高層建筑物沉降觀測及形變分析

張瀟

摘 要：近年來，隨著人口的增長與城市的發展，我國城市人口越來越多，用地面積越來越大，而城市土地資源又有限，所以為了滿足城市現狀，出現了越來越多的高層建筑。高層建筑雖然在很大程度上解決了城市土地資源緊缺問題，但是其的施工難度卻比一般建筑要大很多，施工中遇到的問題也較多。比如高層建筑物往往會產生一定的沉降，從而引起裂縫、傾斜等問題，影響到建筑物的正常使用。本文主要針對高層建筑物沉降觀測及形變的相關問題進行了分析。

關鍵詞：高層建筑物；沉降；觀測；形變

當今時代，由于城市化進程的不斷加快，耕地面積日益減少，導致高層建筑物不斷增多。但高層建筑物容易產生沉降，尤其是不均勻沉降。沉降輕者會使建筑物發傾斜或出現裂縫，重者則可能會引起更加嚴重的安全事故。

因此，為了保障高層建筑物的安全，必須要在施工過程中采用有效的沉降觀測技術來指導其合理施工、控制其質量水平。對此，筆者主要針對高層建筑物沉降觀測及形變的相關問題進行了分析。

一、高層建筑物沉降觀測的特點

若想及時有效地觀測到高層建筑物的沉降情況，一般需要在高層建筑物工程的基礎施工階段就布設好沉降觀測點；而對于在基礎施工階段沒有布設沉降觀測點，又需要進行沉降觀測的，則需臨時布設。但在基礎施工階段布設沉降觀測點時，有時無法顧及到沉降點周圍。若前期施工現場混亂，雜物堆放物過多，則可能會壓蓋或碰撞到基礎沉降點。其次，現場施工環境往往較亂，人員流通頻繁，各個工序的施工人員也不盡相同，因此容易在交接協調過程中出現問題。基于以上種種因素，沉降的觀測必須要及時，否則將會丟失某些沉降數據。

總體來說，高層建筑物沉降觀測具有以下幾項特點：觀測環境復雜、沉降點點位易受破壞、觀測工期較長、數據處理繁瑣以及觀測是實時和不可逆的。

二、高層建筑物沉降觀測的基本流程

高層建筑物沉降觀測的基本流程一般為：準備觀測所需的儀器設備和材料-布設觀測基準點-布設工作基點-布設沉降點-進行沉降觀測-分析沉降數據。對于高層建筑物來說，在埋設沉降點之時需要特別認真和仔細，不要出現任何差錯。

其次在進行沉降觀測之時，通常需要先埋設基準點和永久沉降點，另外有時還可能需要根據現場情況而布設基礎沉降點、工作基點、聯系點以及檢查點等。沉降觀測的起始控制點就是基準點，它的埋設必須要選擇安全、穩定、可靠及方便的位置。基準點的具體埋設位置及數量的確定必須要根據施工現場的實際條件而定，一般基準點的高程系統要與高層建筑物本身的高程系統相一致。

再者，在高層建筑物工程基礎施工階段布設基礎沉降點及永久沉降點之時，也要根據建筑物的實際規模、結果及當地地質條件等因素而確定點的個數。沉降點位置的選擇應充分考慮到通視條件，盡量選擇大轉角、四角、承重墻、承重柱、裂縫兩邊、沉降縫兩邊、軸線上以及中心點等處，避免選擇在轉點、陽臺上、非承重墻及承重柱的地方。

若要在地下室埋設永久沉降點，最好是先在地面上布設兩個與永久沉降點位置相對應的工作基點，以作為地上基準點與地下沉降點之間的連接過渡點。

三、高層建筑物沉降觀測的案例分析

（一）工程概況

某高層建筑工程項目設計為地上15層、地下1層，樁基主要采用的是預應力混凝土管樁，上部主要是采用的鋼筋混凝土框架-核心筒的結構類型。按照當地政府要求，根據設計圖紙及沉降觀測要求，參照有關規范，為該工程項目設計了一個沉降觀測方案。

（二）觀測精度要求

針對該高層建筑工程項目的實際情況，按照高層建筑物沉降觀測一級精度要求來實施觀測。采用精密水準儀及2m銦瓦合金標尺，按照二等水準測量要求實施觀測。

（三）觀測周期

對該高層建筑工程項目進行沉降觀測，檢測分兩個階段進行。第一個階段是在工程施工期間，每施工完一個樓層就進行一次觀測；第二個階段是在主體結構施工完畢封頂后的一年內，每隔兩個月進行一次觀測。若在最后一百天內發現建筑物的沉降速率<0.02mm/d，則可停止觀測。

另外，若在施工階段的觀測中發生了沉降異常狀況，或出現了地震、大降雨等情況，則應及時向相關部門通報。

（四）形變分析

在施工期間的第三次和第五次觀測中發現，部分觀測點出現了較大的不均勻沉降，第三次觀測中的ZL07和ZL08兩個觀測點尤為明顯，第五次觀測中的各個觀測點都比較明顯；而在之后的觀測中，各個點的沉降量都比較穩定，沒有再發現較大沉降。

在主體結構施工完畢封頂后一年內的觀測中發現，第一次出現了最大幅度的沉降，而在其后的觀測中各點沉降量逐漸趨于穩定。在最后一百天內的觀測中，發現建筑物的沉降速率均<0.02mm/d，認為該建筑物符合沉降要求。

四、結語

高層建筑雖然在很大程度上解決了城市土地資源緊缺問題，但是施工難度與一般建筑相比，要大很多，施工中遇到的問題也相對較多，尤其是高層建筑物的沉降問題。為了保障高層建筑物的安全，必須要在施工過程中采用有效的沉降觀測技術來指導其合理施工、控制其質量水平。

現如今城市中的高層建筑物越來越多，而鑒于高層建筑物容易發生沉降問題，所以必須要重視對其的沉降觀測，認真分析數據和形變，以保障高層建筑物的質量安全。

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