高層建筑物沉降監測數據綜合分析方法探討

李 曼

(天津城建大學，天津 300384)

引言

高層建筑物是基礎建設現代化的標志，高層建筑物的存在數量，從一定程度上代表著城市繁榮的程度。高層建筑具有優越的美觀性與實用性，但是，受自身高度和負荷的影響，通常都會產生一定程度的沉降。對沉降情況進行監測，對監測數據進行分析，就是為了能夠及時應對沉降帶來的問題，制定相關措施，對高層建筑進行一定的保護。沉降監測數據分析、歸納和整理，是高層建筑建設施工中的重點工作，是工程評價的基本標準，是指導工程施工的重要參數。沉降監測數據分析方法的采用，要根據高層建筑的現實情況而定，以工程實際應用為主要標準。

一、高層建筑物沉降監測的基本要求

1、監測儀器設備與人員的專業要求。高層建筑物要保持沉降監測的準確性，就要在基礎設備上，進行充分的準備。在儀器設備選擇上，要以高精度儀器為主要應用標準，例如水準儀和水準尺，都會受到環境與溫差的影響，在監測時，要盡量縮小誤差，把誤差控制在小于變形值的十分之一或者二十分之一，使用的塔尺一般應用第一段標尺。監測人員必須要經受過專業的訓練和培養，掌握儀器操作的規程，對測量理論的掌握程度較高，可以準確判斷監測過程中的各種數據的真實性，能夠正確選擇監測分析方法并進行必要總結。高層建筑物的沉降監測是一個長期性的工作，專業的儀器設備與人員管理是沉降監測實現效果的基礎。

2、監測時間與地點的要求。高層建筑物監測工作的時間要求非常嚴格，首次監測必須要準確無誤，不然就無法得到沉降監測的原始數據。原始數據能夠直接反映高層建筑物的沉降情況，首次監測對于高層建筑物的沉降監測具有重要意義。其他時間段的復測，要根據工程進展進行分階段監測。高層建筑物的監測時間不能進行補測或者漏測，錯過了監測時間，就無法掌握建筑物的沉降規律和程度，不同的周期要進行不同的數據結果歸納。同時，監測地點要選擇在最能夠反映沉降問題的地方，便于監測數據采集。通常監測點要實施縱向和橫向對稱的方式，對沉降監測點的埋設，要符合各個階段的施工要求，要能夠進行連續監測，不能因為施工階段的變化而產生阻礙。

3、監測的計算與精度要求。高層建筑物的沉降監測要根據建筑物的特性和建設設計單位的要求，選擇沉降監測的等級，一般的高層建筑物施工階段采取二等水準測量。各項監測指標要符合一定的范圍標準。前后視距要小于或等于30米，前后視距差小于或等于1米，前后視距累計差要小于或等于3米，水準儀的級別要不低于N2級別。沉降監測的數據計算要保持原始數據的真實性可靠性，記錄計算要符合監測的操作規程，有依據，有步驟，程序要嚴謹。沉降監測數據的整理和計算，要掌握好精度要求，特別是在不同的階段，要保持監測數值的精確性。

二、沉降監測的數據分析方法

1、對沉降監測實施幾何分析方法。高層建筑物運用幾何分析方法的主要原因就是幾何圖形的數據反映，幾何圖形能夠明確表示出變形曲線的分布，一般都是橫向設計為時間，縱向設計為沉降的數值，圖形會隨著數值的變化產生直觀的反映。運用幾何分析法時，變形曲線實際上就是沉降及沉降量的時間與分布，能夠直接表明高層建筑物的沉降情況，具有規律性的啟示。幾何分析法需要掌握好監測數值的記錄與整理，有計劃有步驟的實施數據材料的搜集與整理。

2、實施沉降監測趨勢預測分析。在沉降監測趨勢的預測分析過程中，一般采用的方法是多元線性回歸模型，時間序列分析模型，灰色系統預測模型。多元線性回歸模型主要是針對變形的成因進行分析，對變形進行預測預報，這個環節需要對大量數據進行分析，防止誤差帶來的弊端，避免對沉降預測帶來失真效果。回歸分析進行的是運算過程，以結果預測變形的情況。時間序列分析模型，運用的是現代數據處理方法，是系統的辨識與分析過程，與線性回歸模型相比，后者是滑動的平穩模型。灰色系統預測模型，運用的是灰色微分方程型模型，不是差分模型，差分模型實施的是遞推型理論，只能用于短期的分析。而灰色模型的主要優點就是可以實施長期的監測，能夠預測長期的發展趨勢。同時，該模型能夠發現沉降的現實規律，通過雜亂的數據，進行整體功能的分析，發現潛藏在數據背后的一定規律，是對原始數據的整理與歸納。灰色系統模型是生成的數據模型，對于沉降分析具有重要作用。

結語

我國正處于經濟和社會發展的關鍵時期，高層建筑的建設和應用，是建筑技術進步的結果。對高層建筑物實施建設施工過程的監測與應用管理的監測，是高層建筑建設管理的優質體現。沉降問題是高層建筑不可回避的物理情況，對沉降情況進行系統的監測和分析，就是為了能夠更好的解決高層建筑沉降帶來的危害，也為高層建筑的建設施工提供必要的參考資料。高層建筑物的基本標準就是安全性與穩定性，通過沉降監測數據分析，找到解決規避沉降矛盾的方法，運用數據分析與實際操作，是高層建筑能夠實現長久性應用的重要保證。

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