淺談建筑物的變形觀測方法及常見問題的處理

孫偉　程柳清

（1.四川省川建勘察設計院　四川　成都　610000　2.四川旭普信息產業發展有限公司　四川　成都　610000）

淺談建筑物的變形觀測方法及常見問題的處理

孫偉1程柳清2

（1.四川省川建勘察設計院四川成都6100002.四川旭普信息產業發展有限公司四川成都610000）

隨著經濟的發展、人們生活水平的提高以及城市化步伐的加快，人們無論對建筑物的外觀還是安全系數的要求都越來越高。本文主要講述建筑物變形的觀測方法、在具體實施過程中可能遇到的問題以及相關處理措施的分析。

建筑物；觀測方法；變形；處理方法

引言

計算機、數碼技術和現代測繪技術的進步，推動了建筑物變形觀測方法的轉型，由傳統的人工手動測量方法發展成高水平的機械自動化、數碼精準拍攝計算測量、GPS定位系統等多種現代科學技術相結合的測量方法。與傳統測量方法相比，它具有效率高、測量全面、數據計算精確等特點，從而可以把誤差控制在合理的范圍內，使測量結果和相關分析報告更加真實、可靠，為具體建筑中的外觀和安全工程建設提供依據。相關施工人應根據建筑物的實際情況，針對性地選擇測量方法，合理地安排測量步驟。在此過程中測量人員應保持嚴謹、客觀的態度，準確、真實反映測量結果并對出現的問題進行分析和處理。

1　變形測量的含義、具體內容和步驟

變形測量又稱變形監測（變形觀測），是對承受不同負荷的物體進行形狀、位置和大小的觀察和測量，看其是否隨著時間的變化發生了形變或位移。建筑物的變形觀測包含六個方面的內容：沉降、傾斜、水平位移、日照和風振、撓度以及裂縫。其中沉降、位移和裂縫觀測是整個變形觀測的主要工作。實際實施中的具體步驟可以分為以下幾點：①選擇合適的位置作為永久觀測點。②再選擇幾個輔助觀測點。③利用測量技術進行觀察和測量。④針對測量的數據進行精確合理的計算。⑤分析整理計算結果，得出結論。

2　建筑物的變形觀測方法

2.1建筑物沉降觀測的方法

在建筑物地基建設的過程中，土層結構和受力情況會發生變化，會出現土體回彈，地基不堪負重發生形變等情況。這些將會影響整體受力的平衡，從而出現建筑物沉降的現象。更有甚者，由于地質構造和地基結構的不同，會發生沉降不均勻，以至于建筑物發生傾斜和裂縫。為了保證建筑物的安全性和穩定性。必須對建筑的沉降進行觀測。下面將介紹幾種常用的建筑物沉降觀測的方法：

2.1.1水準測量

在建筑物沉降觀測中普遍采用的方法就是水準測量法。它是以選擇的定點為基點，利用水準儀進行觀測，測算不同點上建筑物偏離基點的程度。以此來判斷建筑是否發生沉降變形以及發生沉降變形的程度。這種方法的使用范圍廣泛，能滿足各種要求的沉降觀測而且方便可靠。

2.1.2自動化測量

計算機技術和機械自動化的飛速發展，帶動了建筑物變形觀測方法的創新和進步。全自動的測量儀器降低了觀測過程對人員的需求，特別是跟蹤技術的推廣和應用更是克服了時間、天氣、位置的限制。這使測量過程更加全面，結果更加真實可靠。自動化測量的實用性強，能完成較高難度的測量工作。

2.1.3GPS技術

定時測距導航衛星全球定位系統可以提供全天候、全方位、高精度的定位服務。這項技術在建筑物變形觀測中的應用，使整個流程更加簡化精確。動態定位準確地反應了建筑物發生沉降變形的情況。

2.1.4數字拍攝技術

隨著技術工藝的發展和成熟，數字拍攝廣泛地應用于各行各業中，尤其是自動化產業的監督和建筑工程的測量。在變形觀測中利用數字拍攝技術，只需拍攝到建筑物，然后自動建立起三維空間坐標，通過測算分析建筑物的沉降變形情況，可將誤差控制在很小的范圍內。

2.2建筑物（水平）位移觀測的方法

在對建筑物發生水平位移的觀測中，選擇適合的觀測方法很重要。同時還要借助圖表進行分析整理，例如，水平位移觀測點位布置圖、水平位移觀測成果表和水平位移曲線圖等。具體的觀測方法如下：

2.2.1基準線法

基準線法是根據兩點可以連成一條線的法則，利用經緯測量儀和特定的尺子對水平和豎直角度進行測量的方法。在使用此方法的過程中，需要謹慎選擇基準點和觀測點。

2.2.2極坐標法

與笛卡爾直角坐標系中用二維坐標定位不同，極坐標法對某一點的表示更加具體，從距離和角度兩個方面描述。所以，在建筑物（水平）位移觀測中使用極坐標法能更加具體地對建筑物的位置和水平位移進行描述。但是測角、測距、讀數的不仔細都可能導致誤差的出現，所以要注意選擇合適的位置和時間段，謹慎操作，便能縮小誤差。

