淺析高層建筑沉降測量技術及質量控制

汪志民

【摘 要】高層建筑沉降是多種因素共同作用的結果，設計、勘查、施工、使用等多個環節都有可能導致高層建筑出現沉降，進而誘發墻體裂縫，縮短高層建筑的使用壽命。高層建筑體量大，結構復雜，做好高層建筑沉降測量工作，對確保高層建筑的垂直度和結構可靠性十分重要。主要研究高層建筑沉降測量技術和質量控制措施，分析了高層建筑出現沉降的原因，并對高層建筑高層建筑沉降測量技術和質量控制措施進行了分別討論。

【關鍵詞】高層建筑 沉降 測量

1 高層建筑沉降原因

1.1 地基處理不當

一些地質條件分布不均勻的施工區域，如果地基土軟硬相差懸殊，天然基礎不加處理直接施工高層建筑，可能會出現較大的不均勻沉降。因為地基土實際上并不是單一均質材料，而是在設計階段進行了適當的簡化，給出了理想化的設定，描述土層性質的壓縮模量、密實度等參數可能存在著一定的誤差，可能導致建筑施工中或者施工結束使用階段出現較大的不均勻沉降。除此之外，如果基礎區域基巖嚴重傾斜，壓縮層厚度不均勻，會導致地基土壓縮量差別過大，也有可能出現不均勻沉降。

1.2 施工不規范

施工質量問題導致的基礎沉降在高層建筑中也比較常見，如施工方案不合理、施工操作沒有遵循技術規范和標準、施工質量不達標、施工材料質量缺陷、既有建筑影響等都有可能會使高層建筑出現較大的沉降。

1.3 設計方案不合理

高層建筑基礎應該處于安全的地質區域，不能位于斷裂帶、土坡邊緣、河道等塌方、滑坡風險高的地段，如果高層建筑坐落在不良地質帶且沒有得到有效的處理，就有可能出現沉降和其他安全質量問題。

建筑工程施工規劃工作不到位也有可能導致建筑沉降，例如一些建筑用地建筑物之間的距離過短，相鄰基礎之間的天然地基土附加力相互疊加，可能會使建筑出現傾斜，而且建筑樁基礎施工可能會導致土層擾動，使既有建筑承載力下降。

1.4 基礎形式不當

如果某一幢建筑使用了一種以上不同的基礎結構形式，而銜接處理不當時，可能會使地基土出現嚴重的附加承載力不均，導致建筑基礎剛度產生較大變化，從而出現沉降，甚至誘發結構破壞。在物化性質不均勻的地基上施工整體性較差的剛性基礎，會在基礎內部產生較大的附加應力，導致沉降和結構破壞，深厚飽和土、粉細砂基礎密布振動沉管灌注樁打樁施工產生的超孔隙水壓力會導致拔管時擠入軟土、泥漿，使樁尖不規則、樁體縮頸甚至斷裂，也會造成基礎沉降。

2 高層建筑沉降測量與質量控制方法

2.1 沉降測量技術

2.1.1 場地沉降測量

施工單位正式施工開始之前布置控制點網，在施工過程中對場地沉降情況進行實測，采用豎向規劃的方案整理場地，布置場地控制網，對基礎定位、放線，作為計算填土和挖土工程量的依據。測量工作人員需要進行認真復測，重點校正施工方測設的方格網以及方格點標高。

2.1.2 沉降觀測網點布設

建筑物沉降測量定位放線一般以測繪單位的紅線樁位以及水準點作為依據，在擬建建筑場地附近現場引測平面與高程控制點，并以此為依據定位放線，測設標高，基坑開挖之后需要盡快恢復建筑物中線和軸線。與此同時，還要檢查定位依據是否正確以及定位條件結合尺寸、控制樁位位置精度偏差是否在允許的范圍內，同時復核平面控制網、高程控制網以及臨時水準點測量成果。最后檢查建筑四周尺寸、軸線間距，確保所有控制點保護措施都有效落實，并定期復測控制樁和控制網，確保沉降測量精度滿足要求。

2.1.3 主要軸線沉降測量

（1）樁基沉降。高層建筑樁基礎沉降一般使用極坐標法、直角坐標法進行測量，無論使用了哪一種方法，定位放樣之前測量人員都應該對樁機定位坐標計算書進行復核，校驗基準點以及控制線位置，監理方應該對施工方的放樣定位過程進行全程跟蹤。

（2）基坑。中高層建筑基礎基坑開挖深度很大，開挖施工之前，應該首先按照設計方案和技術規范要求，基于平面控制網或者主控制軸線確定建筑大角軸線控制樁位置，畫出基坑開挖邊線，定出大角軸線控制樁。基礎墊層施工結束，根據定出的大角樁位，在墊層上測設出主軸線、基礎邊線以及柱位線，自檢合格通知監理方檢查。

（3）基礎。建筑基礎沉降觀測包括平面和高程兩部分，平面測量是指在基礎表面內引入外部控制點，重點控制放樣誤差以及軸線標志。高程控制是沉降測量的關鍵，基礎施工結束，立即借助場地內高程控制點引測基礎，首層基礎施工結束，要定出±0.000m水平線，為上層施工提供標高控制依據。

2.2 高層建筑沉降測量質量控制方法

2.2.1 布置基準點

為了滿足建筑基礎整體沉降監測的需求，統一布置沉降監測網與局部沉降監測網，在施工變形影響區域之外設置基準點，遠離軟土路基、不良地質條件、既有地下構筑物、滑坡區域，同時為了方便觀測，優先選擇開闊地帶。基準點埋設應該在建筑施工之前1個月進行，布置混凝土基本水準標石觀測沉降，基準點應該埋設在建筑沉降影響區以外的原狀土層上，并設置有效的保護標識，避開障礙物，方便觀測和保存。

2.2.2 沉降觀測點布置

合理的觀測點布置是保證沉降測量精度的基礎，要求布設的沉降觀測點要能夠將建筑物地基沉降特征全面的反映出來，所以選擇觀測點位置時應該充分考慮場地實際情況以及建筑結構形式特點。如磚墻承重高層沉降觀測點布置間隔應該設置在8-10m左右，盡量布置在外墻大角、橫縱墻接縫/中心以及沉降縫兩側，如果建筑物寬度較大，在內墻的適當位置也應該布置觀測點。框架結構的高層建筑沉降觀測點應該布置在柱基上部沿著橫縱軸線方向，間距可適當放寬至10-25m。大跨度鋼結構建筑布置點應該設置在鄰柱或者隔柱上，便于繪制等沉降曲線和分析軸向變形，而建筑有片閥或者箱基礎時，可沿橫縱軸或者基礎周邊布置。

3 結語

高層建筑的不均勻沉降容易導致建筑墻體結構性裂縫，縮短建筑使用壽命，造成多種嚴重后果的質量問題，因此施工過程中需要做好沉降測量和質量控制工作，了解建筑沉降的實際情況，并給出有效的控制措施。

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