浅谈高层建筑物中沉降观测技术的应用

关键词：高层建筑； 沉降观测技术； 应用；施工安全 

　　1.沉降观测的基本要求 

　　①仪器设备。为能精确地反映出建筑物在不断加荷作用下的沉降情况，一般规定测量的误差应小于变形值的 1/10～1/20，这要求沉降观测应使用精密水准仪（S1或 S05级），水准尺也应使用受环境及温差变化影响小的高精度铟合金水准尺。 

　　②人员素质。操作人员必须接受专业学习及技能培训，熟练掌握仪器的操作规程，熟悉测量理论能针对不同188金宝博平台特点、具体情况采用不同的观测方法及观测程序，并能正确运用误差理论进行平差计算， 

　　做到及时、快速、精确。 

　　③观测时间。建筑物的沉降观测对时间有严格的限制条件，特别是首次观测必须按时进行，否则沉降观测得不到原始数据，而整个观测得不到完整的观测意义。其他各阶段的复测，根据188金宝博平台进展情况必须及时进行，若发现限差超限，必须及时补测或复测。 

　　④观测点。沉降观测点要埋设在最能反映建筑沉降特征且便于观测的位置。一般要求建筑物上设置的沉降观测点纵横向要对称，且相邻点之间间距以15～30 米为宜，均匀地分布在建筑物的周围。对于高低层建筑、新旧建筑物、纵横墙等交接处的两侧应分别布设监测点。通常情况下，建筑物设计图纸上有专门的沉降观测点布置图。同时，要符合各施工阶段的观测要求，保证观测的实际指导意义。 

　　⑤施测要求。仪器、设备的操作方法与观测程序要熟悉、正确。在首次观测前要对所用仪器的各项指标进行检测校正，并保证仪器在计量检定有效期内。连续使用3～6 个月重新对所用仪器、设备进行期间核查检校。 

　　⑥沉降观测精度。一般性的高层建构筑物施工过程中，采用二等水准测量的观测方法可以满足沉降观测的要求。笔者在上海市华山路高级住宅楼188金宝博平台施工过程中就采用二等水测量的观测方法。各项观测指标要求如下：往返较差、附和或环线闭合差：△h=∑a- ∑ b ≤ l √ n，表示测站数。前后视距：≤ 30m。前后视距差：≤ 1.0m。前后视距累积差≤ 3.0m。沉降观测点相对于后视点的高差容差：≤ 1.0mm。水准仪的精度不低于 S05级别。沉降观测成果整理及时。原始数据真实可靠，记录计算符合施工测量规范的要求，依据正确，严谨有序，步步校核，结果有效。 

　　2 沉降观测的原则 

　　沉降观测自始至终要遵循“五定”原则。即通常所说的沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的沉降观测点，点位要稳定；所用仪器、设备要稳定；观测人员要稳定；观测时的环境条件基本一致；观测路线、镜位、程序和方法要固定。以上措施在客观上尽量减少观测误差的不定性，使所测的结果具有统一的趋向性，保证各次复测结果与首次观测的结果可比性更一致，使所观测的结果更符合真实情况。 

　　3.1.建立水准控制网 

　　根据188金宝博平台的特点布局、现场的环境条件制订测量施测方案， 由建设单位提供的水准控制点（或城市精密导线点）根据188金宝博平台的测量施测方案和布网原则的要求建立水准控制网。要求： 

　　（1）一般高层建筑物周围要布置三个以上水准点， 水准点的间距不大于 100 米。 

　　（2）场区内各水准点构成闭合图形， 以便闭合检校。 

　　（3）各水准点要设在建筑物开挖、地面沉降和震动区范围之外， 水准点的埋深要符合二等水准测量的要求，根据188金宝博平台特点， 建立合理的水准控制网， 与基准点联测， 平差计算出各水准点的高程。 

　　3.2建立固定的观测路线 

　　由场区水准控制网， 依据沉降观测点的埋设要求或图纸设计的沉降观测点布点图， 确定沉降观测点的位置。在控制点与沉降观测点之间建立固定的观测路线， 并在架设仪器站点与转点处作好标记桩， 保证各次观测均沿统一路线。 

　　3.3沉降观测 

　　根据编制的188金宝博平台施测方案及确定的观测周期， 首次观测应在观测点稳固后及时进行。一般高层建筑物有一或数层地下结构， 首次观测应自基础开始， 在基础的纵横轴线上（基础局边）按设计好的位置埋设沉降观测点（临时的）， 等临时观测点稳固好， 进行首次观测。 

　　首次观测的沉降观测点高程值是以后各次观测用以比较的基础，其精度要求非常高， 施测时一般用S1或S05级精密水准仪。并且要求每个观测点首次高程应在同期观测两次后决定。 

　　随着结构每升高一层， 临时观测点移上一层并进行观测直到±0.00 再按规定埋设永久观测点 （为便于观测可将永久观测点设于±500mm）。然后每施工一层就复测一次， 直至沉降稳定。 

　　3.4.将各次观测记录整理检查无误后， 进行平差计算， 求出各次每个观测点的高程值。从而确定出沉降量。 

　　某个观测点的每周期沉降量： △c=Hh， I—Hn， I- 1.N表示某个观测点， I 表示观测周期数（I=1， 2， 3……）且 H1=H0累计沉降量： △C=∑△c（n）， n 表示观测点号。 

　　4.统计表汇总 

　　（1）根据各观测周期平差计算的沉降量， 列统计表， 进行汇总。 

　　（2）绘制各观测点的下沉曲线首先建立下沉曲线坐标， 横坐标为时间坐标， 纵坐标上半部为荷载值， 下半部为各沉降观测周期的沉降量。将统计表中各观测点对应的观测周期所测得沉降量画于坐标中，并将相应的荷载值也画于坐标中， 连线， 就得到对应于荷载值的沉降曲线。 

　　（3）根据沉降量统计表和沉降曲线图， 我们可以预测建筑物的沉降趋势， 将建筑物的沉降情况及时的反馈到有关主管部门， 正确地指导施工。特别座在沉陷性较大的地基上重要建筑物的不均匀沉降的观测显得更为重要。 

　　5探讨的两个问题 

　　确定建筑物沉降观测精度的合理性。由于现行规范对施工单位施工过程的沉降观测要求不明朗，这对施工单位在建筑物沉降观测精度选择随意性较大，但是精度的高低直接关系到沉降观测成败。对沉降观测精度选择既不能太高也不能太低，要合理适宜，适合188金宝博平台特性的需要，既不造成无谓的浪费也要保证观测结果的准确性。一般高层及重要的建筑物在首次观测过程中使用精密仪器设备在±0.00以上部分按二等以上水准测量方法，采用S1或S05水准仪进行观测，也可以测出较理想的结果。在沉降观测过程中，沉降量与时间关系曲线不是单边下行光滑曲线，而是起伏状现象。需要进行修正。 

　　①第二次观测出现回升，而以后各次观测又逐渐下降。 可能是首次观测精过低， 若回升超过5mm 时，第一次观测作废，若回升5mm 内，第二次与第一次调整标高一致。②曲线在某点突然回升。可能是水准点或观测点被碰动所致且水准点碰动后标高低于碰前标高，观测点碰后高于碰前。需要取相邻另一观测点的相同期间沉降量作为被碰观测点之沉降量。 

　　③曲线自某点起渐渐回升。一般是水准点下沉所致。需要确定水准点下沉值，与高级水准点符合测量，确定下沉量。