划的方案的正确性审查；

3. 对施工生产和运营管理提出指导性建议。

为了确保施工安全，施工单位和监理单位以及相关单位必须对建筑物变形观测引起足够的重视，确定恰当精度，采用正确方法，确保观测成果的可靠性。若一旦发现建筑物的变形观测值超过其设计允许的最大变形时，应及时将观测结果书面报告勘察、设计、质检单位，以便共同研究、制定方案，采取切实可行的措施，防止发生意外。在此期间，应暂停施工或者暂时关闭、停止使用被监测建筑物，同时应增加变形观测次数，密切观注其 发展变化。

六．结束语：

随着我国建筑事业的发展，各种高层建筑、超高层建筑等复杂的建筑物应运而生，在其施工过程中和使用初期，由于荷载的不断变化以及外力的影响，会引起建筑物下沉，当建筑物各部分不均匀沉降时，会使建筑物产生倾斜、位移、裂缝等变形，从而影响到建筑物的正常使用并伴随着安全隐患，因此需在施工和营运期间加强变形观测过程控制并采取必要的安全措施。