高層建筑沉降觀測技術應用

龔躍明　陳長俊

摘 要：高層建筑在施工過程中應進行沉降觀測過程監控，預防在施工過程中出現不均勻沉降，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。講述了在高層建筑施工過程中沉降觀測的要求及方法。

關鍵詞：高層建筑；沉降觀測

為了確保高層建筑的建筑質量及使用壽命，同時為之后的勘察設計施工工作提供切實有效的建筑信息和沉降參數，構建沉降觀測的重要性是十分明顯的。根據多年來在高層建筑施工過程中關于沉降觀測方面的經驗，在這里對高層建筑施工過程中的沉降觀測工作的工作要點及技術應用進行切實有效的分析。

一、建筑物沉降觀測的必要性

在進行高層建筑施工的實際過程中，普遍使用沉降觀測技術，并不斷加強對高層建筑的各個階段的沉降觀測技術的使用。高效及時的沉降觀測不僅能為今后的建筑工程項目施工提供準確可靠的技術指數和相關參數，而且能為設計部門提供詳盡的地質勘測資料，為杜絕以后施工過程中可能發生的建筑主體結構損壞或者出現裂縫等質量問題提供了重要保證，同時還可以使得建筑項目的安全性與使用年限符合國家相關檢驗標準。

為能保證高層建筑物結構的安全，確保建筑物的正常使用，加強高層建筑物各個階段的沉降觀測是非常必要的，應引起高層建筑設計者的高度重視。特別在高層建筑施工期間，不僅要對各階段沉降點進行周密的觀測，而且還要通過專業技術人員對各項觀測數據進行嚴密的分析和研究，找出項目所在地的高層建筑發生沉降的原因，并針對原因及時制定有效合理的控制措施，從而提升整個建筑工程項目的施工建設質量和確保今后在使用過程中高層建筑的使用安全性和穩定性。

二、觀測程序及觀測步驟

（一）水準控制網的建立

根據工程的特點布局、現場的實際環境條件制訂與之適應的施測方案，由建設施工單位提供施測的水準控制點，同時根據工程的測量施測方案以及布網原則的相關要求建立適當的水準控制網。其具體要求如下：1、一般情況下，高層建筑的周圍的水準點的布置數量要保持在3個以上，水準點之間的間距要在100米之內，以確保穩定的測量效果。2、在施工現場內，任何觀測地點的儀器架設，其后視觀測水準點必須設立兩個以上，同時，施工及觀測現場的各個水準點要構成閉合的圖形，以便在施工和觀測過程中進行閉合檢校。3、各水準點的設置不能在建筑物開挖、地面沉降以及震動區的范圍之內，水準點的設置應當符合二等水準測量的基本要求，同時要根據工程自身的具體特點，建立科學合理的水準控制網體系，與基準點之間組成聯測網，并最終利用平差的方式計算出每個水準點的高程。

（二）觀測路線的建立

觀測路線一般由場區水準控制網中的觀測點集合而成，同時按照不同的施工要求采用多種觀測路向，設置多種觀測路線。同時根據沉降觀測點的實際埋設要求或者施工方的圖紙要求的沉降觀測點分布圖依次劃分觀測路線，從而確定沉降觀測點的具體位置。在控制點與沉降觀測點之間建立比較固定的觀測路線，同時，在架設儀器站點與轉點處作好標記樁，進而保證每次觀測的路線的統一性和科學性。

（三）沉降觀測

根據預先制定的工程施工觀測方案和確定的觀測周期。首次進行觀測應當在觀測點埋置穩固后進行。一般情況下，高層建筑物的地下結構都在一層以上，因此，首次的觀測應當從建筑物的基礎開始，在基礎為止設立臨時觀測點，待臨時觀測點穩固之后進行首次觀測。觀測時一般用N2 或N3 級的精密水準儀，每個測量點一般觀測兩次為宜。然后每施工一層就復測一次，直到工程竣工為止。

三、高層建筑沉降觀測中的常見問題及處理措施

（一）水準點設置問題

由于受施工和生產的影響，觀測點和水準點之間的環境往往會發生變化，這就會使原有的觀測點和水準點大多不再通視。因此，在對待具有較多觀測點的建筑物時，應在沉降觀測之前針對現場作出精心規劃，預見可能存在的障礙物，以對儀器安裝的最佳位置加以確定，之后選定較為穩定的若干沉降觀測點位臨時水準點，并同水準點構成閉合環路。

（二）沉降曲線觀測后的回升問題

在實施第二次觀測時，存在著曲線上升的現象，到第三次觀測時，觀測曲線又呈現下降趨勢。大多是由于最初測量的精度不高。應采取如下措施：如回升曲線超過5毫米時，第一次觀測結果失效，進而采用下一次的觀測結果來作為初測結果，若回升曲線在5毫米的范圍內，則可對其初測標高加以調整，使其同第二次的觀測標高相一致。

（三）沉降曲線由某點逐漸回升問題

主要是因水準點的下降造成的，水準點逐漸下沉，沉降量也隨之減少，但是建筑物初期的沉降量比較大，這時建筑物大于水準點的沉降量，沉降曲線不存在回升，但至后期，建筑物下沉區域穩定，這時水準點若繼續下沉們就會造成沉降曲線的逐漸回升。為避免問題的發生，在選擇及埋設水準點的過程中，應重視建筑物上水準點的設置，當發生問題時，應測出水準點下沉量，及時對觀測點標高加以修正。

（四）沉降曲線由某點突然回升問題

多是由于觀測點或水準點被觸動等引起的，且只有當觀測點被觸動后高于碰前標高或水準點觸碰后低于碰前標高時，回升問題才會出現。此外，當觀測點表面存在違背完全清除的落地砂漿時，亦會引起這種問題的形成。應在現場對各觀測點和水準點進行檢查，觀測點和水準點在被觸動時，表面會存在損傷。

（五）沉降曲線波浪起伏問題

沉降曲線在后期呈現出波浪起伏的狀態是建筑沉降觀測中最為常見問題，其原因是由測量誤差所導致的。應依據整個建筑沉降觀測的情況來進行分析，使測量結果具有一定的趨向性，從而使得復測結果同首次測量結果更為一致，沉降測量結果也更加真實。

四、結束語

通過以上詳細的分析，我們可以看出沉降觀測技術在高層建筑施工中的應用顯得極其重要，因為它即保證了建筑物的質量，還可以不斷的加快我國城市化進程的腳步。所以，我們要加大它在建筑物中的應用范圍。

參考文獻：

[1]李青岳.工程測量學[M].北京：測繪出版社，1983.

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