建筑变形测量规范 建筑物变形监测工程实例及数据分析

近年来，中国的现代化进程不断加快，建筑业发展迅速。越来越多的高层建筑出现在城市中。为了保证建筑物的正常运行和使用，避免因建筑物损坏而造成的经济损失和人员伤亡，需要通过监测建筑物的变形来获取变形数据，并对数据进行分析来判断建筑物的安全性。

1高层建筑变形监测的意义

随着中国经济的快速发展，土地成为稀缺资源，地价迅速上涨，“地王”不断出现。为了提高土地利用率，建筑的高度逐渐增加，标志性的高层建筑如雨后春笋般出现在我们的视野中。高层建筑由于荷载大、高度高，更容易受到外界因素的影响，增加了建筑物不均匀沉降的可能性。如果建筑物的不均匀沉降超过允许值，就会影响建筑物的使用，这意味着造成灾害，导致建筑物报废，造成生命安全和财产损失。为了监测建筑的安全性能，有必要对高层建筑的变形进行监测，以便及时掌握高层建筑的形状变化，这对建筑的安全监测具有重要意义。

2高层建筑变形监测的发展趋势

由于监测的特殊性，每次建筑物的变形监测过程都不允许中断，对监测仪器的要求也越来越高，所有的监测数据都要及时、可靠、实时采集。传统的测量方法、测量设备和数据分析方法已经不能满足当前建筑监测的需要。监测技术逐渐从传统的点、线监测模式转变为点、线、面结合的空立体监测模式，从人工跟踪监测转变为自动监测。在数据分析方面，各种模型的引入弥补了传统数据分析模型的不足，使建筑物的应力变化更加明显。

随着建筑安全要求的提高，业主对变形监测精度的要求也在不断提高，这促进了变形监测技术的发展。20世纪90年代以前，变形监测主要以常规地面测量方法为主，辅以倾斜测量、准直测量和应变测量。这些监测方法测量过程简单，可以实现自动化测量，但不能反映整个建筑物的变形信息。自2000年以来，近景摄影测量特别是数字摄影测量开始应用于变形监测，其监测精度可达毫米级。高层建筑变形监测和滑坡监测都有成功的实例。

全球定位系统还广泛用于监测滑坡、水库和大坝、地面塌陷和矿区的地壳变形。同时，3S技术的集成和集成逐渐成熟，为研究和分析变形信息之间的相互作用提供了技术支持。因此，基于3S融合的变形监测系统是变形监测技术的一个重要研究方向。此外，测量机器人正成为高层建筑自动变形监测的首选。

3变形监测数据分析

变形观测的最终目的是分析可靠详细的变形数据，判断建筑物的安全性。因此，对于大量分散的原始观测数据，必须首先进行数据处理。通过调整处理，进一步消除偶然误差，消除系统误差。对处理后的数据进行分析，判断建筑物是否变形，建立变形与时间、质量、风速、日照等因素的关系，从而采取适当措施控制建筑物的变形和发展。

3.1观测数据处理

每次观测结束后，根据测量误差理论和统计检验理论，对预处理后的原始数据进行计算机Excel表格计算处理，计算监测点的沉降积累和高程计算。各监测点的沉降量δ h与该点第一次观测值的关系为:δ h = h1-hi。

其中:H1代表监测点的第一个观测高程；Hi表示该监测点的观测高程(首次)。

监测点的变化分析基于以稳定参考点为起点的计算。经过分析处理，可以对比监测点的沉降趋势。当监测点变形出现异常变化时，要分析观测本身是否有误，及时监测分析参考点的稳定性。结合现场检查，全面总结沉降原因，确定是否为真变形。如有必要，根据抓斗数值表，丢弃一些误差较大的观测值。

3.2监测点的沉降

根据沉降观测规范，某一点的沉降速度可计算如下:

v =(Hi-Hi-1)/δD

其中:hi和Hi-1分别代表I和i-1次观测点e的下沉值；δ d表示两次观测之间的天数。

在过去的100天里，沉积速率v

3.3沉降监测表和沉降时间线图

建立以监测时间段为x轴、沉降变化量为y轴的直角坐标系，绘制监测点沉降量与时间的关系曲线，计算监测点最近100天的沉降速率，判断监测点是否达到稳定状态(如表1、表2、图1)。

8号楼12层，高35.2米，钢筋混凝土筏形基础；8号楼布置4个沉降观测点，1#~4#。

2013年12月24日对8号楼进行最终观测时，共有4个有效观测点，最大沉降量为-6.2 mm(点1)，最小沉降量为-0.4 mm(点3)。四个点的平均值为S3 =-3.55毫米；最大下沉量和平均下沉量小于变形观测预警值(100mm)。

2013年9月8日至2013年12月24日最后两个观测周期，平均下沉速度为0.0018mm/d；最后两个周期的时间间隔为107天。根据《建筑变形测量规范》第5.5.5条，当最后100天，沉降率v

8号楼南侧平均下沉量为S3南坪=-2.71mm；北部的平均下沉量是S3 =-1.96毫米。南北不良沉降:0.75mm南北方向基础平均倾角为0.75mm/ 13.5m=0.0006，小于《建筑基础设计规范》(GB 50007-2002)5 . 3 . 4中建筑基础变形允许值的要求。

8号楼沉降情况如下:整体沉降合理，南北向倾角0.0006，远小于规范要求。最后两个阶段观测到的沉降速度小于0.01 mm/d，根据《建筑物变形测量规程》第5.5.5条，可以认为已经进入稳定阶段。根据沉降量、沉降速度和倾角的观测结果以及沉降曲线的综合分析，认为该建筑稳定，施工合理，进入稳定期。

4结束语

结合工程实例，介绍了变形监测技术的发展趋势。8号楼的沉降数据是通过287天的12次沉降观测获得的。调整数据后，对数据进行分析，绘制沉降曲线，总结建筑物的沉降规律。

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