于成帥

山東中翔集團(tuán)有限公司，中國·山東 棗莊 277000

建筑物；變形監(jiān)測(cè)；應(yīng)用

1 引言

在中國現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程逐步加快的形勢(shì)下，建筑物的建設(shè)數(shù)量越來越多，建設(shè)規(guī)模越來越大，建筑物的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，應(yīng)用到施工技術(shù)越來越精密。只有使用科學(xué)的建筑物變形監(jiān)測(cè)技術(shù)，才能夠及時(shí)找出引起建筑物變形的原因，掌握建筑物的變形規(guī)律，進(jìn)而采取針對(duì)性的解決措施，為整個(gè)建筑工程的施工質(zhì)量與施工安全提供保證。

2 建筑工程變形監(jiān)測(cè)的內(nèi)容

在建筑工程的施工建設(shè)過程中，由于各種因素的影響，建筑物會(huì)出現(xiàn)一定的水平位移、垂直位移以及傾斜裂縫等變形問題。如果建筑物變形問題過于嚴(yán)重，不僅其施工質(zhì)量得不到保證，就連施工人員的生命安全也得不到保證。所以，必須要對(duì)建筑物變形監(jiān)測(cè)引起足夠的重視。

一般情況下，建筑物變形監(jiān)測(cè)主要針對(duì)以下四方面。首先，是基礎(chǔ)沉降監(jiān)測(cè)，即在垂直房向上對(duì)建筑物基礎(chǔ)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)科學(xué)設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，利用精密順準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行周期性的監(jiān)測(cè)，相鄰兩次的高程差就是建筑物實(shí)際的沉降量。其次，是水平位移監(jiān)測(cè)，即在指定平面上對(duì)受到影響的建筑物或者工程設(shè)施進(jìn)行科學(xué)的監(jiān)測(cè)，分析建筑物的實(shí)際情況，進(jìn)行基準(zhǔn)線的布置。再次，是傾斜監(jiān)測(cè)，即對(duì)建筑物的傾斜度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。先對(duì)建筑物的水平位移或者上層對(duì)下層的高差進(jìn)行測(cè)量，然后再進(jìn)行各自傾斜度的計(jì)算，最終通過建筑物軸線投測(cè)方法進(jìn)行相應(yīng)水平位移的確定。最后，是裂縫監(jiān)測(cè)，即在完成建筑物施工之后，針對(duì)其出現(xiàn)的每一條裂縫進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)，了解裂縫的走向、深度、長(zhǎng)度、走向以及變化程度，然后再進(jìn)行編號(hào)記錄[1]。

3 引起建筑物變形的常見原因

在建筑工程的施工建設(shè)過程中，引起建筑物變形的主要原因主要包含以下幾種。

3.1 自然環(huán)境條件問題

在建筑工程的施工過程中，如果外界自然環(huán)境條件欠佳，那么建筑物變形問題的出現(xiàn)幾率將會(huì)增加。首先，施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)構(gòu)造、水文條件、巖土結(jié)構(gòu)等發(fā)生變化，施工現(xiàn)場(chǎng)的溫度、地下水位等出現(xiàn)明顯變化，那么就很容易出現(xiàn)建筑物變形問題。其次，如果建筑物位移當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)結(jié)構(gòu)比較松軟的地方，那么就會(huì)使建筑物出現(xiàn)不均勻沉降，或者傾斜性變化。如果在土基地質(zhì)結(jié)構(gòu)中施工，如果土基結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塑性變形問題，那么也會(huì)使建筑物出現(xiàn)不同程度的沉陷，再加上氣候溫度的變化以及地下水位的周期性波動(dòng)，這種沉陷也會(huì)表現(xiàn)出周期性變化的特點(diǎn)。

3.2 建筑物自身問題

在建筑工程的施工過程中，如果建筑物主體結(jié)構(gòu)的技術(shù)參數(shù)不合理，那么也會(huì)出現(xiàn)建筑物變形問題。尤其是建筑物自身荷重水平不合理，建筑主體部門結(jié)構(gòu)和形式過于特殊等均會(huì)增大建筑物變形問題的出現(xiàn)幾率。另外，建筑動(dòng)荷載的干擾，也會(huì)使建筑物出現(xiàn)變形可能。

3.3 人類群體的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)問題

人類群體的某些社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)的組織開展，或者特殊工程施工建設(shè)活動(dòng)的實(shí)施，也會(huì)引起建筑物變形問題。首先，礦產(chǎn)儲(chǔ)藏資源的開采、地下空間工程的施工建設(shè)，均有可能出現(xiàn)地表移動(dòng)變形問題。其次，如果某地區(qū)進(jìn)行了大規(guī)模大數(shù)量的地下水資源抽取或者下灌，那么就會(huì)對(duì)地表結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，出現(xiàn)地表結(jié)構(gòu)下降或者回彈現(xiàn)象。最后地表工程的施工建設(shè)，也會(huì)出現(xiàn)一定的人工邊坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)滑動(dòng)。而以上各種活動(dòng)的實(shí)施都會(huì)使地表結(jié)構(gòu)形態(tài)出現(xiàn)變化，進(jìn)而使相應(yīng)區(qū)域的建筑物出現(xiàn)不同程度的變形問題，影響建筑物的實(shí)際使用功能。

