形变监测技术在高层建筑变形中的应用

形变监测技术对于建筑而言具有重要的意义。尤其是高层建筑物，更是因为其自身独具的特点，发生形变的概率更高，对其形变的监测更为必要。本文通过具体建筑实例，对高层建筑形变监测技术的相关设计方案进行深入的探究，以便在具体施工中能更好的利用形变监测技术为建筑工程的质量做好保障工作。

建筑工程在建造以及投入使用之后，收到各种方面因素的影响总是会发生一定的形变现象。如果建筑物的形变一旦超过所规定的限度，就会发生难以设想的后果。不但会对建筑物的使用带来很多的不理影响，还会引起建筑物的裂缝，倾斜，甚至倒塌，在造成重大的经济损失的同时也给人们的人身安全带来严重的威胁。如果能够对建筑工程的形变做出准确的预测，分析则会对建筑工程的安全起到重大的保障作用。

建筑物形变监测之概述

在建筑工程中，随着工程进度的增加，工程的地基以及地形，建筑物的基座所承载的荷载在发生着不同的变化，建筑物本身也由于结构以及进度的变化都会发生相应的形变。如果地基以及建筑物本身的形变所显示的数据在一定的承受范围之内，可以视为正常现象。如果超过限度就会影响建筑物的使用，严重的会危及人身安全，造成经济损失。由此可见，在建筑工程的施工以及投入使用后对其形变实行监测室非常有必要的。如果监测的数据超出限定就必须及时的进行原因分析，并提出具体应对措施。确保建筑工程质量与安全的同时也可以积累宝贵的资料。现代社会的发展，更高层的建筑层出不穷，结构日趋繁杂，对于建筑物的形变技术的监测要求的更为苛刻。需要我们进行更为深入的研析。建筑物形变监测主要包括沉降监测，倾斜观测，裂缝观测等。但是，和日常的测量工作相比，变形监测的要求近乎苛刻，测量精度精确，测量方法极其先进，数据处理以严谨著称。

高层雾建筑形变产生的原因及主要相关类型

造成高层建筑物形变的客观和主观因素很多，综合而言，主要有以下几个方面：

2.1地质条件以及周围环境变化

建筑工程的地基条件不同，大气气温，水文地质条件，土壤结构的不同等都会对建筑物的形变产生直接的影响。建筑物地基下的地质的不同会引起建筑物的沉降，裂缝，以及形变，还有建筑物周围的气温以及地下水质的不同时期的变化都会引起建筑物的周期性的形变。再者是建筑物周围的新建的大型建筑物也会改变原有的土壤的结构，打破原有的平衡，使地面产生不规则的沉降或者变化，致使建筑物产生形变，这些原因对于高层建筑的影响尤为明显。

2.2建筑物自身主观因素

高层建筑本身的结构，原材料以及新工艺新设备的运用都在影响着建筑物本身的载荷。进而影响其自身的形变。在建筑物的前期以及施工和守卫阶段会出现一些偏差，造成数据的计算错误，也会对高层建筑的形变产生不利的影响。工程施工的每一个阶段都会使建筑物的载荷产生不同的变化，如此以来势必会产生不同的形变，但是不管哪一个原因，建筑物产生形变的原因总是存在相关的关联。

建筑物形变类型按照不同的分类可分为不同的类型：一般讲来，按照其性质来分可以分为周期性形变和瞬间形变，按照不同的状态可以分为静态形变和动态形变。

高层建筑物形变特点

在我国建筑领域，对于建筑高度的划分是这样划分的：四层以下为一般建筑。五层到八层被定性为多层建筑。九层到二十层为高层建筑。二十层以上被确定为超高层建筑。不同高度的建筑物所产生的形变是不同的，由于在我国，高层建筑较为普遍，这里我们来重点探讨高层建筑的形变特点。

3.1高层建筑形变受沉降影响严重

高层建筑自身结构复杂，层数较大，重量亦是惊人，更容易造成地质的沉降量较大。据不完全统计在我国上海地区部分高层建筑的沉降数据达到了180厘米。高层建筑本身对于沉降就十分敏感，自身沉降的同时还会影响到周围的建筑。由此可见，在建筑工程施工过程以及投入运营之后对其进行形变监测是非常有必要的。

3.2高层建筑形变受风速影响较为明显

高层建筑受风速影响这是不可忽视的事实，尤其是在台风多发地区。更为明显。美国的帝国大厦最高层受到风速的影响，最高偏离数据甚至达到了惊人的26.56cm。

3.3高层建筑形变易受温度影响

高层建筑由于自身构造的使然，其本身墙面由于尺寸过大极易受到日照而受到温度的影响。高层建筑的墙面随着温度的升降而产生不同程度的形变，这是亦是不可忽视的。同时，在建筑物的不同层面，随着墙面的不同温度而产生的形变移位的程度也是不同的。

高层建筑形变监测技术以及实施流程

4.1高层建筑形变监测点及水准基点的布设

对于形变监测点的布设，是要根据一定的布设原则进行布设。在建筑工程上的布设要根据现实工程实际情况的需求，一般说来是采取三维立体布设的原则，即根据三个角来确定布设的范围。对于水准几点则是一般通过闭合水准路线的方法进行沉降方面的监测。

4.2确定高层建筑形变监测精度之方法

高层建筑形变监测的精度受制于很多的因素。主要说来和建筑物的类型以及结构，建筑的目的，实地环境都有着密不可分的关系。若是单纯从建筑物的安全角度进行考虑，对于形变的限定度是1/10~1/20、一旦超出这个范围则属于不确定因素。如果进行监测的目的主要是为了调查高层建筑的形变的项城过程。那么，误差许可度则要小很多。这也是高层建筑形变监测的主要原则。根据这一原则，在能力范围内达到的最高精度就成为确定形变监测精度的方式。与此同时还要结合现实的实际情况，按照国家制定的I等水准测量技术要求，来确定监测的形变精度。

4.3高层建筑形变监测选用仪器之原则

由于高层建筑形变监测的特殊性，要求经精度高，数据较繁杂，误差也有一定的限制。根据这些要求，水准仪的选择为dini12以及因瓦水准尺进行水准的测量，对于基准点以及沉降观测点的选择也要根据国家的I等水准测量技术要求进行实施监测。

4.4高层建筑形变监测步骤

在国家的相关规定中有明确的注释，测量工作中，视距小于35米，前后的视距差小于0.5米，而前后的视距的累计差则要小于1.5米。在具体的测量工作中，对于中点定测站的选取最好使用拉皮尺的方法。用来确保前后视距在规范内，范围大致相等。测站和立尺点的往返路线要一致。然后是测量工作中分工要固定，尽可能的避免人员的换动，给测量工作带来不利的影响。

4.5高层建筑形变监测数据处理

在对高层建筑的形变进行周期性的监测之后，得出的数据进行平差计算，然后进行计算出每一个观测点的高差值。再换算出绝对高程，可以得出高差配赋表。在进行监测与计算的过程中，数值的误差以及系统仪器的个别错漏有可能对最终的测量结果产生一定的影响，但是通过实际的观测以及数据的后期处理，这种误差在可以许可的范围之内。可以由此推算出形变对于高层建筑物的影响范围是否在可控之内，以便采取相应的措施。

结束语

随着国家经济不断的快速发展以及社会的进步，高层建筑物将会愈加密集的出现。对这些高层建筑物进行周期性的监测，为建筑物的安全施工及运行提供科学的分析以及详实的数据就显得非常的重要。技术的不断成熟，高科技设备的不断投入使用，更为专业的处理方法，建筑物的形变监测工作越来越精确。