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高层建筑变形监测方案设计及监测措施

摘要：由于我国的高楼数量增多，其施工质量与安全性问题日益引起重视。

对高层建筑物进行变形监测，是保障其施工质量与安全的关键。由于高层建筑的

建设工期比较漫长，混凝土收缩对其垂直变形有很大的影响，而且在工程中主要

的受力也很大，因此对其进行施工监测也是十分有必要的。

关键词：高层建筑；变形监测；建设

引言

随着城市化进程的加快，城市用地的日益紧缺，高层建筑是城市发展的一个

必然方向，因此，它的质量与安全性受到人们的普遍重视。由于地基的深度和承

载能力比较强，地基变形、内外土体变形、地基沉降、墙体裂缝等因素都有可能

引起结构变形，这不仅会给建筑物自身带来危险，而且还会给周边的环境带来危

险。高层建筑物的变形监测是对其在建设和利用期间，能够及时地监测和预警建

筑发生的变化，从而能够快速地进行有针对性地保护，保证建筑自身和周边的安

全。所以，对高层建筑变形监测方案设计及监测措施进行分析与探讨，对于确保

其工程的质量与安全性有着重要的参考价值。

1高层建筑变形监测概述

在高层建筑物的结构中，一般包括沉降，倾斜，位移，裂缝等。高层建筑物

的变形主要有：①受自然条件的制约。由于高楼大厦的地质、水文、土壤物理性

质、天气等条件的变化，会使其发生一定的变化，甚至造成其结构的变形。例如，

在工程建设中，因工程场地的地质情况而导致的非均质性沉降，导致了高层建筑

的倾斜、位移、裂缝等问题。②建筑因素的作用；高层建筑物的结构设计不够

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科学，或是周边环境的改变，都会造成其结构的畸变。

2高层建筑变形监测方案设计

2.1变形监测的技术准备

由于高楼大厦地基的建立，其结构的变形问题也就随之而来，因此，在进行

高层建筑物的变形监测方案的编制过程中，必须进行相应的技术工作。其内容包

括：①对监督的具体内容进行界定。在高层建筑物变形监测中，应对变形进行监

测，确定变形监测的范围，合理规划施工时间。②制定监督大纲。针对高层建筑

的具体状况，提出了相应的变形监测设计；同时对监测地点进行布置，探测定位，

采集有关的数据；采用变形数学模式，对其进行分析，得到其变形的变化规律。

2.2确定变形观测精度

变形观察的精确性将会影响到观察的正确性。所以，在进行变形监测方案的

科学合理设置时，科学合理地设置将直接关系到测量资料的质量。所以，在选定

各个参考点和监测点前，要根据仪器设备的要求进行现场勘察，最后选定基准点

和监测点。

图1：现场监测示意图

3高层建筑变形监测措施

3.1水准测量法

水准测量法是一种用于高层建筑物的沉陷的监测手段。由于地质、水文、人

工管道等因素的影响，导致了地基的变形，这些变形往往是无法回避的，因此需

要根据高精度水平仪器和二次水平测试技术规范来进行。在进行水平测量的过程

中，应将观测站布置成闭合环或与水平基准线路相连的水平基准，同时还要对观

测时间、线路、人员、仪器等进行精确的计算，以使不稳定的程度降至最低。而

且，在进行水平测试之前，需要对所用的仪表进行角度和聚焦，以确保其测量结

果符合所需的精度。

3.2倾斜测量法

倾斜测量法适用于高层建筑物的斜度测定，是当前常用的一种测量手段。本

文着重对两种不同的监测手段进行了探讨：①对高楼大厦的地基进行了监测。地

基的坡度是衡量高层建筑坡度的一个重要指标。所以，在对高层建筑物的基础上，

经常采用钻孔测斜法来测量其倾角，从而可以直观地得到其倾角。②对高楼大厦

的上坡进行了测定。通常采用回归面法来进行坡度的测定，而回归面法则是以

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上层结构的各个观测点为基准，采用最小二乘法建立了高层建筑物的沉降恢复面，

再由地基的倾角关系式求出了竖向和横向的基本倾角，从而求得了高层建筑物的

倾斜度。

3.3水平位移测量法

施工中经常会针对不同的高层建筑物设计相应的水平位移测量法。在普通的

直线形高层建筑物中，水平位移测量法多采用基准线法、距离法等；而对弧形的

高楼大厦，通常采用直角法、精密引线法等测出其横向变形；在对高层建筑物上、

下端的位移进行测量时，可采用前后交会和经纬度投影等方法进行；如果是垂直

中心偏差比较大的高层建筑物，由于其重心偏离，会造成结构剪切力的损伤，从

而造成结构失衡，从而出现开裂等问题。水平位移测量是一种用于监测高层建筑

物开裂的技术，测量方法是将一块金属板安装