淺析高層建筑物沉降觀測與相關技術(shù)

劉軍華

摘? 要：近幾年，各地建筑物數(shù)量在日益增加，而且都具有越來越高的趨勢，這是為了更好地滿足人們的居住與審美需求。但是，在這些高層建筑物建設過程中，存在一些施工難題，尤其在沉降觀測環(huán)節(jié)體現(xiàn)的比較明顯。受到很多因素的影響，建筑物會出現(xiàn)沉降的問題，為了避免這類問題的產(chǎn)生，就必須要做好沉降觀測工作，這就不得不需要加強沉降觀測技術(shù)的控制。基于此，該文主要從高層建筑物沉降觀測工作的重要性方面展開論述，又總結(jié)了影響沉降觀測的原因，闡述沉降觀測技術(shù)的應用要點，希望能夠為建筑工程單位提供參考。

關鍵詞：高層建筑施工;沉降觀測技術(shù);觀測周期設置

中圖分類號：TU97? ? 文獻標志碼：A

在高層建筑工程建設過程中，往往要求施工單位能夠做好建筑物的沉降觀測工作，并且還要確保沉降觀測結(jié)果的準確性，因為這關系著高層建筑物施工質(zhì)量與安全，同時對于項目整體效益具有很大的影響。所以，施工單位必須提高對于沉降觀測工作的認識，熟練掌握高層建筑沉降觀測的技術(shù)要點，同時還要結(jié)合實際情況采取有效的措施做好質(zhì)量把控，這樣才能全方位確保整個沉降觀測過程的可靠性，從而為后續(xù)施工提供精確的數(shù)據(jù)依據(jù)。

1 高層建筑物沉降觀測技術(shù)分析

1.1 觀測點布設與觀測精度控制

在開始進行高層建筑物沉降觀測前，首先需要對建筑現(xiàn)場情況進行充分了解，布設好觀測網(wǎng)，這樣才能為后續(xù)各項觀測工作的順利開展提供有利條件。觀測網(wǎng)布設的主要內(nèi)容是在建筑物周圍埋設沉降觀測基準點和觀測點，具體布設數(shù)量依照建筑規(guī)模而定，其中基準點是整個觀測網(wǎng)的原始參考點位，所以在埋設過程中必須保證其具有足夠的穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)位置偏移而造成測量誤差[2]。一般情況下，基準點應選在沉降區(qū)域以外，且易基巖位置為佳。至于觀測點，也應盡量設置在不易被破壞的位置，同時要避開市政管線等障礙物。

觀測精度對最后的觀測結(jié)果分析是否精準可靠有著直接影響，同時也與后期的沉降方案制定有著密不可分的聯(lián)系，所以相關測量人員必須嚴格按照高層建筑物沉降測量規(guī)范執(zhí)行各項操作。目前我國大部分高層建筑物沉降測量所遵循的都是二等水準測量技術(shù)規(guī)范，具體數(shù)據(jù)要求見表1。

1.2 觀測周期設置

高層建筑物沉降觀測是一項系統(tǒng)化的工作，為了確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的全面性，通常需要進行一段周期的持續(xù)監(jiān)測，這就涉及到觀測周期設置。通過合理設置觀測周期，不僅可以有效掌握高層建筑物的沉降速率，而且還能起到控制觀測成本的作用。根據(jù)以往觀測經(jīng)驗，高層建筑物的施工前期階段，沉降率一般比較高，所以設置沉降觀測次數(shù)也應有所增加，后期隨著沉降速率的降低，也可以同步減少觀測頻率。具體的觀測頻率設定需根據(jù)施工過程中的天氣情況、工程進度等多方條件綜合分析確定，一般高層建筑物每增加一層施工，就需要進行一次觀測，如果中間存在停工現(xiàn)象，則停工期間也必須每月監(jiān)測一次，且重新開工之前還需要再進行一次觀測。建筑投入使用之后，第一年應保持1～2月觀測一次的頻率，對于沉降速度較快的建筑應適當增加觀測次數(shù)，沉降速度慢的可以每2～3個月觀測一次;第二年開始可以每6個月觀測一次，第三年之后可以每1年觀測一次。如果觀測過程中出現(xiàn)暴雨等異常天氣，導致高層建筑物積水的，應當加密觀測頻率[3]。

