谈高层建筑变形观测技术

谈高层建筑变形观测技术

谢家钊

广西华都建筑科技有限公司 广西南宁， 530000

摘要：伴随着城市化建设的不断深入，城市建筑群体规模在不断的增大，高层建筑比率直线上升。高层建筑在设计、应用、施工、后期维修养护方面均与传统建筑有较大区别。高层建筑更容易受外界因素影响出现变形，一旦变形将会出现巨大的安全隐患。定期进行观测作业能够很好的预防和发现高层建筑变形，观测技术的应用水平越高，观测数据越准确。本研究将对高层建筑变形观测技术的应用特点及应用方案进行详尽叙述。

关键词：高层建筑；变形；观测技术；应用

前言

高层建筑因为层级较高体量较大，出现的沉降变形问题也要多于普通高度的建筑物。沉降变形会严重损坏建筑结构，降低建筑物的稳定性，是不可忽视的严重建筑物病害问题。建筑变形会折损建筑物的使用寿命并影响人民的人身财产安全。因此针对这一问题应当集中进行技术应用和方案处理，目前解决高层建筑沉降变形问题的解决方案有专门的变形观测技术可作为参考

1. 高层建筑变形观测技术的基本特点

（一）、观测精度高

变形观测技术可被应用于高层建筑变形监测的一大原因是因为技术应用可满足高层建筑对数据精度的需求。由于层高和体量较大这些特殊因素，高层建筑病害问题的监测需要更为严密的数据支持，变形观测技术的观测精度不超过最终数值的1/10，已经符合高层建筑的查验需要，能够为后期的病害问题解决提供更大助力^[1]。

（二）、重复观测数据量大

变形观测次数越多，数据积累越丰富，最终的误差值就越小。高层建筑的变形观测工作需要长期的准备，对不同时期的建筑都要进行数据的收集。高层建筑伴随着时间的发展会出现更大变量，因此变形量也会对应增加，日常检测的过程中需要集中对同一地点进行反复多次的数据检查，多次监察下的数据能够形成变形曲线，最终通过对变形频率以及变形量的安排来客观的呈现建筑物本体的变形情况，好制定下一步的解决方案。

（三）、数据处理严密

数据处理单项发展模式无法促成最终的数据成果，因此在高层建筑变形问题的解决上，既要满足大量基础数据的需要也要满足海量数据精准换算和处理的需要。变形观测技术具备双向发展优势，能够对海量数据进行很好的处理。通过对应的运算方式来解决数据处理运算效率的问题，深入发掘出一部分有更高价值且更能反应建筑变形情况的数据加以利用是变形观测技术的基本优势。以此数据作为结论得出的变形预测方案更加可靠，参考价值更高。

2. 高层建筑中变形观测技术及控制措施分析

（一）、电子化观测系统

电子水准仪目前已经在高层建筑沉降变形观测中有了非常广泛的应用。伴随着建筑行业的发展和人们需求的增加，很多建筑在监测和系统数据运算的过程中都出现了效率低下和检测质量太差的问题，对此从根本上提升检测方法，转变检测模式是解决这一问题的关键。电子水准仪的精度高，效率高，数据捕捉强度高，能够实现数据的自动化处理，是较为符合当前高层建筑沉降变形检查的重要技术类型。

（二）、沉降观测任务

在需要进行沉降观测作业的高层建筑旁设立基准点，基准点需要安排在较为平稳的地段，根据建筑物的受力特点进行观测点的埋设。基准点位置向四周扩散各建立一条固定闭合的路线，该路线上会建立基础原始数据。首次在基准点位置观测到的沉降起始值在水准点埋设不少于十五天之后得出，主体施工之前会进行第一次的观测，首次施工需要至少具备两次观测数据作为支持。两次观测数据的数据差范围要控制在1.0mm之内即算两次数据均有效，取最后的平均值作为最初的观测结果^[2]。若两次数据范围差较大不符合需求则重新进行测量，以此类推直到数据准确度满足。之后利用精密水准仪和铟钢水准标尺进行测量，观测前由专业的技术人员完成设备仪器的测试和校正，沉降观测过程中需要对固定测量人员、规定测量仪器以及固定的线路进行精准执行，保证最后观测数据的精度和准度。最后是对测量后的数据进行内业精准度的评定，分别对初始观测运算结果进行核对和复查。最终验算各项指标的限差，在保证所有的数据都符合本建筑检查应用要求之后方可进行计算。由于最后的运算数据可能会受到的外部因素影响较多，因此在实际的核查过程中要尽量的排除观测过程中以及核查超限误差判断过程中出现的误差问题，对存在较大观测偏差的数据进行剔除。