4 建筑物變形監(jiān)測(cè)的方法和步驟

4.1 建筑物變形監(jiān)測(cè)方法

針對(duì)建筑物變形監(jiān)測(cè)，常用的方法主要有三種：第一常規(guī)測(cè)量方法、第二攝影測(cè)量方法、第三空間測(cè)量方法。首先，常規(guī)測(cè)量方法的應(yīng)用，需要借助經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀以及全站儀等設(shè)備，主要是進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量、高程測(cè)量以及順準(zhǔn)測(cè)量，具有準(zhǔn)確性高、靈活性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。其次，攝影測(cè)量方法，又可以細(xì)分為實(shí)施攝影測(cè)量和數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量，無需與建筑物接觸就可以對(duì)建筑物的變形過程以及變形位置進(jìn)行確定，具有監(jiān)測(cè)時(shí)間短、信息量大的優(yōu)勢(shì)。最后，空間測(cè)量技術(shù)，涉及到的空間測(cè)量手段有很多，常見的有三種：第一基線干涉測(cè)量手段、第二衛(wèi)星測(cè)高手段、第三全球定位系統(tǒng)手段等，可以對(duì)建筑物大范圍的變形問題進(jìn)行監(jiān)測(cè)[2]。

4.2 建筑物變形監(jiān)測(cè)步驟

在對(duì)建筑物變形問題進(jìn)行監(jiān)測(cè)的過程中，必須要嚴(yán)格按照一定的流程步驟進(jìn)行。大多數(shù)情況下建筑物變形監(jiān)測(cè)的步驟包含以下幾步。

第一步，進(jìn)行建筑物變形監(jiān)測(cè)方案的制定。即在正式開始建筑物變形監(jiān)測(cè)之前，工作人員要對(duì)建筑物變形類型、建筑物變形測(cè)量要求等進(jìn)行全面而細(xì)致地分析，然后制定出多套不同的建筑物變形監(jiān)測(cè)方案，然后從經(jīng)濟(jì)角度對(duì)這些方案進(jìn)行對(duì)比、分析，確定出最佳的建筑物變形監(jiān)測(cè)方案。標(biāo)準(zhǔn)的建筑物變形監(jiān)測(cè)方案主要涉及以下幾方面的內(nèi)容：第一建筑物變形類型、第二建筑物變形監(jiān)測(cè)技術(shù)要求、第三建筑物變形監(jiān)測(cè)周期和檢測(cè)方法、第四建筑物變形檢測(cè)點(diǎn)的設(shè)計(jì)、第五需要使用到的監(jiān)測(cè)儀器等。

第二步，進(jìn)行建筑物變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)，確保建筑物的變形特征可以充分的反映出來。通常情況下，變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)主要分為兩種：一種是變形點(diǎn)，另一種是控制點(diǎn)。而控制點(diǎn)又可以細(xì)分為：基準(zhǔn)點(diǎn)、定向點(diǎn)、聯(lián)系點(diǎn)以及工作基點(diǎn)。需要注意的是，基準(zhǔn)點(diǎn)的位置應(yīng)當(dāng)長(zhǎng)期穩(wěn)定；聯(lián)系點(diǎn)的主要作用就是將基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)進(jìn)行有效的連接；工作機(jī)電的位置應(yīng)當(dāng)與目標(biāo)接近，從而為測(cè)量工作的開展提供保證。

第三步，進(jìn)行相應(yīng)監(jiān)測(cè)儀器的準(zhǔn)備。一般情況下，需要嚴(yán)格按照建筑物變形監(jiān)測(cè)要求進(jìn)行相關(guān)儀器設(shè)備的準(zhǔn)備。同時(shí)，還要對(duì)其使用性能進(jìn)行檢驗(yàn)和校正，只有確保儀器設(shè)備的性能符合使用要求，才能夠正式開始建筑物變形監(jiān)測(cè)。

第四步，對(duì)建筑物變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)。因?yàn)榻ㄖ镒冃巫冃伪O(jiān)測(cè)具有一定的時(shí)效性和周期性，所以必須要對(duì)建筑物變形情況進(jìn)行定期的監(jiān)測(cè)。同時(shí)，為了保證監(jiān)測(cè)的穩(wěn)定性，還需要重復(fù)監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)。如果是第一次監(jiān)測(cè)，那么還要適當(dāng)?shù)脑黾颖O(jiān)測(cè)次數(shù)，確保監(jiān)測(cè)條件和監(jiān)測(cè)儀器相一致。

4.3 對(duì)建筑物變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析

當(dāng)完成建筑物變形的監(jiān)測(cè)之后，還需要對(duì)相關(guān)監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行整理和分析，明確建筑物變形規(guī)律和建筑物變形特點(diǎn)，并給出相應(yīng)的分析報(bào)告。首先，對(duì)建筑物變形監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行整理，進(jìn)行建筑物變形曲線的繪制，如圖1、圖2、圖3所示。其次，對(duì)建筑物變形分布圖和相應(yīng)的影響因素進(jìn)行分析，從而對(duì)建筑物變形過程、建筑物變形原因以及建筑物變形規(guī)律有一個(gè)全面的了解。最后，根據(jù)之前分析出來的結(jié)果進(jìn)行安全保障措施的制定。如果發(fā)現(xiàn)部分施工單位沒有采取相應(yīng)的安全保障措施，或者安全保障措施不符合實(shí)際情況，那么就要及時(shí)向其提出停工要求，先制定并落實(shí)相應(yīng)的安全保障方案，再允許其回復(fù)施工作業(yè)，為施工人員的生命安全提供有力的保障[3]。

圖1 某建筑物變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)累計(jì)沉降分布圖（單位 mm）

圖2 某建筑物變形監(jiān)測(cè)期間地表累計(jì)沉降曲線圖

圖3 某建筑物變形監(jiān)測(cè)期間地表沉降速率曲線圖

5 結(jié)語

綜上所述，在建筑工程的施工過程中，建筑物變形是一個(gè)非常嚴(yán)重的質(zhì)量問題。只有根據(jù)實(shí)際情況，采取正確的方法對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并制定出相應(yīng)的解決措施，才能夠最大限度的保證建筑物使用性能的發(fā)揮。