高層建筑沉降測量技術(shù)及其應(yīng)用探討

【摘要】在城市建設(shè)中，測繪內(nèi)容包括：城市現(xiàn)狀大比例尺地形圖測繪、城市平面、高程控制網(wǎng)測量、地下管線測量、建筑用地界線拔定、建筑物的施工放樣、竣工測量、城市規(guī)劃道路定線、大型建筑物的沉降測量等。本文就具體的分析了高層建筑沉降的原因，觀測要求，以及沉降測量技術(shù)要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；沉降測量；原因；技術(shù)應(yīng)用

在科技手段日益發(fā)展的今天，高層建筑拔地而起，在伴隨著樓層的增加、荷重也隨之增大，其沉降量也必然導(dǎo)致加大。因此，通過對高層建筑施工階段全過程的沉降觀測，可以全面而準(zhǔn)確地掌握建筑場地的土質(zhì)情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常沉降并適時(shí)做出處理，為保證建筑物的正常使用壽命和建筑物的安全性，建筑物沉降的測量及其重要。

1、高層建筑物的沉降原因分析

1.1地基處理欠妥

首先，對于軟硬相差懸殊的地基上沒有進(jìn)行地基處理，采用天然地基，導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生不均勻沉降。其次，地基土并不是單一的勻質(zhì)材料，但在設(shè)計(jì)中對其做了簡化假定使其單一化理想化，表現(xiàn)為壓縮模量、密實(shí)度等，這樣就使計(jì)算與實(shí)際有一定的誤差。最后，在基巖嚴(yán)重傾斜的場地，建筑物基礎(chǔ)下的壓縮層一部分較薄，另一部分很厚，造成地基土壓縮量相差過大，建筑物產(chǎn)生不均勻沉降。

1.2施工原因

如果在基礎(chǔ)施工中未能嚴(yán)格按設(shè)計(jì)和規(guī)范進(jìn)行施工，或者沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決施工中出現(xiàn)的異常，都會導(dǎo)致建筑物的不均勻沉降。高層建筑大部分都采用樁基礎(chǔ)，相對來說，在軟弱土層較厚只能采用摩擦樁的地區(qū)，如果施工對質(zhì)量把關(guān)不嚴(yán)，極易造成成樁質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求；如果為天然地基，基底土層與地質(zhì)報(bào)告不符而未能發(fā)現(xiàn)；又或者施工安排不當(dāng)，在分區(qū)基礎(chǔ)施工時(shí)未能按有關(guān)要求處理好施工順序，都會對基礎(chǔ)帶來極大的質(zhì)量隱患，直接的反應(yīng)就是造成不均勻沉降。

1.3規(guī)劃不當(dāng)

軟土地區(qū)的一些規(guī)劃部門在批準(zhǔn)建筑用地時(shí)，建筑物之間的距離嚴(yán)重不足，造成相鄰基礎(chǔ)下天然地基土附加應(yīng)力疊加，引起建筑物相向傾斜或相鄰建筑物樁基施工時(shí)，地基土產(chǎn)生較大的擾動，承載力降低。

2、高層建筑沉降觀測的要求

2.1儀器設(shè)備的要求

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(yīng)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。

2.2觀測時(shí)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(shí)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(shí)間間隔稱為一個(gè)觀測周期。沉降觀測周期應(yīng)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(dāng)調(diào)整。

2.3沉降觀測的原則

（1）沉降觀測依據(jù)的基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和被觀測物上的沉降觀測點(diǎn)，點(diǎn)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(shí)的環(huán)境條件基本一致；（5）觀測路線、鏡位、程序和方法要一致。

3、高層建筑沉降測量技術(shù)及其應(yīng)用

3.1沉降觀測點(diǎn)布設(shè)

沉降觀測點(diǎn)的布設(shè)，應(yīng)以能全面反映建筑物地基沉降特征并結(jié)合實(shí)際地質(zhì)情況及建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來確定，例如：磚墻承重的建筑：沉降觀測點(diǎn)一般應(yīng)沿墻的長度每隔8米至10米設(shè)置一個(gè)，并應(yīng)設(shè)置在建筑物的外墻轉(zhuǎn)角處、縱墻與橫墻的交接處及縱墻與橫墻的中央、建筑物的沉降縫兩側(cè)。對于框架結(jié)構(gòu)：沉降觀測點(diǎn)應(yīng)設(shè)在每個(gè)或部分柱基上部或沿縱、橫軸線；其點(diǎn)間距應(yīng)控制在規(guī)定范圍之內(nèi)，尤其是大跨度的，或鋼結(jié)構(gòu)工程，應(yīng)該鄰柱或隔柱布設(shè)，以利于較準(zhǔn)確地繪制等沉降曲線圖及軸線方向的變形分析。具有筏形或箱形基礎(chǔ)的建筑，觀測點(diǎn)應(yīng)沿縱、橫軸和基礎(chǔ)周邊位置。

