摘要：本文簡要介紹了高層建筑物變形觀測的常用方法，對高層建筑物的沉降原因，沉降觀測周期和頻率等數據進行了討論;對變形數據精度詳細的分析，并對觀測中常見的問題及其處理方法。

　　關鍵詞：變形觀測、測量觀測方法、精度分析

　　Abstract: this paper briefly introduces the tall building deformation observation commonly used method, the settlement of high-rise buildings to reason, settlement observation period and frequency, and data are discussed; For a detailed analysis of the deformation data and accuracy, and for the observed common problem and its processing method.

　　Keywords: deformation observation, measuring observation method, precision analysis

　　中圖分類號：[TU208.3] 文獻標識碼：A 文章編號：

　　引言：

　　隨著高層建筑物的增高和荷載的增加，在地基基礎上和上部結構的共同作用下，建筑物將發生不均勻沉降，輕者將使建筑物產生傾斜或裂縫，影響正常使用，重者將危機建筑物的安全。因此，建筑物的穩定性和可靠性已經成為人們關注的焦點，只有定期對高層建筑和重要建筑進行變形觀測，掌握其變形規律，才能合理預測未來的變形大小，及時采取預防或善后措施，確保建筑物的安全使用。高層建筑的變形觀測包括沉降觀測、傾斜觀測和裂縫觀測。其中沉降觀測是變形觀測的重點，在沉降觀測工作實踐中，應根據實際情況選用最有效的觀測方法，并科學分析、處理沉降觀測結果，對沉降觀測中常見的問題提出合理的解決辦法，準確掌握建筑物的沉降變化規律，為建筑物設計和防災減災提供科學的依據。

　　一、建筑物的變形監測主要分類

　　(1)工業與民用建筑:主要包括基礎的沉降觀測與建筑物本身的變形觀測。基礎的變形監測主要內容是基礎的均勻沉陷與不均勻沉陷;建筑物本身的監測主要包括自身的傾斜和裂縫觀測。對于高層或超高層建筑以及一些重要建筑物，還要對其進行動態觀測，如在日照或臺風中振動幅值、頻率、撓度等。

　　(2)地下工程：主要包括隧道、深基坑(大于7米)等。其中隧道除了對隧道本身的變形進行監測外，還要對由于隧道開挖引起的地面沉降、地面建筑變形(主要為沉降和傾斜)進行監測;深基坑施工監測內容主要包括周邊環境變形監測和基坑圍護體系監測兩大類。其中周邊環境變形監測包括周邊建筑物沉降、地下管線沉降、地表沉降等;基坑圍護體系(包括基坑支護、土體、水力系統)監測包括圍護墻頂沉降、圍護墻頂位移、圍護墻深部水平位移、立柱牙隆沉、支撐軸力監測、坑外地下水位監測、土壓力監測、孔隙水壓力監測、土體分層沉降等。

　　(3)水工建筑物:主要為各種大壩。對于土石壩，重點是觀測其水平位移，垂直位移、滲透以及裂縫;混凝土大壩重點觀測水平位移、垂直位移和伸縮縫的變形。科學、準確、及時地分析和預報工程及工程建筑物的變形狀況，對工程建筑物的施工和運營管理極為重要。在變形監測中，變形數據具有信息眾多和周期長等特點，傳統的管理系統與處理方式己經不能滿足研究的需要。因此，需要建立一個適應于不同類型的、不同時空的、不同性質的多源、多維監測數據的采集、存儲、綜合分析與表達的建筑物變形監測分析系統，而常規的建筑物變形監測系統是無法滿足上述要求的。

　　二、建筑物的變形監測的方法

　　目前建筑物變形監測，由傳統的單一監測手段向點、線、面立體交叉的空間模式發展。但傳統的全站儀、精密水準測量仍然是高精度變形信息獲取的主要方法。縱觀國內外變形監測方法的發展，建筑物變形監測技術主要有下幾個方面:

　　(1)測量機器人，也稱是全自動跟蹤全站儀。它為建筑物變形的自動監測提供了一個很好的技術手段，實現了一定范圍內的無人職守、全天候、全方位的自動監測。使用這種技術可以達到亞mm級精度。

　　(2)攝影測量技術。利用攝影測量的方法進行建筑物變形監測，通過內業量測和數據處理得到變形體的2維或者是3維坐標，比較不同時刻相同目標點的位移情況。通過對攝影的相片轉換成數字影像或直接用CCD相機獲得變形體的數字影像，再利用數字影像處理技術和數字影像匹配技術獲得同名像點的坐標，進而獲得變形點的坐標，這種處理方式將在變形監測中發揮越來越大的作用。

