高層建筑沉降觀測(cè)中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

劉齊君　李　紅

[摘 要]高層建筑沉降觀測(cè)精度應(yīng)根據(jù)《工程測(cè)量規(guī)范》（GB50026-93）中對(duì)建筑物等級(jí)的劃分確定，當(dāng)劃分不明確時(shí)，首次觀測(cè)采用精密水準(zhǔn)儀按二等以上水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)，以后用S2或S3進(jìn)行觀測(cè)。在建筑物施工過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)不同階段特點(diǎn)進(jìn)行沉降觀測(cè)點(diǎn)的轉(zhuǎn)換。當(dāng)建筑物最后三次觀測(cè)的沉降量小于2√2倍測(cè)量中誤差，或者沉降速度小于0．01－0．04mm/d時(shí)，即可認(rèn)為建筑物沉降趨于穩(wěn)定。

[關(guān)鍵詞]觀測(cè)精度 點(diǎn)位轉(zhuǎn)換 曲線校正 穩(wěn)定判斷

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，建筑設(shè)計(jì)施工技術(shù)水平的日臻成熟、完善，同時(shí)加上土地資源日漸減少與人口迅猛增長(zhǎng)之間矛盾的日益突出，高層及超高層建(構(gòu))筑物越來(lái)越多。為了保證建構(gòu)筑物的正常使用壽命和建（構(gòu)）筑物的安全性，并為以后的勘察設(shè)計(jì)施工提供可靠的資料及相應(yīng)的沉降參數(shù)，建（構(gòu)）筑物沉降觀測(cè)的必要性和重要性便愈加突顯。特別是在高層建筑物施工過(guò)程中應(yīng)用沉降觀測(cè)加強(qiáng)過(guò)程監(jiān)控，指導(dǎo)合理的施工工序，預(yù)防在施工過(guò)程中出現(xiàn)不均勻沉降，及時(shí)反饋信息為勘察設(shè)計(jì)施工部門提供詳盡的一手資料，避免因沉降原因造成建筑物主體結(jié)構(gòu)的破壞或產(chǎn)生影響結(jié)構(gòu)使用功能的裂縫，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，就顯得更為重要。

我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范也規(guī)定，高層建筑物、高聳構(gòu)筑物、重要古建筑物及連續(xù)生產(chǎn)設(shè)施基礎(chǔ)、動(dòng)力設(shè)備基礎(chǔ)、滑坡監(jiān)測(cè)等均要進(jìn)行沉降觀測(cè)。而實(shí)際生產(chǎn)中，各建筑企業(yè)對(duì)建（構(gòu)）筑物的沉降觀測(cè)并沒(méi)有足夠重視，起碼說(shuō)不規(guī)范，有些概念性的東西不清晰。

筆者根據(jù)自己多年在高層建筑施工過(guò)程中沉降觀測(cè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在此淺談一點(diǎn)管窺之見。

一、沉降觀測(cè)精度合理性的確定

高層建筑圖紙一般都設(shè)計(jì)有沉降觀測(cè)點(diǎn)，但是對(duì)觀測(cè)精度并未有具體要求，《工程測(cè)量規(guī)范》（GB50026-93）中觀測(cè)精度的確定是按建筑物等級(jí)劃分的，但圖紙對(duì)建筑物的等級(jí)劃分有比較模糊，施工單位施工過(guò)程的沉降觀測(cè)精度要求不明朗，施工單位建筑物沉降觀測(cè)精度選擇隨意性較大，但是精度的高低直接關(guān)系到沉降觀測(cè)成敗。對(duì)沉降觀測(cè)精度選擇既不能太高也不能太低，要合理適宜，適合工程特性的需要。既不造成無(wú)謂的浪費(fèi)也要保證觀測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

一般規(guī)定測(cè)量的誤差應(yīng)小于變形值的1/101／20，為此要求沉降觀測(cè)應(yīng)使用精密水準(zhǔn)儀(S1或S05級(jí))，水準(zhǔn)尺也應(yīng)使用受環(huán)境及溫差變化影肉小的高精度銦 合金水準(zhǔn)尺。在不具備銦合金水準(zhǔn)尺的情況下，使用一般塔尺盡量使用第一段標(biāo)尺。

