關(guān)于建筑物沉降觀測技術(shù)的探討

楊 龍

(西北綜合勘察設(shè)計(jì)研究院，陜西 西安 710003)

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑物的數(shù)量與規(guī)模也逐步擴(kuò)大，很多民用建筑和商用建筑都在不斷開工建設(shè)。通常來說，這些建筑物的質(zhì)量都比較高，尤其是一些高層建筑，在建筑技術(shù)等方面均已達(dá)到了高標(biāo)準(zhǔn)的要求。但是，依然有很多施工企業(yè)在施工過程中不能有效地實(shí)施沉降觀測，導(dǎo)致很多高層建筑存在著一定的安全隱患，如果這些隱患不能及時發(fā)現(xiàn)，將會導(dǎo)致更大的安全事故的發(fā)生，帶來無法挽回的經(jīng)濟(jì)損失。為此，必須重視建筑物沉降觀測的問題，不斷提高沉降觀測的準(zhǔn)確性與有效性，提高建筑工程的安全性與可靠性。

一、沉降觀測的基本要求

建筑物的沉降會影響建筑物自身的安全性，做好沉降觀測是保障建筑物安全的重要手段，必須提高沉降觀測的精度與準(zhǔn)確度，提供更加精確的建筑物沉降數(shù)據(jù)。因此，沉降觀測對測量誤差的要求較高，一般在荷載的作用下，測量誤差應(yīng)當(dāng)?shù)陀谧冃晤A(yù)估值的1/10－1/20，這樣才能符合建筑物沉降觀測的要求。另外，在觀測時間上也有嚴(yán)格的限制，尤其要控制好首次觀測的時間，必須按照規(guī)定時間開展，否則會影響觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，無法及時掌握原始數(shù)據(jù)，導(dǎo)致整個的觀測數(shù)據(jù)不夠完整。

除了首次觀測外，建筑物沉降觀測需要定期進(jìn)行，另外，還可以根據(jù)建筑物荷載的不同進(jìn)行劃分，可以將每升高若干層作為一個觀測周期，并確保如期開展沉降觀測，嚴(yán)格按照預(yù)先制定的觀測方案進(jìn)行。為了提高建筑物沉降觀測的準(zhǔn)確性與可靠性，要將沉降觀測點(diǎn)設(shè)置在沉降特征明顯的地方，這樣便于掌握建筑物的沉降特征。另外，沉降觀測點(diǎn)還必須方便觀測，并且保持一定的牢固性，這樣才能確保沉降觀測的順利進(jìn)行。通常來講，建筑物沉降要求在縱橫兩個方面保持對稱，并且要控制好不同觀測點(diǎn)之間的距離，一般相鄰觀測點(diǎn)應(yīng)當(dāng)保持在15－30cm這個范圍內(nèi)。最后，建筑物沉降觀測有多種觀測精度等級，要根據(jù)建筑物的設(shè)計(jì)要求與建筑特性來選擇沉降觀測精度，并且要結(jié)合建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位的具體要求進(jìn)行。一般來說，如果建筑單位和設(shè)計(jì)單位沒有特殊要求，建筑施工過程中可以運(yùn)用二級觀測精度水準(zhǔn)進(jìn)行觀測。

二、沉降觀測的具體步驟

(一)建立水準(zhǔn)控制網(wǎng)

沉降觀測要制定出建筑物沉降觀測的具體觀測方案，結(jié)合工程要求與現(xiàn)場環(huán)境條件，不斷優(yōu)化觀測方案，結(jié)合建設(shè)單位提供的水準(zhǔn)控制點(diǎn)，按照一定的布網(wǎng)原則設(shè)置規(guī)范化的水準(zhǔn)控制網(wǎng)。具體說來，建立水準(zhǔn)控制網(wǎng)要注意以下幾個方面:第一，要在建筑物周圍設(shè)置三個以上的水準(zhǔn)點(diǎn)，水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)接近觀測點(diǎn)，便于觀測。通常情況下水準(zhǔn)點(diǎn)和觀測點(diǎn)的距離應(yīng)當(dāng)小于100m。第二，在儀器架設(shè)的過程中，應(yīng)當(dāng)確保儀器架設(shè)后可以至少后視到兩個水準(zhǔn)點(diǎn)。在水準(zhǔn)點(diǎn)全部設(shè)置完成后，各水準(zhǔn)點(diǎn)可以構(gòu)成閉合圖形，這樣便于開展閉合校驗(yàn)。第三，在水準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)置過程中，要盡量將水準(zhǔn)點(diǎn)遠(yuǎn)離建筑物開挖和地面沉降的地點(diǎn)，并且要遠(yuǎn)離震動區(qū)，要嚴(yán)格按照二級水準(zhǔn)測量的要求進(jìn)行水準(zhǔn)點(diǎn)埋深，通常水準(zhǔn)點(diǎn)的埋深要大于1.5m，在較為寒冷的地區(qū)還應(yīng)當(dāng)將埋深控制在冰凍線以下0.5m。在符合上述要求后，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程建設(shè)目標(biāo)和實(shí)際條件，設(shè)置出符合工程建設(shè)實(shí)際的水準(zhǔn)控制網(wǎng)，并保持與基準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測，經(jīng)過平差計(jì)算得出最終的水準(zhǔn)點(diǎn)高程等數(shù)值。

