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[摘要]随着社会经济的发展和科学技术的不断进步，越来越多的高层建筑被建立起来，由此高层建筑的安全性问题成为社会关注的重点，对高层建筑的变形监测主要体现在两个方面，垂直度监测和沉降观测。高层建筑中的部分不安全因素均是来源于这两方面，本文通过对高层建筑的观测技术进行研究，探讨一下变形观测技术的应用。
[关键词]高层建筑 变形观测 技术分析
[中图分类号] TU196+.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-10-143-2
从高层建筑工程的实际建设角度出发，变形观测技术的应用对高层建筑工程的安全是具有实际意义的，不仅可以保障高层建筑工程安全的施工环境，同时也可促进高层建筑的稳定性，例如高层建筑的裂缝、倾斜等等都是由于建筑体不均匀的沉降变形导致的，所以变形观测技术在高层建筑工程中的实际应用是非常重要的。
1变形观测技术中常用的方法
基于对高层建筑变形观测技术的应用进行研究，对其在变形观测中经常用到的技术方法进行分析。
1.1GPS测量方法
CPS测量主要是用于对高层建筑工程空间上的定位，不论是在静态定位上还是在动态定位上，GPS测量方法的精确度是非常准确的，取代了高层建筑对传统光学仪器、电子仪器的使用，利用GPS测量方法监测高层建筑物的沉降，可保障高精度监测的自动性、连续性、實时性以及全天候性。
1.2全自动式测量法
全自动式测量法是高层建筑中测量仪器逐渐改进的结果，尤其是全站仪在变形测量中的应用，促进了跟踪测量仪的全自动发展，实现了跟踪测量器全方位、多角度的高精确度测量，不仅广泛应用在在高层建筑变形观测中，在桥梁、大坝沉降中的应用也是极其可观的。
1.3水准型测量方法
水准型测量方法是高层建筑变形观测中最常用的方法，利用水准仪可实现高层建筑中沉降监测处以及基准点的高程精确测量，通过对沉降观测点的观察得出其周期性的高程变化，以此作为分析高层建筑变形的基础。水准型测量法对高层建筑物的变形类型是非常敏感的，可满足其对不同观测条件、不同精度的需求，一直是高层建筑中比较可靠的测量方法。
1.4数字化摄影测量法
数字化摄影测量法常用于国家主要的经济建设中，所以其对工程的自动变形具有全程监测的能力，利用该技术实现高层建筑变形和沉降观测时可以不用直接对建筑物进行接触，其可对高层建筑实行多点的瞬间摄影，以此组成建筑物的三维空间信息，以此得出高层建筑物的变形和沉降的数据，其测量的精度可达到24μm。
2变形观测中沉降观测
高层建筑物的变形观测主要分为两种表现形式，一种是直接对建筑物的倾斜进行测量，另一种是以高层建筑物的本体为基础，对其高程变化进行测量，所以后者是高层建筑变形观测中的重点，即是通过对高层建筑物的沉降进行观测得出建筑物的变形情况，针对沉降观测进行以下分析。
2.1沉降的观测方法
沉降观测中常用的方法为常规的地面测量法，即通过仪器对高层建筑观测点的高程进行定期测量，计算前后两次高程的测量差，得出的测量差即是“精密水准”沉降量，此方法误差的控制在0.06mm/km，精确度是完全符合高层建筑变形观测的需求的，沉降观测的注意事项如下：
（1）保持前后距离相等，视距≤50m；
（2）非转站地点对观测点进行高程测量，确保精确度；
（3）保障仪器规范性、定期检查测量；
（4）保持水准尺的统一性，降低基底处误差。
2.2沉降观测的频率、周期
沉降观测的频率、周期是根据高层建筑的实际情况测定的，一般情况下，在高层建筑物的施工过程中以及施工完成的初期对其沉降的观测频率比较大、周期比较长，根据高层建筑的实际观测可得：高层建筑施工阶段的沉降观测频率可依据工程进度的实际情况制定，选取基础底部完成后为测量开端，高层建筑每增建3层左右实行一次沉降测量；对于施工期间出现停工、在开工的情况时，一定要在停工后、开工前各观测一次，如停工的时间比较长，1-3个月为观测间隔；增加基础层附近的荷载或需要增加挖方时，需进行沉降观测。
对于比较容易出现变形的高层建筑，变形的观测次数是以沉降变形的速度、大小为依据的，在工程竣工的前后期增加沉降观测的频率和周期，高层建筑如受特殊环境的影响比较大时，如降水量高、风速大，应对高层建筑采取及时的沉降观测。
