建筑物沉降觀測技術的應用

■臧環環

（青島市城陽勘察測繪有限公司山東青島266109）

建筑物沉降觀測技術的應用

■臧環環

（青島市城陽勘察測繪有限公司山東青島266109）

本文介紹了建筑物施工中沉降觀測的基本要求和觀測方法，闡述了常見問題的處理方法，分析了建筑物建設中可能發生的變化，從而提高建筑施工中的沉降觀測質量。

沉降觀測沉降量沉降速度

隨著社會的不斷發展，建筑設計施工技術水平的日臻成熟完善，同時，也因土地資源日漸減少與人口增長之間日益突出的矛盾，小高層、高層甚至超高層建筑物越來越多，為了保證建構筑物的正常使用壽命和建筑物的安全性，建筑物沉降觀測的必要性和重要性愈加明顯。

1　沉降觀測的基本要求

1.1儀器設備、人員素質的要求

根據沉降觀測精度要求高的特點，為能精確地反映出建構筑物在不斷加荷作用下的沉降情況，一般規定測量的誤差應小于變形值的1/10—1/20，為此要求沉降觀測應使用DS1或DS05等型以上精密水準儀，水準尺也應使用受環境及溫差變化影響小的高精度銦瓦合金水準尺。沉降觀測人員必須接受專業學習及技能培訓，熟練掌握儀器的操作規程，熟悉測量理論，能針對不同工程的具體情況采用不同的觀測方法及程序，對觀測過程中出現的問題能夠分析原因并正確的運用誤差理論進行平差計算，做到按時、快速、精確地完成每次觀測任務。

1.2觀測時間的要求

因為隨著建構筑物的建設，對地面的負荷在不斷變化，錯過了觀測時間則無法補測，所以建構筑物的沉降觀測對時間有嚴格的限制條件。一般高層建筑物的沉降觀測按照建筑物的建設情況，每加高1-5層為一觀測周期，或按一定的時間段為一觀測周期，不得漏測或補測。

1.3觀測點的要求

沉降觀測點的布設應能夠全面反映出建構筑物及地基沉降特征，并顧及地質情況及建筑結構特點，且便于觀測。綜合上述要求，點位宜選設在下列位置：（1）建筑物的四角、大轉角處及沿外墻每10～20m處或每隔2～3根柱基上；（2）高低層建筑、新舊建筑、縱橫墻等交接處的兩側；（3）建筑物裂縫、后澆帶和沉降縫兩側、不同結構的分界處；（4）框架結構建筑物的每個或部分柱基上或沿縱橫軸線。另外，埋設的沉降觀測點要符合各施工階段的觀測要求，要考慮到裝修裝飾階段因墻或柱裝飾面施工而破壞或遮擋觀測點等問題。

1.4沉降觀測要遵循“五定”原則

所謂“五定”，即通常所說的沉降觀測依據的基準點、工作基點和被觀測物上的沉降觀測點點位要穩定；所用儀器、設備要穩定；觀測人員要穩定；觀測時的環境條件基本一致；觀測路線、程序和方法要固定。

1.5施測要求

儀器、設備的操作方法與觀測程序要熟悉、正確。在首次觀測前要對所用儀器的各項指標進行檢測校正，必要時經計量單位予以鑒定。在觀測過程中，操作人員要相互配合，工作協調一致，認真仔細，做到步步有校核。

1.6沉降觀測精度的要求

相關規范中將建筑變形測量的精度級別分為特、一、二、三共四個等級，承接項目后應根據建筑物的特性和設計、施工的要求，按照規范的規定，選擇適宜的沉降觀測精度等級。

1.7沉降觀測成果整理及計算要求

原始數據要真實可靠，記錄計算要符合施工測量規范的要求，依據原始真實、數字正確、內容完整、字體工整的原則進行記錄，嚴禁在原始記錄中涂改或擦去重寫。記錄工程中的簡單計算，應現場及時進行，如取平均值、計算主輔尺差值等等，并且要做到嚴謹有序、步步校核。

2　具體施測程序及步驟

2.1建立水準控制網

根據工程的特點、現場的環境條件制訂測量施測方案，建立合理的水準控制網。一般建筑物沉降觀測的高程基準點數不應少于3個，特級沉降觀測的高程基準點數不應少于4個。當基準點離所測建筑距離較遠致使變形測量作業不方便時，宜設置工作基點。基準點和工作基點應形成閉合環或形成由附合路線構成的結點網。

2.2建立固定的觀測路線

根據沉降觀測點的埋設原則，確定沉降觀測點的位置。在高程基準點、工作基點與沉降觀測點之間建立固定的觀測路線，盡量保證各次觀測均沿統一路線進行。

2.3沉降觀測

根據編制的工程施測方案及觀測周期，首次觀測應在觀測點布點完成且點位穩固后及時進行。首次觀測的沉降觀測點高程值是以后各次觀測用以比較的基礎，其精度要求非常高。隨著建筑物結構加高，要嚴格按照工程施測方案中規定的觀測頻率進行后續觀測。另外，在施工過程中若暫時停工，在停工時及重新開工時應各觀測一次。

2.4每周期觀測，觀測記錄整理檢查無誤后，進行平差計算，求出各周期每個觀測點的高程值，與前一次觀測的高程值進行比較，從而確定出沉降量。

（1）某個觀測點每周期的沉降量：△Hi=Hi—Hi-1。（2）累計沉降量：△H=Hi—H1。（i表示觀測周期數，且H1=H0）

2.5數據統計匯總

（1）根據各觀測周期平差計算的沉降量，列統計表，進行匯總。（2）繪制各觀測點沉降量-時間關系折線圖及沉降速度-時間變化折線圖。建筑沉降是否進入穩定階段，應根據沉降量與時間的關系或沉降速度判定。當最后100天的沉降速度小于0.01-0.04mm/d時，可認為已進入穩定階段。具體取值宜根據各地區地基土的壓縮性能確定。以某項目16#17#19#樓沉降觀測為例，各觀測點沉降量-時間關系折線。根據沉降量統計表和沉降曲線圖，我們可以推測建筑物的沉降趨勢，正確地指導施工。

3　幾點體會

第一，在施工期間沉降觀測次數安排不合理，會導致觀測成果不能準確反映沉降曲線的細部變化，因此，施工期間要嚴格按照施工進度進行觀測，不能合并或省略某次觀測。必要時還需增加觀測次數，以增加觀測成果的可靠性。

第二，在沉降觀測過程中，當沉降量與時間關系曲線不是單向下行光滑曲線，就要分析原因，進行修正。例如：如果第二次觀測出現回升，而以后各次觀測又逐漸下降，可能是首次觀測精度過低，需要對第一次觀測成果作一定調整；如果某一點在某個周期的沉降量突然出現較大變化，可能是該觀測點遭到碰動所致，要根據情況對數據進行取舍；如果曲線自某點起漸漸回升，一般是高程基準點下沉所致，必須通過與高級水準點附合測量，確定基準點的下沉量。

4　結語

在建筑物施工過程中應用沉降觀測加強過程監控已成為建筑施工過程中的一項重要環節，它的重要性不言而喻：可以指導合理的施工工序，預防在施工過程中出現不均勻沉降，及時反饋信息為勘察設計施工部門提供詳盡的一手資料，避免因沉降原因造成建筑物主體結構的破壞或產生影響結構使用功能的裂縫，造成巨大的經濟損失。

P2［文獻碼］ B

1000-405X（2016）-8-359-1