周新地

（湖南城市學院，湖南益陽 413000）

在變形監(jiān)測中，變形指的是當物體在某種外力的作用下，物體會發(fā)生形狀和位置的變化現(xiàn)象。而變形監(jiān)測工作的主要目的是通過獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)，并對監(jiān)測數(shù)據(jù)展開分析，通過分析找到發(fā)生變形的原因，并做好預測工作。

1 建筑工程變形分析

1.1 基準點穩(wěn)定分析

變形監(jiān)測網(wǎng)的穩(wěn)定性會直接影響監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量和變形分析結(jié)果的可靠性，對此在展開穩(wěn)定性分析工作時，就需要在控制網(wǎng)保持穩(wěn)定運行的狀態(tài)下開展。由此可見，對基準點的穩(wěn)定性進行分析是十分重要的。

1.2 秩虧自由網(wǎng)平差

建筑工程項目對變形監(jiān)測結(jié)果的精準度有著很高的要求，再加上周邊控制點很容易受外部環(huán)境因素的影響，很難對控制點的穩(wěn)定性進行預判。面對這一問題，就需要在處理測量結(jié)果時，不需要事先把已知數(shù)據(jù)給出，緊接著在平差計算的過程采用自由網(wǎng)平差法進行數(shù)據(jù)處理，也就是不具有已知數(shù)據(jù)的秩虧自由網(wǎng)平差，運用這一處理方法能夠替代最小范數(shù)的條件。

1.3 建筑工程變形分析

在變形監(jiān)測工作當中，對變形量展開計算和分析是重要的數(shù)據(jù)處理工作，這一工作包含對位移量和沉降量以及傾斜度等相關數(shù)據(jù)信息進行預測與分析。例如，對沉降量進行分析：首先可以通過球差計算對監(jiān)測點的沉降量和累積沉降量進行計算，并對沉降變化的過程進行曲線圖繪制。其次，在整體沉降方面。建筑物的沉降是一種較為常見的現(xiàn)象，也是一種難以避免的現(xiàn)象。當建筑局部存在不均勻沉降的問題便會對整個建筑結(jié)構(gòu)帶來沉降變化。對此，可以把沉降量當做一個衡量標準，對建筑物的某個位置展開實際沉降量大小的具體分析，從而得出各位置之間的沉降量差值，通過對差值進行分析來得出沉降量是否會對建筑整體帶來安全影響。最后，對建筑物之間的沉降差進行分析。由于部分建筑物之間有著銜接體的存在，當建筑物之間的沉降差比較大時，銜接體的結(jié)構(gòu)就會隨著沉降差的變大而變形，這會直接影響建筑物的使用安全。對此，可以通過監(jiān)測點進行沉降量的計算，從而得出建筑物之間的沉降差。

2 監(jiān)測數(shù)據(jù)權(quán)威性和安全性的保障措施

2.1 角色管理機制

在整個建筑工程項目中，會涉及許多變形監(jiān)測的數(shù)據(jù)，并且監(jiān)測周期也比較長，監(jiān)測的相關數(shù)據(jù)信息要經(jīng)過長期整理和保存，這就需要相關管理人員要加大管控力度，以免因管理不當出現(xiàn)數(shù)據(jù)被刪除或惡意篡改的問題。在實際工作中，管理人員就需要從管理者的角度出發(fā)，為不同用戶設置相應的操作權(quán)限與訪問權(quán)限。并且，負責編寫工程數(shù)據(jù)的工作人員在對項目數(shù)據(jù)進行整理和修改之后，還需要校核人員做好信息校核工作，通過校核確定無誤之后再提交給審核人。

2.2 數(shù)據(jù)庫備份

數(shù)據(jù)信息的保管工作是十分重要，如果因外部因素造成數(shù)據(jù)的丟失或者設備死機等問題，這不僅會影響整個工作流程的正常進行，還會造成大量的資源浪費。面對這一問題，相關工作人員就必須考慮到備份的重要性，對數(shù)據(jù)庫信息進行備份，避免因數(shù)據(jù)丟失造成巨大的損失。

