對建筑物沉降監(jiān)測的分析

權(quán)宇

摘 要：隨著科技的進(jìn)步以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑業(yè)的發(fā)展速度是非常快的。在建筑行業(yè)，高層建筑的發(fā)展尤為突出。然而，隨著高層建筑的不斷增多，為了更好地利用有限的土地資源，建筑層數(shù)逐漸升高，這就使得高層建筑的負(fù)荷量增大，最終使得高層建筑地基承載力降低，由此便出現(xiàn)了高層建筑物沉降現(xiàn)象，這在很大程度上威脅著整個建筑的安全以及人們的生命及財(cái)產(chǎn)安全。所以，加強(qiáng)對高層建筑沉降現(xiàn)象的監(jiān)測就顯得非常有必要。

關(guān)鍵詞：高層建筑物；沉降監(jiān)測

引 言

高層建筑從基礎(chǔ)施工到竣工驗(yàn)收及使用整個過程中，由于受荷載不斷增加等因素的影響，往往產(chǎn)生不同沉降變形。如果沉降變形超過一定限度，就會影響建筑物的正常使用，甚至危及安全。因此對于大型、特大型建筑或者工程項(xiàng)目的沉降進(jìn)行監(jiān)測是十分有必要的，從建筑物的正常的使用壽命以及安全性出發(fā)，能為今后的設(shè)計(jì)及施工提供沉降參數(shù)，方便設(shè)計(jì)施工人員工作的進(jìn)行。通過對沉降進(jìn)行監(jiān)測。避免因產(chǎn)生沉降過大而發(fā)生危險(xiǎn)，造成居民生命財(cái)產(chǎn)安全及經(jīng)濟(jì)方面的損失。

一、沉降監(jiān)測的主要內(nèi)容及注意事項(xiàng)

在建筑物設(shè)計(jì)階段，應(yīng)按照有關(guān)技術(shù)規(guī)范及工程的要求，結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況，綜合運(yùn)用測量、建筑、結(jié)構(gòu)、地質(zhì)及相關(guān)知識，確定建筑物沉降觀測等級、選定能反映變形特征的變形觀測點(diǎn)、設(shè)計(jì)好變形觀測方案。一個好的觀測方案在整個過程中，至關(guān)重要，觀測點(diǎn)的布設(shè)在變形觀測中是一個很重要的環(huán)節(jié)，布設(shè)的優(yōu)劣，科學(xué)與否直接影響到觀測數(shù)據(jù)能否正確反映建筑物的沉降和變形。

其次在具體觀測中，一定要堅(jiān)持“五定”原則，作到在測量過程中，始終要嚴(yán)格的遵守規(guī)范要求，嚴(yán)格操作過程，這樣就可以減少數(shù)據(jù)中的粗差，由于建筑物變形是一個漸變過程，是時間的函數(shù)，而且變形速度也是不均勻的，但是我們進(jìn)行的變形觀測次數(shù)是有限的，所以，合理的選擇連續(xù)觀測的周期，對于正確分析變形結(jié)果是很重要的，不要盲目的增加觀測次數(shù)和縮短觀測周期，以免在變形變化較小時，前后兩次觀測數(shù)據(jù)在觀測誤差范圍內(nèi)跳動，既浪費(fèi)人力物力，又達(dá)不到觀測的目的。

二、高層建筑沉降監(jiān)測方法的應(yīng)用探討

2.1 工作基點(diǎn)和觀測點(diǎn)標(biāo)志的布設(shè)