本人認(rèn)為一般高層及重要的建(構(gòu))筑物在首次觀測(cè)過(guò)程中適用精密儀器的設(shè)備(高級(jí)水準(zhǔn)儀、銦 合金尺等)在±0．00以上部分按二等以上水準(zhǔn)測(cè)量方法，采用放大率倍數(shù)較大的S2或S3水準(zhǔn)儀進(jìn)行觀測(cè)，也可以測(cè)出較理想的結(jié)果。

二等水準(zhǔn)測(cè)量各項(xiàng)觀測(cè)指標(biāo)要求如下：

1．往返較差 、附和或環(huán)線閉合差： △h＝∑a-∑b≤l√n，表示測(cè)站數(shù)。(或△h＝∑a-∑b≤1.0√L， L表示觀測(cè)路線距離)

2．前后視距 ： ≤30m

3．前后視距差 ： ≤1.0m

4．前后視距累積差 ≤3.0m

5．沉降觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)于后視點(diǎn)的高差容差 ：≤1.0mm

6．水準(zhǔn)儀的精度不低于N2級(jí)別

二、沉降觀測(cè)曲線的校正

建筑物沉降觀測(cè)結(jié)束后應(yīng)根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)繪制各點(diǎn)沉降觀測(cè)曲線。

首先建立下沉曲線坐標(biāo)系，橫坐標(biāo)為時(shí)間坐標(biāo)，縱坐標(biāo)上半部為荷載值（當(dāng)荷載值不明確或不便計(jì)算時(shí)可用層數(shù)替代荷載值），下半部為各沉降觀測(cè)周期的沉降量。將各觀測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的觀測(cè)周期所測(cè)得沉降量畫于坐標(biāo)中，并將相應(yīng)的荷載值也畫于坐標(biāo)中，連線，就得到對(duì)應(yīng)于荷載值的沉降曲線。

根據(jù)沉降曲線圖，我們可以預(yù)測(cè)建筑物的沉降趨勢(shì)，將建筑物的沉降情況及時(shí)的反饋到有關(guān)主管部門，正確地指導(dǎo)施工。特別是對(duì)座在沉陷性較大的地基上重要建筑物的不均勻沉降的觀測(cè)顯得更為重要。

我們也可以利用沉降曲線計(jì)算出因地基不均勻沉降引起的建筑物傾斜度：q=│△Cm-△Cn│/Lmn，△Cm,△Cn分別為m，n點(diǎn)的總沉降量，Lmn為m，n點(diǎn)的距離。

但在沉降觀測(cè)過(guò)程中，沉降量與時(shí)間關(guān)系曲線往往不是單邊下行光滑曲線，而是起伏狀現(xiàn)象。針對(duì)這種現(xiàn)象應(yīng)認(rèn)真分析原因，進(jìn)行修正，否則將影響對(duì)建筑物沉降規(guī)律的判斷。筆者淺談一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn) ：

1．第二次觀測(cè)出現(xiàn)回升，而以后各次觀測(cè)又逐漸下降?？赡苁鞘状斡^測(cè)精過(guò)低，若回升超過(guò)5mm時(shí)，第一次觀測(cè)作廢，若回升5mm內(nèi)，將第二次觀測(cè)標(biāo)高調(diào)整為第一次觀測(cè)標(biāo)高。

2．曲線在某點(diǎn)突然回升。

原因：水準(zhǔn)點(diǎn)或觀測(cè)點(diǎn)被碰動(dòng)所致，且水準(zhǔn)點(diǎn)碰動(dòng)后標(biāo)高低于碰前標(biāo)高，觀測(cè)點(diǎn)碰后高于碰前。

處理措施：取相鄰另一觀測(cè)點(diǎn)的相同期間沉降量作為被碰觀測(cè)點(diǎn)之沉降量。

3．曲線自某點(diǎn)起漸漸回升

原因：一般是水準(zhǔn)點(diǎn)下沉所致。

措施：確定水準(zhǔn)點(diǎn)下沉值。與高級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)符合測(cè)量，確定下沉量。

