摘 要：近年来，随着我国经济的快速发展，我国的高层建筑数量呈快速上升阶段。针对高层建筑的特殊性，应依据不同高层建筑物的特点进行分析，设立相应的固定或永久观测点，对其进行沉降观测。本文将试对高层建筑中沉降观测精度的控制进行分析。
关键词：高层建筑；沉降观测；精度控制
本世纪初我国成功建立GIS，使得我国的工程测量技术开始进入现代化时代。沉降观测一直以来作为工程测量学的重要内容，其主要目的是通过对建筑物沉降情况，判断其工程设计施工是否科学合理。对于高层建筑沉降观测精度要求就更为准确，保持观测的精度可以有效提高高层建筑的稳定性。
1 沉降观测方式与精度要求
1.1 沉降观测方式
沉降观测的基础依据是水准点观测。首先，水准点基点就是沉降观测的基准点，其布设构造和埋设必须具有长久稳定性，必要时应将其设定在监测建筑物下沉影响区之外。其次，水准点观测要基于测定其高程，水准点高程的制定可以依据国家相关的水准点或者自行假设。再次，将水准点以闭合水准路线的形式呈现，或者直接进行有效的往返测量，这里使用DSI精密水准仪与精密水准尺作为测量用具。注意高差和闭合差必须要小于mm，其中n是测点数。最后，当准确多次观测求出观测点相应的高程变化量，得出建筑物相应的沉降量。
1.2 沉降观测精度要求
首先，一般情况下沉降观测精度要求以DS3水准仪做准，针对大型建筑、重要建筑、高层建筑，应使用DSI精密水准仪进行测量；其次，为保证精度的准确性，观测时视线长度不会大于50m，使用统一水准尺，保持前、后视距距离相等；再次，先后视水准点应接于前视中各个观测点；最后，重现后视水准点，应注意前、后水准点两次不同的观测读数之差不应超过 mm。
2 影响高层建筑中沉降观测精度控制的主要因素
2.1 仪器观测误差
高层建筑沉降观测过程中产生的误差会影响精确度，主要有以下四个方面：水准气泡居中位时出现的误差、水准尺估读出现读数误差、视觉误差、水准尺倾斜。仪器误差是直接影响精度的原因之一，常见的仪器误差主要包括仪器校正后的残余误差和水准尺误差两种。一方面，仪器无法达到理论上完全精准，仪器即使在校正后还有残余误差，由于误差影响和距离是成正比情况的，可以通过观测使用时注意观测前、后视距离的方法，降低误差程度。
2.2 外界条件
主要影响高层建筑沉降观测精度的外界原因如下：首先，观测过程比较长久，在漫长观测过程中无法保证仪器在稳定的位置，就无法得到精确的数据。当仪器随着观测点下沉的同时，观测点的视线和视角都会发生很大改变，如果忽视仪器下沉问题，会导致严重的误差。可按后、前、前、后这个顺序进行观测，有效规避误差发生的可能。其次，出现转点尺垫下沉，就意味着下一站的后视读数会提升影响精确度，可使用往返观测取成果中数的方法，提高精确度。最后，大自然对精度的影响，主要包括地球曲率、大气折光、温度等。由于大自然的不可抗拒性，温度变化引起大气折光，当日照对水准管照射到一定程度时，水准管会出现内部温度升高的情况，气泡自然想温度高的一侧移动影响精度。在观测过程中，要适时进行折光活动。
3 高层建筑中沉降观测精度控制策略
3.1 准确布设水准基点和建立完善水准网
高层建筑水准基点和水准网的建设尤为重要。水准基点作为长久固定不变的沉降观测高程基点特定的水准点，它是监测高层建筑地基和其变形深基坑的的基础标准。由于三个水准点在设置是作为一个小组出现的，每一个小组水准点中心要设置固定测站，可以在为方便测定三点的准确高差，在布置设计过程中注意以下几点：首先，充分考量监测精度，网形是较为科学的布设方法，可以降低监测环路。其次，合理设置高程起算点，可以通过在整个网中，设计铺埋四个深度完整的的水准基点，其他铺埋一般地下点和墙壁点。在观测中，优先选择稳定性高的点，作为水准线路基点和水准网统一的监测和平差。再次，水准点必须根据建筑场区实际情况，设置较为明显安全的地点。通过情况下水准点布设会在监测的高层建筑之间距离不得小于30m，埋深在冻土线下半米位置，如在墙体上设置水准点应保持其永久性，并离开地面半米高。埋设在非变形区域外，不受工程影响。如监测单栋高层建筑，要不是三个水准基点以上，针对大于5000m2以上的高层建筑，应在此基础上，适当增加水准基点数量，可以有效挺高观测精度。最后，应根据高层建筑所在地区地质环境、气候条件、工程进度等情况，对水准基点标志进行改造。由于高层建筑不同于一般建筑物，应根据高精度变形观测情况，设计出专门合适建筑的水准基点标志，满足高层建筑的的特殊需要，提高观测精度。
3.2 准确布设沉降监测点
沉降监测点在很大程度上，直接反应出变形物的特征。为提高沉降建筑的精确性，要对监测点的位置和数量做统一细节规划，必须对高层建筑物的大小、结构形式、基础形式、支护形式、地质环境、基坑环境的那个因素进行考虑。可以通过以下方法进行布设：第一，充分考虑施工中和施工后顺利观测，将监测点设定在深基坑及其下沉变化明显的地方；第二，考虑深基坑的支护结构进行布设，通常可以在锁口梁，以10m到15m之间为一个点，特别要注意在阳角位置和原建筑距离基坑近位置加密布设监测点；第三，考虑新旧建筑之间环境问题，特别是低层建筑对高层建筑的影响、新高层建筑和原高层建筑之间的影响。要在建筑连接处和连接处两侧铺设监测点；第四，在震动中心假设监测点，例如，高层建筑中烟囱位置，最少不低于3个监测点；第五，依据高层建筑的基础形式，当基土情况不平均，可以对土压缩厚度变化情况适当进行监测点的设置；第六，当高层建筑宽度大于15m，应设立内墙体监测标识，特别是在承重墙上布设纵横线，并给监测标识留有空间，保持测量工具的使用；第七，在大型重型机械附近，要跟前机械的实际情况，对堆荷位置布设监测点。
3.3 准确制定沉降观测周期
沉降观测具有周期性，在高层建筑施工期间通常不能少于四次。高层建筑物在正是投入使用之前，观测周期要依据具体沉降值进行分析，通常每3个月1次，直至沉降稳定。当发生特别情况时候，要根据情况具体分析进行观测。通常情况下可以采用以下情况进行确定：首先，由于锁口梁会跟随深基坑开挖发生较大的水平移动，在个时期的观测时间一般为1到2天观测1次，浇筑地下室期间需要3到4天观测1次，当发生暴雨等情况时，要加密观测；其次，高层建筑没安装完成一层楼应观测1次，结构完全封顶以后两个月需观测1次，房屋完工后需在正是交付前进行观测。最后，如高层楼房设计中荷重有所要求，需在荷重添加后进行观测。
综上所述，针对高层建筑沉降观测中精度的有效控制，是一项长期系统全面的工程。通过对高层建筑沉降的观测，及时发现建筑的异常情况，及时进行补救，可以有效降低经济损失。随着我国工程测量学的快速发展，沉降观测技术也会进入一个新时代，有理由相信高层建筑沉降观测的精度会愈来愈高。
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