工作基點(diǎn)是沉降觀測的基準(zhǔn)點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)該建筑物設(shè)計(jì)要求和《建筑變形測量規(guī)范》建立。依據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)，一般高層建筑物周圍要布設(shè)三個基點(diǎn)，且與建筑物相距 50m 至100m 間的范圍為宜?；c(diǎn)可利用已有的、穩(wěn)定性好的埋石點(diǎn)和墻腳水準(zhǔn)點(diǎn)，也可以在該區(qū)域內(nèi)基礎(chǔ)穩(wěn)定、修建時間長的建筑物上設(shè)置墻腳水準(zhǔn)點(diǎn)。若區(qū)域內(nèi)不具備上述條件，則可按相應(yīng)要求，選在隱蔽性好且通視良好、確保安全的地方埋設(shè)基點(diǎn)。沉降觀測點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)能全面、正確反映建筑物沉降的情況。布設(shè)觀測點(diǎn)時應(yīng)考慮建筑物的大小、荷重、基礎(chǔ)形式及地質(zhì)條件等。一般要求建筑物上設(shè)置的沉降觀測點(diǎn)縱橫向要對稱，且相鄰點(diǎn)之間間距以 15-30 米為宜，均勻地分布在建筑物的周圍。它一般布設(shè)在建筑物四角、建筑物裂縫和沉降縫兩側(cè)及地質(zhì)條件有明顯不同的區(qū)段。

另外還要注意在布置沉降觀測的基準(zhǔn)點(diǎn)時，必須與觀測點(diǎn)有機(jī)的結(jié)合，形成一體化的觀測網(wǎng)。在布置基準(zhǔn)點(diǎn)時應(yīng)該避開施工變形區(qū)域以及地下基礎(chǔ)設(shè)施，與此同時基準(zhǔn)點(diǎn)選區(qū)之后應(yīng)該提前埋設(shè)，并確保基準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)之后不受到碰撞，基準(zhǔn)點(diǎn)的埋設(shè)點(diǎn)應(yīng)該便于后期維護(hù)監(jiān)測。

2.2 監(jiān)測方法的合理選擇

沉降觀測一般采用水準(zhǔn)測量的方法，由高程基準(zhǔn)點(diǎn)來測量沉降觀測點(diǎn)，應(yīng)組成閉合水準(zhǔn)路線。對于高程基準(zhǔn)點(diǎn)的觀測采用往返偶數(shù)站觀測，沉降觀測點(diǎn)采用首次往返偶數(shù)站觀測，以后采用單程偶數(shù)站觀測，高程基準(zhǔn)點(diǎn)、沉降觀測點(diǎn)的觀測都應(yīng)采用閉合水準(zhǔn)路線觀測，各項(xiàng)觀測指標(biāo)應(yīng)符合國家相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 科學(xué)確定沉降觀測周期

在施工階段，觀測的頻率要大些，一般按 3 天、7 天、15 天確定觀測周期，或按層數(shù)、荷載的增加確定觀測周期，觀測周期具體應(yīng)視施工過程中地基與加荷而定。在竣工后，觀測的頻率可以少些，視地基土類型和沉降速度的大小而定，一般有一個月、兩個月、三個月、半年與一年等不同周期。沉降是否進(jìn)入穩(wěn)定階段，應(yīng)由沉降量與時間關(guān)系曲線判定。

2.4 認(rèn)真整理和編輯監(jiān)測結(jié)果

首先要進(jìn)行原始成果記錄的校核，檢查各次沉降觀測值的計(jì)算是否有誤，還要對各點(diǎn)沉降觀測值按時間順序逐點(diǎn)填寫觀測數(shù)據(jù)表，并進(jìn)行平差計(jì)算，求出各次每個觀測點(diǎn)的高程值。若某點(diǎn)的觀測成果不符合規(guī)律，變化突然較大，應(yīng)分析其原因。并要根據(jù)各觀測周期平差計(jì)算的高程值，從而確定沉降各點(diǎn)的沉降量，列統(tǒng)計(jì)表。最后按照各觀測周期的沉降量，繪制各觀測點(diǎn)的沉降折線圖，以供后期工程參考。

2.5 合理規(guī)范儀器設(shè)備和人員素質(zhì)

參與高層建筑施工沉降觀測技術(shù)的工作人員必須具有扎實(shí)的理論知識和工程項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，對觀測過程中所用到的設(shè)備必須能夠熟練操作。沉降觀測人員不僅必須熟練掌握各種測量儀器和設(shè)備。同時沉降測量的整個過程中必須加強(qiáng)沉降測量人員的團(tuán)隊(duì)意識，使每個基準(zhǔn)點(diǎn)的測量人員相互協(xié)作相互配合，從而保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