2.3 監(jiān)測基本方式

在實際觀測當中，需要掌握的監(jiān)測方式有：①穩(wěn)定。這里的穩(wěn)定即是指變形觀測當中的工作基點以及基準點，要保證具有穩(wěn)定的特點。在實際變形觀測中，基準點是開展觀測工作的基本依據(jù)，在每一個工程中，需要具有3 個以上的可靠基準點，保證每隔半年進行一次復測。而工作基點也是實際工作開展中能夠直接應用的依據(jù)點，需要在穩(wěn)定且同觀測點具有一定的距離位置選擇。對于觀測項目較少且具有較好通視條件的建筑，則可以在不設置基點的情況下進行觀測；②固定。在該方面，需要做好控制的內(nèi)容即做好設備、儀器設備的固定，同時保證觀測時間與人員的固定，保證觀測的鏡位、方法與路線具有固定特點。

2.4 監(jiān)測數(shù)據(jù)處理

在實際操作中，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行處理時，其主要方式有外部測量以及內(nèi)部的監(jiān)測數(shù)據(jù)。在處理監(jiān)測數(shù)據(jù)時，需要對特定的步驟進行制定，保證在每個步驟中都具有準確的計算結(jié)果，避免因此影響到最終的數(shù)據(jù)處理結(jié)果。在具體處理中，需要先處理外部影響因素，以此對相關影響因素進行有效消除，在此基礎上做好內(nèi)部監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理。在具體處理中，工作人員需要能夠做好水平同數(shù)值方向基線變化情況的記錄，對數(shù)據(jù)處理表完成制作，之后將處于不同觀測時間內(nèi)的水平、豎直方向基線以及增量進行記錄，為后續(xù)處理對照打下基礎。最后，需要對相鄰時間段基線變化曲線圖進行繪制，以此幫助相關人員能夠?qū)τ^測當中的基線增量變化情況進行直觀的觀察。對于上述方式來說，是在實際數(shù)據(jù)分析中較為傳統(tǒng)的處理方式。在相關技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，目前很多單位也通過新方式的應用處理變形監(jiān)測數(shù)據(jù)，如平均間隙法、最大間隙法以及卡爾曼濾波法等。

3 監(jiān)測案例

3.1 工程概況

我國某工程，其中兩棟住宅樓高度分別為76m 以及88m，且具有地下室的設置。根據(jù)實際工作要求，需要對其進行沉降監(jiān)測。

3.2 觀測方案

在本次觀測工作中，觀測方案當中的主要內(nèi)容有：①基準點布設。在實際監(jiān)測工作中，為了對準確性進行提升，對獨立高程系統(tǒng)進行了應用，在周邊對2 個基準點進行設置。在首次觀測中，要通過往返觀測方式的應用觀測基準點閉合環(huán)，通過該方式對基準數(shù)據(jù)的可靠性做出保證。在觀測點設置中，需要在外墻墻體平面上部的0.5m 位置進行設置，保證觀測點的2m 范圍內(nèi)不存在障礙物。同時，要保證在承重墻位置設置觀測點，以此保證其在通視條件方面能夠滿足要求。在伸縮縫、沉降縫兩側(cè)，高低建筑物以及山墻中部位置，也需要做好對應觀測點的設置。在實際觀測中，需要保證不同觀測點對一個水準閉合環(huán)進行組成，之后再同2 個基準點對閉合環(huán)進行組成，以此對基準點的穩(wěn)定情況進行同時的檢驗；②儀器觀測。對于建筑沉降觀測工作來說，其對精度具有較高的要求。為了保證觀測的經(jīng)準確，即需要做好測量誤差的控制。為了實現(xiàn)該目標，即需要在監(jiān)測中做好S05 級精密水準儀的設置，同時保證所使用的水準尺受到溫度、環(huán)境的影響較小。在該工程中，對集合水準法進行了應用，嚴格按照國家三等水準要求開展工作。在具體觀測中，要先監(jiān)測建筑物的2個起算基準點，保證相互間具有0.3m 以內(nèi)的高度差。在觀測完成后，即需要通過嚴密方式對其進行平差計算，對不同觀測點的高程誤差以及平差后高程進行求出。