三、沉降觀測(cè)點(diǎn)的轉(zhuǎn)換

為了能夠反映出建（構(gòu)）筑物的準(zhǔn)確沉降情況，沉降觀測(cè)點(diǎn)要埋設(shè)在最能反映沉降特征且便于觀測(cè)的位置。一般要求建筑物上設(shè)置的沉降觀測(cè)點(diǎn)縱橫向要對(duì)稱，且相鄰點(diǎn)之間間距以1530米為宜，均勻地分布在建筑物的周圍。通常情況下，建筑物設(shè)計(jì)圖紙上有專門的沉降觀測(cè)點(diǎn)布置圖。一般高層建筑物有一或數(shù)層地下結(jié)構(gòu)，首次觀測(cè)應(yīng)自基礎(chǔ)開始，在基礎(chǔ)的縱橫軸線上(基礎(chǔ)局邊)按設(shè)計(jì)好的位置埋設(shè)沉降觀測(cè)點(diǎn)(臨時(shí)的)，等臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)穩(wěn)固好，進(jìn)行首次觀測(cè)。首次觀測(cè)的沉降觀測(cè)點(diǎn)高程值是以后各次觀測(cè)用以比較的基礎(chǔ)，其精度要求非常高，施測(cè)時(shí)一般用N2或N3級(jí)精密水準(zhǔn)儀。并且要求每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)首次高程應(yīng)在同期觀測(cè)兩次后決定。隨著結(jié)構(gòu)每升高一層，臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)移上一層并進(jìn)行觀測(cè)直到十0．00再按規(guī)定埋設(shè)永久觀測(cè)點(diǎn)(為便于觀測(cè)可將永久觀測(cè)點(diǎn)設(shè)于十500mm)。然后每施工一層就復(fù)測(cè)一次，直至竣工。當(dāng)建筑物進(jìn)入裝修裝飾階段后，因墻或柱飾面施工而破壞或掩蓋住觀測(cè)點(diǎn)，造成不能連續(xù)觀測(cè)從而失去觀測(cè)意義。但高層建筑的地下室多為地下停車場(chǎng)或設(shè)備用房，通視條件都比較好，沉降點(diǎn)位不易破壞，根據(jù)筆者多年作法如下：當(dāng)建筑物主體結(jié)構(gòu)驗(yàn)收完后，將沉降觀測(cè)點(diǎn)重新移至地下室，以保證觀測(cè)的連續(xù)性。

四、沉降穩(wěn)定的判斷

建筑物沉降觀測(cè)周期是變化的，在施工階段頻率大些，應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定觀測(cè)，竣工后應(yīng)視地基土類型和沉降速度大小而定，一般情況下，可在第一年觀測(cè)4次，可在第二年觀測(cè)2次，可在第三年后每年觀測(cè)1次，直到穩(wěn)定為止。觀測(cè)年限一般不少于如下規(guī)定：砂土地基2年，膨脹土地基3年，粘土地基5年，軟土地基10年。

關(guān)于沉降穩(wěn)定的判斷目前尚沒(méi)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，有根據(jù)測(cè)量曲率判斷的，有根據(jù)傾斜率判斷的，但都比較麻煩。筆者認(rèn)為中國(guó)建筑工業(yè)出版社出版的《土木工程監(jiān)測(cè)技術(shù)》中關(guān)于沉降穩(wěn)定的判斷標(biāo)準(zhǔn)比較實(shí)用，具體標(biāo)準(zhǔn)如下：

1．重點(diǎn)觀測(cè)，若最后三個(gè)周期觀測(cè)中沉降觀測(cè)量不大于2√2倍測(cè)量中誤差即可認(rèn)為以進(jìn)入穩(wěn)定階段。

2．一般觀測(cè)工程若沉降速度小于0．01－0．04mm/d即可認(rèn)為進(jìn)入穩(wěn)定階段。

參考文獻(xiàn)

[1]《工程測(cè)量規(guī)范》（GB50026-93），國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局、建設(shè)部1993年頒布實(shí)施。

[2]夏才初、潘國(guó)榮編著，《土木工程監(jiān)測(cè)技術(shù)》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社2003年出版。