高层建筑的变形测量研究

邓青春

（西华师范大学 国土资源学院，四川 南充 637009）

高层建筑由于各种因素的影响，在工程建筑物及其设备的运营过程中，会发生变形。这种变形如果超过了规定的限度，就会影响建筑物的正常使用，严重时还会危及建筑物的安全。因此，在工程建筑物的施工和运营期间，必须对它们进行变形观测。“诺水云天”位于四川省通江县县城中心地段，南临红军广场，西靠钟鼓楼，东接通江中学，北面与二完小相对，项目区地势呈梯级，定位为高档景观电梯住宅，共29 层。该项目的建成将对周边区域景观环境及城市面貌起到重要作用。

1 变形观测方法

1.1 变形观测方法

建筑物变形观测包括沉降观测、倾斜观测（垂直度观测）、位移观测、裂缝观测四类。结合项目周围地形和现实条件情况，本次对“诺水云天”周边房屋进行的是沉降观测，即测出建筑物或基础上的观测点，因时间推移或地基变化所引起的高程差异，比较不同周期的观测值即得沉降量。

沉降观测方法首先按建筑场地地形、地质条件和对变形观测的精度要求，合理布设变形控制网点。在建筑物附近比较稳固的位置埋设工作基点，直接用以测定建筑物上的观测点的位移，尽可能在变形影响以外的稳固位置埋设基准点（检查点），用以检核工作基点本身的稳固性。工作基点与基准点一般都组成网形，用精密水准测量的方法来施测和检验。高程变化值的测定通常用精密水准方法，也可用液体静力水准仪、气泡倾斜仪、电子水准器等进行测量。

1.2 变形观测点的布设

在建筑物的4 角点、中点、转角处等能反映变形特征和变形明显的部位布设沉降观测点；对设有后浇带及施工缝的建筑物，还在其两侧布设沉降观测点；对新建建筑物与原有建筑物的连接处，在其两侧的承重墙或支柱上布设沉降观测点。按照相关规定，每个工程应当在施工作业范围外至少埋设3 个水准点，并确保其不受施工影响。在进行沉降观测前，须检验水准点的稳定性，只有稳定的水准点方可作为沉降观测的基准点。对“诺水云天”，经过实地考察，结合该区域的周边建筑环境设置了6 个基准点，24 个观测点。

2 观测数据采集与处理

2.1 数据采集

采用闭合水准测量方法，已知6 个基准点，首先需要对这6 个点进行平差观测，同时保证在施工过程中不会受沉降或位移的影响，然后得出相应每个基准点的数据，观测计算使用。

观测时将水准仪架设在基准点1 号点，后视水准基点6 号点，接着依次前视基准1 号点周围各沉降观测点，如G10、G11、G12、G13、G14、G15 等，最后再次后视水准基点6 号点，两次后视读数之差不应超过±1mm，同时记录两次数据。观测时，将水准仪架设在基准点2 号点，后视水准基点1 号点，依次前视基准2 号点周围各沉降观测点，同样，再次后视水准基点1 号点，2 次后视读数之差不应超过±1mm，记录两次数据。依次进行观测，最后，架设水准仪在6 号基准点，后视1 号基准点，形成闭合路线。将采集到的数据利用软件进行平差，然后处理。

2.2 数据处理

对“诺水云天”进行了4 次观测，观测数据初步处理后，运用“青华山维”软件进行平差处理。首先，第一次观测先测基准点的闭合导线，然后任意假设基点1 的高程为300m，再根据测量出的各基点的相对高差计算出其余3 个基点在施工前的初始高程，以便与以后的数据进行比较。其次，计算出观测点的高程，观测点的高差，在以后的每一次观测后都计算出观测点的高程和高差，并且将前后的观测计算结果进行校差。每次观测后都要将成果上交到“诺水云天”的工程部，包括观测记录表、计算成果表、校差表，并以此为监测依据，防范安全事故的发生。

3 观测结果与原因分析

通过比较可以看出，在施工过程中，周边房屋都有沉降变化。第一、第二次较差数据反映出第25 号观测点下降幅度最大，该点也是距离施工区最近的点之一，其次是第13、14、15、18 号观测点，它们也分别临近施工区，受施工的影响比其余各点都要大。第二、第三次数据比较来看，除第25 号点下降较大外，各点都是稳定的沉降变化。第四次测量数据与前几次比较有明显的变化，特别是第一、第四次数据较差，多个观测点下降幅度都较大，尤其是距离施工区较近的观测点。从校差观测成果资料来看，沉降幅度是随着基坑的不断开挖而不断增加的，特别是靠施工区最近的二完小沉降最大，在实地也看到地面裂缝越来越宽，墙体有多处明显的裂痕。

引起建筑物变形的原因主要是自然条件及其变化，即建筑物地基的工程地质条件、水文地质条件、土壤的物理性质、大气温度等因素引起建筑物变形。由于基础的地质条件在施工中地基挖深，抽取地下水的同时对周边房屋的影响进一步加大。其次是周边的建筑环境，从观测点平面布置图上也可以看出，该地段房屋建筑已经很密集，街道狭窄，施工区与周边建筑的最近距离不到50cm，这存在很大的安全隐患。

［1］张雷潭.论建筑物变形观测中的沉降观测［J］.内蒙古科技与经济,2009(24):105-106.

［2］郭庆,郭曼.关于工程测量变形监测的有效措施的论述［J］.城市建设理论研究,2013(11).

［3］崔旭升,赵玉玲.高层建筑物的沉降观测［J］.山西建筑,2007(10).