3.3 觀測點設置

為了能夠?qū)ㄖ某两第厔葸M行精確的反映，在實際設置觀測點時，即需要能夠充分聯(lián)系地基基礎以及場地情況對其進行設置。周期方面，即需要聯(lián)系建筑所在位置的地基處理情況、上部結(jié)構(gòu)情況以及地質(zhì)情況對變形觀測周期進行確定。在主體建筑建設到正負零時對觀測點進行布設，在對觀測點設置完成后進行觀測，以此實現(xiàn)對基準值的確定。地下車庫方面，即需要按照不同建筑為單元劃分，在澆筑樁基柱后對觀測點進行布置，對基準值進行確定。對于主樓，每兩層進行一次觀測，直至主體工程完成。車庫方面，按照施工以及竣工兩個時期進行觀測。施工期方面，即在完成地下室、基礎施工后所開展的觀測，可以按照相關要求以及施工進度開展工作。

3.4 觀測數(shù)據(jù)處理

在本次工作中，所應用到的數(shù)據(jù)處理方式有：①二維曲線數(shù)據(jù)處理。在本工程監(jiān)測中，將獲得的數(shù)據(jù)成果進行整理，對一條雙縱軸沉降觀測點總體變化曲線進行獲得。通過該曲線即可以了解到監(jiān)測點從整體上來說具有下降的趨勢。在部分點還出現(xiàn)了抖動以及沉陷反彈情況；②變形螺旋曲線法。在繪制變形數(shù)據(jù)曲線時，經(jīng)過分析掌握了一種能夠?qū)ψ冃芜^程特性進行較好反映的曲線。當建筑荷載穩(wěn)定后，即具有了逐漸減少的沉降變形量，此時變形曲線也將向著固定圓延伸。

經(jīng)分析能夠發(fā)現(xiàn)，各點位累積沉降量的差異并不大，而且沉降速率大體相同，可見該大廈的地基處理較為穩(wěn)定。在實際情況下，沉降速率會隨著時間逐漸變化，不過大體上呈直線效果，為實驗分析的便利，我們將其看作是直線進行處理。對沉降折線速率進行分析后發(fā)現(xiàn)，在開始動工之前，其沉降速率較大，但隨著建筑工期的加長，沉降速率有所減弱，曲線沒有出現(xiàn)異常離散值和中斷情況，這也就說明了觀測點的穩(wěn)定、可靠，并不會出現(xiàn)非常大的沉降，在地鐵工程的施工階段，下沉較為平穩(wěn)，沉降率能夠符合相關規(guī)范要求，地鐵工程施工并不會對大廈主體結(jié)構(gòu)形成嚴重影響。

3.5 建筑變形監(jiān)測周期

根據(jù)觀測周期建筑物變形監(jiān)測數(shù)據(jù)分析變形結(jié)果，是建筑物安全的重要保障。在變形觀測過程中，觀測間隔時間是一個周期，需要結(jié)合建筑的特點、變形規(guī)律、工程所在地條件以及影響建筑物變形等諸多自然因素（溫度和風荷載），科學布局，合理監(jiān)測。

4 結(jié)語

通過對多學科和多方法進行有機整合，并將其應用到綜合分析工作和預報工作當中，對變形監(jiān)測的數(shù)據(jù)分析方法展開深入研究，可以更準確地對變形機理進行掌握，然后進一步確定變形的發(fā)展速度和方向，這對形變體的順利運營提供科學依據(jù)。結(jié)合工程實例和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件，驗證了所述方法的可行性，對以后相關行業(yè)的變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理與分析有很好的參考意義。