建筑物沉降的產(chǎn)生原因及觀測(cè)應(yīng)對(duì)

【摘要】在我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，建筑的規(guī)模與數(shù)量也在突飛猛進(jìn)的增長(zhǎng)，呈現(xiàn)出良好的發(fā)展局面，伴隨建筑物而產(chǎn)生的沉降觀測(cè)問(wèn)題也成為了施工建設(shè)中的重中之重。建設(shè)建筑物時(shí)自然因素、人為因素都會(huì)對(duì)其沉降產(chǎn)生不同程度的影響，造成建筑物沉降甚至倒塌。因此，觀測(cè)工作對(duì)建筑物的沉降控制具有非常重要的意義，相關(guān)工作人員必須予以足夠的重視，對(duì)其存在的問(wèn)題及時(shí)合理的分析應(yīng)對(duì)。

【關(guān)鍵詞】影響因素；沉降觀測(cè)；工程測(cè)量

1、建筑物沉降性質(zhì)分類(lèi)

均勻沉降：基底受壓軟土有相同的分布和厚度時(shí)，基礎(chǔ)產(chǎn)生的沉降量雖然大，但于基礎(chǔ)條件相似，建筑物不會(huì)產(chǎn)生傾斜及裂縫。一般而言此類(lèi)沉降對(duì)建筑物危害不大。

不均勻沉降：地基受壓土質(zhì)和性能不同，或因?yàn)樵O(shè)計(jì)方案、施工方法不合理等原因?qū)е陆ㄖ锇l(fā)生不均勻下沉。輕者會(huì)使建筑物發(fā)生傾斜或裂縫，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐山ㄖ锏顾?/p>

2、建筑物沉降的影響因素

影響建筑物沉降的因素有很多，在壓縮性地基上建造建筑物時(shí)，從其施工開(kāi)始地基基礎(chǔ)就會(huì)產(chǎn)生下沉。場(chǎng)地的地質(zhì)與水文條件、設(shè)計(jì)方案與施工方法都是對(duì)建筑物沉降產(chǎn)生影響的主要因素。

2.1自然因素

建筑物的沉降速度取決于地基土空隙中排除的空氣與水的速度，當(dāng)建筑物沉降速度逐漸減緩，就是其趨向穩(wěn)定的標(biāo)志。砂及其他粗粒土沉降速度快，達(dá)到穩(wěn)定時(shí)間短；而含水量較大的粘土沉降量較大，需達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間長(zhǎng)。

（1）荷載：場(chǎng)地土為砂土或粘性土?xí)r，由于上部荷載增加而對(duì)土體壓縮變形而導(dǎo)致地基下沉引發(fā)的沉降。

（2）地下水：地下水位上升、下降都容易導(dǎo)致建筑物不均勻沉降。

（3）地震：地震會(huì)引起建筑物基底升降。

（4）其他：地基土凍融，建筑物附近附加荷載的影響等都可能引起建筑物沉降變化。

2.2人為因素

建筑物沉降量一般并不顯著，不會(huì)在短期內(nèi)產(chǎn)生明顯的變化，因而需要對(duì)其進(jìn)行長(zhǎng)期、細(xì)致的有效觀測(cè)。人為因素對(duì)處于施工階段和運(yùn)營(yíng)階段的建筑物影響不盡相同，施工階段的建筑物受人為因素影響更大更多，因此其相對(duì)運(yùn)營(yíng)階段的建筑物來(lái)說(shuō)觀測(cè)頻率較大。

（1）設(shè)計(jì)方案：設(shè)計(jì)規(guī)劃建筑物的體型、基礎(chǔ)間距、沉降縫的設(shè)置以及結(jié)構(gòu)自重等往往影響建筑基礎(chǔ)的沉降情況。

