摘要： 为保证建筑物的正常使用寿命和建筑物的安全性，掌握建筑物沉降变形规律，监测在施工过程中出现不均匀沉降，预防因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏，避免造成巨大经济损失，为以后的勘察设计施工提供可靠的资料及相应的沉降参数，建筑物沉降观测显得尤为重要。文章主要阐述了高层建筑施工中沉降观测的基本技术及要求，分析高层建筑物沉降的主要原因，以避免因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏或产生影响结构使用功能的裂缝，提高高层施工中的沉降观测质量。结合志丹县永宁采油厂11#高层住宅楼的观测实践来分析其产生不均匀沉降的原因及处理方法。
关键词：高层建筑物；沉降观测；施测步骤；数据处理；精密水准测量
0 引言
为保证建筑物的正常使用寿命和建筑物的安全性，掌握建筑物沉降变形规律，监测在施工过程中出现不均匀沉降，预防因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏，避免造成巨大经济损失，为以后的勘察设计施工提供可靠的资料及相应的沉降参数，建筑物沉降观测显得尤为重要。在高层建筑物施工过程中，应该加强沉降观测过程监控，指导合理的施工工序。本文结合建筑施工过程中沉降观测的实践，阐述了沉降观测的实施及在具体工程实践中的应用。
1 高层建筑物沉降的主要来源及原因
高层建筑物沉降的主要来源及特征，包括建筑物本身相联系的原因和自然条件引起的变化。即：
1.1 内部因素引起的变形 合理变形：合理变形指的是因为建筑结构的形态造成的荷载不均衡，导致的建筑物的变形，这种变形通常的情况下都在允许变形值以下，而且随着时间的推移这种变形会逐渐的趋于稳定。
施工误差变形：由于施工的误差，导致建筑结构的荷载分布以及预计分布不均，造成建筑的变形。这种变形在局部上是比较小的，但是如果从上到下看整体的话，这种变形也是一个比较危险的因素。
1.2 外部因素引起的变形 基础形变：由于建筑物的重量，使基础上的土壤被压实，引起建筑物沉降。
其余因素引起的变形：由于基础的地质构造不均匀，季节性和周期性的温度和地下水的变化引起以及受风力引起的摆动等。这里不包括偶然性的地震因素。
建筑物产生沉降后一定要对其沉降量值进行分析，建筑物正常的沉降，是循着：从缓慢——活跃——缓慢——稳定的过程。我们通常最关心的是建筑物最大沉降量，有关要求是H（建筑物总高）×0.02%。但这是对一个建筑物完工后一定时期的概略标准，却不是建筑物从施工至使用后1-2年里的各个时期的最大沉降量的要求。而各时期的最大沉降量的要求是及时和非常重要的，而且因各地的地质构造情况不同和各个时期时间性不同，所以的设计系数也不同。
2 沉降观测的实施
2.1 工作基点和观测点标志的布设 工作基点（以下简称基点）是沉降观测的基准点，应根据该建筑物设计要求和《建筑变形测量规范》建立。依据工作经验，一般高层建筑物周围要布设三个基点，且与建筑物相距50m至100m间的范围为宜。基点可利用已有的、稳定性好的埋石点和墙脚水准点，也可以在该区域内基础稳定、修建时间长的建筑物上设置墙脚水准点。若区域内不具备上述条件，则可按相应要求，选在隐蔽性好且通视良好、确保安全的地方埋设基点。 沉降观测点的布设应能全面、正确反映建筑物沉降的情况。布设观测点时应考虑建筑物的大小、荷重、基础形式及地质条件等。一般要求建筑物上设置的沉降观测点纵横向要对称，且相邻点之间间距以15-30米为宜，均匀地分布在建筑物的周围。它一般布设在建筑物四角、建筑物裂缝和沉降缝两侧及地质条件有明显不同的区段。
埋设的沉降观测点要符合各施工阶段的观测要求，特别要考虑到装修装饰阶段因墙或柱饰面施工而破坏或掩盖住观测点，不能连续观测而失去观测意义。
沉降观测点布置如图1。
2.2 编制依据 ①《工程测量规范》GB50026—93；②《国家一、二等水准测量规范》。
2.3 沉降观测的基本要求
2.3.1 仪器设备、人员素质的要求 根据沉降观测精度要求高的特点，为了能精确地反映出建构筑物的变形情况，一般规定测量的误差应小于变形量的1/10—1/20，为此，沉降观测中应使用精密水准仪（S1以上），水准尺采用铟合金尺，并采用精密测量方法。
