變形監測在高層建筑中的應用

朱琳++魏春隆

【摘要】本文分析了高層建筑變形監測的基本特點與高層建筑變形監測的實施過程，從而力圖實現一定的學術研究意義與現實實踐意義。

【關鍵詞】高層建筑變形監測；特點；實施過程

Application of Deformation Monitoring in High - rise Buildings

Zhu Lin，Wei Chun-long

（Geological and Mineral Exploration and Development Bureau of Jiangxi ProvincePingxiangJiangxi337000）

【Abstract】This paper analyzes the basic characteristics of deformation monitoring of high - rise buildings and the implementation process of deformation monitoring of high - rise buildings， so as to realize certain academic research significance and practical practical significance.

【Key words】High - rise building deformation monitoring；Characteristics；Implementation process

高層建筑變形監測是通過對建筑物外型進行變形方面的監測，對建筑物外形狀態進行判定，一旦出出現安全范圍外的變形事故，及時分析高層建筑變形原因，實施糾偏措施，從而有效保障人民生命財產安全。因此，本文分析了高層建筑變形監測的基本特點與高層建筑變形監測的實施過程，從而力圖實現一定的學術研究意義與現實實踐意義。

1. 引言

（1）建筑物變形是指建筑物在施工建設與運營管理過程中由于地下水結構、氣候溫度變化、建筑物材料折損、建筑物荷載變化等作用下建筑物發生垂直升降、水平位移等一系列外形變化狀態的統稱。而建筑物變形監測分析是指借助相應測量儀器和技術標準、規范，對建筑物外形進行及時的監測與分析。

（2）高層建筑由于其建筑規模和經濟規模都比較大，因此高層建筑施工和運營過程中變形監測都尤為重要。一方面，對高層建筑實施不定期的監測有助于及時發現高層建筑存在的問題，分析問題的原因，提出解決問題的對策，從而保障人民生命財產安全；另一方面，高層建筑變形監測數據、技術標準、解決對策等對行業內其他建筑物變形監測有重要的學術借鑒意義。

2. 高層建筑變形監測的特點

（1）主要目的是安全監測。

高層建筑變形監測重要目的在于對高層建筑的安全進行監測，而這又分為外部監測和內部監測兩個部分。內部監測主要是借助專業化的技術設備對高層建筑內部應力、建筑物內部溫度變化、建筑物動力特性等方面進行不定期監測。外部監測主要是通過觀察、測量數據等對高層建筑沉降、位移、傾斜及裂縫等方面進行觀測。在高層建筑安全監測中，外部監測和內部監測相輔相成，應同時進行，協同分析。

（2）監測精度要求高。

由于高層建筑外形數據“牽一發而動全身”，高層建筑外形數據微小的變化就會對建筑整體的穩定性及安全性構成極大的威脅，同時不利于外形變化原因的分析與對策的研究，因此，相較于其他建筑變形監測，高層建筑變形監測要求極高的精確度，從而保障監測有效性。

（3）多次重復性監測。

高層建筑變形監測是一項周期性、重復性的監測工作。以高層建筑沉降監測為例，變形監測時需要對同一監測點在不同監測周期的坐標差和高程差進行數據統計和計算。一方面，要根據季節和地質周期的不同進行周期性數據統計與分析，結合季節及地質周期變化因素進行原因與對策分析；另一方面，需要借助各種技術設備對瞬時坐標差和高程差進行計算分析，保障數據及時性。

（4）嚴格的數據分析方法。

高層建筑變形監測涉及繁多數據，由于建筑本身短期內變化較小，因此很多數據誤差極小難以區分，因此對高層建筑外形數據分析時需要借助專業的軟件和嚴格的數據分析方法對浩瀚的數據進行統計分析。

3. 高層建筑變形監測實施過程

3.1高層建筑變形監測方案設計。

高層建筑變形監測方案設計具體內容包括以下方面：

（1）國家建筑安全管理實施規范。

（2）建筑行業內要求建筑變形監測需要統計的數據信息。

（3）其他建筑變形監測經驗。

（4）高層建筑本身所處的地質條件、水文環境、氣候條件。

通過以上技術標準及行業規范的統計與分析，高層建筑變形監測主要對建筑物垂直沉降、水平位移、裂縫大小、傾斜程度等方面數據進行統計分析。

3.2高層建筑變形監測方案實施。

（1）確定監測精度與監測方法。

高層建筑變形監測精度的確定主要依據以下幾個方面：高層建筑在不同時間周期上的平均變化量；行業技術規范內固定變化量；高層建筑技術規范中最小變形值；建筑地質環境、水文環境允許值。而高層建筑監測方法主要根據行業內其他建筑變形監測的經驗結合本建筑周圍環境制定特色化的監測方案。

（2）制定變形監測周期。

變形監測周期的確定主要取決于高層建筑的變形值大小、變形速度以及高層建筑變形監測目的。制定變形監測周期的基本依據在于高層建筑的建筑目的、變形速度、變形監測精度要求和高層建筑外部環境特點。一般高層建筑變形監測周期可以利用公式：來進行計算。公式中hM表示設置的不同監測點的高程差；V表示高層建筑的沉降速度；K表示不同監測點之間的沉降量與誤差之間的比例。根據公式計算，一般高層建筑運營階段第一年變形監測需要每季度進行監測，而第二年基本可以每半年進行一次變形監測，其他時間可以每年進行一次監測。在高層建筑變形監測中要隨時統計分析第一手的數據資料，從而有效保障監測精度。

（3）嚴格要求監測人員及技術設備。

高層建筑變形監測人員需要具備專業的測量理論知識和實踐經驗，從而對監測結果有效分析，對監測問題制定相應的解決方案。而專業化的技術設備必須滿足高層建筑變形監測精度的要求。

（4）科學布置變形監測點。

高層建筑變形監測點的設置直接關系到是否能夠對高層建筑設計變形量、變形速度、變形頻率的高精度有直接的關系，因此高層建筑變形監測變形監測點的布置尤為重要。例如高層建筑沉降監測點的布置中需要在建筑本身至少設置三個不受建筑施工影響的水準點，同時在每次的變形監測之前都需要對水準點進行檢驗，測試水準點的穩定性。

（5）有效記錄分析監測結果。

高層建筑變形監測結果的分析記錄一定要利用科學的表格進行統計、確保數據統計結果的及時性、準確性。而對于統計結果的分析需要利用專業化的分析方法和模型。

4. 結論

高層建筑變形監測是建筑運營階段的一項重要工程，對高層建筑本身的安全性及穩定性有重要的意義，而高層建筑變形監測不僅需要專業化的理論知識基礎，同時需要先進的變形監測經驗指導，多方面資源的組織與協調才能保障高層建筑變形監測的有效性。

[文章編號]1619-2737（2017）04-16-612