■趙光文 ■湖南交通職業(yè)技術學院，湖南 長沙 410132

1 建筑物變形的原因

變形測量包括垂直沉降測量、水平位移測量。建筑物作為一個整體，其密度比地面上質的密度大得多，建筑物地面下是軟質或彈性物質，在建造過程中或建成后，隨著建筑物的高度和荷載的增加，在地基基礎上和上部結構的共同作用下，建筑物可能會發(fā)生不均勻沉降，輕者將使建筑物產生傾斜或裂縫，影響其正常使用，重者將危機建筑物和人員的安全。因此，建筑物的可靠性和穩(wěn)定性已經變得尤為重要，只有定期對高層建筑和重要建筑進行變形觀測，掌握其變形規(guī)律，才能夠合理的預測未來變形情況，一旦變形數(shù)據異常，就能及時采取預防和改善措施，確保建筑物的安全使用。

2 建筑物沉降觀測的主要方法

2.1 水準測量法

建筑物的下沉是逐步產生的，從施工過程中延續(xù)到竣工使用后的很長一段時間，因此沉降觀測應按照沉降產生的規(guī)律進行。水準測量是利用水準儀進行沉降觀測的高程測量，是建筑物沉降觀測的一種常用方法，也是一種傳統(tǒng)而可靠的觀測方法。沉降觀測應在高程控制網的基礎上進行，它根據沉降觀測點各個階段的高程數(shù)據，分析建筑物的沉降變形情況。水準測量法適用于不同的建筑物，不同的測量精度要求和不同環(huán)境下的施測。

2.2 全自動測量法

隨著現(xiàn)代測量儀器的技術改進，全自動儀器設備的研發(fā)，改變了最初人工的長時間的監(jiān)測。全自動儀器主要有全站儀、全自動跟蹤測量儀，它們是通過電子信號轉換為數(shù)字，能夠更加精確的進行觀測。全自動跟蹤測量儀為全天候、全方位、高精度的全自動監(jiān)測提供了廣闊的發(fā)展空間，在地鐵、隧道、橋梁、高邊坡等建造物的沉降觀測過程中得到了廣泛的應用。

2.3 數(shù)字攝影測量法

數(shù)字攝影測量是基于數(shù)字影像和攝影測量的基本原理，利用計算機數(shù)字影像處理技術，提取所攝對像以數(shù)字方式表達出幾何坐標。利用該方法進行大型建筑物的沉降觀測時，不需要接觸被測目標，就可以獲得及時的沉降數(shù)據，并能同時提供多達數(shù)個點的瞬間三維空間信息，在國防、經濟建設和科學研究中有著廣泛的用途，特別適用于重要工程的變形和自動生產線的觀測，以及彈體運動軌跡、炮口沖擊波等不可接觸物體的量測等，測定精度可達到24um。

2.4 GPS 測量法

GPS 測量儀器是利用太空上的GPS 衛(wèi)星，可以精確定位全球任何地方或近地空間點的三維坐標，觀測點之間無需通視，同時觀測不受氣候條件限制，可進行全天侯連續(xù)監(jiān)測;由于其采集、處理、分析數(shù)據過程比較簡捷，因此在越來越多的領域逐漸取代了常規(guī)的普通光學儀器和電子儀器。

3 建筑物位移觀測的主要方法

3.1 視準線法

A 點、B 點是視準線的兩個基準點，選取建筑物上P1、P2、P3 為水平位移觀測點。觀測時將經緯儀安置于A 點，將儀器照準B 點后水平制動。豎直方向轉動經緯儀望遠鏡，分別轉至P1、P2、P3 三個點附近，用鋼尺分別量取水平位移觀測點P1、P2、P3 至A—B 這條視準線的距離。根據前后兩次量取的距離，得出這段時間內水平位移量。

