淺談高層建筑施工過程中的沉降觀測

董金

摘要：隨著現(xiàn)代大型建筑的不斷建設(shè)，建筑物周邊地層也發(fā)生了緩慢變化，為保證建筑物的安全和使用壽命，在施工過程中必須對建筑物周邊地層進行相應(yīng)的沉降觀測。本文根據(jù)筆者的多年施工經(jīng)驗，從沉降觀測記錄、沉降觀測要點、沉降觀測施測過程和相關(guān)精度要求四個方面介紹了高層建筑施工過程中的沉降觀測。

關(guān)鍵字：沉降觀測；施工；高層建筑

Abstract: With the continuous construction of large buildings, the buildings surrounding strata has also undergone a slow change in the construction process in order to ensure the safety and service life of the building, settlement observation on the buildings surrounding strata. According to the author's years of construction experience, this paper from the settlement observation records, the settlement observation points, and settlement observation applied the measurement process and accuracy of the four aspects of high-rise building construction process of settlement observation.Key words: Settlement observation; construction; high-rise buildings

中圖分類號：TU855 文獻標識碼：A文章編號：

隨著建筑施工技術(shù)的不斷改善，越來越多的高層建筑出現(xiàn)在我們的周圍。從本文來說，高層建筑主要是指10層以上的住宅及總高度大于24米的各種綜合型建筑和公共建筑，一般具有樓層多、高度大等特點[1]。這些高層建筑的出現(xiàn)極大地推動了人類對高空資源的利用，但也帶來了相應(yīng)的隱患。大量高層建筑的出現(xiàn)不僅使得建筑群體地基本身承載的壓力增大，還導(dǎo)致周圍的地層結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。在高層建筑施工過程中進行精確地沉降監(jiān)測不僅可以有效保證建筑物的安全和使用壽命，還為以后周圍建筑的設(shè)計施工提供了必要的數(shù)據(jù)支撐。

沉降觀測點的設(shè)置

1.1 水準基點的設(shè)置

在建筑施工過程中，沉降觀測水準基點通常會以工程標高定位時所使用的水準點為準。由于高層建筑的地基面積均較大，水準點間距較大，為保證觀測的準確度，還會在建筑物周圍單獨埋設(shè)水準基點。

根據(jù)《工程測量規(guī)范》（GB50026-93）過時了，已經(jīng)淘汰??！工程測量規(guī)范GB50026-2007的規(guī)定，高層建筑周圍每一區(qū)域中的水準基點應(yīng)不少于3個，每一觀測點的距離應(yīng)在30～50m之間，并盡量使用不銹鋼等耐腐蝕材料作為水準點帽頭。

1.2 沉降觀測點設(shè)置的條件

設(shè)置觀測點時，必須保證觀測點可以全面反映建筑物基礎(chǔ)沉降情況，同時要符合建筑物的結(jié)構(gòu)特點和工程地質(zhì)條件。

高層建筑通常以框架剪力墻結(jié)構(gòu)為主，輔以磚墻承重。因此設(shè)置觀測點時，不僅要在每一個樁基（承臺）上安設(shè)觀測點，還應(yīng)在剪力墻墻體上設(shè)置觀測點，其間距以8～12m為宜。如果高層建筑物周圍還有其他裙房建筑物，還應(yīng)在兩個建筑物或建筑群連接處設(shè)置觀測點。

2. 沉降觀測的要點

與普通中低層建筑不同，高層建筑的建筑高度通常在25米以上，這就極大地增加了其地基承載的壓力。因此在沉降觀測過程中，測量精度必須嚴格按照相關(guān)規(guī)定來執(zhí)行。一般情況下，高層建筑沉降觀測精度應(yīng)運用二等水準進行沉降觀測，具體如表1，表2所示。

3.高層建筑施工中的沉降觀測的測試

高層建筑施工中的沉降觀測是多方面的，下面將從施測過程、觀測周期、沉降記錄三方面一一闡述。

3.1觀測周期

高層建筑物的沉降觀測對時間的限制條件非常嚴格，尤其是首次觀測的時間必須準確，以免因為原始數(shù)據(jù)的缺失而影響整個觀測的結(jié)果。之后的復(fù)測工作也必須根據(jù)工程進展按時進行，避免遺測、補測，具體如下：

（1）砂類土層上的高層建筑。通常情況下建筑物的地基如果是在砂類土層上，會在施工之前或施工期間基本完成沉降觀測，以免在施工期間出現(xiàn)建筑下沉、歪斜等狀況。建筑施工完成后，基本不再進行沉降觀測。