(二)設(shè)置觀測路線

在設(shè)立水準(zhǔn)控制網(wǎng)之后，要根據(jù)事先制定出的觀測點(diǎn)埋設(shè)要求，嚴(yán)格按照觀測點(diǎn)的設(shè)計(jì)圖，確定好各個觀測點(diǎn)的具體位置。之后，要在觀測點(diǎn)與控制點(diǎn)之間建立起觀測路線，按照觀測路線來開展沉降觀測。觀測路線的設(shè)置過程中，可以在轉(zhuǎn)點(diǎn)和儀器架設(shè)點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)的標(biāo)記樁，確保觀測都是在同一路線下進(jìn)行，形成固定的觀測路線。

(三)沉降觀測

在工程施測方案確定下來后，要嚴(yán)格依照觀測周期的要求，在各個觀測點(diǎn)安裝完畢后開展沉降觀測工作?，F(xiàn)階段，大多數(shù)的建筑物均具有一層或多層的地下結(jié)構(gòu)，沉降觀測應(yīng)當(dāng)首先觀測這些建筑基礎(chǔ)，并在基礎(chǔ)的橫軸線的角邊等位置設(shè)置相應(yīng)的沉降觀測點(diǎn)，待這些臨時觀測點(diǎn)穩(wěn)定下來，之后就可以開始首次沉降觀測。首次觀測所得觀測數(shù)據(jù)十分重要，它是以后開展觀測工作的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，因此對數(shù)據(jù)精度要求較高，通常可以用DSZ05或者DS05型號的精密水準(zhǔn)儀開展觀測，并要按照光學(xué)測微法的觀測要求，運(yùn)用因瓦合金標(biāo)尺開展觀測，在第一觀測周期內(nèi)進(jìn)行兩次觀測，符合精度要求后取均值作為每個觀測點(diǎn)的首次高程。

(四)確定沉降量

在得到觀測記錄之后，要對這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行檢查，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤后再進(jìn)行平差計(jì)算，并得出每一觀測點(diǎn)的高程值，以此推算出最終的沉降量。確定沉降量的公式為:△c=HnI－Hn(I－1)，其中n和I分別代表觀測點(diǎn)和觀測周期數(shù)，并且H1=H0，那么最終的累計(jì)沉降量就是:△C=∑△c(n)，n代表著觀測點(diǎn)號。

(五)匯總沉降統(tǒng)計(jì)表

在計(jì)算出沉降量的具體數(shù)值后，還要根據(jù)各觀測周期的整體沉降情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，列出統(tǒng)計(jì)表，并繪制出觀測點(diǎn)所呈現(xiàn)出的總體下沉曲線。具體說來，要先建立下沉曲線坐標(biāo)，橫坐標(biāo)表示時間，而縱坐標(biāo)則代表荷載值，那么坐標(biāo)的下半部分就代表了各個觀測周期內(nèi)的沉降量。在得出沉降量之后，還要將荷載值也共同標(biāo)示在坐標(biāo)系中，將這些點(diǎn)連起來，就可以得到相應(yīng)的沉降曲線。

(六)預(yù)測沉降趨勢

根據(jù)前文提到的沉降量統(tǒng)計(jì)表和曲線圖，我們就可以大致推算出建筑物總體的沉降趨勢，這樣就可以及時了解到建筑物的總體沉降情況，并加以反饋。

三、結(jié)語

建筑物沉降技術(shù)是一項(xiàng)專業(yè)性很強(qiáng)的技術(shù)，并且需要耗費(fèi)很長的時間，觀測過程中應(yīng)當(dāng)盡量避免外界因素的干擾，提高技術(shù)水準(zhǔn)與專業(yè)水平，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)書和現(xiàn)行規(guī)范進(jìn)行測量，合理布局觀測點(diǎn)，運(yùn)用合適的觀測技術(shù)與數(shù)據(jù)計(jì)算方法，得出更加準(zhǔn)確的觀測數(shù)據(jù)，從而更加準(zhǔn)確、合理、科學(xué)的反映出建筑物沉降的具體情況。

［1］馮云德.建筑物沉降觀測技術(shù)方法探討 ［J］.北京測繪，2009