判断高层建筑是否进入稳定使用阶段，可利用时间与沉降量之间的关系曲线进行判断，取沉降速度<0.01-0.04mm/d为稳定标准。
2.3沉降观测结果的整理
沉降观测结果整理的有效性与高层建筑变形观测的分析是密不可分的，如实记录高层建筑的沉降观测结果，保障结果数据计算的准确性，误差分配的合理性以及精度达标，绘制沉降观测结果中变量之间的关系曲线，沉降观测结果整理的注意事项如下：
（1）防止水准线受碰触干扰，如水准线的位置变动，则会影响水准点的观测，导致曲线关系变化中断；
（2）防止水准点出现下沉现象，在进行水准点埋设时，保障点与位的准确性，利用复核基准网，计算水准点处的下沉量，对观测点的高程值进行更改；
（3）注重后期曲线的优化，如高层建筑在后期会因沉降趋于稳定导致曲线的波浪起伏严重，此时可着重分析测量数据。
对高层建筑的变形观测数据进行整理分析时，主要是对整体网点进行分组，其中第一组为三个相对比较稳定的基准点，另一组根据稳定差距进行变形计算，以便得到合理的沉降高程，根据高程变化绘制时间相关性曲线，得出高层建筑的变形趋势报告。
3变形测量中沉降点、基准网点的布设
高层建筑变形观测技术中观测点和基准点的布设是非常重要的，沉降点基本是设置在变形体的敏感位置或受环境影响最容易出现变形的地方，沉降点布设的标准如下：沉降观测的位置点要十分稳固，保障观测点可长期使用；以框架结构为主的建筑物，为每个承重柱基设置观测点；高低建筑相互衔接的两侧、地质差距大、结构明显不同处设置观测点；观测点的标准需要尽量位于明显处，涂防锈漆进行保护；针对房屋宽度比较大的建筑物，取临界宽度为15m，在纵轴线处、承重墙中部、电梯间和楼梯间设置观测点；高层建筑物的四角处、大型转角处以及外墙间隔15米处设立观测点。
基准网点的布设分为相对网点和参考网点，参考网点的布设比较简单，一般布设在变形区域以外，其存在的目的是对基准网点的稳定性进行验证，比较复杂的是相对网点的布设，其布设的地点是在变形体处，以被测量网点相对移动的数据推断变形体的变形移动。基准网点的选取以长期使用、稳定保存为原则，保障沉降观测的准确和稳定。
4结束语
高层建筑变形测量的核心内容为变形观测技术，以变形观测技术的测量规范和工程的测量规范为基本依据制定高层建筑变形观测的技术方案，实现高层建筑的变形观测，得出高层建筑建筑中存在的不安全和不稳定因素，同时提出有效的解决措施，避免高层建筑变形影响使用，保障高层建筑使用的可持续发展。
[关键词]高层建筑 变形观测 技术分析
[中图分类号] TU196+.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-10-143-2
从高层建筑工程的实际建设角度出发，变形观测技术的应用对高层建筑工程的安全是具有实际意义的，不仅可以保障高层建筑工程安全的施工环境，同时也可促进高层建筑的稳定性，例如高层建筑的裂缝、倾斜等等都是由于建筑体不均匀的沉降变形导致的，所以变形观测技术在高层建筑工程中的实际应用是非常重要的。
1变形观测技术中常用的方法
基于对高层建筑变形观测技术的应用进行研究，对其在变形观测中经常用到的技术方法进行分析。
1.1GPS测量方法
CPS测量主要是用于对高层建筑工程空间上的定位，不论是在静态定位上还是在动态定位上，GPS测量方法的精确度是非常准确的，取代了高层建筑对传统光学仪器、电子仪器的使用，利用GPS测量方法监测高层建筑物的沉降，可保障高精度监测的自动性、连续性、實时性以及全天候性。
1.2全自动式测量法
全自动式测量法是高层建筑中测量仪器逐渐改进的结果，尤其是全站仪在变形测量中的应用，促进了跟踪测量仪的全自动发展，实现了跟踪测量器全方位、多角度的高精确度测量，不仅广泛应用在在高层建筑变形观测中，在桥梁、大坝沉降中的应用也是极其可观的。
1.3水准型测量方法
水准型测量方法是高层建筑变形观测中最常用的方法，利用水准仪可实现高层建筑中沉降监测处以及基准点的高程精确测量，通过对沉降观测点的观察得出其周期性的高程变化，以此作为分析高层建筑变形的基础。水准型测量法对高层建筑物的变形类型是非常敏感的，可满足其对不同观测条件、不同精度的需求，一直是高层建筑中比较可靠的测量方法。
1.4数字化摄影测量法
