淺析沉降觀測技術在建筑工程中的應用

摘要：為保證建筑物的正常使用壽命和建筑物的安全性，掌握建筑物沉降變形規律，建筑物沉降觀測顯得尤為重要，文章圍繞沉降觀測技術在工程用的實施方法進行分析探討

關鍵詞：沉降觀測；應用；工程

1.沉降觀測的基本概述

1.1 沉降觀測的相關規定

沉降觀測技術在建筑施工中的應用要求是多方面的，包括合格的儀器設備、較高的技術人員素質、良好的觀測時間控制能力、精準的觀測點、嚴格的觀測遵循原則、較高的沉降觀測精確度等。高要求的目的是為了使沉降觀測技術能夠科學有效地反應建筑的變化，確保建筑物安全、堅固。

在實際觀測過程中，應使用專用的高精度銦合金水準尺和高精密水準儀（不低于N2 級別）；沉降觀測基準點要在建筑物周圍均勻對稱分布，且相鄰兩點之間的間距控制在15～30 m；觀測點的設置要嚴格按照《工程測量規范》和《建筑變形測量規范》規定的要求設置；觀測點高程的精度采用二級變形觀測的精度要求，即測站高差中誤差小于±0.5 mm；觀測的次數與間隔應根據地基和加荷情況而確定；儀器檢查校驗和線路觀測選擇按照相應的精度等級的測量程序進行。各項觀測指標嚴格按照要求規定，如前后視距在30 m 內，前后視距差要不大于1.0 m，前后視距累積差控制在3 m 內；往返交叉、附和或環線閉合差為△h=Σa-Σb≤1 （n 為測站數）；沉降觀測點相對于后視點的高差在1.0 mm 以內。

1.2 深基坑位移觀測方法及其注意事項

進行深基坑位移觀測方法是，我們可根據現場環境選擇使用視準線法、測小角法、前方交會法或極坐標法。

其中，視準線法所用設備普通，操作簡便，費用少。測小腳法則是常見的一種測量方式。測小角法是利用精密經緯儀精確地測出基準線方向與置鏡點到觀測點的視線方向之間所夾的小角，從而計算觀測點相對于基準線的偏離值，兩次測量的偏離值之差即為觀測點的位移。前方交會法則適宜于人員無法到達或無法立鏡的目標。在使用前方交會法的時候，往往由于測站的不同，使得同一目標的觀測部位很難統一，從而導致點位精度會進一步降低。全站儀極坐標法是新規范增加的一種變形觀測方法，這種方法也是當前深基坑位移觀測工作中最長用的方法。

在深基坑位移觀測的進程中，也必須注意幾個關鍵事項。首先，在選擇全站儀和三角對中桿的過程中，必須保證其安全等級與相應精度符合標準，對儀器設備進行嚴格篩選；其次，在設站時，儀器也必須保持精確地對中整平，因為不整平將會導致觀測精度有所偏差；最后，儀器自身的溫度也應當與環境溫度所接近，儀器檢測過程中的氣派可能會由于溫差而產生偏離，從而影響結果?？傊?，應盡量少轉站并創造條件以遵守“長邊控制短邊的原則”。在通視條件良好且沒有障礙物遮擋的條件下，工作人員在觀測時可以將全站儀直接架設在己知點上。而在有障礙物遮擋的情況下，則最好選擇將儀器直接架設在某適當的位置處。

2.沉降觀測的具體步驟

2.1 建立監測控制網

布置觀測基準點時應該注意水準點要布置在地面開挖、沉降或者振動的范圍之外。在場區范圍內任何地方架設儀器都至少能看到兩個水準點，場區內各水準點能夠構成閉合圖形。

2.2 沉降觀測

首次觀測應該從建筑基礎開始，每個觀測點第一次的高程在同一時期觀測兩次后決定；然后每完成一層施工的3天后重新測試一次。工程竣工后也要保持足夠的沉降觀測次數。一般來說，沙土地基要觀測兩年時間，具有沉陷特點的地基要測五年，軟土地基則要觀測十年，直至建筑不再下沉。不過還要根據現實情況調整觀測次數，針對問題嚴重地建筑物應增加觀測次數和觀測時間。