3.2 測小角法

P 為建筑物觀測點，在距離觀測區(qū)域一定距離以外選定工作基點A，在一定遠處選定一個控制點B 作為零方向。在B 點安置覘牌，用測回法觀測水平角∠BAP，測定一段時間內觀測點與基準點連線與零方向之間的角度變化值，根據公式(1)計算得出水平位移量。

(1)D 為P 點到A 點的水平距離;(2)ρ〞=206265。

3.3 方向線偏移法

A、B 為選定的基準點，P 為建筑物觀測點，A、B、P 基本上在一條直線上。在進行初始測量時，測定AP、BP 水平距離D1、D2 和角度∠APB，在位移觀測時測出∠AP'B，若∠AP'B 不等于上次測得的∠APB，則說明發(fā)生了水平位移。根據公式(2)計算得出水平位移量。

3.4 前方交會

如已知A、B 點的坐標，P 為建筑物觀測點，用儀器測得∠PAB 和∠PBA，根據A、B 的坐標可求得P 點的坐標。根據前后兩次測得的坐標，得出這段時間內水平位移量。

4 變形觀測的重要性

建筑物變形觀測成果資料，是反映建筑工程質量優(yōu)劣的重要依據之一。在變形觀測工作中，應根據實際情況選用最有效的觀測方案，對變形觀測結果進行科學分析，對出現(xiàn)的問題提出合理的解決辦法，準確掌握建筑物的變形規(guī)律，及時發(fā)現(xiàn)建筑物基礎的質量隱患以及建筑物主體是否傾斜，為建筑物設計、施工、運營和防災減災提供科學的依據，保證人民的生命財產安全。在現(xiàn)行建筑施工規(guī)范中明確規(guī)定，建筑物完工交付使用之前，變形觀測資料是該項工程能否合格的重要依據。

5 變形觀測時的注意事項

建筑物變形觀測是一項技術精度要求極高的工作。在實施變形觀測過程中，特別是對高層、重要建筑物的變形觀測時，應注意以下幾點:

(1)實地踏勘，進行控制點的復測。首先聽取施工單位、建筑質量監(jiān)督管理部門及業(yè)主的意見，然后進行實地察看工程場地。從施工單位獲取控制點并對點位進行復測，確定平面控制網和高程控制網的可靠性。為變形觀測技術方案提供重要的編寫依據。

(2)編寫變形觀測技術方案，確定變形觀測精度指標。根據用戶要求及建筑工程項目等級的實際情況，按照國家有關規(guī)范，確定此次變形觀測的技術精度指標、變形觀測方法、觀測次數(shù)及周期等。不同的變形觀測技術方案都將直接影響到變形觀測，因此在編寫方案的時候要考慮到施測的合理性。

(3)確定變形觀測儀器。根據變形觀測技術方案中的要求選取儀器，工程中常用的測量儀器有水準儀、經緯儀、全站儀或測距儀等。選取的所有儀器都應滿足變形觀測精度要求，如達不到精度要求或沒有認定合格證，都應送交質量技術監(jiān)督部門考核認定授權并重新進行計量標定。

(4)變形觀測的實施。按照變形觀測技術方案進行測量，注意天氣的影響，做好外業(yè)數(shù)據收集以及內業(yè)數(shù)據的整理等工作。

(5)提交成果資料。在數(shù)據整理工作結束后，單次觀測的成果，應提交給監(jiān)理單位簽字，如果是多次觀測或者長期觀測，等全部工作結束后將所有資料一起提交給業(yè)主單位或建筑質量監(jiān)督部門。在實測過程中，如發(fā)現(xiàn)變形數(shù)據存在異常，應第一時間提交警報資料，讓業(yè)主和相關部門及時發(fā)現(xiàn)問題和引起重視。

［1］JGJ/T8 -97，建筑變形測量規(guī)程［S］.

［2］GB50026 -2007，工程測量規(guī)范［S］.中國有色金屬工業(yè)協(xié)會.

［3］覃輝.土木工程測量［M］.重慶大學出版社.2011.

［4］馮云德.建筑物沉降觀測技術方法探討［M］.北京測繪出版社.2009.