浅谈建筑物的变形观测方法及常见问题的处理

孙伟　程柳清

（1.四川省川建勘察设计院　四川　成都　610000　2.四川旭普信息产业发展有限公司　四川　成都　610000）

浅谈建筑物的变形观测方法及常见问题的处理

孙伟1程柳清2

（1.四川省川建勘察设计院四川成都6100002.四川旭普信息产业发展有限公司四川成都610000）

随着经济的发展、人们生活水平的提高以及城市化步伐的加快，人们无论对建筑物的外观还是安全系数的要求都越来越高。本文主要讲述建筑物变形的观测方法、在具体实施过程中可能遇到的问题以及相关处理措施的分析。

建筑物；观测方法；变形；处理方法

引言

计算机、数码技术和现代测绘技术的进步，推动了建筑物变形观测方法的转型，由传统的人工手动测量方法发展成高水平的机械自动化、数码精准拍摄计算测量、GPS定位系统等多种现代科学技术相结合的测量方法。与传统测量方法相比，它具有效率高、测量全面、数据计算精确等特点，从而可以把误差控制在合理的范围内，使测量结果和相关分析报告更加真实、可靠，为具体建筑中的外观和安全工程建设提供依据。相关施工人应根据建筑物的实际情况，针对性地选择测量方法，合理地安排测量步骤。在此过程中测量人员应保持严谨、客观的态度，准确、真实反映测量结果并对出现的问题进行分析和处理。

1　变形测量的含义、具体内容和步骤

变形测量又称变形监测（变形观测），是对承受不同负荷的物体进行形状、位置和大小的观察和测量，看其是否随着时间的变化发生了形变或位移。建筑物的变形观测包含六个方面的内容：沉降、倾斜、水平位移、日照和风振、挠度以及裂缝。其中沉降、位移和裂缝观测是整个变形观测的主要工作。实际实施中的具体步骤可以分为以下几点：①选择合适的位置作为永久观测点。②再选择几个辅助观测点。③利用测量技术进行观察和测量。④针对测量的数据进行精确合理的计算。⑤分析整理计算结果，得出结论。

2　建筑物的变形观测方法

2.1建筑物沉降观测的方法

在建筑物地基建设的过程中，土层结构和受力情况会发生变化，会出现土体回弹，地基不堪负重发生形变等情况。这些将会影响整体受力的平衡，从而出现建筑物沉降的现象。更有甚者，由于地质构造和地基结构的不同，会发生沉降不均匀，以至于建筑物发生倾斜和裂缝。为了保证建筑物的安全性和稳定性。必须对建筑的沉降进行观测。下面将介绍几种常用的建筑物沉降观测的方法：

2.1.1水准测量

在建筑物沉降观测中普遍采用的方法就是水准测量法。它是以选择的定点为基点，利用水准仪进行观测，测算不同点上建筑物偏离基点的程度。以此来判断建筑是否发生沉降变形以及发生沉降变形的程度。这种方法的使用范围广泛，能满足各种要求的沉降观测而且方便可靠。

2.1.2自动化测量

计算机技术和机械自动化的飞速发展，带动了建筑物变形观测方法的创新和进步。全自动的测量仪器降低了观测过程对人员的需求，特别是跟踪技术的推广和应用更是克服了时间、天气、位置的限制。这使测量过程更加全面，结果更加真实可靠。自动化测量的实用性强，能完成较高难度的测量工作。

2.1.3GPS技术

定时测距导航卫星全球定位系统可以提供全天候、全方位、高精度的定位服务。这项技术在建筑物变形观测中的应用，使整个流程更加简化精确。动态定位准确地反应了建筑物发生沉降变形的情况。

2.1.4数字拍摄技术

随着技术工艺的发展和成熟，数字拍摄广泛地应用于各行各业中，尤其是自动化产业的监督和建筑工程的测量。在变形观测中利用数字拍摄技术，只需拍摄到建筑物，然后自动建立起三维空间坐标，通过测算分析建筑物的沉降变形情况，可将误差控制在很小的范围内。

2.2建筑物（水平）位移观测的方法

在对建筑物发生水平位移的观测中，选择适合的观测方法很重要。同时还要借助图表进行分析整理，例如，水平位移观测点位布置图、水平位移观测成果表和水平位移曲线图等。具体的观测方法如下：

2.2.1基准线法

基准线法是根据两点可以连成一条线的法则，利用经纬测量仪和特定的尺子对水平和竖直角度进行测量的方法。在使用此方法的过程中，需要谨慎选择基准点和观测点。

2.2.2极坐标法

与笛卡尔直角坐标系中用二维坐标定位不同，极坐标法对某一点的表示更加具体，从距离和角度两个方面描述。所以，在建筑物（水平）位移观测中使用极坐标法能更加具体地对建筑物的位置和水平位移进行描述。但是测角、测距、读数的不仔细都可能导致误差的出现，所以要注意选择合适的位置和时间段，谨慎操作，便能缩小误差。

