高层建筑施工中沉降观测技术浅析

【关键词】高层建筑施工；沉降观测技术；施测过程

　　1.沉降观测的注意要点

　　1.1仪器设备、人员素质的要求

　　沉降观测要求测量数据必须具有较高的精确度，只有这样才能在不断加荷下对建筑构物的沉降情况进行精准的判断，通常规定其测量误差范围必须低于变形值的1/10～1/20，因此应使用S1或S05级的精密水准仪及高精度铟合金水准尺进行测量[1]。如果在没有铟合金水准尺而只有一般塔尺的情况下，在测量过程中要尽可能地使用第一段标尺。

　　沉降观测人员必须经过系统的学习并接受专业的技能培训，才能了解并掌握各种仪器的性能及操作方法，才能制定出符合工程现场情况的测量方案，对测量过程中产生的问题能够及时分析出原因，并及时、精准地完成沉降观测任务。

　　1.2观测时间的要求

　　对建构筑物进行沉降观测时，对观测时间的要求极为严格，尤其是第一次进行沉降观测时，必须严格按照规定时间进行，否则无法获得原始数据，会造成整体观测任务因原始数据的缺失而失去观测意义。对于其它时间段的复测而言，应根据工程进展状况实施定时观测，不得出现漏测或补测现象。只有严格执行上述要求，才能确保建筑购物沉降信息的精准性。通常情况下，高层建筑物的沉降观测以时间节点或建筑物的加荷情况为观测周期，比如每30天或每建成一层或数层为一个观测周期，不管采取哪种方式进行观测都必须严格按照既定观测方案制定的观测周期准时进行测量。

　　1.3观测点的要求

　　要想确保建筑构物沉降情况的精准性，沉降观测点应埋设在最能准确反映其沉降特征并方便观测的位置。通常情况下，设置在建筑物上的沉降观测点应横纵对称，并且相邻的观测点间应保持15～30m的距离。通常会在建筑物设计图纸上将沉降观测点的具体位置标注出来。

　　对沉降观测点进行直接测定及检验的依据就是基准点，基准点的点位在观测全过程必须保持稳定吗、，并同被观测对象间保持一定间距，详细位置视现场情况而定。要想对基准点的稳定性进行准确校验，必须布置三个或三个以上的基准点。如果因基准点的位置距离被测对象较远，而导致影响变形观测时，应采用浅埋式布设工作基点。以观测路线长度为依据，可大致估算出各个基准点间的间隔。假设以二等水准进行观测的话，水准视线长度应小于或等于30米，而单权中误差μ 的值等于0.3毫米，路线权p为1/n，那么基准点间的间隔L=n·60m，往返观测最弱点的偶然中误差值mh=0.5mm。

　　根据公式：mh=μ/2=μ/2

　　可得：n≈11

　　由于水准观测应为偶数站，那么应该取10这个偶数即n≈10，由此可知各基准点的距离应保持在600米之内。

　　沉降观测点是布置在被观测对象上的测量标志，因此在确定其位置时应满足以下条件，在施工阶段及工程结束后一定期间内能够随时实施沉降观测，并精准地反映出被测对象的沉降量，通常情况下，在建筑物的四角、大转角及墙柱基上布设观测点。

　　1.4沉降观测的自始至终要遵循“五定”原则

　　在进行沉降观测时，必须遵循“五定”原则，分别是：第一，进行沉降观测时，工作人员所依据的基准点、工作基点以及被观测对象上埋设的观测点的点位必须稳定；第二，沉降观测时使用的仪器和设备要稳定；第三，沉降观测人员要稳定；第四，实施沉降观测过程中的环境情况基本相同；第五，观测程序、镜位以及观测方法要稳定。通过上述措施能最大限度地降低观测数据误差，使观测结果具有统一的趋向性，从而确保观测沉降量的精准性。

　　1.5沉降观测精度的要求

　　在选择沉降观测精度等级时，要以被观测对象的特点及建设单位的要求为依据。如果建设单位没有特殊要求，通常采用二等水准测量法就能满足普通高层建筑的沉降观测要求。为有效保障建筑物的质量安全，在实施观测过程中，其误差应低于变形观测值的1/20。

