某高層建筑沉降傾斜觀測及數據分析

莊 重

(成都建工裝飾裝修有限公司， 四川成都 610000)

[定稿日期]2017-10-13

隨著社會飛躍發展，大城市土地資源與經濟及物質文化發展矛盾日趨突出，加之計算理論與設計方法的進步，高層建筑應用越來越廣泛[1]。如何開展高效合理的施工方法，建立合理有效的觀測手段是保障結構安全穩定的前提及預警機制建立的根據，尤其是基礎沉降及主體傾斜觀測，監測基礎是否發生大沉降及不均勻沉降，不僅關系結構受力，也是為確保結構安全而建立預防及預警工作[2]。本文以西部某大型綜合體項目為例，介紹沉降及傾斜觀測要點，并對測試數據進行分析。

1 工程概況

該綜合體項目總建筑面積94 950.02 m2，其中地上67 241.18 m2，地下27 708.84 m2；該項目由兩棟26層高樓及兩層地下室組成。1#樓±0.000高程為297.400 m，負一層底板高程為291.300 m；2#樓±0.000標高為296.700 m，負一層底板高程為291.300 m?；幼畲箝_挖深度約為15 m；1#樓總高97.2 m，2#樓總高98.8 m。

2 建筑沉降觀測

根據規范要求[3-5]，本項目建筑沉降觀測，按建筑變形測量級別二級進行。使用檢定合格且在有效期內的DS05精密水準儀施測，沉降觀測點測站高差中誤差應滿足±0.5 mm要求。建筑沉降觀測每施工1～5層觀測1個周期，觀測至建筑主體封頂，并持續觀測至建筑穩定為止。

本項目建筑沉降觀測在施工影響范圍之外布置水準基點3個，水準基點穩定，通視良好，方便使用，并定期進行聯測，檢查其穩定性。沉降觀測點共設50個，1#樓、2#樓各25個，沉降觀測點布置在建筑周邊轉角、建筑中部電梯間，高度均在負1層底面以上0.2～0.5 m處，沉降觀測點平面布置見圖1。

圖1 沉降觀測點平面布置

每觀測周期在觀測點與水準基點間施測閉合水準路線，各期水準測量數據經過平差處理，得到當期建筑沉降觀測點高程，建筑沉降觀測點各周期高程與前一周期高程之差，為本期沉降量；累計沉降量為各周期高程與首期高程之差。

3 建筑主體傾斜觀測

本項目建筑主體傾斜觀測為竣工驗收檢測，采用一次性整體傾斜觀測方案。本項目傾斜觀測是在建筑特征部位設觀測標志，同時在主體結構頂、底對應布設測點，測站設置于主體軸線正交方向，其距離為建筑觀測高度1～2倍。

建筑主體傾斜觀測采用全站儀觀測法，用正倒鏡法照準設置在建筑主體豎直線頂部和底部觀測標志，測量距離和角度。根據距離及角度測試值，可計算出觀測點縱橫水平分量，再按矢量相加可計算主體傾斜量及其方向，從而計算得到建筑主體傾斜度。該綜合體建筑主體傾斜觀測點平面布置見圖2。

4 沉降觀測結果及分析

本項目自地下室施工結束，第一期基準觀測從2016年10月17日到2017年8月27日，開展共9次觀測。截至目前，主體封頂已達半年，綜合體監測成果如表1所示。根據沉降監測成果繪制1#、2#號樓沉降變形曲線如圖3、圖4所示。

表1 綜合體沉降監測成果

圖2 建筑主體傾斜觀測點平面布置

(a) 沉降過程線組合(1～9期)

(b) 沉降速度線組合(1～9期)

(c) 平均沉降過程線(1～9期)圖3 1#樓沉降曲線

(a) 沉降過程線組合(1～9期)

(b) 沉降速度線組合(1～9期)

(c) 平均沉降過程線(1～9期)圖4 2#樓沉降曲線

由本項目建筑沉降觀測成果可見，沉降量累計最大6.1 mm，平均累計5.1 mm，沉降量較小，無顯著差異沉降。最后一期最大沉降速度0.0 mm/100d，其速度小于2 mm/100d。本項目沉降已達規范要求進入穩定階段。

5 建筑主體傾斜觀測成果及分析

本項目使用Leica全站儀，精度2″，2 mm+2ppm，對建筑主體進行傾斜觀測，觀測成果如表2所示。由建筑主體傾斜觀測成果可見，1#樓建筑主體傾斜度最大為0.4 ‰，平均為0.32 ‰；2#樓建筑主體傾斜度最大為0.2 ‰，平均為0.15 ‰，均滿足GB 51004-2015《建筑地基基礎設計規范》規定要求。

表2 建筑主體傾斜度觀測成果

注：(1) 建筑主體傾斜度中誤差不大于±0.2 ‰ ； (2) 建筑主體傾斜度均在GB 51004-2015《建筑地基基礎設計規范》要求范圍內。

6 結束語

通過對西部某大型綜合體項目施工全過程沉降及主體傾斜觀測，可得到如下結論：

(1)本項目沉降量累計最大6.1 mm，平均累計5.1 mm，無顯著差異沉降，且沉降速度小于2 mm/100d，主體結構平均傾斜0.32 ‰，均滿足規范要求。本文提出的監測方法和技術路線合理、有效，觀測結果能反映結構施工全過程形態變化。

(2)監測結果真實有效反映地區工程地質特性，為將來類似工程提供有效參考和經驗。

(3)高層建筑沉降及傾斜觀測也是施工全過程信息化重要組成部分，也是為確保結構安全而建立的預防及預警工作。本文采用的技術方法可為將來類似工程提供有效參考和經驗。

[1] 呂文清.淺談高層建筑施工過程中沉降觀測工作[J].四川建筑,2015,35(2):200-202.

[2] 劉舜. 高層建筑物沉降監測及結果分[J]. 四川建筑,2011,31(1):156-158.

[3] JGJ 8-2007 建筑變形測量規范[S] .北京：中國建筑工業出版社,2007.

[4] GB 50026-2007 工程測量規范[S].北京：中國計劃出版社,2008.

[5] GB 51004-2015 建筑地基基礎工程施工規范[S].北京：中國計劃出版社,2015.