　　(3)全球定位系統GPS的應用是測量技術的一項革命性變革。在建筑物變形監測方面，應用GPS測量不僅具有精度高、速度快、操作便捷等特點，而且利用GPS和計算機技術、數據通訊技術及數據處理與分析技術進行集成，可實現從數據采集、傳輸、管理到變形分析及預報的自動化，達到遠程網絡實時監控的目的。前GPS用于變形監測測量平面位置精度可達1-2mm，高程精度可達2-3mm,目前在變形監測領域GPS正朝著一機多天線技術和偽衛星定位技術的方向發展。

　　(4)合成孔徑雷達干涉測量。合成孔徑雷達干涉測量 (SynthetioAPerture Radar，Interi貽rometry，InSAR)，是一種新型的極具潛力的空間對地觀測技術。InSAR技術使用星載或者機載雷達信號的相位信息提取地球表面三維信息，能全天候、全天時地獲取大面積地面精確三維信息。目前，在hiSAR基礎上擴展的差分干涉技術 (differentialInSAR，d一InSAR)和GPS/InSAR集成技術，己在研究地震變形、火山運動、冰川漂移、城市沉降、山體滑坡、大壩監測等方面表現出極好的前。

　　(5)三維激光掃描技術。它是上世紀九十年代中期激光應用研究的又一項重大突破。通過高精度，高密集對監測對象進行立體空間面狀掃描，獲取監測體的整體數據，通過定期或周期對監測體的掃描數據對比分析，做出對檢測對象的正確評估。目前國外已在該領域做了大量的研究，

　　三、精度分析

　　根據工程的實際情況，及此次變形觀測的目的，變形觀測精度要求應符合《工程測量規范》

　　由變形測量的等級劃分和要求，根據本工程具體情況，可將本餐廳的變形觀測劃為第三等級，其精度要求按相應規定來要求。觀測點高程中誤差為±1.0 mm，相鄰點高差中誤差為±0.50 mm。觀測技術要求按照《工程測量規范》二等水準測量的技術要求來施測。

　　四、 沉降觀測實例分析

　　1、概況

　　某住宅樓為16層結構，施工期間需對該樓進行六次沉降觀測，布設沉降觀測點共6個

　　2、檢測儀器

　　水準儀DS1型;2m精密銦鋼水準標尺(兩根);

　　3、現場觀測 此次沉降觀測采用儀器兩次測高法進行觀測;現場觀測時，整個觀測過程為一閉合回路;受現場條件限制時，可使用適當的轉點進行觀測。

　　4、原始記錄整理

　　每次觀測結束后，應及時計算出每次觀測后各個測點的相對高程，同時計算出各個測點的本次沉降量和累計沉降量。計算如下：

　　(1)、本次沉降=本次高程-上次高程

　　(2)、累計沉降=本次高程-首次高程

　　5、觀測結果總結

　　(1)沉降量-時間曲線圖(S-t)

　　取1#測點、2#測點、4#測點、6#測點為例，沉降量-時間曲線圖如下所示：

　　(2)沉降速率-時間曲線圖(V-t)

　　取1#測點、2#測點、4#測點、6#測點為例，沉降速率-時間曲線圖如下所示：

　　從沉降觀測成果中可得，自2004年03月01日～2004年05月16日, 該樓的平均沉降量為6.69mm，最大沉降量為4#測點7.30mm，最小沉降量為6#測點6.19mm。最近一次平均沉降速率為0.0168mm/d，其中最近一次最大沉降速率為1#測點，最大值0.0233mm/d。

　　五、結束語

　　當前，隨著城市化進程的深入發展，高層建筑不斷涌現，對于高層建筑變形觀測的重要性正越來越被人們認同。隨著現代測繪技術的發展，建筑物沉降觀測方法已由傳統的水準測量發展到全自動測量、數字攝影測量、GPS測量等多種方法相結合，實現快速、全面、準確獲取建筑物沉降數據的目的。通過科學分析并妥善處理外業測量和成果整理中的主要問題，使沉降觀測結果和沉降變化規律更加真實、可靠、為建筑物設計、施工、管理和防災減災提供科學的依據。

　　參考文獻

　　[1]JGJ/T.8-97.建筑變形測量規程[S].北京：中國建筑工業出版社.1998.

　　[2]白迪謀.工程建筑物變形觀測和變形分析[M].西安：西安交通出版社.1987.

　　[3]崔國宏，徐禮華.土木工程建筑物變形分析與預報技術研究[J].

　　[4]GB50007—2002/9/20.建筑地基基礎設計規范[S].

　　[5]陳永奇，吳子安，吳中如.變形監測分析與預報[M].北京：測繪出版社.1998.

　　[6]李青岳，陳勇奇.工程測量學[MJ.北京：測繪出版社.1995.

　　基金項目：新世紀廣西高等教育教學改革工程立項項目，編號：2009C134。

　　廣西高等學校優秀教材立項項目，編號：77(2007138號)