1、高層建筑物變形監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展年級(jí): 研一學(xué)號(hào):151611010020姓名: 專業(yè): 測(cè)繪工程二零一五年十二月摘要近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的騰飛，城市高層建筑物越來(lái)越多的出現(xiàn)在人們的視野當(dāng)中，在高層建筑物的全生命周期內(nèi)都要進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)，而變形監(jiān)測(cè)的效果主要決定于技術(shù)方法。變形監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展對(duì)于高層建筑物的變形監(jiān)測(cè)技術(shù)的起到了極大的促進(jìn)作用。在闡述高層建筑變形監(jiān)測(cè)的必要性與意義的基礎(chǔ)上，介紹了高層建筑物變形監(jiān)測(cè)技術(shù)方法的發(fā)展現(xiàn)狀，最后對(duì)高層建筑物變形監(jiān)測(cè)技術(shù)方法的未來(lái)發(fā)展進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞：高層建筑物；變形監(jiān)測(cè)；技術(shù)方法；展望；AbstractIn recent years, with the rapid

2、 economic growth, a growing number of urban high-rise building appear in people's vision of them, in the whole life cycle of high-rise buildings deformation monitoring should be carried out, and the effect of deformation monitoring is mainly determined by technical methods.Deformation monitoring

3、 technology development for the deformation monitoring of high-rise buildings played a great role in promoting. Elaborating the necessity and significance of deformation monitoring of high-rise buildings on the basis of the development of high-rise buildings on the current situation deformation moni

4、toring method was brief, and finally on the future development of high-rise buildings deformation monitoring technology and methods in the future.Keywords: high-rise buildings; deformation monitoring; technical methods; prospect; 第1章 緒論隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，物質(zhì)文明的極大提高及建筑設(shè)計(jì)施工技術(shù)水平的日臻成熟完善，也因土地資源日漸減少與人口增長(zhǎng)之間日益突出的矛盾以及

5、城鎮(zhèn)化的趨勢(shì)，也使得高層筑物越來(lái)越多。在高層建筑物的生命周期中，從工程施工到竣工，以及建成后的運(yùn)營(yíng)期間都要不斷地對(duì)工程建筑物進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以便掌握工程建筑物變形的一般規(guī)律，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)分析原因采取措施，保證工程建筑物的安全1。高層建筑物變形監(jiān)測(cè)的效果主要取決于監(jiān)測(cè)的技術(shù)方法。變形監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展對(duì)于高層建筑物的變形監(jiān)測(cè)提供了許多新的思路和方法，保證了高層建筑物的穩(wěn)定和安全。高層建筑物的特點(diǎn)包括：（1）基礎(chǔ)較深，需進(jìn)行基坑回彈測(cè)量；（2）會(huì)有很大的沉降，需要垂直位移監(jiān)測(cè)；（3）樓體高力矩大，需對(duì)其傾斜監(jiān)測(cè)；（4）風(fēng)荷載大，需進(jìn)行風(fēng)振測(cè)量；（5）墻體溫差大，需對(duì)建筑物進(jìn)行日照變形監(jiān)測(cè)。大型建筑物施

6、工和運(yùn)營(yíng)中的安全問題成為政府、地方部門和使用單位十分關(guān)注的重要問題，大型建筑物的安全監(jiān)測(cè)也越來(lái)越受到人們的重視，重要建筑物變形監(jiān)測(cè)目的體現(xiàn)在：分析和評(píng)價(jià)建筑物狀態(tài)、驗(yàn)證設(shè)計(jì)參數(shù)、反饋設(shè)計(jì)及施工質(zhì)量、研究正常的變形規(guī)律和預(yù)報(bào)變形的方法等方面。建筑物的本身也會(huì)因?yàn)樽冃渭捌渫獠亢奢d與內(nèi)部應(yīng)力的作用發(fā)生變形，但如果變形量一旦超出限度的時(shí)候，建筑物的使用就會(huì)受到影響，如果更嚴(yán)重的話就會(huì)危及建筑物的安全。因此，在施工、管理、使用的階段對(duì)建筑進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)是非常必要的。對(duì)高層建筑的變形規(guī)律進(jìn)行分析，有效預(yù)測(cè)高層建筑的變化趨勢(shì)，對(duì)高層建筑進(jìn)行安全監(jiān)控，確保高層建筑安全運(yùn)營(yíng)有著重大意義。 第2章 高層建筑物變形監(jiān)

