建筑物的沉降觀測(cè)

楊慧寧　于　淮

摘 要：在建筑物施工過(guò)程中必須應(yīng)用沉降觀測(cè)加強(qiáng)過(guò)程監(jiān)控，避免因沉降原因造成建筑物主體結(jié)構(gòu)的破壞或產(chǎn)生影響結(jié)構(gòu)使用功能的裂縫，進(jìn)而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

關(guān)鍵詞：觀測(cè)要求；觀測(cè)程序

國(guó)際測(cè)量師聯(lián)合會(huì)(FIG)的第六委員會(huì)稱(chēng)作工程測(cè)量委員會(huì)，現(xiàn)在，下設(shè)了6個(gè)工作組和2個(gè)專(zhuān)題組。6個(gè)工作組中其一是：變形測(cè)量。現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，高層建筑物、高聳構(gòu)筑物、重要古建筑物及連續(xù)生產(chǎn)設(shè)施基礎(chǔ)、動(dòng)力設(shè)備基礎(chǔ)、滑坡監(jiān)測(cè)等均要進(jìn)行沉降觀測(cè)。可見(jiàn)沉降觀測(cè)在建筑施工中的重要性，在此對(duì)建筑施工過(guò)程中沉降觀測(cè)工作淺談管窺之見(jiàn)。

1 沉降觀測(cè)的基本要求

沉降觀測(cè)中對(duì)觀測(cè)儀器、觀測(cè)人員的要求

由于沉降觀測(cè)精度要求較高的特點(diǎn)，為精確地反映出建（構(gòu)）筑物在不斷加荷下的沉降情況，同時(shí)規(guī)定測(cè)量的誤差應(yīng)小于變形值的1/10-1/20。為此要求沉降觀測(cè)的儀器應(yīng)采用經(jīng)計(jì)量部門(mén)檢驗(yàn)合格的儀器和水準(zhǔn)尺進(jìn)行。

作業(yè)人員的要求：觀測(cè)時(shí)應(yīng)固定測(cè)量人員，并使用固定的測(cè)量?jī)x器和工具。在每次觀測(cè)均需采用閉合水準(zhǔn)線路或往返水準(zhǔn)路線的測(cè)設(shè)方法當(dāng)場(chǎng)檢測(cè)。同一觀測(cè)點(diǎn)的兩次觀測(cè)之差不得大于1毫米。

觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置要求：磚墻承重的建筑物：沉降觀測(cè)點(diǎn)一般應(yīng)沿墻的長(zhǎng)度每隔8米至10米設(shè)置一個(gè)，并應(yīng)設(shè)置在建筑物的外墻轉(zhuǎn)角處、縱墻與橫墻的交接處及縱墻與橫墻的中央、建筑物的沉降縫兩側(cè)。當(dāng)建筑物寬度大于1米時(shí)，內(nèi)墻也應(yīng)在適當(dāng)位置設(shè)觀測(cè)點(diǎn)；框架結(jié)構(gòu)的建筑物：沉降觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)設(shè)在每個(gè)樁基或部分柱基上部；具有浮筏基礎(chǔ)的或箱形基礎(chǔ)的高層建筑，觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)沿縱、橫軸和基礎(chǔ)周邊位置；新建筑物與原有建筑物連接處的兩邊應(yīng)設(shè)置；煙囪、水塔、油灌等其他類(lèi)似的構(gòu)筑物，應(yīng)沿周邊對(duì)稱(chēng)設(shè)置；埋入墻體的觀測(cè)點(diǎn)，材料應(yīng)采用直徑不小于12毫米的元鋼，一般埋人深度不小于12厘米，鋼筋外端要有90°彎鉤彎上，并稍離墻體，以便于置尺測(cè)量。

