高層建筑物沉降監(jiān)測與成果分析

王騰　麻超　尹江權(quán)

摘要：高層建筑物施工過程中，伴隨地表建筑荷栽的增加、地下水位的下降，高層建筑物樁基存在不均勻沉降的風險，為有效監(jiān)測施工與竣工期間的變化情況，工程實踐中通常采用水準聯(lián)測的形式，周期性采集監(jiān)測點高程變化數(shù)據(jù)，并進行相應的數(shù)據(jù)分析，科學預測未來時段的高層建筑變化狀態(tài)，本文就高層建筑物沉降監(jiān)測進行分析，探究其沉降流程與形變規(guī)律，確保建筑物工程安全施工。

關(guān)鍵詞：高層建筑物；沉降監(jiān)測；成果分析

中圖分類號：TU433 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3024（2016）14-166-01

1高層建筑沉降觀測的要求

1.1儀器設(shè)備。高精度測量工作中，不僅要采用高精度的測量儀器，而且對測量精度要求較高。此外，還需要采用與觀測精度相適應的儀器附件。因而儀器及其附件，在經(jīng)常使用過程中需做定期的檢定。

1.2觀測時間的要求。在基礎(chǔ)荷載的作用下，地基土層的壓縮是逐漸實現(xiàn)的，因此，基礎(chǔ)的沉降量亦是逐漸增加的。相鄰的兩次時間間隔稱為—個觀測周期。沉降觀測周期應根據(jù)建筑物（構(gòu)筑物）的特征、變形速率、觀測精度、工程地質(zhì)條件和施工情況等因素綜合考慮、并根據(jù)沉降量的變化情況作適當調(diào)整。

1.3沉降觀測時需要堅持的“五定”原則。（1）沉降觀測依據(jù)的基準點、工作基點和被觀測物上的沉降觀測點、點位要穩(wěn)定。（2）所用儀器、設(shè)備要固定。（3）觀測人員要固定。（4）觀測時的環(huán)境條件基本一致。（5）觀測路線、鏡位、程序和方法要固定。

2監(jiān)測工程概況

現(xiàn)某居住小區(qū)共計6棟高層建筑，主體結(jié)構(gòu)17F-22F，均為后注灌注樁基礎(chǔ)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)，為有效監(jiān)督建筑物澆筑施工與封頂裝修期間的樁基沉降情況，現(xiàn)從2014年11月至2015年7月開展周期性沉降監(jiān)測工作。

3工程技術(shù)要求

工程沉降監(jiān)測過程中，監(jiān)測點位分為基準點、工作基點與沉降監(jiān)測點，其中基準點與工作基點在小區(qū)域測繪中，采用《國家一、二等水準測量規(guī)范》與《建筑變形測量規(guī)范》作為技術(shù)標準，采用閉合環(huán)或附和線路形式，以二等水準標準進行基準點與沉降監(jiān)測點間的聯(lián)測。其施測周期與穩(wěn)定性判定要求如下：

（1）主體施工期間自第3層起，每3層觀測1次。

（2）主體結(jié)構(gòu)施工完成后裝飾施工期，預計裝修期半年左右，按沉降速率隨時間的遞減規(guī)律，分別在施工完成后的第1月、第3月、第5月各觀測。

（3）竣工交付使用后每半年觀測一次，直至樓體穩(wěn)定終止，即最后幾期所測各點的沉降速率均應小于0.01-0.04mm/d，說明基礎(chǔ)沉降已趨于穩(wěn)定，即可停止觀測，然后移交給建設(shè)單位。

4監(jiān)測實施與成果分析

考慮該小區(qū)6棟高層建筑的情況，為便于工程實踐分析，現(xiàn)選取其中的l號樓為例，進行沉降過程闡述與成果數(shù)據(jù)分析：

（1）沉降觀測參考基準點。工程中在遠離建筑物沉降區(qū)之外，埋設(shè)沉降觀測參考基準點、工作基點3個，編號BM1-BM3，便于基準點幾何水準聯(lián)測，將參考基準點兼作工作基點使用，作為本項目的高程起算基準點，由此3點構(gòu)成閉合基準網(wǎng)，經(jīng)多次高程基準網(wǎng)復測成果表明，該基準點基準網(wǎng)穩(wěn)定可靠。（2）沉降觀測點。根據(jù)《建筑變形測量規(guī)范》的規(guī)定，并結(jié)合建筑物設(shè)計要求，沉降觀測點選擇在建筑物的四周和重要的承重部位、沉降縫和后澆帶兩側(cè)，并根據(jù)樓體規(guī)模和沉降縫留置情況，共1#樓布設(shè)沉降觀測點8個，點位分別置于建筑物四角及構(gòu)建物中間部位，布點高度均為標準F1層±0之上0.3米處。（3）監(jiān)測點數(shù)據(jù)采集。沉降監(jiān)測點位高程數(shù)據(jù)采集中，以TrimbleDini03精密電子水準儀為主要儀器，三人一組以每增加3層為一周期，對1號樓進行數(shù)據(jù)采集，并利用Trimble Data Transfer傳輸至PC端，然后進行測站等權(quán)平差，提高水準線路觀測的精度，最后將周期性觀測數(shù)據(jù)匯總至電子表格，以便后期數(shù)據(jù)分析。（4）數(shù)據(jù)成果分析。將高層建筑物周期性采集的沉降數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一匯總后，利用日期間隔與周期性沉降差值，求解單期沉降變化速率，以判定建筑物樁基變化情況，同時采用沉降總量一時間函數(shù)曲線，對比分析樓體特征點的沉降情況，進而判定是否存在不均勻沉降的問題。以1#樓J1A3點為例，其沉降總量一時間函數(shù)曲線圖如下：

從各監(jiān)測點數(shù)據(jù)分析看，主體施工期間沉降量不大，建筑物整體沉降相對沉降較為均勻，各點不均勻沉降差異量均在設(shè)計允許范圍之內(nèi)。

5結(jié)論

本文以某居住小區(qū)沉降監(jiān)測工程為例，闡述了其基準點與監(jiān)測點布設(shè)方式、作業(yè)標準與流程，并針對所采集到的沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)建立函數(shù)變化曲線，直觀顯示監(jiān)測點的沉降變形規(guī)律，進而有效指導工程實踐：為探究與分析建筑物的沉降變形規(guī)律，工程實踐與科學研究中，多采用時間序列分析、灰色模型建模預測等方式構(gòu)建沉降數(shù)學模型，對提高數(shù)據(jù)預測的精度具有重要意義。