7、測(cè)技術(shù)方法現(xiàn)狀2.1 垂直位移監(jiān)測(cè)技術(shù)方法（沉降監(jiān)測(cè)）垂直位移監(jiān)測(cè)一般使用水準(zhǔn)測(cè)量、液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量、三角高程測(cè)量和GPS高程測(cè)量等方法，同時(shí)也包括一些專用測(cè)量手段，如沉降儀、傾斜儀等。2.2 傾斜監(jiān)測(cè)技術(shù)方法對(duì)于基礎(chǔ)面積過小的超高層建筑物，最簡(jiǎn)單的是懸吊垂球的方法，根據(jù)其偏差值直接測(cè)定建筑物的傾斜；若建筑物無(wú)法固定垂球，就可采用經(jīng)緯儀投影、測(cè)水平角、光學(xué)垂準(zhǔn)和激光鉛直的方法來(lái)測(cè)定；還有就是通過測(cè)定建筑物基礎(chǔ)相對(duì)沉陷的方法來(lái)計(jì)算建筑物的傾斜，這一般會(huì)采用水準(zhǔn)測(cè)量的方法、液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量方法以及氣泡式傾斜儀測(cè)量法。2.3 水平位移監(jiān)測(cè)技術(shù)方法水平位移監(jiān)測(cè)有很多種方法，最常用的有前方交會(huì)法、后方交

8、會(huì)法、極坐標(biāo)法、導(dǎo)線法、視準(zhǔn)線法、引張線法等，宜根據(jù)條件選用適當(dāng)?shù)姆椒ā?.4 撓度監(jiān)測(cè)技術(shù)方法對(duì)于高層建筑物的撓度可有觀測(cè)不同高度處的傾斜換算求得，也可采用激光準(zhǔn)直儀觀測(cè)的方法求得。對(duì)于高聳建筑物豎直方向的撓度監(jiān)測(cè)，及測(cè)定在不同高度上的幾何中心或棱邊等特殊點(diǎn)相對(duì)于底部幾何中心或相應(yīng)點(diǎn)的水平位移，并將這些點(diǎn)在其扭曲方向的鉛垂面上的投影繪成曲線撓度曲線。這可使用測(cè)角前方交會(huì)法、極坐標(biāo)法或垂線法。2.5日照變形監(jiān)測(cè)技術(shù)方法高層建筑由于其高度，導(dǎo)致其不同高度的不同部位受陽(yáng)光照射后的變形量也不一樣。日照變形監(jiān)測(cè)應(yīng)該在強(qiáng)光時(shí)段進(jìn)行，而且還應(yīng)該測(cè)定建筑物上部陰陽(yáng)兩面由于溫差引起的偏移量和變形規(guī)律。2.6

9、裂縫監(jiān)測(cè)技術(shù)方法監(jiān)測(cè)裂縫的變化，需要做在被監(jiān)測(cè)區(qū)域做標(biāo)記。常用的標(biāo)記方法有：石膏標(biāo)志：在裂縫兩端抹一層石膏，等干固后用紅漆噴一層跨越裂縫兩側(cè)且垂直于裂縫的橫線，如果裂縫擴(kuò)張，石膏就會(huì)開裂，則可以觀察紅線處裂縫的寬度；金屬標(biāo)志：在裂縫的兩側(cè)打孔埋設(shè)金屬標(biāo)志點(diǎn)，定期用游標(biāo)卡尺量出兩點(diǎn)間的距離變化，即可精確測(cè)得裂縫寬度的變化情況。對(duì)于面積較大且不便于人工測(cè)量的多裂縫，宜采用近景攝影測(cè)量方法；當(dāng)需要連續(xù)觀測(cè)裂縫變化情況時(shí)，還可以采用裂縫計(jì)或傳感器自動(dòng)測(cè)記方法。 第4章 高層建筑物變形監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展展望基于我國(guó)目前城市土地資源的日漸稀缺的趨勢(shì)，加之未來(lái)幾年中國(guó)加速城鎮(zhèn)化高速進(jìn)程的建設(shè)，高層建筑物的數(shù)量會(huì)大