（2）粘土類土層上的高層建筑。與砂類土層上的高層建筑沉降觀測不同，施工期間粘土類土層上的高層建筑的沉降觀測只是整個觀測過程的一部分。根據(jù)筆者經(jīng)驗，此類土層上高層建筑的沉降觀測分為施工期間觀測和竣工后期觀測。施工期間的觀測頻率通常按照確定天數(shù)觀測，如3天，7天，15天，或根據(jù)樓層、載荷的增加確定觀測周期?？⒐ず?，會根據(jù)基土類型和沉降速度確定觀測頻率，由一個月到一年不等。沉降是否進入穩(wěn)定階段，應(yīng)由沉降量與時間關(guān)系曲線判定。對重點觀測和科研項目工程，若最后三個周期觀測中每周期的沉降量不大于2倍的測量中誤差，可認為已進入穩(wěn)定階段。一般工程的沉降觀測，若沉降速度小于0.01～0.04mm/d，可認為進入穩(wěn)定階段，具體取值應(yīng)根據(jù)各地區(qū)地基土的壓縮性確定[2]。

（3） 遵循“五定”原則。觀測過程中不需按照“五定”原則進行沉降觀測，即沉降觀測依據(jù)的基準點、基點和被觀測物上沉降觀測點，點位要穩(wěn)定；所用儀器、設(shè)備要穩(wěn)定；觀測人員要穩(wěn)定；觀測時的環(huán)境條件基本上要一致；觀測路線、鏡位、程序和方法要固定。通過“五定”可以有效降低高層建筑沉降觀測的主觀誤差，提高觀測沉降量的真實性。

3.2施測過程

同其它建筑的沉降觀測一樣，高層建筑沉降觀測也是按照先前設(shè)計的施測方案和周期進行觀測。

（1）首次觀測。高層建筑通常會有一層或多層地下建筑部分，因此，其首次觀測應(yīng)從基建開始時進行，即地下部分開始施工時就開始沉降觀測。具體操作如下：按照設(shè)計規(guī)劃將臨時沉降觀測點埋設(shè)在基礎(chǔ)周邊固定好以后開始首次檢測。由于首次沉降觀測是以后各次觀測比較的基礎(chǔ)，因此有非常高的精度要求，因此，施測時通常會使用N2級精密水準儀，同一觀測點在首次觀測時要同期觀察兩次，兩次觀察結(jié)果的高差在±0.5mm的范圍內(nèi)方可視為可靠。

（2）復(fù)測。隨著樓層的增加，要對建筑的沉降度進行復(fù)測，一般情況下，樓層每升一層，臨時觀測點也應(yīng)相應(yīng)的上升一層，直到高差為+0.00時再按規(guī)定埋設(shè)永久觀測點。之后，根據(jù)樓層的增加進行復(fù)測，直至竣工。

（3）竣工后觀測。通常情況下高層建筑竣工后的沉降觀測會根據(jù)基建土層來確定觀測期限，砂土地基的觀測期限基本為2年，粘性土地基5年，軟土地基10年。當(dāng)建筑物和構(gòu)筑物突然發(fā)生大量沉降、不均勻沉降或嚴重的裂縫時，應(yīng)立即進行逐日或幾天1次的連續(xù)觀測，同時應(yīng)對裂縫進行觀測。

在施工打樁、基坑開挖以及基礎(chǔ)完工后，上部不斷加層的階段進行沉降觀測時，必須記載每次觀測的施工進度、增加荷載量、倉庫進（出）貨噸位、建筑物傾斜裂縫等各種影響沉降變化和異常的情況。每周觀測后，應(yīng)及時對觀測資料進行整理，計算出觀測點的沉降量、沉降差以及本周期平均沉降量和沉降速度。若出現(xiàn)變化量異常時，應(yīng)立即通知委托方，為其采取防患措施提供依據(jù)，同時適當(dāng)增加觀測次數(shù)[3]。

3.3沉降記錄

沉降記錄主要是對每次觀測結(jié)果的記錄，包括工程名稱、觀測日期、觀測點高程、建筑沉降量。

4.總結(jié)

高層建筑的沉降觀測直接影響到施工質(zhì)量和建筑物的使用壽命，因此施工期間必須合理安排沉降觀測次數(shù)，準確繪制沉降曲線。在沉降觀測過程中，一旦沉降量與時間關(guān)系曲線出現(xiàn)曲伏，必須認真分析原因，進行修正。當(dāng)基礎(chǔ)附近地面荷重突然增加，周圍大量積水及暴雨后，周圍大量挖土方等，均應(yīng)進行觀測。

【參考文獻】

[1] 程豐,淺談高層建筑施工管理[J],黑龍江科技信息,2011（18）：336.

[2]周復(fù)合,?呂北予,沉降觀測技術(shù)的具體施測程序及步驟，土木建筑學(xué)術(shù)文庫(第12卷) ，2009：689-690。

[3] 盧建文，高層建筑沉降觀測技術(shù)的應(yīng)用，中小企業(yè)管理與科技，2009（06）：242-243.

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請以PDF形式查看。