2.2.3前方交会法

已知两点的坐标，为了测算第三个未知点的坐标，需要观测已知两个点的角度，这种测算位置点具体未知的方法就是前方交会法。通过此方法确定被建筑物的方位，通过不同时间点上方位的不同来确定水平方向上的位移。

2.2.4精密导线测量法

精密导线测量是测绘科学与技术中一种传统的测量方法。通过导线测量把误差控制在极小的范围内来确定相邻两点的精确位置。在水平位移观测中，采用精密导线测量法，需要选择合适的建筑物作为参照物。

2.2.5后方交会法

后方交会法是工程测量学中的一种方法。首先要选好待定点，然后以待定点为基准对多个点进行水平观测，再根据多个点的坐标和角度计算出基准点的坐标和方位。在实际建筑物变形观测中，被观测的建筑物就是基准点，但要选择周围合适的建筑物作为计算的参考点。

2.3建筑物裂缝观测的方法

建筑物发生裂缝时需要对裂缝的长宽、走向及其发展趋势进行了解和分析。观测人员要根据建筑物裂缝的具体情况锁定要监测的裂缝数量并针对性地安排监测过程、选择监测方法。建筑物裂缝观测的方法主要有：

2.3.1标志观测法

为实时了解和把握建筑物裂缝的发展趋势，可以设置标志对其进行观察。标志观测法可以分成三种：石膏板法、钉钉法和铁板法。下面对这三种方法进行具体的描述：①石膏法：就是根据裂缝的大小选择相应尺度的石膏板，并将其固定在裂缝两侧。根据石膏板裂缝的程度来判断建筑物裂缝的变化情况。②钉钉法：这种方法适用于建筑物出现较大裂缝的情况。在裂缝两侧的边缘钉上两颗相对的钉子，根据钉子之间距离的测算结果分析建筑物裂缝的发展变化。而且钉钉法还可以预测灾害。③铁板法：把两块白铁板平行地放在裂缝上，并使一部分重叠起来，在建筑表面的白铁板边缘用有色油漆做标记。如果裂缝变大，则边缘处的标记会被铁板覆盖。标志观测法只能在建筑物发生裂缝的情况不严重时使用。

2.3.2测缝计和传感器观测法

在裂缝较宽、较大或者人工测量不安全的情况下，可以选用测缝计和传感器对建筑物的裂缝进行测量。这种方法的自动化程度高，可以克服环境的限制。

3　建筑物变形观测过程中可能遇到的问题

在建筑物变形观测过程中可能遇到的问题不光有建筑物本身出现的状况，还有测量人员和测量仪器的问题。具体有这些：

（1）建筑物观测部门对具体工作没有明确的目标和具体的要求。

（2）第一次观测后，弯线回升；弯线突然在中间的某点发生回升；以及渐渐回升等。

（3）在实施过程中，观测仪器出现了故障，相关人员没有发现。

（4）观测点和观测时间的选择不合理，不能实施观测。

（5）观测人员态度不严谨，弄虚作假，玩忽职守，导致结果不合理、观测误差大等。

4　相关问题的解决措施

（1）加强观测工程队伍的管理，提高人员的专业素质和执业水平。

（2）根据观测工作的要求选择测量仪器，并定期对其进行检查。

（3）在实施观测工作前，要做好相应的准备工作和紧急应对预案，做到目标、标准明确，分工合理。

（4）注意观测点的选择，特别是沉降观测点的固定要牢固。尽量避免在墙体周围进行设点，否则不但会给观测工程的具体工作增添不必要的麻烦，还会影响测量的准确性。

（5）观测人员要固定，避免出现因工作人员不了解情况而做出错误判断和决策的情况。

（6）严格执行测量规范要求，不随意更换观测仪器，按照固定的观测路线进行观测。

（7）尽量减少天气因素的影响，避免在恶劣天气下进行观测。

（8）当出现异常状况时，要及时向上级反应汇报，必要时，配合相关部门进行补救改正等。

5　结束语

建筑物的地基和结构是建筑工程的重要组成部分，它关系着整栋建筑的牢固。当建筑物出现沉降、倾斜、水平位移时，不仅会对框架的结构产生不利影响，还会引起居民的恐慌。定期对水平位移等现象进行检测，能及时发现问题，并采取相应措施，保证建筑物的安全。人们对建筑物稳定性和安全性的要求只会越来越高，这就需要筑物变形观测技术的改革和创新。毫无疑问，建筑物变形观测将成为建筑业重点发展的项目之一。

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