（三）、合理应用水平位移检测方法

在当前建筑主体变形观测技术的应用过程中，一共有三个较常使用的水平位移检测方法。分别是视准线法、小角度法、前方交会法。视准线法是以两点之间固定点设置为经纬仪的视线，以此作为基准线，定期对监测点到基准线之间的距离进行测量。并以两点之间的水平位移量作为最终检测技术的应用位置^[3]。视准线法对于视准线之间的两个基准点精度要求很高，并且在视准线之间取三个点作为水平位移监测点，三点之间的位置距离要保持一致。监测经纬仪放置于A点，仪器指向标位于B点，水平制动装置在这两点位置进行制动，沿着水平基准点位置垂直方向转动经纬仪望远镜，分别向三点的附近位置靠近，以此来获取A点到B点之间的水平位移量。小角度法主要通过测量站上测量位移间的夹角以及距离来获取位移量的大小

^[4]。在测量的过程中要设立基坑，并在与基坑有一定位置的距离之外设立监测点，确定基本的监测基线。监测点尽量向监测基线位置靠拢，在一个基准点上架精密经纬仪确定基线与测站点以及到监测点的微小角度变化角度，最终数据可利用公式计算出基坑的水平位移变化情况。前方交会法主要是通过两个基准点和一个变形监测点构成一个三角形，通过得出边角数据来明确监测点的位移变化量。该测量方法属于当前应用较为灵活最终数据表现较为优秀的技术类型。

4. 、制定合理的变形观测实施方案

不同的高层建筑需要应对的施工场地和地质环境都不同，因此根据当地建筑管理部门的需要，对变形建筑进行监控和检测的过程中也要根据实际情况来设计相对应的观测方案。考虑到荷载分布、构造体系以及施工条件的不同，需要实际的观测数据作为支撑还能确定具体的施工方法，根据施工环节预测数据值进行施工方式抉择，最终实现精准施工。通过监测和后期长时间运营可以发现该高层建筑可能会出现的沉降变形情况及其发展趋势，并对应进行有效控制。合理的变形观测实施方案能够尽量贴合建筑物的本身特性，最大程度上发现建筑物的沉降和变形原因^[5]。设计单位在对高层建筑进行变形观测技术运用的时候，也要遵循这一基本特性，将现场监测结果反馈给相关设计单位，设计单位能够根据现场返回的数据给出优化方案，这是经济、循环、安全、优势的处理方案。

结束语

伴随着城市化进程的不断推进，高层建筑的变形观测技术应用变得尤为的重要，通过合理安排观测点以及选择合适的观测技术来达到合理观测的目的，是解决和控制建筑物沉降的重要办法。未来沉降变形观测技术会有更大的发展前景，对于高层建筑的质量也能进行更好的控制，高层建筑的工程质量和使用寿命能够得到更好的保证。

参考文献：

[1]徐勇. 高层建筑施工中地基检测与沉降观测技术分析[J]. 建材与装饰,2021,17(18):221-222.

[2]陈吉祥. 高层建筑主体倾斜观测技术探究[J]. 建筑与装饰,2020(19):188.

[3]卢波,方俊峰. 高层建筑变形观测要点探讨[J]. 科技风,2019(27):102.

[4]王云飞. 高层建筑变形观测技术分析[J]. 建筑与装饰,2018(5):156-157.

[5]王永全. 沉降观测技术在高层建筑物中的应用[J]. 技术与市场,2021,28(1):98-99.