某高層建筑的沉降觀測及變形分析

趙寶貴

（東華理工大學(xué) 江西南昌 330013）

1 引言

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，施工設(shè)計(jì)和施工技術(shù)水平在逐步成熟和完善，加之可用土地資源的日益減少，高層及超高層建筑越來越多。為了保證高層建筑物的安全性和正常使用，并為以后的設(shè)計(jì)、施工提供可靠的數(shù)據(jù)及相應(yīng)的沉降參數(shù)，對建筑物沉降觀測顯得越來越重要。本文結(jié)合某高層建筑的變形監(jiān)測實(shí)施及變形分析進(jìn)行相應(yīng)探討。

2 沉降觀測基準(zhǔn)點(diǎn)及觀測點(diǎn)的布設(shè)

2.1 沉降基準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)

基準(zhǔn)點(diǎn)是沉降觀測的初始控制點(diǎn)，埋設(shè)的基本要求是穩(wěn)定，安全可靠和使用方便，基準(zhǔn)點(diǎn)的質(zhì)量直接影響沉降觀測精度。沉降觀測基準(zhǔn)點(diǎn)在開始觀測之前建立好，布設(shè)于車輛行人較少，通視條件好，便于保存的位置。

本次沉降監(jiān)測在建筑場地80m外埋設(shè)4個(gè)深埋標(biāo)基準(zhǔn)點(diǎn)，埋深2m。分別為J1、J2、J3、J4。每次觀測均對基準(zhǔn)點(diǎn)高程進(jìn)行檢核。

2.2 沉降監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)

按照現(xiàn)有的規(guī)范和甲方的技術(shù)要求，本次沉降觀測項(xiàng)目要從地下部分開始監(jiān)測。根據(jù)規(guī)范設(shè)計(jì)要求和現(xiàn)場勘察情況，沉降觀測點(diǎn)位布設(shè)在地下一層承重墻或者承重柱上面，監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)在距地面30cm以上的地方，以減小在監(jiān)測時(shí)受大氣折光的影響。

3 基準(zhǔn)點(diǎn)的聯(lián)測及觀測點(diǎn)的監(jiān)測

基準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)完工，穩(wěn)定一段時(shí)間后（一般≥15d），采用國家精密水準(zhǔn)點(diǎn)或一級導(dǎo)線點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)高程的起始引測點(diǎn)，根據(jù)國家二等水準(zhǔn)的測量規(guī)范要求，將高程引測到基準(zhǔn)點(diǎn)上[1]。

觀測點(diǎn)的測量按《建筑變形測量規(guī)程》（JGJ8-2016）二等精度要求施測。因其測量精度要求較高，為此儀器設(shè)備必須是精密的。對于本次監(jiān)測采用TrimbleDini03精密水準(zhǔn)儀及配套銦鋼標(biāo)尺進(jìn)行外業(yè)數(shù)據(jù)采集。由J1、J2、J3和J4基準(zhǔn)點(diǎn)往返觀測組成閉合環(huán)；由J1基準(zhǔn)點(diǎn)將高程傳遞到各沉降點(diǎn)。為保證觀測成果的質(zhì)量，在各次作業(yè)中，使用的儀器設(shè)備、主要作業(yè)人員和觀測路線基本保持固定。

4 沉降觀測數(shù)據(jù)及變形分析

本次監(jiān)測建筑為地上19層、地下1層的高層建筑。沉降觀測工作自2016年6月開始進(jìn)場布設(shè)沉降觀測點(diǎn)，2016年6月開始首次觀測至2018年1月，期間共完成13次觀測。沉降數(shù)據(jù)見表1。

由沉降觀測數(shù)據(jù)匯總表可以看出：

第一階段：自2016.6～2016.10。期間荷載從一層增至主體結(jié)構(gòu)全部封頂，總計(jì)112d，平均累計(jì)沉降量凈增至-8.01mm，即從0.00mm增至-8.01mm，平均每天的沉降量約為-0.072mm；最大沉降量為-8.90mm，最大沉降速率為-0.079mm/d。

第二階段：自2016.10～2018.1。期間建筑物無荷載增加，總計(jì)457d，平均累計(jì)沉降量凈增-0.87mm，即從-8.01mm降至-7.50mm，平均每天的沉降量約為+0.001mm[2]。

通過分析可知此建筑沉降量較小，說明建筑物基礎(chǔ)是比較穩(wěn)定的。時(shí)間—沉降量關(guān)系圖見圖1。

由以上數(shù)據(jù)分析可看出沉降量隨時(shí)間的推移和樓層（荷載）的增加呈正比關(guān)系。從整體上看，沉降隨時(shí)間的曲線光滑、平緩，說明沉降量是比較均勻的，同時(shí)在觀測過程中沒有出現(xiàn)大波動(dòng)的數(shù)據(jù)，時(shí)間－沉降量關(guān)系曲線圖能夠正確適時(shí)地反映該建筑物的沉降過程，至此可認(rèn)為觀測成果是安全可靠的。

表1 沉降數(shù)據(jù)匯總表

圖1 時(shí)間-沉降量關(guān)系圖

5 結(jié)束語

綜上所述，通過變形觀測，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)對建筑物安全不利的沉降與傾斜等現(xiàn)象，以便采取措施保證建筑物的安全使用，同時(shí)也為今后的設(shè)計(jì)提供資料。近年來重大建筑工程事故不斷發(fā)生，損失慘重。如果這些工程進(jìn)行了有效的變形監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)不利現(xiàn)象并采取措施，就可以減少損失，甚至避免事故發(fā)生。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和對變形觀測要求的不斷提高，變形觀測技術(shù)也在不斷地發(fā)展，有許多業(yè)內(nèi)專家和學(xué)者對變形觀測方法、觀測數(shù)據(jù)處理以及變形分析進(jìn)行系統(tǒng)的研究和探討，許多先進(jìn)的新方法也逐步被采用。變形觀測向自動(dòng)化方向發(fā)展，必將為現(xiàn)代化建設(shè)提供更好的服務(wù)。