建筑工程沉降觀測的基本要求及技術(shù)應(yīng)用

石 峰傅先平

(1中國建筑一局（集團）有限公司大連分公司 2大連正信建設(shè)工程管理有限公司)

建筑工程沉降觀測的基本要求及技術(shù)應(yīng)用

石 峰1傅先平2

(1中國建筑一局（集團）有限公司大連分公司 2大連正信建設(shè)工程管理有限公司)

建筑工程沉降觀測的目的在于對施工和運營過程中的建筑物安全進行監(jiān)控，最大限度的避免因沉降而產(chǎn)生的經(jīng)濟損失。本文首先闡述了建筑工程沉降觀測的基本要求，其次分析了沉降觀測技術(shù)，最后給出了建筑工程沉降觀測的周期步驟。

建筑工程；沉降觀測；基本要求；技術(shù)應(yīng)用；周期步驟

1、基本要求

1.1 對施測和沉降觀測的精度要求

施測要求：儀器與設(shè)備的操作方法和觀測程序要精通、合適。在第一次觀測前必須對所用儀器的諸項指標實施檢測校正，在必要時需要用計量單位進行鑒定。在連續(xù)使用半年后，要再次對所用儀器與設(shè)備進行檢校。具體觀測當中，所有操作人員要相互配合，工作步調(diào)保持一致，積極主動，真正做到了步步有校核。沉降觀測精度要求：按照建筑物的特性與建設(shè)、設(shè)計單位的要求對沉降觀測精度的等級進行選擇。在沒有特殊要求條件下，通常高層建筑物使用二等水準測量的觀測方法就可達到沉降觀測的需求。

1.2 儀器人員的觀測時間和觀測點

按照沉降觀測精度要求較高的特征，通常規(guī)定測量的誤差需要小于變形值的1/10～1/20 ，所以要求沉降觀測儀器必須運用精密水準儀，而受環(huán)境及溫差變化影響較低的高精度銦合金水準尺正好適用。通常在不具備銦合金水準尺的條件下，運用一般塔尺一定要使用第一段標尺。這就要求作業(yè)人員可針對不同工程特征、具體條件采用不同的觀測方法及其觀測程序，然后對實施過程中涌現(xiàn)的問題可分析原因并且正確運用誤差理論開展平差計算，及時、高效、精確地實現(xiàn)每次觀測工作目標。

觀測時間要求：在進行首次觀測一定按時開展，在其他各階段的復測時，按照工程進展情況一定要定時開展，不可漏測或進行補測。相鄰的兩次時間間隔叫做一個觀測周期，通常高層建筑物的沉降觀測根據(jù)一定的時間段作為一觀測周期或根據(jù)建筑物的加荷狀況每升高一層作為一觀測周期，不管采用何種方式都一定要根據(jù)施測方案中所要求的觀測周期按時進行。觀測點要求：要求建筑物上所設(shè)立的沉降觀測點在縱橫兩個向要對稱且相鄰點之間的間距在15～30m，要均勻地分布在建筑物的四周。此外進行埋設(shè)的沉降觀測點應(yīng)適應(yīng)各施工階段的觀測要求，尤其是要考慮到裝修階段。

1.3 沉降觀測要遵循一定的原則

“五定”是指沉降觀測按照的基準點、工作基點及被觀測物的沉降觀測點，要求點位要穩(wěn)定；使用的儀器、設(shè)備保持穩(wěn)定；進行觀測人員保持穩(wěn)定；在觀測時的要求環(huán)境條件保持一致；進行觀測路線、鏡位及程序與方法保持固定。上述方法在客觀上盡可能降低了觀測誤差的不定性，讓得到的觀測結(jié)果體現(xiàn)出統(tǒng)一的趨向性，確保各次復測和首次觀測的結(jié)果具有較強的可比性，最終使所觀測的沉降量更加精確。

2、技術(shù)應(yīng)用

2.1 測站設(shè)置

對建筑物展開沉降觀測時，一般在一個測站上能同時觀測到4～5個沉降觀測點，倘若在這一個測站上可同時測完這幾個沉降點，前后視距差會超限；倘若嚴格根據(jù)前后視距差的要求，就只能在兩沉降觀測點之間均進行測站的測試。這樣發(fā)生觀測誤差的概率就會越高，在很大程度上會由于過分強調(diào)前后視距相等，使觀測精度減低與工作效率低下。

2.2 成果整理

在沉降觀測時需要在每次觀測時細致記錄觀測點上的荷載增加狀況，闡述出建筑物出現(xiàn)的新狀況；還要求在現(xiàn)場按時計算各個觀測點的前后視高差與檢查各個讀數(shù)是否精確及各項誤差是否在可控范圍內(nèi)。根據(jù)水準測量的要求，一般把測量路線設(shè)置為閉合路線，然后計算它的閉合差，主要目的是為了檢查測量數(shù)據(jù)中是不是存在錯誤或大的累積誤差。