1.3 沉降穩(wěn)定性判斷

沉降觀測周期具有全過程特征，實際觀測過程中應當一直持續(xù)到高層建筑物沉降達到穩(wěn)定狀態(tài)時。對于如何判斷建筑物沉降是否達到穩(wěn)定，我國相關建筑物變形測量規(guī)范中有明確說明：建筑物沉降穩(wěn)定性判斷需根據(jù)沉降量與時間關系曲線進行分析，常規(guī)的高層建筑物如果最后兩個觀測周期內(nèi)的沉降率不超過0.04 mm/d，一般就可以認定為進入穩(wěn)定期[4]。

2 沉降觀測實例及結(jié)果分析

該文主要以某高層業(yè)務大樓建筑為例，依照上文所提及要求制定觀測方案：實際觀測過程中一共布設了沉降觀測點18個、基準點3個，考慮到該建筑并非新建工程，所以本次觀測適當縮短了觀測周期，以9個月為限。沉降觀測點的設置方法采用經(jīng)典彎鉤式，將觀測點布置在建筑的受力柱結(jié)構(gòu)上，與室外地坪的距離大概在30 cm左右。具體觀測點布設情況如圖1所示。

為了能夠更好地獲得沉降觀測狀況，可以采用電子水準儀對工程進行科學化的測量，測量過程中要嚴格按照相關規(guī)范的要求，才能保證觀測數(shù)據(jù)的準確性。在設定測點以及基準點的時候，建議采取逐次遞近的方法，并布置成閉合水準環(huán)網(wǎng)的形式，來求得每個測點的高程。然后通過對所得數(shù)據(jù)進行計算繪制成曲線圖，來對沉降進行表述，如圖2所示（采用Trimble DiNi03（730160）型電子水準儀）。由圖2可知， 通過數(shù)據(jù)分析，可以看到曲線變化顯示發(fā)生了沉降，數(shù)據(jù)顯示該大樓沉降較為明顯的是F5這個測點，達到了13.1 mm，該大樓沉降量較小的測點也達到了6.6 mm，這個最小沉降點為F6，通過計算大樓的平均沉降為9.6 mm。通過計算可以得出結(jié)論：各平均沉降速率為0.023 mm/d、0.022 mm/d，均小于高層建筑物穩(wěn)定階段規(guī)范允許值，表明該大樓沉降可視為進入穩(wěn)定階段[5]。

3 結(jié)語

伴隨著越來越多高層建筑物的平地而起，施工單位也愈加重視施工安全問題，只有確保施工安全，才能保證工程質(zhì)量過關，同時更好地保障施工人員的生命安全。作為常見的施工問題之一，沉降現(xiàn)象的產(chǎn)生需要予以高度注意，這會對建筑物結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，影響建筑物性能和安全。所以有關方面需要加強高層建筑物的沉降監(jiān)測，為了提高監(jiān)測質(zhì)量水平，工作人員應該學習相關技術(shù)知識，并懂得使用先進觀測設備等開展沉降監(jiān)測工作，以便起到一定的預防作用。

參考文獻

[1]尤中凱，程芳波，呂樹森.建筑物沉降監(jiān)測中水準尺傾斜解決方案的研究[J].測繪與空間地理信息，2019（6）：218-221.

[2]于志剛，關婷.全站儀無儀高法在建筑物沉降監(jiān)測中的應用[J].建材與裝飾，2018（4）：222-223.

[3]鐘鴻東.沉降觀測技術(shù)在高層建筑施工中的應用[J].建材與裝飾，2018（11）：8-9.

[4]張小平.高層建筑物沉降觀測技術(shù)應用分析[J].江西建材， 2015（9）：105，109.

[5]張東升.高層建筑物沉降觀測技術(shù)方案[J].華東科技：綜合，2018（1）：91.