高層建筑沉降觀測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

湯小龍

摘要：當(dāng)前城市可利用的土地空間不斷縮小，高層建筑成為了主要建筑物，在開展高層建設(shè)中，其實(shí)用性和安全性是重點(diǎn)以及核心，為了保證其結(jié)構(gòu)合理、使用安全，需通過(guò)各種方式對(duì)其沉降進(jìn)行觀測(cè)，通過(guò)對(duì)獲取的信息進(jìn)行分析，進(jìn)而確保建筑穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)安全。

關(guān)鍵詞：高層建筑;沉降觀測(cè)技術(shù);應(yīng)用;分析

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新形勢(shì)下，城市化建設(shè)進(jìn)程逐步加快，大量人口向城市涌入，為了滿足當(dāng)代居民工作和生活的需求，高層建筑不斷興起，成為了現(xiàn)代化城市的重要標(biāo)準(zhǔn)，但是由于高層建筑規(guī)模較大，對(duì)施工工藝具有嚴(yán)格的要求，為了避免高層建筑出現(xiàn)不均勻沉降，需要對(duì)其開展沉降觀測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)異常便于施工單位及時(shí)采取措施進(jìn)行改善和補(bǔ)救，確保建筑安全使用。

一、沉降觀測(cè)的具體要求

（一）時(shí)間要求

通常情況下，沉降觀測(cè)主要以周期的形式開展，例如在完成首次觀測(cè)后，按照既定的周期開展觀測(cè)活動(dòng)，不僅能夠確保觀測(cè)數(shù)據(jù)的科學(xué)性以及準(zhǔn)確性，還能夠掌握建筑物的沉降情況。因此，施工單位要根據(jù)工程實(shí)際和施工進(jìn)展合理制定觀測(cè)周期，按照既定的要求落實(shí)觀測(cè)活動(dòng)。

（二）人員要求

沉降觀測(cè)具有較強(qiáng)的技術(shù)性和操作性，其結(jié)果關(guān)系到工程的后期使用安全，對(duì)技術(shù)人員的能力、素質(zhì)和知識(shí)具有較高要求，如果技術(shù)人員沒(méi)有按照既定的要求和流程操作作業(yè)，則會(huì)影響數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，不利于單位掌握工程實(shí)際情況。因此，技術(shù)人員要嚴(yán)格要求自己，在平時(shí)的生活和工作中提升個(gè)人職業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)能力，進(jìn)而確保觀測(cè)操作規(guī)范、數(shù)據(jù)可靠準(zhǔn)確。

（三）儀器要求

儀器設(shè)備是沉降觀測(cè)的硬件支撐，尤其對(duì)于現(xiàn)代高層建筑而言，對(duì)數(shù)據(jù)精度要求更高，只有儀器設(shè)備符合觀測(cè)要求，才能得出準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，為施工提供指導(dǎo)。因此，施工單位要盡量選擇先進(jìn)的觀測(cè)儀器，例如選用鋁合金水準(zhǔn)尺，避免環(huán)境因素的影響，將誤差值控制在合理范圍內(nèi)。

二、沉降觀測(cè)技術(shù)的具體應(yīng)用

（一）水平控制網(wǎng)

在對(duì)高層建筑開展沉降觀測(cè)中，需結(jié)合施工環(huán)境和工程特點(diǎn)，制定具有合理性和針對(duì)性的觀測(cè)方案，保證水平控制網(wǎng)的應(yīng)用性，在構(gòu)建控制網(wǎng)中，施工單位要注意以下幾點(diǎn)：第一，在建筑工程四周設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)，數(shù)量控制在三個(gè)以上，各個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)保持100米左右的距離，進(jìn)而保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性;第二，在施工場(chǎng)地中隨意選擇地點(diǎn)搭設(shè)設(shè)備和儀器，完成搭設(shè)后保證儀器可以觀測(cè)到兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，根據(jù)各個(gè)點(diǎn)位繪制閉合圖形，對(duì)圖形開展閉合校正;第三，為了確保水準(zhǔn)點(diǎn)的合理性以及準(zhǔn)確性，其不能設(shè)置在地震區(qū)、沉降區(qū)以及開挖區(qū)。

（二）觀測(cè)路線

由于沉降觀測(cè)是高層建筑施工的基礎(chǔ)性內(nèi)容，需要按照既定的路線開展觀測(cè)活動(dòng)，在埋設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)之前，要對(duì)觀測(cè)點(diǎn)的位置進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，在控制點(diǎn)和觀測(cè)點(diǎn)之間繪制觀測(cè)路線。在完成觀測(cè)路線繪制后，對(duì)測(cè)量?jī)x器的位置和標(biāo)記樁進(jìn)行路線標(biāo)記，按照既定的程度建立觀測(cè)路線，確保每次觀測(cè)的路線正確、一致。

（三）觀測(cè)方法

當(dāng)前在沉降觀測(cè)中，主要使用的技術(shù)方法為：三角高程法、微水準(zhǔn)測(cè)量法、液體靜力測(cè)量以及水準(zhǔn)測(cè)量法等，在開展實(shí)際觀測(cè)中，施工單位要結(jié)合工程實(shí)際情況以及精度要求科學(xué)確認(rèn)，水準(zhǔn)測(cè)量是當(dāng)前最為常用的技術(shù)方案。首先，在觀測(cè)前要選擇觀測(cè)路線，根據(jù)測(cè)區(qū)面積布置水準(zhǔn)網(wǎng)，將觀測(cè)點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置在同一個(gè)層次;其次，如果觀測(cè)區(qū)域分散或者面積較大，觀測(cè)點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)則需要設(shè)置在兩個(gè)層次，進(jìn)而確保觀測(cè)質(zhì)量以及數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性;最后，通常情況下，首次觀測(cè)對(duì)數(shù)據(jù)的精度和準(zhǔn)確度要求較高，并且是開展后續(xù)觀測(cè)的數(shù)據(jù)基準(zhǔn)，因此，在開展首次觀測(cè)中，要確保數(shù)據(jù)的科學(xué)性以及精確性。

