高層建筑物沉降觀測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用實(shí)踐研究

牟劍偉

【摘? 要】為了防止建筑物在建設(shè)施工和使用過程中，因其基礎(chǔ)的不均勻沉降量或沉降速率過快而導(dǎo)致建筑物主體結(jié)構(gòu)的破壞或影響建筑物的安全性和正常使用壽命，應(yīng)采用沉降觀測(cè)方法對(duì)高層建筑在施工過程中的沉降量進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。本文論述了高層建筑物進(jìn)行沉降觀測(cè)的重要性和必要性，并結(jié)合實(shí)際闡述了高層建筑物沉降測(cè)量工作過程中的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)以及有關(guān)問題的處理方法。

【關(guān)鍵詞】高層建筑;不均勻沉降;應(yīng)用;實(shí)踐;沉降觀測(cè);

隨著社會(huì)不斷進(jìn)步，高層及超高層建筑物越來越多，這些建筑物的全部重量和荷載都通過基礎(chǔ)傳給地基。在壓縮性地基上，基礎(chǔ)沉降超過一定限度就會(huì)導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)的變形或開裂，嚴(yán)重時(shí)甚至危及建筑物的安全或影響其正常使用。在此情況下對(duì)建筑物沉降進(jìn)行及時(shí)監(jiān)測(cè)，是工程建設(shè)中一項(xiàng)必不可少的任務(wù)。這不僅對(duì)建筑物質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用，對(duì)建筑物的安全更起到一定影響。

1 高層建筑物變形觀測(cè)意義

建筑物在施工和營運(yùn)過程中，由于地質(zhì)條件和土壤性質(zhì)的不同，地下水位和大氣溫度的變化，建筑物荷載和外力作用等影響，導(dǎo)致建筑物隨時(shí)間發(fā)生的垂直升降、水平位移、撓曲、傾斜、裂縫等，統(tǒng)稱為變形。用測(cè)量儀器定期測(cè)定建筑物的變形及其發(fā)展情況，稱為變形觀測(cè)。高層建筑物沉降是變形觀測(cè)一種表現(xiàn)形式。各種工程建筑物在其施工和運(yùn)營使用過程中，都會(huì)產(chǎn)生一定的變形，如果這種變形在建筑規(guī)范規(guī)定限度內(nèi)時(shí)我們可以認(rèn)為是正?，F(xiàn)象，但超過了一定的范圍就會(huì)影響其正常使用并危及建筑物自身及人身的安全，因此需要對(duì)施工中的重要建筑物和已發(fā)現(xiàn)變形的建筑物進(jìn)行變形觀測(cè)，掌握其變形量、變形發(fā)展趨勢(shì)和規(guī)律，以便一旦發(fā)現(xiàn)不利的變形可以及時(shí)采取措施，以確保施工安全和建筑物的安全，同時(shí)也為今后更合理的設(shè)計(jì)提供資料。

2沉降觀測(cè)特點(diǎn)

2.1觀測(cè)精度高

由于沉降觀測(cè)的結(jié)果直接關(guān)系到建筑物的安全，影響對(duì)沉降原因和沉降規(guī)律的正確分析，觀測(cè)必須具有較高的精度。沉降觀測(cè)的精度要求，取決于該工程建筑物預(yù)計(jì)允許沉降值的大小和進(jìn)行觀測(cè)的目的。一般來講，如果沉降觀測(cè)是為了確保建筑物的安全，則測(cè)量精度應(yīng)小于允許沉降值的 1/10-1/20;如果是為了研究沉降的過程，則觀測(cè)精度還應(yīng)更高。

2.2重復(fù)觀測(cè)量大

建筑物由于各種原因產(chǎn)生的沉降都具有時(shí)間效應(yīng)，計(jì)算沉降量最基本的方法是計(jì)算建筑物上同一點(diǎn)在不同時(shí)間的坐標(biāo)差和高程差。這就要求沉降觀測(cè)必須依一定的時(shí)間周期進(jìn)行重復(fù)觀測(cè)。重復(fù)觀測(cè)的頻率取決于觀測(cè)的目的、預(yù)計(jì)的沉降量大小和沉降速率。通常要求觀測(cè)的次數(shù)，既能反映出變化的過程，又不遺漏變化的時(shí)刻。

2.3數(shù)據(jù)處理嚴(yán)密

建筑物的沉降一般都較小，甚至與觀測(cè)精度處在同一個(gè)數(shù)量級(jí);同時(shí)，重復(fù)觀測(cè)的數(shù)據(jù)量較大。要從大量數(shù)據(jù)中精確提取沉降信息，必須采用嚴(yán)密的數(shù)據(jù)處理方法。數(shù)據(jù)處理的過程也是進(jìn)行沉降分析和預(yù)報(bào)的過程。

3高層建筑物沉降觀測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用實(shí)踐要點(diǎn)

想要確保高層建筑物的結(jié)構(gòu)安全，就必須在開展施工工作過程中提高測(cè)量工作的準(zhǔn)確性。一旦建筑物出現(xiàn)變形，并超出允許的范圍內(nèi)，就很容易直接影響到建筑物的正常使用。尤其是在不均勻沉降的影響下，就會(huì)直接威脅到建筑物的安全。因此，在開展建筑物的施工建設(shè)工作中，想要確保高層建筑的使用與安全，就要做好沉降的觀測(cè)工作。

3.1 布設(shè)好沉降觀測(cè)點(diǎn)

在布設(shè)沉降觀測(cè)點(diǎn)的過程中，要確?？梢詼?zhǔn)確地反映出建筑物發(fā)生沉降的特點(diǎn)，同時(shí)還要從實(shí)際的地質(zhì)情況上出發(fā)。從實(shí)際上來說，標(biāo)準(zhǔn)的埋設(shè)位置要盡可能的避開暖氣片以及電氣開關(guān)等，同時(shí)還要與墻面以及地面等保持一定的距離。就樁基建筑來說，一般將監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)在樁基的上方處，如果樁基的間距相對(duì)較大，就要在樁間的橫梁承重處布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

