高層建筑施工中沉降觀測技術要點

張彩萍

(中國建筑材料工業(yè)地質勘查中心山西總隊 030031)

大型的工程建筑物日漸增多，無疑會對原有的地表形態(tài)產(chǎn)生一定的影響，并且對建筑物的地基也會產(chǎn)生很大的壓力，這些因素的存在，就必然會導致高層建筑地基的不穩(wěn)定和周圍地層結構的變形，為了保證建筑物擁有正常的使用壽命和一定的安全性，就不得不對其實行沉降觀測，通過沉降觀測系數(shù)分析匯總，一方面施工人員可以清晰的知道建筑物下面的圖層結構和地質風貌，可以及時的觀測出大樓的安全性，另一方面也為以后的勘察設計提供了可靠的參考資料和相應的沉降參數(shù)，從而確保以后建筑的安全和穩(wěn)定性。

1 沉降觀測技術定義

沉降觀測，從其字面意思上來理解，即是指對建筑物沉降指數(shù)的記錄，在《建筑學》一書中這樣說道，沉降觀測是指通過對高層建筑的沉降指數(shù)的觀測，記錄和分析，來為施工單位和有關部門提供一種可依據(jù)的數(shù)據(jù)參考，從而來保證大樓的整體結構的穩(wěn)定性，確保施工安全的一種觀測技術?，F(xiàn)行的建筑標準規(guī)定，高層建筑物，高聳構筑物，以及重要的古代建筑遺址等都需要進行沉降觀測，尤其是在高層建筑物施工的過程當中， 更應該加強沉降系數(shù)觀測，對施工過程的整體沉降系數(shù)進行實時的監(jiān)控，指導施工單位進行合理的施工，從而對施工過程中出現(xiàn)的不均勻沉降等現(xiàn)象，能夠及時的采取處理措施，為勘察設計提供準確的資料，避免因建筑物的沉降造成巨大的經(jīng)濟損失。

2 高層建筑施工中沉降變形現(xiàn)象的引發(fā)因素

在國內現(xiàn)階段的高層建筑施工中，沉降將變形現(xiàn)象較為普遍，是施工中應重點控制的技術和質量問題之一。從專業(yè)技術的角度進行分析，引發(fā)高層建筑沉降變形的因素主要有內部因素和外部因素兩種，其具有不同的特征，只有對兩者引發(fā)的沉降變形進行具體的分析，才能制定和應用行之有效的沉降觀測技術方案。

1.1 合理變形

合理變形是高層建筑自身的構造形態(tài)設計不合理，導致荷載分布的不均性，進而形成不同程度的沉降變形現(xiàn)象，但是此類沉降變形一般小于設計方案中的允許變形值，無需進行任何技術處理和調整，隨著時間的推移會逐漸趨于穩(wěn)定。

1.2 施工誤差變形

施工誤差引發(fā)的高層建筑沉降變形則也施工操作的不規(guī)范性有著密切的聯(lián)系，由于施工中部分工藝和技術參數(shù)的誤差，導致建筑出現(xiàn)局部或大范圍的沉降變形，對于建筑的安全性能造成極大的危害。

1.3 基礎形變

高層建筑在施工的工程中都要掩埋很深的地基，地基的作用能夠在一定程度上減少建筑物的沉降系數(shù)，然而由于地質結構的不穩(wěn)定性以及地下巖石活動等一些列的不可抗力因素都會導致建筑物出現(xiàn)較為明顯的沉降，從而破壞高層建筑的整體結構，使其處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，為生產(chǎn)建設帶來極為不安全的因素，在整個施工過程中對整棟建筑進行實時的沉降觀測，不僅能夠降低這些風險的發(fā)生，還能夠指導施工單位進行科學的建筑規(guī)劃，從而確保高層建筑的穩(wěn)定性。

