高層建筑物沉降預(yù)測及安全評價(jià)的研究

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，高層建筑物建設(shè)數(shù)量相應(yīng)增多，這類建筑物具有工期長、單向施工等特點(diǎn)，要想全民提升建筑物安全性，應(yīng)對其進(jìn)行沉降預(yù)測和安全評價(jià)，以免高層建筑物出現(xiàn)形變現(xiàn)象。本文首先介紹了預(yù)測高層建筑物沉降的必要性，然后分析了高層建筑物沉降安全評價(jià)。

關(guān)鍵詞：高層建筑物；沉降預(yù)測；安全評價(jià)

前言：近年來，人們對高層建筑物提出了較高的安全標(biāo)準(zhǔn)，因此，建筑單位實(shí)際建設(shè)的過程中應(yīng)做好沉降預(yù)測工作，全面評估建筑物的安全等級，以便為居住者提供安全保障，為建筑變形工作提供及時(shí)的解決措施。由此可見，該論題具體探究必要性和重要性，具體探究如下。

1、預(yù)測高層建筑物沉降的必要性

1.1原因

現(xiàn)如今，高層建筑物興建活動(dòng)陸續(xù)開展，隨著建筑層數(shù)的增高，建筑地基承受的載荷相應(yīng)加大，進(jìn)而會(huì)不同程度的出現(xiàn)建筑物沉降現(xiàn)象。及時(shí)、全面預(yù)測建筑物沉降，能夠降低事故發(fā)生幾率，同時(shí)，還能為建筑維修工作提供方向，這對建筑物使用時(shí)間延長、建筑物安全等級提升有重要意義。全面預(yù)測建筑物沉降情況，這對建筑業(yè)持續(xù)發(fā)展、建筑物質(zhì)量優(yōu)化有促進(jìn)作用。

1.2意義

建筑物沉降需要一段過程，及時(shí)獲取建筑物沉降值，能夠采取相應(yīng)的預(yù)防措施和處理對策，并將沉降值控制在一定范圍內(nèi)，以免影響施工進(jìn)程。建筑物沉降監(jiān)測的目的主要有：指導(dǎo)施工作業(yè)、掌控建筑物安全狀態(tài)、信息化組織施工活動(dòng)、偏差糾正、提供質(zhì)量鑒定依據(jù)。

2、高層建筑物沉降監(jiān)測方法

我國監(jiān)測建筑物沉降的方法有多種，常用方法主要有四種，分別為GPS-RTK法、液體靜力水準(zhǔn)測量法、短視線精密水準(zhǔn)測量法、三角高程測量法。根據(jù)高層建筑測量實(shí)際，選用適合的監(jiān)測方法，監(jiān)測方法確定后，按照觀測流程（如圖1）獲取沉降值和預(yù)測報(bào)告。

由于觀測條件存在差異，進(jìn)而最終得到的觀測數(shù)值有一定誤差，為了盡可能的縮小監(jiān)測誤差，需要對預(yù)測數(shù)據(jù)針對性處理，并多次檢驗(yàn)，以此提高預(yù)測數(shù)值的準(zhǔn)確性，促進(jìn)建筑物預(yù)測工作順利進(jìn)行[1]。

3、高層建筑物沉降安全評價(jià)分析

3.1安全預(yù)測

高層建筑物在內(nèi)外因素共同作用下極易變形，全面評估建筑物安全狀態(tài)，能夠提高建筑物穩(wěn)定性和安全性，這對建筑業(yè)良好形象樹立有促進(jìn)作用。安全預(yù)測工作實(shí)際實(shí)施的過程中，首先，擬定變形監(jiān)控指標(biāo)，通過指標(biāo)分析全面了解建筑基礎(chǔ)的載荷能力，并對其進(jìn)行限定值、警戒值確定。然后，依據(jù)得到的安全評價(jià)指標(biāo)確定安全評價(jià)模型。最后，擬定評價(jià)準(zhǔn)則，最后評價(jià)準(zhǔn)則細(xì)分為安全、較安全、較危險(xiǎn)、危險(xiǎn)四個(gè)等級。

3.2安全模糊評價(jià)