3.2基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)

基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)一般情況下應(yīng)該在布設(shè)在主體沉降的影響范圍之外，并且是便于長期保存的地方，在整個(gè)的觀測項(xiàng)目中保持穩(wěn)固。一般的規(guī)定點(diǎn)位要離建筑物距離大于建筑基礎(chǔ)的最大寬度2倍。高層建筑的水準(zhǔn)基點(diǎn)最少要3個(gè)，與高層建筑的距離應(yīng)當(dāng)在50～100m范圍內(nèi)?；c(diǎn)的埋設(shè)應(yīng)當(dāng)考慮到其永久使用性，最好設(shè)置在基礎(chǔ)穩(wěn)定性好、修筑時(shí)間長的建筑的墻角上或者是利用已有的穩(wěn)定性好的埋石點(diǎn)和墻腳水準(zhǔn)點(diǎn)。

3.3沉降觀測

高層建筑的首次沉降觀測在埋設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)的20天后，觀測的第一組數(shù)據(jù)作為原始數(shù)據(jù)需要格外的認(rèn)真準(zhǔn)確，保證其精準(zhǔn)度。第一次觀測后，設(shè)置固定人員及測量工具進(jìn)行不定期的測量工作，確保其穩(wěn)定性。如在施工過程中發(fā)生實(shí)際操作進(jìn)度與設(shè)計(jì)進(jìn)度不同時(shí)，應(yīng)以實(shí)際情況為主，調(diào)節(jié)檢測周期。在施工的后期，可以根據(jù)施工管理部門的要求，適當(dāng)降低觀測周期，減少觀察次數(shù)?？⒐ず?，適當(dāng)安排檢測工作，保證測量的完整性。

3.4計(jì)算整理

觀測后要及時(shí)對所獲得的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，一般會按周期整理，包括各觀測點(diǎn)的相對高程、平差計(jì)算、本周期的平均沉降量等內(nèi)容。同時(shí)，科學(xué)分析地基沉降變形的程度，并對其未來發(fā)展態(tài)勢進(jìn)行預(yù)測。把觀測信息和沉降量加以統(tǒng)計(jì)，做成表格形式，畫出觀測點(diǎn)分布圖、建筑沉降曲線圖，做成分析報(bào)告向上級反映。對于沉降特別明顯的建筑物，務(wù)必要及時(shí)上報(bào)，由相關(guān)部門予以正確的指導(dǎo)。

3.5資料的整理以及分析

在每一階段的沉降觀測結(jié)束之后，都需要及時(shí)的整理測量所得數(shù)據(jù)，并且通過平差計(jì)算，各個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)相對高程計(jì)算以及此階段平均沉降量的計(jì)算等，對建筑物的變形情況進(jìn)行預(yù)測分析。分析結(jié)束以后，要輸出此階段建筑物沉降觀測結(jié)構(gòu)表、P-T-S曲線圖、各個(gè)觀測階段的沉降展開圖、建筑物的沉降曲線圖以及此階段沉降分析報(bào)告。在整個(gè)整理分析沉降數(shù)據(jù)的過程中，如果發(fā)現(xiàn)存在異常的沉降情況，就要及時(shí)通知相關(guān)部門，采取有效措施加以應(yīng)對。

結(jié)語：

相比于普通建筑物沉降測量，高層建筑需要更加穩(wěn)定以及布設(shè)更為科學(xué)的基準(zhǔn)點(diǎn)來進(jìn)行沉降測量工作。通過連續(xù)的沉降測量，掌握建筑物的沉降規(guī)律，并且及時(shí)采取有效的防范補(bǔ)救措施，對于建筑物的安全建設(shè)以及完工后的安全使用具有十分重要的意義，希望本篇文章的分析能夠給實(shí)際的沉降測量工作提供一定的技術(shù)指導(dǎo)。

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