观测人员须接受专业学习及技能培训，熟练掌握仪器的操作规程，熟悉测量理论，能对实施过程中出现的问题及时分析其原因，能正确的运用误差理论进行平差计算，做到按时、快速、精确地完成每次观测任务。
2.3.2 沉降观测精度及观测方法 观测精度采用《建筑变形测量规程》中的二等水准测，△h=∑a-∑b≤l.0■。
观测方法采用环线闭合式路线，并采取“三固定”即：仪器固定、人员固定、观测线路固定。
2.3.3 沉降观测成果整理及计算要求 原始数据要真实可靠，记录计算要符合施工测量规范的要求，依据正确，严谨有序，步步校核，结果有效的原则进行成果整理及计算。执行的测量规范：①《工程测量规范》（GB 50026-93）；
②《建筑变形测量规程》（JGJ/T 8-97）；③《国家一、二等水准测量规范》（GB90204-92）。
沉降监测网的主要技术要求如表1、表2。
为保证测量的准确性，观测之前对所使用仪器按规范要求进行检验校正，观测按照采用相同的观测路线、使用同一仪器和水准尺、固定观测人员、在基本相同的环境和条件下进行观测，精度严格遵行规范要求（表3）。
2.4 沉降观测的周期 在施工阶段，观测的频率要大些，一般按3天、7天、15天确定观测周期，或按层数、荷载的增加确定观测周期，观测周期具体应视施工过程中地基与加荷而定。在竣工后，观测的频率可以少些，视地基土类型和沉降速度的大小而定，一般有一个月、两个月、三个月、半年与一年等不同周期。沉降是否进入稳定阶段，应由沉降量与时间关系曲线判定。
3 工程实例
该工程地上21层，地下1层，为现浇钢筋混凝土框架结构。建筑面积为18504.84m2。观测其沉降是否均匀、稳定。
3.1 监测资料和报告
3.1.1 观测结果采用EXCEL对当日的观测数据进行数据处理，并及时将成果报交给甲方、监理和施工单位。
若发现观测结果出现异常时，及时通知甲方、监理和施工单位。如出现建筑物差异沉降超过L/1000（L为相邻两沉降点之间距）时，必须立即报警。
3.1.2 观测工作结束后，应提交下列成果：
（1）建筑物竣工后一周内向业主提交竣工沉降监测报告，内容包括：沉降观测成果表；沉降观测点位分布图及各周期沉降展开图；v-t-s。（见表4）
（2）沉降观测工作全部结束后一周内向业主永宁采油厂提交沉降监测报告，内容包括：沉降观测成果表；沉降观测点位分布图及各周期沉降展开图；v-t-s。
3.2 观测成果分析 依据14次的观测成果分析，3、9、10、13、15号沉降观测点在第7至12层之间沉降量较大，出现暂时不均匀沉降。经过调查分析其原因为基础地质构造强度不均匀及建筑物自身构筑形态造成荷载分布不均匀所致。随着时间的推移而会趋于稳定。该建筑物最大沉降量为8.16mm，最小沉降量为2.83mm。日平均沉降量均≤0.04mm《建筑变形测量规程》规定稳定指标，进入稳定阶段。通过对沉降观测成果分析，认定：该高层住宅楼工程主体沉降均匀、稳定。
4 探讨的两个问题
4.1 确定高层建筑物沉降观测成果精度的合理性 沉降测量的观测精度对于沉降观测的成败尤为重要。因此，根据工程特征的实际需要，选择合理的沉降观测精度，是保证观测结果的准确性和可靠性唯一保障。所以本人认为，一般的高层建筑在沉降观测过程中使用高精度的仪器设备（S05、S1高精度水准仪、铟佤尺）配合二等精密水准测量的方法，或者采用S2配合光学测微器进行观测均能够达到较为理想的观测结果。
4.2 在沉降观测过程中，若沉降量与时间的关系曲线不是单边下降的光滑曲线，而是呈起伏现象，这就需要分析原因，对观测值进行必要修正。
当建筑物在第二次出现回升，且在以后的观测中又出现逐渐下降。可能是因为首次观测的精度较低所引起的。若回升超过5mm时，第一次观测作废；若回升5mm以内，第二次与第一次调整标高一致。曲线在某点突然回升，是因为水准点或观测点被碰动所致，水准点碰前标高高于碰后标高，观测点碰前低于碰后。处理方法：取相邻另一观测点的相同期间沉降量作为被碰观测点的标高。曲线自某点起逐渐回升，是因为水准点下沉所致，处理方法：确定水准点下沉值，与高级水准点符合测量，确定下沉量。
参考文献：
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[2]李仲.高层住宅楼沉降监测与分析研究[J].测绘科学，2009（06）.
[3]李军.高层建筑物沉降变形监测实践研究——以陕西新建国大厦为例[J].企业技术开发，2010（17）.