数字化摄影测量法常用于国家主要的经济建设中，所以其对工程的自动变形具有全程监测的能力，利用该技术实现高层建筑变形和沉降观测时可以不用直接对建筑物进行接触，其可对高层建筑实行多点的瞬间摄影，以此组成建筑物的三维空间信息，以此得出高层建筑物的变形和沉降的数据，其测量的精度可达到24μm。
2变形观测中沉降观测
高层建筑物的变形观测主要分为两种表现形式，一种是直接对建筑物的倾斜进行测量，另一种是以高层建筑物的本体为基础，对其高程变化进行测量，所以后者是高层建筑变形观测中的重点，即是通过对高层建筑物的沉降进行观测得出建筑物的变形情况，针对沉降观测进行以下分析。
2.1沉降的观测方法
沉降观测中常用的方法为常规的地面测量法，即通过仪器对高层建筑观测点的高程进行定期测量，计算前后两次高程的测量差，得出的测量差即是“精密水准”沉降量，此方法误差的控制在0.06mm/km，精确度是完全符合高层建筑变形观测的需求的，沉降观测的注意事项如下：
（1）保持前后距离相等，视距≤50m；
（2）非转站地点对观测点进行高程测量，确保精确度；
（3）保障仪器规范性、定期检查测量；
（4）保持水准尺的统一性，降低基底处误差。
2.2沉降观测的频率、周期
沉降观测的频率、周期是根据高层建筑的实际情况测定的，一般情况下，在高层建筑物的施工过程中以及施工完成的初期对其沉降的观测频率比较大、周期比较长，根据高层建筑的实际观测可得：高层建筑施工阶段的沉降观测频率可依据工程进度的实际情况制定，选取基础底部完成后为测量开端，高层建筑每增建3层左右实行一次沉降测量；对于施工期间出现停工、在开工的情况时，一定要在停工后、开工前各观测一次，如停工的时间比较长，1-3个月为观测间隔；增加基础层附近的荷载或需要增加挖方时，需进行沉降观测。
对于比较容易出现变形的高层建筑，变形的观测次数是以沉降变形的速度、大小为依据的，在工程竣工的前后期增加沉降观测的频率和周期，高层建筑如受特殊环境的影响比较大时，如降水量高、风速大，应对高层建筑采取及时的沉降观测。
判断高层建筑是否进入稳定使用阶段，可利用时间与沉降量之间的关系曲线进行判断，取沉降速度<0.01-0.04mm/d为稳定标准。
2.3沉降观测结果的整理
沉降观测结果整理的有效性与高层建筑变形观测的分析是密不可分的，如实记录高层建筑的沉降观测结果，保障结果数据计算的准确性，误差分配的合理性以及精度达标，绘制沉降观测结果中变量之间的关系曲线，沉降观测结果整理的注意事项如下：
（1）防止水准线受碰触干扰，如水准线的位置变动，则会影响水准点的观测，导致曲线关系变化中断；
（2）防止水准点出现下沉现象，在进行水准点埋设时，保障点与位的准确性，利用复核基准网，计算水准点处的下沉量，对观测点的高程值进行更改；
（3）注重后期曲线的优化，如高层建筑在后期会因沉降趋于稳定导致曲线的波浪起伏严重，此时可着重分析测量数据。
对高层建筑的变形观测数据进行整理分析时，主要是对整体网点进行分组，其中第一组为三个相对比较稳定的基准点，另一组根据稳定差距进行变形计算，以便得到合理的沉降高程，根据高程变化绘制时间相关性曲线，得出高层建筑的变形趋势报告。
3变形测量中沉降点、基准网点的布设
高层建筑变形观测技术中观测点和基准点的布设是非常重要的，沉降点基本是设置在变形体的敏感位置或受环境影响最容易出现变形的地方，沉降点布设的标准如下：沉降观测的位置点要十分稳固，保障观测点可长期使用；以框架结构为主的建筑物，为每个承重柱基设置观测点；高低建筑相互衔接的两侧、地质差距大、结构明显不同处设置观测点；观测点的标准需要尽量位于明显处，涂防锈漆进行保护；针对房屋宽度比较大的建筑物，取临界宽度为15m，在纵轴线处、承重墙中部、电梯间和楼梯间设置观测点；高层建筑物的四角处、大型转角处以及外墙间隔15米处设立观测点。
基准网点的布设分为相对网点和参考网点，参考网点的布设比较简单，一般布设在变形区域以外，其存在的目的是对基准网点的稳定性进行验证，比较复杂的是相对网点的布设，其布设的地点是在变形体处，以被测量网点相对移动的数据推断变形体的变形移动。基准网点的选取以长期使用、稳定保存为原则，保障沉降观测的准确和稳定。
4结束语
高层建筑变形测量的核心内容为变形观测技术，以变形观测技术的测量规范和工程的测量规范为基本依据制定高层建筑变形观测的技术方案，实现高层建筑的变形观测，得出高层建筑建筑中存在的不安全和不稳定因素，同时提出有效的解决措施，避免高层建筑变形影响使用，保障高层建筑使用的可持续发展。