李俊寶

摘 要：高層建筑由于在勘探設(shè)計、施工和使用過程中存在失誤，發(fā)生沉降、傾斜、位移、撓曲、裂縫等變形現(xiàn)象，需要每隔一定時期，對控制點和觀測點進行重復(fù)測量，通過計算相鄰兩次測量的變形量及累積變形量來確定建筑物的變形值和分析變形規(guī)律，及時采取措施，避免發(fā)生事故。文章主要探討高層建筑變形檢測的方法。

關(guān)鍵詞：高層建筑；變形檢測；建筑沉降；建筑傾斜；建筑裂縫

1 變形監(jiān)測的目的和特點

1.1 變形監(jiān)測的目的

通過對變形體動態(tài)監(jiān)測，獲得精確觀測數(shù)據(jù)，對監(jiān)測數(shù)據(jù)綜合分析，對各種工程建筑物在施工或使用過程中的異常變形做出預(yù)報，提供施工和管理方法，以便及時采取措施，保證工程質(zhì)量和建筑物安全。同時對采用新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝性能做出客觀評價。

1.2 變形監(jiān)測的特點

第一，測量精度高，一般位置精度為1mm；第二，需要重復(fù)觀測，測量時間跨度大，觀測時間和重復(fù)周期取決于觀測目的、變形量量大小和速度。第三，需要嚴密的數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)量大，變形量小，變形原因復(fù)雜。第四，要求變形資料提供快和準確。

2 變形監(jiān)測測的內(nèi)容

根據(jù)變形的性質(zhì)，建筑物變形可分為靜態(tài)變形和動態(tài)變形兩類。靜態(tài)變形是時間的函數(shù)，觀測結(jié)果只表示在某一期間內(nèi)的變形。靜態(tài)監(jiān)測的內(nèi)容有內(nèi)部應(yīng)力、應(yīng)變監(jiān)測、動力特性監(jiān)測和加速度監(jiān)測。動態(tài)變形是指在外力作用下產(chǎn)生的變形，它是以外力為函數(shù)表示的，對于時間的變化，其觀測結(jié)果表示在某一時刻的瞬時變形。

動態(tài)監(jiān)測內(nèi)容有沉降監(jiān)測、位移監(jiān)測、傾斜監(jiān)測、裂縫監(jiān)測和撓度監(jiān)測。

3 基坑回彈觀測

3.1 回彈觀測點的布設(shè)

回彈觀測點的布設(shè)和數(shù)量，一般沿基坑的縱橫軸線布設(shè)，還可根據(jù)建筑物分布及地層情況進行布設(shè)，要求布設(shè)點能夠反映基坑回彈的縱橫斷面。

3.2 回彈標的埋設(shè)

回彈標埋設(shè)時使用鉆機至設(shè)計基坑底板下20cm-30cm（深度應(yīng)精確計算）。下套管的深度應(yīng)回彈標上半部分（1/3處）在套管內(nèi)。用清水洗靜孔底的沉積物，然后投入適量的混凝土，用鉆桿將回彈標送下埋入混凝土中輕壓，使其與周圍土固結(jié)，待觀測完回彈標后，取出套管，做好標記，即完成回彈標的埋設(shè)工作。

3.3 開挖前測標

采用水準儀、銦鋼水準尺結(jié)合鋼尺，懸吊重錘，與標頂接觸的辦法來傳遞高程，測定時一定要現(xiàn)場驗算觀測數(shù)據(jù)，檢查無誤后，取出測錘，先回填0.5m白灰（灰樁），再拔出套管，掩護好井口后撤離。最后用經(jīng)緯儀實測回彈標孔位、水準點位、基坑位置、形狀，繪制成圖，以便開挖后尋找。

3.4 挖后測標

基坑開挖距設(shè)計標高1.0m～0.5m左右時，用經(jīng)緯儀放出回彈標的位置，記錄數(shù)據(jù)，測定溫度，對鋼尺進行尺長改正，對記錄數(shù)據(jù)進行修正。

