關于建筑物沉降觀測技術的探討

楊 龍

(西北綜合勘察設計研究院，陜西 西安 710003)

隨著我國社會經濟的快速發展，建筑物的數量與規模也逐步擴大，很多民用建筑和商用建筑都在不斷開工建設。通常來說，這些建筑物的質量都比較高，尤其是一些高層建筑，在建筑技術等方面均已達到了高標準的要求。但是，依然有很多施工企業在施工過程中不能有效地實施沉降觀測，導致很多高層建筑存在著一定的安全隱患，如果這些隱患不能及時發現，將會導致更大的安全事故的發生，帶來無法挽回的經濟損失。為此，必須重視建筑物沉降觀測的問題，不斷提高沉降觀測的準確性與有效性，提高建筑工程的安全性與可靠性。

一、沉降觀測的基本要求

建筑物的沉降會影響建筑物自身的安全性，做好沉降觀測是保障建筑物安全的重要手段，必須提高沉降觀測的精度與準確度，提供更加精確的建筑物沉降數據。因此，沉降觀測對測量誤差的要求較高，一般在荷載的作用下，測量誤差應當低于變形預估值的1/10－1/20，這樣才能符合建筑物沉降觀測的要求。另外，在觀測時間上也有嚴格的限制，尤其要控制好首次觀測的時間，必須按照規定時間開展，否則會影響觀測數據的準確性，無法及時掌握原始數據，導致整個的觀測數據不夠完整。

除了首次觀測外，建筑物沉降觀測需要定期進行，另外，還可以根據建筑物荷載的不同進行劃分，可以將每升高若干層作為一個觀測周期，并確保如期開展沉降觀測，嚴格按照預先制定的觀測方案進行。為了提高建筑物沉降觀測的準確性與可靠性，要將沉降觀測點設置在沉降特征明顯的地方，這樣便于掌握建筑物的沉降特征。另外，沉降觀測點還必須方便觀測，并且保持一定的牢固性，這樣才能確保沉降觀測的順利進行。通常來講，建筑物沉降要求在縱橫兩個方面保持對稱，并且要控制好不同觀測點之間的距離，一般相鄰觀測點應當保持在15－30cm這個范圍內。最后，建筑物沉降觀測有多種觀測精度等級，要根據建筑物的設計要求與建筑特性來選擇沉降觀測精度，并且要結合建設單位和設計單位的具體要求進行。一般來說，如果建筑單位和設計單位沒有特殊要求，建筑施工過程中可以運用二級觀測精度水準進行觀測。

二、沉降觀測的具體步驟

(一)建立水準控制網

沉降觀測要制定出建筑物沉降觀測的具體觀測方案，結合工程要求與現場環境條件，不斷優化觀測方案，結合建設單位提供的水準控制點，按照一定的布網原則設置規范化的水準控制網。具體說來，建立水準控制網要注意以下幾個方面:第一，要在建筑物周圍設置三個以上的水準點，水準點應當接近觀測點，便于觀測。通常情況下水準點和觀測點的距離應當小于100m。第二，在儀器架設的過程中，應當確保儀器架設后可以至少后視到兩個水準點。在水準點全部設置完成后，各水準點可以構成閉合圖形，這樣便于開展閉合校驗。第三，在水準點的設置過程中，要盡量將水準點遠離建筑物開挖和地面沉降的地點，并且要遠離震動區，要嚴格按照二級水準測量的要求進行水準點埋深，通常水準點的埋深要大于1.5m，在較為寒冷的地區還應當將埋深控制在冰凍線以下0.5m。在符合上述要求后，還應當結合工程建設目標和實際條件，設置出符合工程建設實際的水準控制網，并保持與基準點聯測，經過平差計算得出最終的水準點高程等數值。

(二)設置觀測路線

在設立水準控制網之后，要根據事先制定出的觀測點埋設要求，嚴格按照觀測點的設計圖，確定好各個觀測點的具體位置。之后，要在觀測點與控制點之間建立起觀測路線，按照觀測路線來開展沉降觀測。觀測路線的設置過程中，可以在轉點和儀器架設點設置相應的標記樁，確保觀測都是在同一路線下進行，形成固定的觀測路線。

(三)沉降觀測

在工程施測方案確定下來后，要嚴格依照觀測周期的要求，在各個觀測點安裝完畢后開展沉降觀測工作。現階段，大多數的建筑物均具有一層或多層的地下結構，沉降觀測應當首先觀測這些建筑基礎，并在基礎的橫軸線的角邊等位置設置相應的沉降觀測點，待這些臨時觀測點穩定下來，之后就可以開始首次沉降觀測。首次觀測所得觀測數據十分重要，它是以后開展觀測工作的基礎數據，因此對數據精度要求較高，通常可以用DSZ05或者DS05型號的精密水準儀開展觀測，并要按照光學測微法的觀測要求，運用因瓦合金標尺開展觀測，在第一觀測周期內進行兩次觀測，符合精度要求后取均值作為每個觀測點的首次高程。

(四)確定沉降量

在得到觀測記錄之后，要對這些數據信息進行檢查，確保數據準確無誤后再進行平差計算，并得出每一觀測點的高程值，以此推算出最終的沉降量。確定沉降量的公式為:△c=HnI－Hn(I－1)，其中n和I分別代表觀測點和觀測周期數，并且H1=H0，那么最終的累計沉降量就是:△C=∑△c(n)，n代表著觀測點號。

(五)匯總沉降統計表

在計算出沉降量的具體數值后，還要根據各觀測周期的整體沉降情況進行統計分析，列出統計表，并繪制出觀測點所呈現出的總體下沉曲線。具體說來，要先建立下沉曲線坐標，橫坐標表示時間，而縱坐標則代表荷載值，那么坐標的下半部分就代表了各個觀測周期內的沉降量。在得出沉降量之后，還要將荷載值也共同標示在坐標系中，將這些點連起來，就可以得到相應的沉降曲線。

(六)預測沉降趨勢

根據前文提到的沉降量統計表和曲線圖，我們就可以大致推算出建筑物總體的沉降趨勢，這樣就可以及時了解到建筑物的總體沉降情況，并加以反饋。

三、結語

建筑物沉降技術是一項專業性很強的技術，并且需要耗費很長的時間，觀測過程中應當盡量避免外界因素的干擾，提高技術水準與專業水平，嚴格按照設計書和現行規范進行測量，合理布局觀測點，運用合適的觀測技術與數據計算方法，得出更加準確的觀測數據，從而更加準確、合理、科學的反映出建筑物沉降的具體情況。

［1］馮云德.建筑物沉降觀測技術方法探討 ［J］.北京測繪，2009