3.2 高層建筑沉降的測(cè)量

在對(duì)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行組網(wǎng)觀測(cè)的過程中，要盡可能的在基準(zhǔn)點(diǎn)上進(jìn)行觀測(cè)，構(gòu)成條件較多的附合網(wǎng)，以此來提高觀測(cè)的條件，提高網(wǎng)的可靠性、對(duì)于一些初期觀測(cè)來說，要盡可能的增加觀測(cè)的次數(shù)，以此來保證成果的準(zhǔn)確。在觀測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)存在異常的點(diǎn)位時(shí)，要做好重點(diǎn)的觀測(cè)工作，同時(shí)還要進(jìn)行深入的調(diào)查，結(jié)合好實(shí)際情況來給予準(zhǔn)確的解釋。由于變形觀測(cè)點(diǎn)的點(diǎn)位是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化的，所以與地形以及工程控制測(cè)量等方面存在著較大的區(qū)別。因此，在進(jìn)行觀測(cè)工作的過程中要確保外業(yè)觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。設(shè)備與人員的觀測(cè)條件是相同的，所以在進(jìn)行觀測(cè)的過程中就要計(jì)算好各方面的數(shù)據(jù)，如果發(fā)現(xiàn)存在問題，就要及時(shí)做好返工處理。在進(jìn)行施工階段中，受到施工環(huán)境等方面的影響，使得觀測(cè)的條件相對(duì)較差，所以在開展觀測(cè)工作的過程中要結(jié)合好觀測(cè)的條件，按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與制度來進(jìn)行，對(duì)觀測(cè)的成果也要做好檢驗(yàn)工作，以此來保證建筑物的正常使用[2]。

3.3其他技術(shù)實(shí)施要點(diǎn)

第一，沉降觀測(cè)過程要遵循以下的流程，觀測(cè)路線、程序、鏡位和方法要固定。所使用各種儀器和相關(guān)的測(cè)量設(shè)備要保證運(yùn)用的過程中觀測(cè)穩(wěn)定，能夠適應(yīng)各種不利的環(huán)境。沉降的觀測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)、被觀測(cè)物的沉降觀測(cè)點(diǎn)和工作基點(diǎn)的點(diǎn)位要穩(wěn)定;在客觀條件下要保證以上能夠在最大程度上的準(zhǔn)確性，盡量避免各類不穩(wěn)定的誤差。而且在測(cè)量這項(xiàng)流程中我們要進(jìn)行多次測(cè)量，然后取平均值，這樣才能保證測(cè)量的結(jié)果更真實(shí)，更能體現(xiàn)出測(cè)量的意義。

第二，關(guān)于沉降觀測(cè)結(jié)果的處理我們記錄時(shí)一定要保證數(shù)據(jù)的可靠性，并且在后續(xù)處理的過程中，要準(zhǔn)確，要按照具體的公式，并查閱相關(guān)的資料后進(jìn)行合理的計(jì)算。并對(duì)計(jì)算出的結(jié)果進(jìn)行有效的匯總和整理，最終做好有效的整理工作。

第三，按照前兩點(diǎn)做好，再查找可能遺漏的問題再施工。我們?cè)趯?duì)建筑物進(jìn)行觀測(cè)時(shí)一定要按照合理的流程和路線，最好用同一尺具進(jìn)行前后視觀測(cè);我們選取觀測(cè)的位置時(shí)要選取背光的地方，這樣可以便于觀察和測(cè)量，在具體的讀數(shù)過程中，我們一定要等到各種設(shè)備穩(wěn)定之后再進(jìn)行細(xì)致的讀數(shù)，而且要進(jìn)行多次測(cè)量，來保證測(cè)量的精度，每次測(cè)量完后及時(shí)記錄并進(jìn)行反饋。如果經(jīng)過定期檢查，建筑物每天的沉降超過0.01m 時(shí)，我們要對(duì)工程進(jìn)行停止，并進(jìn)行重新審查，找到問題所在合理規(guī)劃后再進(jìn)行后續(xù)的施工。建筑物的沉降觀測(cè)是一項(xiàng)長期的系統(tǒng)觀測(cè)工作，為了保證獲得資料的正確性，應(yīng)盡可能地固定觀測(cè)人員，固定所用的水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺，按規(guī)定日期、方式及路線從固定的水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行觀測(cè)。

結(jié) 語

在高層建筑沉降觀測(cè)中，其技術(shù)要求相對(duì)比較高，同時(shí)會(huì)花費(fèi)很長的時(shí)間，并且很容易受到外界環(huán)境的干擾。所以在觀測(cè)中，應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行觀測(cè)作業(yè)，盡可能的將各種影響因素降到最低。同時(shí)，在觀測(cè)中，應(yīng)該對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)以及沉降點(diǎn)進(jìn)行合理的布設(shè)，并且通過精確的觀測(cè)得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，將高層建筑的沉降情況進(jìn)行準(zhǔn)確的反應(yīng)和預(yù)測(cè)，對(duì)高層建筑物的形變進(jìn)行監(jiān)控，從而保證人民的人身、財(cái)產(chǎn)的安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]沈鋮，胡曉芙.淺談高層建筑沉降測(cè)量技術(shù)及質(zhì)量控制[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2014（13）：52-55.

[2]鄭茂華.淺談高層建筑沉降測(cè)量技術(shù)及質(zhì)量控制[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013（02）：78-79.

（作者單位：玉林市勘察測(cè)繪設(shè)計(jì)研究院）