　　一般高层建筑物的总体倾斜度α应在0.002～0.003之间。其公式为：α=(SA-Sn)/L

　　在上式中，SA，Sn代表的含义是在倾斜方向上，A点和B点的沉降量，单位为毫米。

　　那么沉降量的允许误差为：△S=SA-Sn=αL

　　其中，α表示的是建筑物的总体倾斜度；△S表示的是A、B两点间的差异沉降量，单位为米；L代表的含义为A、B两端点间的水平距离，单位为米。

　　只要依据公式得出差异沉降量的数值，我们就可依据实际观测误差值为差异沉降量值的1/20～1/10原则得出实际观测的误差允许值，进而得出各观测点的高程中误差，最终对该工程的沉降观测精度进行确定。

　　2.沉降观测的周期及施测过程

　　2.1沉降观测的周期应该正确反映建构筑物的沉降规律，对建构筑物进行沉降观测时，对观测时间的要求极为严格，尤其是第一次进行沉降观测时，必须严格按照规定的时间进行，否则无法获得原始数据，会造成整体观测任务因原始数据的缺失而失去观测意义。通常情况下，基础为砂类土层的建筑物的沉降在施工阶段基本已经完成，不过基础为粘土类的建筑物的沉降在施工阶段仅完成一小部分，所以其沉降周期不是固定的。根据多年工作经验，在施工过程中此类建筑物的沉降观测频率较高，通常以三天、七天和十五天为一个观测周期，或者以建筑层数为观测周期，同时在确定观测周期时，还应考虑施工期间的地基和加荷情况。比如因某些原因需要暂停施工，那么在停工和复工时都要对建筑物的沉降进行观测，从而掌握建筑物在这段期间的沉降量，为复工后沉降观测方法及频率等方面的调整提供依据。当建筑物竣工后，对其进行沉降观测的频率可适当减少，根据建筑物的地基特点及沉降速度，可以将其沉降周期划分为不同时间段，通常为30天、60天、90天和180天等。通过对沉降量与时间所形成的曲线来判定建构筑物的沉降是否进入稳定期。对重点工程项目而言，如果在最后三个观测周期内，建筑物的沉降量不超过两倍的测量误差，则可判定其沉降已进入稳定期。对一般工程而言，如果其沉降速度低于0.01～0.04mm/d的话，则表明其步入稳定期[2]。

　　2.2根据既定的沉降观测计划，待建筑物的观测点稳定后应及时实施首次沉降观测。高层建筑的沉降观测应从地基开始，在基础的从横轴线上将临时观测点埋设在预先测定好的位置，待其稳固后及时进行首次观测。由于首次观测的高程值是之后每次观测的比较依据，因此必须采用N2级精密水准仪进行观测，同时每个观测点应进行两次观测，以便对观测结果进行比较，如果同一观测点的高差上下幅度不超过0.5毫米时，我们可以认定首次观测结果真实可靠[3]。之后建筑层每增加一层，临时观测点也随之上移一层，当到+0.00点时，根据相关规定埋设永久观测点，然后建筑物每完工一层就进行一次复测，直到工程竣工为止。

　　3.结论

　　总而言之，利用沉降观测法进行观测时，应找准建筑物设置的观测点和固定测点，并用数据来描述其沉降程度，但凡超过三层的建筑物及构筑物在进行设计时都要求设置观测点，而人工、土地基等应按设计要求设置沉陷观测，自施工开始至施工结束都应根据工期及工程进度进行观测和记录。　[科]

　　【参考文献】

　　［１］冯云德.城市地下管线竣工测量技术研究[J].科技资讯,2009（26）:45-46.

　　［２］冯云德.建筑物沉降观测技术方法探讨[J].北京测绘,2009（04）:23-24.

　　［３］汝鹏飞.高层建筑沉降观测技术若干理论的研究[J].黑龙江科技信息,2009（06）:17-18.