3.2.1基本理論

安全評價(jià)法在總結(jié)已知條件、分析危險(xiǎn)因素的基礎(chǔ)上，判斷事故發(fā)生幾率以及建筑物受危害程度，在了解建筑物安全狀態(tài)的基礎(chǔ)上，制定相應(yīng)的預(yù)防對策。一方面，確定安全評價(jià)方法。高層建筑實(shí)際施工的過程中應(yīng)用定性安全評價(jià)法，即直觀判斷施工現(xiàn)場管理現(xiàn)狀、組織流程；應(yīng)用定量安全評價(jià)法，即通過模擬實(shí)驗(yàn)對安全事故進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，同時(shí)，應(yīng)用理論知識(shí)分析得到安全指標(biāo)，最后借助數(shù)學(xué)模型探究多方面的安全狀況。除了這兩種方法外，還包括安全檢查法、預(yù)先危險(xiǎn)分析法、故障分析法、事故樹分析法、危險(xiǎn)指數(shù)法、模糊綜合評價(jià)法，其中，最后一種方法在下文具體介紹。另一方面，了解安全評價(jià)的作用。安全評價(jià)能夠準(zhǔn)確識(shí)別危險(xiǎn)源、了解事故產(chǎn)生的原因、提供決策依據(jù)、制定預(yù)防措施等。

3.2.2模糊綜合評價(jià)法

該方法主要在定性和定量分析的基礎(chǔ)上分析建筑物安全狀態(tài)，因此，該方法又被稱為綜合評判法。首先，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，即總結(jié)低層影響因素以及安全評估結(jié)果，依據(jù)這一結(jié)果分析高層影響因素，這能為安全等級劃分提供依據(jù)。然后，構(gòu)造模糊子集、量化安全模糊度指標(biāo)，在理論指導(dǎo)下順利交換模糊度指標(biāo)。最后，優(yōu)選模糊合成算子。因?yàn)楦邔咏ㄖ踩u價(jià)過程十分復(fù)雜，并且各評價(jià)環(huán)節(jié)間的聯(lián)系十分緊密，因此，安全評價(jià)工作組織時(shí)，應(yīng)注意影響因素間的關(guān)聯(lián)，從建筑物整體性出發(fā)，確保模糊評價(jià)工作順利進(jìn)行。

3.2.3安全評判

安全評判工作開始之前，合理確定評估指標(biāo)體系以及因素集，因?yàn)榻ㄖ锍两抵怠⑽恢靡苿?dòng)值對建筑安全狀態(tài)監(jiān)督有重要影響，同時(shí)，變形值以及變形速度也對安全評估指標(biāo)確定有直接影響。因此，綜合考慮安全評價(jià)影響因素，并對各因素進(jìn)行集合化處理能夠提高安全評價(jià)的準(zhǔn)確度。接下來確定隸屬函數(shù)，以便為模糊關(guān)系矩陣構(gòu)建提供依據(jù)，同時(shí)，還能提高分析、計(jì)算的便捷性。通過觀察隸屬函數(shù)來確定風(fēng)險(xiǎn)等級，能為預(yù)測措施制定提供方向。最后合理化確定安全評價(jià)指標(biāo)權(quán)重集，構(gòu)建合理的評判模型，其中，因素集細(xì)分為兩層，每層因素集包括因素內(nèi)容、建筑物變形值、建筑物變形速度，分析建筑物在不同建筑時(shí)期各數(shù)值變化情況。如果建筑物水平方向變形較明顯，則應(yīng)重點(diǎn)調(diào)整水平位移權(quán)重，并全面控制水平方向的安全評估指標(biāo)[2]。

結(jié)論：綜上所述，高層建筑活動(dòng)增多的同時(shí)，對其進(jìn)行沉降預(yù)測和安全評價(jià)分析，這不僅能夠有效預(yù)防建筑物變形，而且還能全面提高建筑物安全系數(shù)。掌握建筑物沉降預(yù)測方法，以及安全評判的基本程序，能夠在短時(shí)間優(yōu)選適合的建筑方案，促進(jìn)高層建筑施工活動(dòng)順利進(jìn)行。相關(guān)學(xué)者對相關(guān)論題探究時(shí)，應(yīng)以此為借鑒，全面了解建筑物安全評判的意義，確保建筑物實(shí)踐活動(dòng)有依據(jù)、有秩序進(jìn)行。這對高層建筑物建筑質(zhì)量優(yōu)化、建設(shè)效率提高有促進(jìn)作用，能夠擴(kuò)大沉降預(yù)測、安全評判技術(shù)的應(yīng)用范圍。

參考文獻(xiàn)：

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[2]李麗民，趙文虎，周基.砂卵石地層淺埋隧道下穿施工時(shí)建筑物沉降控制[J].現(xiàn)代隧道技術(shù)，2016，53（03）：177-182+194.