建筑物不均勻沉降監(jiān)測方法

時玉金

（大冶有色金屬有限責(zé)任公司， 湖北 黃石市 435100）

0 前 言

在建筑物的施工過程中，建筑物的沉降，尤其是不均勻沉降，將會導(dǎo)致建筑物的傾斜、裂縫、甚至坍塌，因此，建筑物沉降觀測是建筑施工過程中一項重要的變形測量工作。尤其對于軟土地基，所有建筑工程從施工時起至竣工后沉降穩(wěn)定為止，都必須委托有資質(zhì)的專業(yè)測繪單位進行監(jiān)測。建筑工程沉降觀測工作可參照國家和行業(yè)的有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進行。

建筑物沉降監(jiān)測的工作內(nèi)容包括：基準(zhǔn)點埋設(shè)，沉降監(jiān)測點埋設(shè)及工作基點確定；基準(zhǔn)點及沉降監(jiān)測點統(tǒng)一編號；監(jiān)測實施方案編制和測量線路選定；測量數(shù)據(jù)采集、分析、技術(shù)成果整理和按時上報。

1 實例工程沉降監(jiān)測

該工程位于工業(yè)園區(qū)，屬于工業(yè)廠區(qū)辦公大樓，該辦公樓是七層框架結(jié)構(gòu)。在本工程的沉降監(jiān)測工作中，為保證監(jiān)測工作簡單易行且有利于提高觀測精度和作業(yè)效率，根據(jù)相關(guān)要求，本工程按照《建筑變形測量規(guī)范》（JGJ8－2007）中二級變形監(jiān)測的精度要求進行監(jiān)測，見表1～表3。監(jiān)測項目、監(jiān)測點布置及監(jiān)測儀器要求見表4。

1．1 點位布設(shè)

1．1．1 基準(zhǔn)點的布設(shè)

沉降觀測基準(zhǔn)點的布設(shè)原則為：

（1）監(jiān)測基準(zhǔn)點一般布設(shè)在遠離監(jiān)測區(qū)100m外高層建筑物結(jié)構(gòu)柱上；

（2）基準(zhǔn)點每組布設(shè)不少于3個，約300m左右布設(shè)一組；

（3）當(dāng)監(jiān)測點距基準(zhǔn)點較遠時，應(yīng)在監(jiān)測點附近建立工作基點，工作基點可選在樁基礎(chǔ)高層建筑的立柱上，如墻上水準(zhǔn)點，工作基點應(yīng)定期進行復(fù)核。

表1 二級變形監(jiān)測精度

表2 水準(zhǔn)觀測的限差 mm

表3 水準(zhǔn)觀測的視線長度、前后視距差和視線高度 m

表4 監(jiān)測項目、監(jiān)測點布置及監(jiān)測儀器要求

基準(zhǔn)點的布設(shè)方法為：布設(shè)距地面0．3～0．5m處，觀測前統(tǒng)一編號。

1．1．2 沉降點的布設(shè)及點位布置

國家及行業(yè)有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定，沉降觀測點的布設(shè)應(yīng)結(jié)合地質(zhì)情況及建筑物結(jié)構(gòu)特點，以能全面反映建筑物地基變形特征來確定。該工程沉降觀測點點位布置如圖1所示。

1．2 監(jiān)測工作方法

（1）盡量采用先進的監(jiān)測技術(shù)與可靠的測試手段，積極選用效率高、可靠性強的先進儀器和設(shè)備，以確保監(jiān)測效率和精度。

（2）測量手段必須簡單易行，適應(yīng)現(xiàn)場快速變化的施工狀況。

（3）所采用的測試手段不能影響和妨礙結(jié)構(gòu)的正常受力，或有損結(jié)構(gòu)的變形、剛度和強度特征。

圖1 沉降觀測點點位布置示意

（4）投入監(jiān)測的儀器設(shè)備應(yīng)定期進行法定鑒定，合格后方可使用。

（5）必須堅持日常巡視。

1．3 建筑物沉降觀測的外業(yè)觀測

利用索佳DS03光學(xué)水準(zhǔn)儀（標(biāo)稱精度為0．3 mm／km）按《建筑變形測量規(guī)范》（JGJ8－2007）規(guī)定的二級沉降觀測要求，采用閉合水準(zhǔn)形式測定各觀測點的沉降值。每次觀測應(yīng)用同套儀器、相同人員，每次觀測前需對所利用的工作基點、基準(zhǔn)點進行復(fù)核。