三、高層建筑沉降監(jiān)測應(yīng)注意的問題

1、沉降監(jiān)測作為高層建筑工程施工的最基礎(chǔ)工作，直接影響著高層建筑的后續(xù)施工以及使用，為了保證高層建筑沉降監(jiān)測的質(zhì)量，需要注意沉降監(jiān)測過程中的幾方面問題：①要注意沉降監(jiān)測過程中的環(huán)境，避開陽光直射，而且，要保證建筑沉降的各個監(jiān)測點(diǎn)所處在的環(huán)境近似相同，然后等到監(jiān)測儀器成像穩(wěn)定、清晰之后，再讀取監(jiān)測儀器上的數(shù)據(jù)；②在一些特殊的高層建筑的沉降監(jiān)測中，經(jīng)常出現(xiàn)兩次的沉降監(jiān)測間隔時間超過一年，在這種情況下需要從工作基點(diǎn)對高層建筑進(jìn)行沉降監(jiān)測；③應(yīng)注意高層建筑水準(zhǔn)點(diǎn)的埋設(shè)規(guī)范，要盡量靠近監(jiān)測點(diǎn)，而且需要保證埋設(shè)地點(diǎn)不易下沉或破壞，保證處在一個相對穩(wěn)定的位置，這樣更有利于提高高層建筑沉降監(jiān)測的質(zhì)量；④要注意高層建筑沉降量的反饋，如果高層建筑在24h之內(nèi)連續(xù)沉降量大于1mm時，相關(guān)監(jiān)測人員應(yīng)將沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)以及建筑物的沉降情況詳細(xì)并及時的反饋給相關(guān)部門，并且，要停止高層建筑的施工，采取有效的應(yīng)對措施，避免建筑物的質(zhì)量受到影響。

2、沉降監(jiān)測精度控制方法

進(jìn)行沉降監(jiān)測時，需要按照目標(biāo)建筑物的特性以及一定的要求標(biāo)準(zhǔn)選擇合適的精度等級，一般情況下，當(dāng)沒有作出特別的要求時，一般選擇二等水準(zhǔn)測量方法進(jìn)行觀測，其精度基本滿足沉降監(jiān)測的要求。使用二等水準(zhǔn)測量時，其指標(biāo)要達(dá)到如下條件：往返較差、附和或者環(huán)線閉合差值小于或等于1.0；前后視距小于或等于30m且前后視距差小于或等于1.0m；前后視距累積差小于或等于3.0m；在沉降觀測點(diǎn)，其高差容差相較于后視點(diǎn)的值應(yīng)小于或等于1.0mm。對于常規(guī)的沉降監(jiān)測而言，只有轉(zhuǎn)點(diǎn)的觀測點(diǎn)位于水準(zhǔn)閉合環(huán)線上，而沉降測點(diǎn)并不一定在之上，這樣不能對所有監(jiān)測點(diǎn)的粗差進(jìn)行有效地總體控制，且還難以避免出現(xiàn)粗差；實(shí)際觀測中，不可能讓水準(zhǔn)尺完全處于直立的狀態(tài)，只要發(fā)生傾斜，讀數(shù)便會增大，即影響水準(zhǔn)測量的精度；監(jiān)測時也不能完全消除i角變化產(chǎn)生的影響，最多只能消除對測站高差所產(chǎn)生的影響。

四、結(jié)束語

隨著社會及經(jīng)濟(jì)情況的飛速發(fā)展，大型、特大型建筑數(shù)量越來越大，為了確保這些建筑的安全性及可靠性，有必要進(jìn)行沉降監(jiān)測，通過進(jìn)行誤差分析，獲得沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)。由于沉降數(shù)據(jù)變化一般較小，有必要探討提高監(jiān)測精度的方法。通過對實(shí)例的分析，運(yùn)用改進(jìn)的方法獲得的數(shù)據(jù)更能反映實(shí)際情況。沉降監(jiān)測能對建筑物的安全性提供可靠預(yù)報(bào)，將會更加引起人們的重視。