摘要：本文主要介绍了建筑物/构筑物变形观测的意义、目的、方法以及相关要求，系统阐述变形产生的原因、特点等，为读者从整体上对变形观测有个概略了解。
关键词：变形观测；水平位移；垂直位移
引言
变形测量是目前大多工程项目开展的主要工作环节，其测量质量直接影响项目后续的开展。值得注意的是，变形测量工作开展中受到的影响因素较多，其中以变形观测点的布设作为明显，布设是否合理将决定能否将变形体变形特征反映出来，且不同变形体对观测点布设有不同的要求。因此，本文选择不同的变形体，对变形测量特征以及如何布设观测点进行分析，具有十分重要的意义。
1.工程建筑变形观测的内容与布置方案
1.1工程建筑物变形观测的意义、内容和目的
变形观测是对工程建筑物在施工和运营期间产生的变形进行的监视观测，用以对变形体进行分析、预警，及时发现危险因素。一般来说，建筑物变形主要是由两方面原因引起的。
1）自然条件及其变化，即建筑物地基的工程地质、水文地质、土壤的物理性质、大气温度等。
2）建筑物本身，即建筑物本身的荷重，建筑物的结构、型式及动荷载（如风力、震动、日照等）的作用。
1.2工程建筑物变形的分类
按类型区分：静态变形和动态变形
静态变形：变形观测的结果只表示在某一期间内的变形值，亦即，它只是时间的函数。
动态变形：在外力影响下而产生的变形，亦即，它是以外力为函数来表示的动态系统对于时间的变化，其观测结果表示建筑在某个时刻的瞬时变形。
1.3变形观测的任务、内容
变形观测的主要任务就是要对变形观测点进行周期性的观测，求得其在两个观测周期间的变化量；并对变化量进行统计分析，评定观测量、变形量质量；对工程建筑物进行变形分析与预报，分析变形成因等。
变形观测的内容应根据建筑物的性质与地基情况来确定，既要重点突出，又要通盘考虑，以能正确反映出建筑物的变化情况，达到监视建筑物安全运营、了解其变形规律为目的。
1.4观测点的布置
布点时既要求观测点能最有效反映出建筑物的变形，又要求点位尽量对于轴线对称，以利于变形分析。对于民用建筑观测点，且均应固连在基础上；布设地基回弹观测点时，建筑物基础沉陷观测，应在它的四角点、中点、沉降缝接合部、转角处等位置布置应以点数最少，而又能测出地基纵、横断面的回弹量为原则。一般在建筑物的纵、横轴线上布置观测点。
工程建筑物受水平距离与垂直距离（深度）的影响。离开建筑物愈远，深度愈大，地籍受力愈小，亦即受建筑物的影响越小。
2.垂直位移观测
地面垂直位移主要是指地面沉降或上升，其原因除了地壳本身的运动外，主要是人为造成的。
测定地面、建筑物垂直位移时设置水准点位的要求：
1.基准点应在远离（平向或纵向）变形区的稳定地点设置，可在稳定基岩或非常稳固的建（构）筑物上设立，也可深埋至基岩；其构造与埋设必须保证稳定不变和长久保存等。
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2.观测点必须设立在最具有代表性的地点，并要注意点的密度；对于建（构）筑物必须设立在其基础上，并便于观测和保存。
一、基准点观测
水准基点间所布设的水准环线，一般每公里水准测量中数的中误差不大于0.5mm
二、观测点观测
混泥土观测点的沉陷是根据两岸的工作基点测定。其观测的中误差不超过± 1mm.
为了测定观测点的沉陷量，应在沉陷范围外50 ~100m处布设控制点，一般观测段的每端应布设两个控制点，间距50m。
3.水平位移观测
水平位移指在同一高程面上不同点在垂直于平面的纵向轴线方向的水平位移。水平位移观测方法主要有基准线法、视准线法、激光准直法、分段基准线法、引张线法……，引张线法的原理是通过拉直的钢丝的竖直面作为基准面来测定坝体偏离值。引张线常用装置包括自由端点、观测点、测线（钢丝）、测线保护管4部分组成。
4.测量精度与频率
工程建筑物的变形观测能否达到预期的目的，最基本的因素是观测点的布置、观测的精度和频率，以及每次观测所进行的时间。
变形观测的精度要求取决于该工程建筑物预计的允许变形值的大小和进行观测的目的。观测的中误差一般要求观测的中误差应小于允许变形值的（1/10-1/20）；如果观测的目的是为了研究其变形的过程，则其中误差应比这个数值小得多。
4.1测量精度
以工业与民用建筑物为例，因主要内容是基础沉陷和建筑物本身的变化，其观测精度应根据建筑物基础的允许沉陷值、允许倾斜度、允许相对弯矩等来决定，同时也应考虑其沉陷速度。
《建筑地基基础设计规范》规定对于箱形基础60m高的建筑，允许倾斜度为2‰，即顶点偏移限值为120mm，若以1/20作为观测中误差，则m=±6mm。
混凝土坝：测定变形值的精度一般为±1mm
土工建筑物：测定其变形值的精度不低于±2mm
4.2观测的频率
观测频率取决于工程建筑物观测的内容、荷载的变化、地基的土质性质、建筑物的结构性质、诸多外界条件的变化等。
一般在施工期间：每次增加荷载前、后应分别观测一次，有时在期间还要加测一至两次，如遇特殊情况（大暴雨、洪水）也要加测；工程建筑物在竣工前、后应分别观测一至两次等。
一般在运营期间：视土质性质，若为高压缩性土，前半年应每1－1.5个月观测一次，半年后可2－3个有观测一次，第二年可3－4次，以后可每年2－3次；若为中压缩性土，可减半处理等。
结束语
变形测量活动的开展是了解各变形体变化情况的关键所在。实际开展变形测量活动中，应结合不同变形体明确变形测量重点，了解变形体基本特征，在此基础上做观测点的布设，如建筑物、建筑物场地滑坡体、公路以及基坑等，不同变形体有其各自的特征表现，需根据实际情况布设相应的观测点，如倾斜变形观测点、水平位移观测点以及变形观测点等，这样在获取变形体变形特征后，有针对性的采取应对处理措施，降低变形所带来的危害。
参考文献
[1]肖庆生，蒋山平，许杰，等.摄影测量技术及其在航天器变形测量中的应用[J].航天器环境工程，2014，31（06）：651-656.
[2]张崇磊，蒋关鲁，王智猛，等.基于局部变形测量的粉质黏土变形参数[J].西南交通大学学报，2013，48（04）：651-658.
[3]赵紫春. 工程建筑物变形观测精度和观测方法探讨[J]. 城市建设理论研究：电子版，2015，5（12）.
[4]王小军，林莉，赵军. 工作基点的位移对观测点的影响分析[J]. 测绘工程，2015（6）.
论文作者:尚宏勋1,范钰馨2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/29
标签：建筑物论文; 观测点论文; 位移论文; 测量论文; 形体论文; 工程论文; 目的论文; 《建筑学研究前沿》2018年第29期论文;