2.3匯總數據

制作表格匯總觀測所得的數據建立坐標軸，連接沉降量和載荷值就可以得到下沉曲線。

3.建筑施工中沉降觀測技術存在的問題

3.1 沉降觀測結果存在浮動現象，無法控制

無論哪一類的建筑施工，都要對地表進行開挖。地面的表層被開挖以后就會改變地面原有的形態，使得土地變得松散。如果在接下來的施工中不回填泥土并壓實，就無法使建筑地面下的泥土恢復到開挖前的密實形態。同時，隨著工程施工進度的不斷進展，建筑物的高度和地表的荷載不斷地增加，加大了對地基的壓力。使得地基土慢慢地被壓縮，這樣就給建筑物的沉降創造了條件。由于施工時各種施工設備都會對地下產生振動效應，會對地基土產生一定的影響，也會導致它松散不密實。

3.2 沉降量與下沉曲線的變化

在觀測沉降量及下沉曲線時，發現下沉曲線并不是保持正方向或者反方向變動時，常常會出現如下一些現象：曲線可能會從中間的某一點逐漸回升或者在中間某點突然回升；在首次觀測后，下沉曲線可能會出現回升現象；曲線有時會出現波浪起伏現象。這些現象的存在說明，一些人為或者非人為因素影響了對建筑物的沉降觀測結果。

3.3 建筑單位對沉降觀測的重要性認識不足

（1）在沉降觀測的觀測點布局中，觀測點的布點位置和設置沒有滿足規定要求；（2）施工勘察設計部在設計相關圖紙時，沒有在設計圖紙上標明對施工工程沉降觀測的要求；（3）在觀測時間和觀測次數上，建筑施工企業單位沒有達到相關的設計要求以及規范規定；（4）在沉降觀測的過程中，沒有嚴格按照相關的規定和技術要求進行精確的沉降觀測；（5）有些建筑單位為了敷衍了事，減少成本開銷，在沒有進行沉降觀測的基礎上對建筑沉降觀測的記錄憑空填報，弄虛作假糊弄上級。由于建筑施工單位對沉降觀測的重要性認識不足，因此沒有將對建筑物的沉降觀測貫徹落實到建筑施工當中，忽略了對施工建筑安全性和堅固性的關注。

4.增強沉降觀測的精確度

4.1 正確設置沉降觀測點

沉降觀測點的設置是沉降觀測工作的第一步也是沉降觀測數據精確的保證，觀測點設置的好壞會直接影響觀測工作的效率。針對不同類型的建筑物要合理選擇不同的設置方法：如果是地基為箱形形狀的高層建筑物，沉降觀測點應沿著縱、橫軸以及地基周邊的位置進行設置；如果是磚墻承重的建筑物，沉降觀測點要沿墻每隔8～10 m 設置；如果建筑物的寬度大于1 m 時，也要在內墻合適的位置設立觀測點；如果是框架結構的建筑物，沉降觀測點應設置在部分柱基及每一個樁基的上部；如果是舊有的建筑物增建擴建，觀測點應設置在連接處的兩邊。

4.2 加強工作人員的素質培訓

加強工作人員的意識，端正工作人員的態度，增強工作人員的專業能力，使其對每一次的觀測行為都能夠抱著認真負責的態度。同時也要加強工作人員的應變能力，面對現實狀況中發生的特殊情況能夠靈活應變妥善處理。

4.3 做好觀測數據復核工作

針對基面±0.000 的沉降量，可以通過對比施工前預先設置的沉降觀測和地下室頂板來判斷相應的差值與相應部位的沉降或者與同一周期觀測所得的累積沉降是否吻合。針對垂直度的復核，可以通過比較施工工程各角度實際垂直度與通過分析沉降觀測所得的數據計算出的建筑物垂直度進行復核。除此以外，要注重觀測次數和觀測時間的選擇。選擇高精度的觀測儀器，做好觀測數據的記錄整理工作，以便保證沉降觀測數據的精確性。

5.結語

實踐經驗證明，做好沉降觀測工作就能夠延長建筑物的正常使用壽命及保障施工工程的安全性和施工人員的安全性，從而促使我國的建筑行業安全快速、科學和諧地發展。

參考文獻

[1]畢學芳.建筑物沉降觀測存在的問題研究[J].價值工程，2011（30）.

[2]李杰.沉降觀測技術在高層建筑施工中的應用研究[J].中國科技博覽，2011（21）.