3.5 回彈量計算，繪制回彈曲線圖

計算回彈量，根據(jù)回彈點的分布和回彈量，繪制縱橫回彈面的曲線圖。

回彈量計算公式為：δ=H2-H1（1）

其中：H1為開挖前回彈點的高程；H2為開挖后回彈點的高程

4 建筑物的沉降監(jiān)測方法

4.1 沉降基準點的設(shè)置

沉降觀測的基準，應(yīng)埋設(shè)在建筑物變形影響范圍之外，距開挖邊線50m之外，按二、三等水準點規(guī)格埋石，個數(shù)不少于3個。

4.2 沉降觀測點的設(shè)置

觀測點設(shè)立在變形體上，首先深基坑支護結(jié)構(gòu)觀測點埋設(shè)在鎖口架上，一般20m埋設(shè)一個，在支護的陽角處和距基坑很近的原建筑物應(yīng)加密觀測點。然后，在建筑物四角沿外墻間隔10～15米處布設(shè)，在柱上每隔2～3根柱設(shè)一個點，對于圓形建筑物需要在基礎(chǔ)軸線對稱部位設(shè)點。人工地基和天然地基接壤處，裂縫、伸縮縫處，不同高度建筑交接處，新舊建筑物交接處等建筑物分界處也需要設(shè)點。

4.3 沉降的觀測

當觀測點埋設(shè)完畢后，在建筑物主體開工前進行第一次觀測，使用精密水準儀進行測量。在建（構(gòu)）筑物主體施工過程中，一般每蓋1～2層觀測一次，如中途停工時間較長，應(yīng)在停工時和復(fù)工時進行觀測。當發(fā)生大量沉降或嚴重裂縫時，應(yīng)立即或幾天一次連續(xù)觀測。建筑物封頂或竣工后，一般每月觀測一次，如果沉降速度減緩，可改為2～3個月觀測一次，直至沉降穩(wěn)定為止。

4.4 沉降的結(jié)果整理

每次觀測結(jié)束后應(yīng)檢查記錄的數(shù)據(jù)和計算是否正確，精度是否合格，然后調(diào)整高差閉合差，推算出各沉降觀測點的高程，沉降量的計算如下公式（2）和（3）所示，把計算結(jié)果填到沉降觀測記錄表中，為更好反應(yīng)每個沉降觀測點隨時間和荷載的增加，觀測點的沉降量的變化，并進一步估計沉降發(fā)展的趨勢以及沉降過程是否漸趨穩(wěn)定或者已經(jīng)穩(wěn)定，還需要繪制沉降曲線。

沉降觀測點的本次沉降量=本次觀測所得的高程-上次觀測所得的高程（2）

累積沉降量=本次沉降量+上次累積沉降量（3）

5 建筑物的位移監(jiān)測

5.1 建筑主體的傾斜

5.1.1 測定基礎(chǔ)沉降差法

建筑物基礎(chǔ)上選設(shè)沉降觀測點A和B，使用精密水準測量法定期觀測A，B兩點沉降差Δh，然后測量A，B兩點的距離為L，基礎(chǔ)傾斜度為Δh/L。

5.1.2 激光垂準儀法

在建筑物頂部與底部間有豎向通道，建筑物頂部適當位置安置接收靶，垂線下的地面或地板上埋設(shè)點位安置激光垂準儀，使激光垂準儀的鉛垂激光束投射到頂部接收靶，然后接收靶上直接讀取或用直尺，量出頂部兩位移量Δu和Δv，計算傾斜度與傾斜方向角。

5.2 裂縫觀測

5.2.1 裂縫觀測內(nèi)容

裂縫觀測主要測定建筑物上的裂縫分布位置，裂縫走向、長度、寬度及其變化程度。觀測數(shù)量視需要而定，對主要的或變化大的裂縫應(yīng)進行觀測，觀測周期視裂縫變化速度而定。

5.2.2 裂縫觀測方法

首先對裂縫進行編號，每條裂縫至少應(yīng)布設(shè)兩組觀測標志，一組在裂縫最寬處，另一組在裂縫末端。如果裂縫較少時，使用比例尺、小鋼尺或游標卡尺等工具對裂縫進行測量，通過丈量標志間的距離求得裂縫變位值，或用方格網(wǎng)板定期讀取“坐標差”計算裂縫變化值。如果是面積裂縫較大不便于人工測量的裂縫，一般用近景攝影測量方法，每次觀測應(yīng)繪出裂縫的位置、形態(tài)和尺寸。

5.2.3 裂縫觀測結(jié)果

裂縫觀測結(jié)束后，繪制裂縫分布位置圖和裂縫觀測成果表，編寫觀測成果分析說明書。

6 結(jié)束語

高層建筑物傾斜觀測的方法多種多樣，在實際工作中應(yīng)以科學(xué)、合理、經(jīng)濟、適用為原則靈活選用，對同一建筑物可選用多種方法施測。對同一建筑物的不同時期、不同階段可采用不同的方法，或?qū)Σ煌慕ㄖ锊捎猛环椒ㄟM行傾斜觀測。但無論采用何種觀測方法，均應(yīng)按建筑物的傾斜觀測周期定期施測。

參考文獻

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