沉降觀測閉合水準(zhǔn)或附合水準(zhǔn)的測站數(shù)一般應(yīng)限制在50站以內(nèi)。支線水準(zhǔn)必須進行往返或單程雙測站觀測，支線水準(zhǔn)觀測的站數(shù)不應(yīng)超過5站。沉降觀測的視線長度、前后視距差、視線高度等應(yīng)符合表3的規(guī)定。

建筑沉降監(jiān)測的質(zhì)量要求為：

（1）初始值采集分二次進行，取二次的平均值作為初始值；

（2）滿足建筑變形測量規(guī)范的精度要求；

（3）沉降觀測點，應(yīng)布設(shè)在建筑物的下列部位：建筑物的主要墻角及沿外墻每10～15m處或每隔2～3根柱基上；沉降縫、伸縮縫、新舊建筑物或高低建筑物接壤處的兩側(cè)；人工地基和天然地基接壤處、建筑物不同結(jié)構(gòu)分界處的兩側(cè)；基礎(chǔ)底板的四角和中部；當(dāng)建筑物出現(xiàn)裂縫時，布設(shè)在裂縫兩側(cè)。

（4）沉降觀測標(biāo)志應(yīng)穩(wěn)固埋設(shè)，高度以高于室內(nèi)地坪（±0．000）0．2～0．5m為宜；

（5）高層建筑施工期間的沉降觀測周期，應(yīng)每增加1～2層觀測1次；建筑物封頂后，應(yīng)每3個月觀測1次，觀測1a。如果最后2個觀測周期的平均沉降速率小于0．02mm／d，可以認(rèn)為整體趨于穩(wěn)定，如果各點的沉降速率均小于0．02mm／d，即可終止觀測。否則，應(yīng)繼續(xù)每3個月觀測1次，直至建筑物穩(wěn)定為止。

2 監(jiān)測數(shù)據(jù)及處理

根據(jù)監(jiān)測情況，核實監(jiān)測數(shù)據(jù)，對變形最大的監(jiān)測點進行統(tǒng)計，見表5。建筑物沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)見表6。

表5 變形最大值統(tǒng)計

從表6可以看出，累計平均沉降量為－2．62 mm，累計最大差異沉降量點號為：S05：－5．2mm；S08：0．4mm，得出最大差異量為5．6mm，符合建筑物沉降不得超過30mm，每天發(fā)展不得超過5mm的規(guī)定。

表6 建筑物沉降監(jiān)測統(tǒng)計

3 結(jié) 論

通過對建筑施工期間進行沉降觀測，使建筑物的安全處于受控狀態(tài)。當(dāng)監(jiān)測對象存在不安全因素時，通過監(jiān)測可及時發(fā)現(xiàn)并掌握其變形演變過程和發(fā)展趨勢。同時，通過不均勻沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，確認(rèn)和分析各建筑物在施工過程中產(chǎn)生垂直度偏差的原因，防止偏差繼續(xù)發(fā)展，提前指導(dǎo)垂直度糾偏工作的進行，為各棟建筑物的施工管理提供保證。

［1］ 黃聲享，等．變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理［M］．武漢：武漢大學(xué)出版社，2003．

［2］ 楊鵬源．全站儀水準(zhǔn)法及在某體育館沉降觀測中的應(yīng)用［J］．礦業(yè)研究與開發(fā)，2009，29（2）：33－35．

［3］ GB50026－93．工程測量規(guī)范［S］．

［4］ GB50497－2009．建筑基坑工程測量技術(shù)規(guī)范［S］．

［5］ JGJ8－2007．建筑變形測量規(guī)范［S］．