（2）地下開(kāi)采：由于地下礦藏開(kāi)采而引起地面下沉。

（3）外界動(dòng)力：由于爆破、運(yùn)輸或長(zhǎng)時(shí)間機(jī)械振動(dòng)引起建筑物下沉。

（4）施工活動(dòng)：打樁、降水、基坑開(kāi)挖以及盾構(gòu)等在建筑物周邊或者地下的施工活動(dòng)。

（5）觀測(cè)試驗(yàn)：測(cè)點(diǎn)的布設(shè)、觀測(cè)人員的操作方法以及對(duì)采錄數(shù)據(jù)的分析與判定都直接影響到建筑沉降能否得到有效控制。

3、沉降觀測(cè)的應(yīng)對(duì)措施

建筑物沉降的影響因素種類(lèi)繁多，沉降觀測(cè)工作就成為了確保建筑物安全性、可靠性的重中之重。采取合理有效的應(yīng)對(duì)措施對(duì)可能發(fā)生的隱患提供及時(shí)準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)，是進(jìn)行沉降觀測(cè)重要目的。

3.1提高觀測(cè)人員的技術(shù)水平

在建筑物的施工過(guò)程中，需要設(shè)計(jì)合理的方案。在很多的施工中存在的一個(gè)通病是，沉降的觀測(cè)方案沒(méi)有按照實(shí)際工程的特點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)的編寫(xiě)。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)該根據(jù)建筑地基的等級(jí)和要求、變形的類(lèi)型、測(cè)量的目的、相應(yīng)的任務(wù)和要求等來(lái)設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)方案。

3.2基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)、沉降觀測(cè)點(diǎn)的合理布設(shè)

基準(zhǔn)點(diǎn)（誠(chéng)實(shí)基準(zhǔn)點(diǎn)）為進(jìn)行變形測(cè)量而布設(shè)的穩(wěn)定的、長(zhǎng)期保存的測(cè)量點(diǎn)。應(yīng)選設(shè)在巖石上或變形影響范圍之外穩(wěn)定的建筑物基礎(chǔ)上，便于長(zhǎng)期保存的穩(wěn)定位置。其作為整個(gè)高程變形監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)的起始點(diǎn)，在每一個(gè)測(cè)區(qū)設(shè)置三個(gè)誠(chéng)實(shí)基準(zhǔn)點(diǎn)為一組。對(duì)于小測(cè)區(qū)，當(dāng)確認(rèn)點(diǎn)位穩(wěn)定可靠時(shí)可少于三個(gè)，但包含工作基點(diǎn)在內(nèi)不應(yīng)少于兩個(gè)。為檢查誠(chéng)實(shí)基準(zhǔn)點(diǎn)本身高程是否變動(dòng)，可在每組的三點(diǎn)中心位置設(shè)置固定測(cè)站，經(jīng)常測(cè)定三點(diǎn)高差以判斷誠(chéng)實(shí)基準(zhǔn)點(diǎn)高程有無(wú)變動(dòng)。

工作基點(diǎn)為便于現(xiàn)場(chǎng)變形觀測(cè)作業(yè)而布設(shè)的相對(duì)穩(wěn)定的測(cè)量點(diǎn)。應(yīng)選設(shè)在靠近觀測(cè)目標(biāo)且便于聯(lián)測(cè)觀測(cè)點(diǎn)的穩(wěn)定或相對(duì)穩(wěn)定位置。工作基點(diǎn)位置與鄰近建筑物的距離不應(yīng)小于建筑物基礎(chǔ)深度的1.5～2.0倍。工作基點(diǎn)應(yīng)根據(jù)沉降觀測(cè)方案和水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)原則建立。

沉降觀測(cè)點(diǎn)即布設(shè)在上部結(jié)構(gòu)活周邊環(huán)境的敏感位置上能反映其變形特征的測(cè)量點(diǎn)。布設(shè)應(yīng)該以建筑物圖紙的設(shè)計(jì)為參考來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，如果在沒(méi)有設(shè)計(jì)圖的情況下，根據(jù)建筑物沉降的新要求以及結(jié)合建筑物的形狀、結(jié)構(gòu)、地質(zhì)條件、建筑物的基礎(chǔ)形式等因素進(jìn)行全面的考慮和分析。其布設(shè)應(yīng)能夠反映建筑及地基的變形特征，并在建筑結(jié)構(gòu)和地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜時(shí)，加密布點(diǎn)。觀測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)標(biāo)高一般在室外地坪+0.5m較為適宜。