2 高層建筑施工中沉降觀測技術的要點分析

2.1 沉降觀測基點和參考點的分析

高層建筑施工過程中，基礎部分的沉降和變形位置、形態(tài)是不斷變化的，如果始終在一個固定的地點進行沉降觀測，難以全面反映建筑的實際沉降和變形情況。沉降觀測技術人員要仔細查閱和記錄項目所在地近幾年的相關氣候、地質、水文資料，并且結合工程項目的整體建設方案，準確選取不同時期最能反映項目所在地沉降特征的位置，而且要堅持便于觀測的原則。一般高層建筑物周圍要布設三個基準點，且其而后高層建筑物的距離相距適當?shù)木嚯x，一般以五十到一百米為宜，基點可以利用已經(jīng)建好的埋石點和建筑物墻角的參考點，也可以另外選取在該地區(qū)基礎穩(wěn)定，修建時間長的建筑物上進行基準點的設置，如果不能滿足以上條件，可以選擇隱蔽性和通視性良好的地方進行基點的掩埋，要確保其穩(wěn)定性，否則將無法使用，基點是建筑物沉降的參考指標，在高層建筑的平面設計圖上繪制出觀測點的分布，通過各個基點和高層建筑之間相對位置的變化，便能夠較為清晰的指導建筑物的沉降高度。在工作記錄點和觀測點之間建立固定的觀測路線，保證每次的觀測均沿同一條線路進行觀測，并且每次的觀測有同一個人進行完成，從而以最大限度的來減少對建筑物沉降數(shù)據(jù)的測量誤差，使得數(shù)據(jù)更加的清晰準確，保證工程的順利進行。

2.2 沉降觀測周期性

在整個施工過程中，沉降的觀測應該具有一定的周期，以及隨著高層建筑負荷的增加，來檢測其沉降的變形規(guī)律，例如建筑物的高度每增加一層就要對其進行觀測一次，以此來繪制出建筑物的沉降高度和其自身重量因素的關系曲線，還可以按照一定的時間對建筑物的沉降進行觀測，如以三天為一個觀測周期，以此為根據(jù)來繪制出高降高度同時間和高度的增加的雙重變化規(guī)律，將這些數(shù)據(jù)，通過計算機特有的應用程序進行處理，便可以對建筑物的綜合沉降規(guī)律進行處理，從而確保工程的安全性和穩(wěn)定性。

一般建筑物的沉降穩(wěn)定周期在半年到一年等不等的周期，其周期的長短和當?shù)氐牡刭|結構以及建筑物的高度和自身重量有不可分割的關系，在施工的過程中準確的記錄高層建筑的沉降系數(shù)，然后繪制圖表，根據(jù)圖表走勢，對其進行仔細的分析研究，便能偶較為準確的判定建筑物的沉降周期是否進入了穩(wěn)定期，確保其安全性。

2.3 合理確定沉降觀測精度

在我國現(xiàn)行的高層建筑施工技術標準和規(guī)范中，對于沉降觀測的精度做出了具體的規(guī)定，操作人員主要參照國家建筑主管部門組織頒發(fā)的《工程測量規(guī)范》（GB50026-93），并且進行高層建筑的等級劃分。由于高層建筑用途、抗震性能、使用年限、結構類型的不同，對于其沉降觀測的精度要求也略有差異。國內高層建筑施工中，施工單位多是按照設計圖紙的規(guī)定進行沉降觀測，但是有部分設計圖紙中未明確標注出建筑沉降觀測的等級和精度要求，導致施工單位隨意進行觀測精度的選擇，難以保障沉降觀測技術的實際應用效果。這對上述問題，技術人員都要認識到沉降觀測對于建筑質量的影響，選擇合理的沉降觀測精度，既不要造成資源的浪費，也要盡量提升沉降觀測結果的精確性。

2.4 其他注意事項

嚴格按測量規(guī)范的要求施測。前后視觀測最好用同一水平尺，各次觀測必須按照固定的觀測路線進行。沉降觀測不能在陽光直射時進行，要保證每個觀測環(huán)境是同一情況的，以便成像清晰、穩(wěn)定，讀數(shù)精確，可以讓上級部門隨時觀測，隨時檢核計算結果。在雨季前后要聯(lián)測，檢查水準點的標高是否有變動。每次觀測的結果都應當向上級部門報告，當建筑物每天(24h)連續(xù)沉降量超過1mm時，則要通知施工隊伍停工，具體的問題還要通報有關部門及時解決。

3 結束語

在高層建筑工程項目的建設中，沉降觀測是施工環(huán)節(jié)應用的主要技術類型之一，對于工程項目的施工質量和建筑的安全性具有重要的影響。施工單位必須對于項目所在地的周期性沉降進行實時監(jiān)測，并且逐漸掌握該區(qū)域的沉降規(guī)律，及時對施工計劃和技術方案進行調整和完善，確保高層建筑施工的順利開展和進行。