2.2.3前方交會法

已知兩點的坐標，為了測算第三個未知點的坐標，需要觀測已知兩個點的角度，這種測算位置點具體未知的方法就是前方交會法。通過此方法確定被建筑物的方位，通過不同時間點上方位的不同來確定水平方向上的位移。

2.2.4精密導線測量法

精密導線測量是測繪科學與技術中一種傳統的測量方法。通過導線測量把誤差控制在極小的范圍內來確定相鄰兩點的精確位置。在水平位移觀測中，采用精密導線測量法，需要選擇合適的建筑物作為參照物。

2.2.5后方交會法

后方交會法是工程測量學中的一種方法。首先要選好待定點，然后以待定點為基準對多個點進行水平觀測，再根據多個點的坐標和角度計算出基準點的坐標和方位。在實際建筑物變形觀測中，被觀測的建筑物就是基準點，但要選擇周圍合適的建筑物作為計算的參考點。

2.3建筑物裂縫觀測的方法

建筑物發生裂縫時需要對裂縫的長寬、走向及其發展趨勢進行了解和分析。觀測人員要根據建筑物裂縫的具體情況鎖定要監測的裂縫數量并針對性地安排監測過程、選擇監測方法。建筑物裂縫觀測的方法主要有：

2.3.1標志觀測法

為實時了解和把握建筑物裂縫的發展趨勢，可以設置標志對其進行觀察。標志觀測法可以分成三種：石膏板法、釘釘法和鐵板法。下面對這三種方法進行具體的描述：①石膏法：就是根據裂縫的大小選擇相應尺度的石膏板，并將其固定在裂縫兩側。根據石膏板裂縫的程度來判斷建筑物裂縫的變化情況。②釘釘法：這種方法適用于建筑物出現較大裂縫的情況。在裂縫兩側的邊緣釘上兩顆相對的釘子，根據釘子之間距離的測算結果分析建筑物裂縫的發展變化。而且釘釘法還可以預測災害。③鐵板法：把兩塊白鐵板平行地放在裂縫上，并使一部分重疊起來，在建筑表面的白鐵板邊緣用有色油漆做標記。如果裂縫變大，則邊緣處的標記會被鐵板覆蓋。標志觀測法只能在建筑物發生裂縫的情況不嚴重時使用。

2.3.2測縫計和傳感器觀測法

在裂縫較寬、較大或者人工測量不安全的情況下，可以選用測縫計和傳感器對建筑物的裂縫進行測量。這種方法的自動化程度高，可以克服環境的限制。

3　建筑物變形觀測過程中可能遇到的問題

在建筑物變形觀測過程中可能遇到的問題不光有建筑物本身出現的狀況，還有測量人員和測量儀器的問題。具體有這些：

（1）建筑物觀測部門對具體工作沒有明確的目標和具體的要求。

（2）第一次觀測后，彎線回升；彎線突然在中間的某點發生回升；以及漸漸回升等。

（3）在實施過程中，觀測儀器出現了故障，相關人員沒有發現。

（4）觀測點和觀測時間的選擇不合理，不能實施觀測。

（5）觀測人員態度不嚴謹，弄虛作假，玩忽職守，導致結果不合理、觀測誤差大等。

4　相關問題的解決措施

（1）加強觀測工程隊伍的管理，提高人員的專業素質和執業水平。

（2）根據觀測工作的要求選擇測量儀器，并定期對其進行檢查。

（3）在實施觀測工作前，要做好相應的準備工作和緊急應對預案，做到目標、標準明確，分工合理。

（4）注意觀測點的選擇，特別是沉降觀測點的固定要牢固。盡量避免在墻體周圍進行設點，否則不但會給觀測工程的具體工作增添不必要的麻煩，還會影響測量的準確性。

（5）觀測人員要固定，避免出現因工作人員不了解情況而做出錯誤判斷和決策的情況。

（6）嚴格執行測量規范要求，不隨意更換觀測儀器，按照固定的觀測路線進行觀測。

（7）盡量減少天氣因素的影響，避免在惡劣天氣下進行觀測。

（8）當出現異常狀況時，要及時向上級反應匯報，必要時，配合相關部門進行補救改正等。

5　結束語

建筑物的地基和結構是建筑工程的重要組成部分，它關系著整棟建筑的牢固。當建筑物出現沉降、傾斜、水平位移時，不僅會對框架的結構產生不利影響，還會引起居民的恐慌。定期對水平位移等現象進行檢測，能及時發現問題，并采取相應措施，保證建筑物的安全。人們對建筑物穩定性和安全性的要求只會越來越高，這就需要筑物變形觀測技術的改革和創新。毫無疑問，建筑物變形觀測將成為建筑業重點發展的項目之一。

[1]吳來瑞，鄧學才.建筑施工測量手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，2013（12）.

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[3]王鳳亮.房屋建筑工程中地基處理施工技術的探討[J].現代裝飾（理論），2013（07）.

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2015-4-11