高層建筑的沉降初探

【摘要】文章闡述了高層建筑沉降觀測的方法，從沉降觀測的級別要求、沉降觀測的處理方法和過程，并說明了沉降觀測的數(shù)據(jù)處理。

【關(guān)鍵詞】沉降觀測；水準測量；數(shù)據(jù)處理

一、沉降觀測的等級選擇

高層建筑沉降觀測的等級一般根據(jù)建筑物特性和建設(shè)、設(shè)計單位的要求進行選擇。現(xiàn)行國家標準將建筑沉降觀測的級別分為特級、一級、二級、三級。在沒有特別要求的情況下，一般性的高層建構(gòu)筑物沉降觀測按照二級要求進行就可達到目的。

二、沉降觀測的具體實施過程

1．沉降觀測的基本要求。為保證沉降觀測的準確性，在儀器型號的選擇、水準測量的觀測方法和操作人員的素質(zhì)方面都要滿足基本要求。二級沉降觀測需選擇DS1以上精度的經(jīng)鑒定合格的水準儀；首次沉降觀測必須進行往返測或單程雙測站測量，其他各次觀測只需單程觀測即可；在操作人員方面，必須選擇能夠熟練掌握儀器操作，熟悉測量理論并能針對不同工程情況采用適合的觀測方法，且對實施過程中出現(xiàn)的問題能夠分析原因并進行正確處理的操作人員。

2．建立水準網(wǎng)。（1）基準點的布設(shè)。基準點一般應(yīng)分級布設(shè)在結(jié)構(gòu)體沉降影響范圍以外，便于長期保存的地方，在整個沉降觀測項目中始終保持穩(wěn)定。一般規(guī)定點位距建筑物的距離應(yīng)大于建筑物基礎(chǔ)最大寬度的2倍。（2）沉降觀測點的布設(shè)。觀測點的布設(shè)是沉降觀測工作中一個很重要的環(huán)節(jié)，它直接影響觀測數(shù)據(jù)能否真實地反映出建筑物的整體沉降趨勢及局部沉降特點。沉降觀測點應(yīng)布設(shè)在能全面反映建筑物地基變形特征的點位，一般布設(shè)在建筑物的四角、大轉(zhuǎn)角處及沿外墻每10～15米處或每隔2～3根柱基上；高低層建筑物、新舊建筑物、縱橫墻等交接處的兩側(cè)；不同地質(zhì)條件、不同荷載分布、不同基礎(chǔ)類型、不同基礎(chǔ)埋深、不同上部結(jié)構(gòu)、沉降縫和建筑物裂縫處的兩側(cè)；建筑物寬度大于等于15米或小于15米而地質(zhì)條件復(fù)雜的建筑物的內(nèi)縱墻處；框架結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生較大不均勻沉降的相鄰柱基處；高層建筑橫向和縱向兩個方向?qū)?yīng)盡端處。各種構(gòu)筑物沿四周或基礎(chǔ)軸線的對稱位置上布點，數(shù)量不少于4個測點。

3．制定觀測時間、周期。沉降觀測時間和周期應(yīng)根據(jù)實際情況確定，觀測過程中必須定時進行測量，不得漏測或補測，只有這樣，才能得到準確的沉降情況或規(guī)律。（1）施工階段：高層建筑可在基礎(chǔ)墊層活基礎(chǔ)底部完成后開始觀測，觀測次數(shù)與間隔時間應(yīng)視地基與加荷情況而定。民用高層建筑可加高1～5層觀測一次，工業(yè)建筑可按回天基坑、安裝柱子和屋架、砌筑墻體、設(shè)備安裝等不同施工階段分別進行觀測。施工過程中若遇暫時停工，在停工時及重新開工時應(yīng)各觀測一次。停工期間可每隔2～3個月觀測一次。（2）建筑物使用階段的觀測次數(shù)，應(yīng)視地基土類型和沉降速率大小而定。除有特殊要求外，第一年觀測3～4次，第二年觀測2～3次，第三年后每年觀測1次，直至穩(wěn)定為止。若在觀測過程中遇到荷載突然增減、基礎(chǔ)四周大量積水、長時間連續(xù)降雨等情況，均應(yīng)增加觀測次數(shù)。一般工程的沉降觀測，若沉降速度小于0.01mm/d～0.04mm/d，可認為進入穩(wěn)定階段，具體取值應(yīng)根據(jù)各地區(qū)地基土的壓縮性確定。

4．沉降觀測。（1）沉降觀測的實施。一般情況下沉降觀測多采用水準測量的方法進行，測出建筑物上觀測點的高程，從而計算其沉降量。水準基點是沉降觀測點的高程控制點，應(yīng)經(jīng)常檢測其高程有無變動。測定時一般應(yīng)用同等級水準儀往返觀測。觀測應(yīng)在成像清晰、穩(wěn)定的時間內(nèi)進行，同時應(yīng)盡量在不轉(zhuǎn)站的情況下測出各觀測點的高程，以便保證精度。前后視觀測最好用同一根水準尺，水準尺離儀器的距離不應(yīng)超過50m，并用皮尺丈量，使之大致相等。測完觀測點后，必須再次后視水準尺，先后兩次后視讀數(shù)之差不應(yīng)超過±1mm。一般高層建筑物有一或數(shù)層地下結(jié)構(gòu)，首次觀測應(yīng)自基礎(chǔ)開始，在基礎(chǔ)的縱橫軸線上(基礎(chǔ)局邊)按設(shè)計好的位置埋設(shè)沉降觀測點(臨時的)，等臨時觀測點穩(wěn)固好，進行首次觀測。儀器、設(shè)備的操作方法與觀測程序要熟悉、正確。（2）沉降觀測標志的制作。可根據(jù)不同的建筑結(jié)構(gòu)類型和建筑材料，采用墻（柱）標志、基礎(chǔ)標志和隱蔽式標志等型式。各類標志的立尺部位應(yīng)加工成半球形或有明顯的突出點，并涂上防腐劑。標志的埋設(shè)位置應(yīng)避開如雨水管、窗臺線、暖氣片、暖水管、電氣開關(guān)等有礙設(shè)標與觀測的障礙物，并應(yīng)視立尺需要離開墻（柱）面和地面一定距離。

對高層建筑進行全面的、系統(tǒng)的、長期的沉降觀測，有效掌握其沉降規(guī)律，發(fā)現(xiàn)問題時及時分析原因，并采取工程補救措施，對于確保高層建筑物在施工期間和投入運營后的安全具有非常重要的意義。相信隨著現(xiàn)代高層建筑越來越多，隨著社會生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的進一步發(fā)展，先進儀器的廣泛應(yīng)用，測量精度的越來越高，沉降觀測的技術(shù)必定會越來越成熟，為設(shè)計、施工提供更加可靠的資料及相應(yīng)的沉降參數(shù)。

參考文獻

[1]《建筑物變形測量規(guī)范》．JGJ8-2007

[2]《國家一、二等水準測量規(guī)范》．GBT 12897-2006