10、量增加，安全監(jiān)測(cè)工作的重要性會(huì)更加突出，對(duì)高層建筑物的監(jiān)測(cè)方法和可靠性會(huì)提出更高的要求，高層建筑變形監(jiān)測(cè)技術(shù)方法將在以下方面得到發(fā)展。4.1測(cè)繪新儀器新技術(shù)會(huì)得到更加廣泛應(yīng)用常規(guī)大地測(cè)量主要采用有經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、測(cè)距儀、全站儀等常規(guī)測(cè)量?jī)x器測(cè)定點(diǎn)的變形值。它能夠提供變形體整體的絕對(duì)變形信息，但外業(yè)工作量大，布點(diǎn)受地形條件影響，不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。近年來(lái)，GPS、測(cè)量機(jī)器人、地面三維激光掃描儀的出現(xiàn)，在高層建筑變形監(jiān)測(cè)方面得到了一定應(yīng)用。GPS技術(shù)經(jīng)過20年的發(fā)展，已經(jīng)成功應(yīng)用于高層建筑變形監(jiān)測(cè)，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取、傳輸、處理與預(yù)警的自動(dòng)化。GPS用于變形監(jiān)測(cè)具有精度高、不受氣候條件及通視條件限制

11、、高度自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。其在高層建筑物變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用對(duì)彌補(bǔ)傳統(tǒng)的變形監(jiān)測(cè)方法的缺陷具有重要意義2。隨著我國(guó)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的建成，硬件價(jià)格會(huì)大幅下降，相信在高層建筑變形監(jiān)測(cè)中會(huì)得到更多的應(yīng)用。4.2變形預(yù)測(cè)方法的研究會(huì)更加深入近年來(lái)，三維激光掃描測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，已在文物古建筑保護(hù)、施工檢測(cè)、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)方面有應(yīng)用，但在建筑變形監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用實(shí)例較少，未形成體系。將地面三維激光掃描技術(shù)引入到高層建筑變形監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具有極大的現(xiàn)實(shí)意義，具有良好的應(yīng)用前景和可行性，是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。已經(jīng)有學(xué)者進(jìn)行了這方面的試驗(yàn)研究，并取得了一定成果。變形預(yù)測(cè)方法的研究會(huì)更加深入。依據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行未來(lái)變形的預(yù)測(cè)是非常重要的內(nèi)

12、容，目前主要是以數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用為主。先進(jìn)的數(shù)學(xué)方法，將補(bǔ)充和完善傳統(tǒng)監(jiān)控模型的不足，同時(shí)，這些理論與傳統(tǒng)方法有機(jī)結(jié)合，將使傳統(tǒng)的監(jiān)控模型更為完善。4.3數(shù)據(jù)處理與預(yù)測(cè)集成軟件將普遍應(yīng)用隨著計(jì)算機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)、軟件開發(fā)平臺(tái)技術(shù)的快速發(fā)展，為高層建筑變形監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)處理與預(yù)測(cè)提供了有效工具。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有多個(gè)變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件，一些學(xué)者基于MATLAB平臺(tái)編程實(shí)現(xiàn)并對(duì)建筑的沉降變形進(jìn)行預(yù)報(bào)，對(duì)高層建筑的沉降變形數(shù)據(jù)的處理具有顯著的優(yōu)越性3。總結(jié)高層建筑物的出現(xiàn)對(duì)變形監(jiān)測(cè)技術(shù)提出了挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法已經(jīng)不能滿足需要，隨著測(cè)繪先進(jìn)和智能新儀器與以及技術(shù)的出現(xiàn)，已經(jīng)在高層建筑物變形監(jiān)測(cè)中得到了一定應(yīng)用。相信未來(lái)各種新技術(shù)將不斷更新升級(jí)，向著相互融合，相互集成的方向發(fā)展。使得測(cè)量方法更科學(xué)先進(jìn)，操作更簡(jiǎn)單，而監(jiān)測(cè)成果的精度也越來(lái)越高。參考文獻(xiàn) 1陳紅衛(wèi)，吳華峰，安丹丹.對(duì)GPS在高層建筑變形監(jiān)測(cè)中應(yīng)用的探討.商品與質(zhì)量：建筑與發(fā)展，