此外，倘若閉合差不超限，就要把其反號分配到路線中，就是對每一測段的高差進行重新設(shè)置。就建筑工程沉降觀測而言，除首次測量之外，其他的每次均是重復測量，所以避免了誤差累積，在另一方面通過同一點兩次高程值進行比較，還能得知測量中是否存在大的問題，因此根本不需要將故沉降觀測路線設(shè)置為閉合路線。

3、周期步驟

3.1 觀測周期

首先是主體封頂前。在建筑變形測量規(guī)程中規(guī)定：民用建筑能每加高1～5層進行觀測一次。因為建筑工程在主體封頂前的施工階段荷載增加非常快，沉降量也非常大，所以建議有關(guān)規(guī)范標準作出了明確規(guī)定，即每加高一層觀測一次，通過這樣能及時確定沉降量和荷載的關(guān)系，及時發(fā)現(xiàn)不均勻沉降，實時調(diào)整施工計劃。

其次是主體封頂后。在建筑工程主體封頂后到工程竣工的這一段時間稱為裝修期，相關(guān)的規(guī)范標準對這一時期的觀測周期沒有給出明確規(guī)定。當然在裝修期間，建筑工程也會由于抹灰、進設(shè)備導致荷載的增加，然而這時荷載的增加受到資金與配套等因素的影響而變得無時間規(guī)律可循，沉降速率也非常不確定，鑒于此，應(yīng)在權(quán)衡沉降速率與施工進度等因素的前提下，把裝修期的觀測周期設(shè)置每1～2 個月觀測一次。

一旦建筑工程竣工到沉降趨于穩(wěn)定，這一時期的沉降速率會不斷降低，然而時間很長。因為在觀測單位和建筑工程開發(fā)商簽訂沉降觀測合約時，通常會有明確的觀測工作量與合同期限限制，但建筑工程沉降期的長短并不能確定下來，所以實際操作時難度很大。對這種狀況，如果竣工后同一建筑物上各個沉降點的下沉非常均勻，并且沉降速率也趨于減緩，就可根據(jù)每季度或半年觀測一次，最終使沉降趨于穩(wěn)定才可。

3.2 應(yīng)用步驟

3.21 建筑工程的平面基準網(wǎng)點布設(shè)

在確定建筑工程測量方案時，需要根據(jù)建筑工程施工現(xiàn)場環(huán)境和布局特征進行制定，通常基準點是由建設(shè)方提供的，按照建筑工程的測量方案與布網(wǎng)原則對基準控制網(wǎng)的實施布設(shè)，然后可從以下幾個角度去修正：

首先是各級移位觀測基準點需要包含方位定向點，通常不得低于三個，并且按照工作需要合理確定工作基點，而且保證基準點和工作基點有助于開展校核與檢驗工作。其次是在采用GPS 技術(shù)實施平面測量與三維測量時，一定要確定基準點位置的適用性，即不但要有利于技術(shù)設(shè)備的擺放與操作，而且要保證視線之內(nèi)的障礙物其高度角≤15°。最后是需要關(guān)注四周的大功率無線電基站和它們的距離≥200m；仔細觀察四周的傳輸微波無線電信號的通道與高壓輸電線路，和它們的距離≥50m且要確保通風與可視度高，且盡量的保證觀測站周圍環(huán)境和所處區(qū)域的大環(huán)境保持一致，這樣就會降低由于氣象因素而產(chǎn)生的觀測誤差。

3.2.2建筑工程的布設(shè)沉降點

在對沉降點進行布設(shè)時，一是一定要確保觀測點的牢固，這樣可確保點位的安全，更加有益于長期的保存；二是盡可能在建筑物轉(zhuǎn)角比較大的區(qū)域和房外墻之間每相隔10～15cm埋設(shè)各沉降點；三是要注意高與低建筑物之間相交的兩旁及它們在地質(zhì)條件上的不同及基礎(chǔ)與機構(gòu)不同分界點的處的設(shè)置； 四是觀測點的上部一定要位于明顯的地方。

3.2.3建筑工程的觀測線路的選取

按照場區(qū)基準控制網(wǎng)與沉降觀測點的埋設(shè)要求或圖紙設(shè)計的沉降觀測點的相應(yīng)布點圖，設(shè)置沉降觀測點的相應(yīng)位置。在控制點和沉降觀測點兩者之間設(shè)立固定的觀測路線，并且在架設(shè)儀器站點和轉(zhuǎn)點處設(shè)置好標記樁，確保各次觀測都能沿統(tǒng)一路線。

3.3.4建筑工程的沉降觀測

首先，盡可能在不轉(zhuǎn)站的條件下測出各觀測點的高程，這樣可保證精度；其次，在開工前要對儀器規(guī)范要求進行相應(yīng)測試與檢驗，要不斷進行檢驗校正而且要定期檢測。由于結(jié)構(gòu)每升高一層，就要對臨時觀測點移上一層并且進行觀測，直至竣工為止。

[1]湯遠亮：《高層建筑施工中沉降觀測技術(shù)的應(yīng)用》[J]價值工程，2010(03)

[2]陳堅榮：《建筑物沉降觀測的基本要求與監(jiān)理要點》[J]中國工程咨詢，2011(02)

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