3.3對(duì)沉降觀測(cè)儀器進(jìn)行調(diào)整

為了確保沉降觀測(cè)儀器能夠正常的工作，在觀測(cè)的過(guò)程中觀測(cè)的技術(shù)人員需要不停的對(duì)儀器進(jìn)行校正，主要校正儀器的i角，同時(shí)需要做出相應(yīng)的記錄，記錄每次校正的數(shù)據(jù)，沉降觀測(cè)儀器的i角不得大于15″。根據(jù)沉降觀測(cè)精度要求高的特點(diǎn)，為能精確地反映出建筑物在不斷加荷作用下的沉降情況，沉降觀測(cè)應(yīng)使用精密水準(zhǔn)儀（DS0.5或DS1級(jí)），水準(zhǔn)尺必需使用膨脹系數(shù)小的銦瓦合金水準(zhǔn)尺，并要求同一建筑物必須使用同一儀器設(shè)備。儀器每年送計(jì)量所檢校一次。

3.4減少建筑物墻體對(duì)沉降觀測(cè)點(diǎn)的破壞程度

工作人員在對(duì)沉降觀測(cè)的過(guò)程中一旦發(fā)現(xiàn)由于建筑物墻體的砌筑而對(duì)沉降觀測(cè)造成了一定的破壞，需要及時(shí)的進(jìn)行修補(bǔ)；如果是由于外墻干掛石材的施工使沉降觀測(cè)點(diǎn)受到破壞時(shí)，這時(shí)候需要對(duì)外墻干掛的石材進(jìn)行開(kāi)洞，同時(shí)用鋼筋加長(zhǎng)觀測(cè)點(diǎn)的螺桿，需要選擇Φ18以上鋼筋材料，以免存在螺桿加長(zhǎng)撓度的現(xiàn)象。

3.5合理安排觀測(cè)頻率

觀測(cè)人員在對(duì)建筑物沉降進(jìn)行觀測(cè)的過(guò)程中可發(fā)現(xiàn)其沉降周期變化，首次觀測(cè)必須要及時(shí)準(zhǔn)確，以得到沉降觀測(cè)的原始數(shù)據(jù)。對(duì)施工階段的建筑物進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，通常不得少于四次，一般按3天、7天、15天確定周期，也可按照建筑物的層數(shù)、上部荷載確定觀測(cè)周期，以便得出荷載與沉降之間的關(guān)系。對(duì)于處于運(yùn)營(yíng)階段的建筑物，應(yīng)按地基土類(lèi)型和其沉降速率大小確定觀測(cè)頻率。第一年可觀測(cè)3～4次，第二年觀測(cè)2～3次，第三年后每年1次，直至沉降穩(wěn)定或滿(mǎn)足要求。

結(jié)語(yǔ)：

要確保建筑物的沉降在實(shí)際建筑地基的允許變形值內(nèi)，尤其是一些大型的建筑物，在建設(shè)之中必須確定建筑物是否達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，并且進(jìn)行嚴(yán)密觀測(cè)，建立數(shù)據(jù)檔案，倘若出現(xiàn)建筑物的沉降超過(guò)相關(guān)規(guī)定之外，觀測(cè)人員就必需做出正確判斷并且上報(bào)，聯(lián)合制定應(yīng)對(duì)措施。

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作者簡(jiǎn)介：

鄒雨然（1991- ），籍貫：山東省棲霞市人男，助理工程師，從事基地基礎(chǔ)方面檢測(cè)、監(jiān)測(cè)工作。