（四）沉降觀測(cè)

在開展沉降觀測(cè)中，技術(shù)人員需結(jié)合既定的觀測(cè)方案，對(duì)觀測(cè)周期進(jìn)行科學(xué)確認(rèn)，在固定的觀測(cè)點(diǎn)安裝儀器，組織人員開展首次觀測(cè)。通常情況下，高層建筑都設(shè)有地下結(jié)構(gòu)，在首次觀測(cè)中要從基礎(chǔ)層開始觀測(cè)，觀測(cè)點(diǎn)要設(shè)置在縱橫軸線上。同時(shí)，在觀測(cè)中要保證儀器處于穩(wěn)定狀態(tài)下，保證數(shù)據(jù)的精度和準(zhǔn)度。在完成首次觀測(cè)后，隨著觀測(cè)層數(shù)的提升，觀測(cè)點(diǎn)也要適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，根據(jù)觀測(cè)規(guī)定和測(cè)量結(jié)果設(shè)置固定觀測(cè)點(diǎn)，確保建筑不發(fā)生大的形變。在完成每次觀測(cè)后，技術(shù)人員都要對(duì)記錄進(jìn)行及時(shí)復(fù)驗(yàn)和整理，通過(guò)計(jì)算平均值得出高程值，進(jìn)而得出沉降量。

（五）數(shù)據(jù)匯總

完成觀測(cè)活動(dòng)得出沉降量后，技術(shù)人員要對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，例如根據(jù)沉降量和觀測(cè)周期制作匯總列表，按照數(shù)據(jù)變化繪制下沉曲線，完成曲線坐標(biāo)建立，進(jìn)而得出沉降曲線圖，可以更加直觀清晰的呈現(xiàn)下沉情況。在完成數(shù)據(jù)匯總后，施工單位能夠?qū)ㄖ锏臓顟B(tài)和沉降趨勢(shì)進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，將沉降曲線表提供給相關(guān)部門，便于開展施工指導(dǎo)。

三、沉降觀測(cè)技術(shù)應(yīng)用的注意事項(xiàng)

（一）合理安排沉降觀測(cè)

沉降觀測(cè)是高層建筑建設(shè)施工的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，在開展建設(shè)中，要對(duì)觀測(cè)次數(shù)和時(shí)機(jī)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，如果安排不科學(xué)，會(huì)對(duì)觀測(cè)結(jié)果帶來(lái)負(fù)面影響，不能繪制出精確的沉降曲線圖，難以保證工程的安全使用。因此，在整個(gè)工程建設(shè)時(shí)期，在開展大荷重施工之前，例如設(shè)備安裝、柱體安裝以及基礎(chǔ)澆筑，需要及時(shí)開展沉降觀測(cè)。同時(shí)，如果工程附近荷重突然大幅度增加，或者在暴雨等惡劣天氣過(guò)后，工程周邊出現(xiàn)土方流失和大量積水，則需要技術(shù)組織沉降觀測(cè)，通過(guò)觀測(cè)掌握建筑的安全情況，為后續(xù)施工提供指導(dǎo)。

（二）明確沉降觀測(cè)要求

沉降觀測(cè)是保證高層建筑穩(wěn)定性和安全性的關(guān)鍵工作，但是一些施工單位開展組織沉降觀測(cè)中，對(duì)具體施工要求沒(méi)有進(jìn)行明確規(guī)定，導(dǎo)致沉降觀測(cè)作業(yè)存在較大的盲目性和隨意性，在沒(méi)有明確要求的規(guī)范下，每次觀測(cè)結(jié)果誤差較大，不利于后續(xù)施工。因此，在開展沉降觀測(cè)中，要根據(jù)工程特點(diǎn)明確觀測(cè)要求和觀測(cè)精度，尤其在首次觀測(cè)中，需保證儀器的穩(wěn)定性和精度，使用先進(jìn)的水準(zhǔn)儀開展觀測(cè)。

（三）合理選擇水準(zhǔn)觀測(cè)點(diǎn)

在完成沉降觀測(cè)后，技術(shù)人員需要對(duì)沉降曲線圖開展詳盡分析，如果時(shí)間關(guān)系和沉降量不是光滑曲線，其曲線呈現(xiàn)起伏狀態(tài)，則需要開展原因分析，發(fā)現(xiàn)觀測(cè)中存在的問(wèn)題，然后采取合理措施改進(jìn)和完善。如果在第二次沉降觀測(cè)結(jié)束后，曲線圖依然沒(méi)有改變，則要調(diào)整建筑標(biāo)高，合理選擇觀測(cè)點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)，確保數(shù)據(jù)的精度和準(zhǔn)確性，合理繪制沉降曲線圖。

結(jié)束語(yǔ)：

總而言之，在我國(guó)城市化發(fā)展新進(jìn)程下，高層建筑成為了行業(yè)主流，其具有節(jié)約土地資源的作用，能夠切實(shí)滿足居民的使用需求，不均勻沉降是危害建筑穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素，為了避免發(fā)生這一情況，施工單位要給予沉降觀測(cè)以高度重視，由于沉降觀測(cè)具有影響因素多、耗時(shí)長(zhǎng)以及要求高等特點(diǎn)，技術(shù)人員要嚴(yán)格規(guī)范自身的操作流程，合理應(yīng)用相關(guān)技術(shù)，確保數(shù)據(jù)的精度以及準(zhǔn)確性，為使用者提供安全穩(wěn)定的建筑工程，突出工程的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

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