建筑物变形观测精度和频率的探讨
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[摘 要] 本文通过工作实践，对建筑物变形观测的精度及频率进行了分析和探讨，旨在确保观测成果的实用性和安全性。既要达到观测目的，又要防止不必要的资源浪费。
[关键词] 建筑物 变形观测 精度和频率
一、观测目的与精度的分析
变形观测的精度要求取决于该工程建筑物预计允许变形值的大小和进行观测的目的。国际测量工作者联合会（FIG）第十三届会议提出：“如果观测的目的是为了使变形值不超过某一允许的数值而确保建筑物的安全，则其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变形的过程，则其中误差应比这个数值小的多。”
例如我院在观测市内一幢30米高大楼的变形时，根据设计允许倾斜度α=4‰，求得顶点的允许偏移值为120mm，以1/20作为观测中误差即M=±6mm。为了增加观测成果的可靠性和安全性，我们将精度指标提高到±2mm做为最后的观测中误差。一般来讲，从实用的意义出发，对于大型车间（钢结构、钢筋混凝土结构的建筑物）。通常要求观测结果能反映出1mm的沉降量；测点高程的测定误差应在±1mm之内。
总之，确定工程建筑物变形观测的必要精度，应以不掩盖变形并能有效地发现变形为原则，盲目的追求高精度和不负责任的粗制滥造，都是不可取的。
二、观测频率和时间的确定
观测频率决定于变形值的大小和变形速度，通常要求观测次数既能反映出变化的过程，又不会遗漏变化的时刻。对于建（构）筑物的变形观测时间有严格的限制条件，特别是首次沉降观测必须按时进行，否则会失去获取原始数据的机会，从而使整个观测过程得不到完整的结果。根据工程进展情况，各阶段的复测必须定时进行，不得漏测或补测，只有这样，才能掌握沉降的规律。一般认为建筑在砂类土层上的建筑物，其沉降在施工期间已在部分完成，而建筑在粘土类土层上的建筑物其沉降在施工期间只是整个沉降量的一部分，因而，沉降周期是变化的。根据实践经验，在施工阶段观测频率要密些，一般按三天、七天、十五天确定观测周期或按层数，荷载的增加确定观测周期。在竣工后，观测频率可少些，视地基土质类型和沉降速度大小而定。一般有一个月、两个月、三个月、半年与一年等不同周期。沉降是否进入稳定阶段，应由沉降量与时间关系曲线判定。
三、变形观测的精度要求
根据建筑物的特性和建设单位的设计要求，选择变形观测的精度等级，以求掌握变形规律，确保建筑物的安全为目的，根据国家标准《工程测量规范》确定变形观测的等级划分及精度要求见表1。
说明：
（1）变形观测点的高程中误差和点位中误差，是指相对于邻近基准点的中误差。
（2）特定方向的位移中误差，可取表中相应等级点位中误差的作限值
（3）垂直位移监测，可根据需要按变形观测点的高程中误差或邻近变形观测点的高程中误差确定观测精度等级。
四、应用实例
某高层建筑物建筑在不同类土层上，（如附图1所示）
其基础沉降过程可分为四个阶段：第一阶段在施工期间，随着基础压力的增加沉降进度较大，年沉降量达20～70mm。到第二阶段，沉降速度就显著变慢年沉降量大约为20mm。第三阶段为平稳下沉阶段，其速度大约在1～2mm。第四阶段沉降曲线几乎是水平的。也就是到了沉降停止阶段。根据这种情况，在观测精度要求相同时沉降观测的频率是变化的。在施工期间，频率应高些。到了竣工以后，频率可低些。在施工期间也可以按荷载增加的过程进行观测，即从观测点埋没稳定后进行第一次观测，当荷载增加到25%时观测一次，以后每增加15%观测一次，竣工后一般一年观测四次，第二年二次，以后每年一次。在掌握了变形规律或变形稳定之后，可减少观测次数。
附图1
五、结束语
（1）建筑物的变形观测是否达到预定目的，要受很多因素的影响，其中最根本的是观测点有布置，最重要的是观测精度与频率的设计。
（2）观测精度的高低直接关系到变形观测的成果，既能适合工程特性的需要，又不致于造成无谓的浪费。
（3）首次观测尤为重要，要求时间安排要及时，观测质量要精益求精。
（4）复测过程要定期、定时、有序进行，根据需要，随时调整观测周期。
（5）在掌握了一定规律或变形值趋于稳定之后，可减少观测次数。若最后三个周期观测中每周期的沉降量不大于2倍测量中误差，可认为进入稳定阶段。
参考文献：
[1]李岳青，陈永奇.工程测量学，测绘出版社，1995年第二版.
[2]《工程测量规范》GB 50026－2007.
[3]《建筑变形测量规范》JGJ8－2007.
作者简介：
王帅（1976-），男，辽宁锦州人，毕业于吉林大学，测量助理工程师，主要从事测绘工程工作。
李晶（1981-），女，辽宁锦州人，毕业于吉林大学，物探助理工程师，主要从事水工环物探工作。
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