觀測(cè)時(shí)間的要求在建筑物的施工過(guò)程中首次對(duì)沉降觀測(cè)必須按時(shí)、準(zhǔn)確的進(jìn)行，因?yàn)槭状斡^測(cè)結(jié)果將與其他各階段復(fù)測(cè)結(jié)果形成一個(gè)參照來(lái)解算沉降量，所以在首次測(cè)量的過(guò)程中不得漏測(cè)，在復(fù)測(cè)過(guò)程中我們不得補(bǔ)測(cè)。這樣我們就可以準(zhǔn)確的反應(yīng)沉降情況或規(guī)律。觀測(cè)周期指相鄰的兩次時(shí)間間隔。觀測(cè)周期一般按高層建筑物的沉降觀測(cè)一定的時(shí)間段(如：30天/次)或按建筑物的加荷情況每升高一層(或數(shù)層)，采用兩種方式中的任意一種都必須按施測(cè)方案中規(guī)定的觀測(cè)周期準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行。

沉降測(cè)量中誤差減小原則：測(cè)量工作中由于儀器、觀測(cè)者、外界條件等各種因素的影響是測(cè)量成果中不可避免的都帶有誤差在沉降測(cè)量的過(guò)程中為了減小誤差的影響。所以在沉降觀測(cè)過(guò)程中要做到測(cè)設(shè)的基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和被觀測(cè)物的沉降觀測(cè)點(diǎn)，點(diǎn)位要穩(wěn)定；沉降觀測(cè)儀器、觀測(cè)設(shè)備要穩(wěn)定；沉降觀測(cè)的人員要固定；沉降觀測(cè)時(shí)要選擇良好的觀測(cè)條件并且要保證觀測(cè)的時(shí)間基本一致；沉降觀測(cè)所采用的水準(zhǔn)線路、儀器點(diǎn)位、觀測(cè)的程序、觀測(cè)的方法和原則要固定。為保證測(cè)量成果的精度，需要分析研究產(chǎn)生誤差的原因，并采取措施來(lái)消除或減小誤差的影響。使所測(cè)的結(jié)果具有統(tǒng)一的趨向性，使所觀測(cè)的沉降量更具有真實(shí)。

沉降觀測(cè)精度的要求：在精度方面首先根據(jù)設(shè)計(jì)單位的要求選擇沉降觀測(cè)精度的等級(jí)。一般高層建（構(gòu)）筑物沉降觀測(cè)常采用二等水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)方法和觀測(cè)精度就可以滿(mǎn)足要求。

沉降觀測(cè)成果整理及計(jì)算要求：根據(jù)水準(zhǔn)線路的布設(shè)形式進(jìn)行水準(zhǔn)線路的成果檢核，同時(shí)原始數(shù)據(jù)要真實(shí)記錄下來(lái)，在成果整理及計(jì)算的過(guò)程中要依據(jù)依據(jù)正確、嚴(yán)謹(jǐn)有序、步步校核、結(jié)果有效的原則進(jìn)行。

2 具體施測(cè)程序及步驟

2.1 建立水準(zhǔn)控制網(wǎng)

根據(jù)提供的水準(zhǔn)控制BM點(diǎn)(或城市精密導(dǎo)線點(diǎn))結(jié)合工程的布局特點(diǎn)制定工程的測(cè)量施測(cè)方案和布網(wǎng)原則的要求建立水準(zhǔn)控制網(wǎng)。具體如下：建筑物周?chē)鷳?yīng)布置3個(gè)以上的水準(zhǔn)點(diǎn)，根據(jù)水準(zhǔn)儀望遠(yuǎn)鏡放大率來(lái)適當(dāng)選擇兩點(diǎn)間距；在沉降觀測(cè)區(qū)內(nèi)每一測(cè)站可后視到多個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，以提高水準(zhǔn)測(cè)量的精確度；水準(zhǔn)點(diǎn)的埋深要符合二等水準(zhǔn)測(cè)量的要求(大于1.5米)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境特點(diǎn)，建立合理的水準(zhǔn)控制網(wǎng)，與基準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)，平差計(jì)算出各水準(zhǔn)點(diǎn)的高程。

2.2 固定的觀測(cè)路線的選擇

由已建立好的水準(zhǔn)控制網(wǎng)根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的沉降觀測(cè)點(diǎn)分布要求，確定沉降觀測(cè)點(diǎn)的位置。沉降觀測(cè)點(diǎn)和水準(zhǔn)控制網(wǎng)的關(guān)系建立起來(lái)后選擇適宜的觀測(cè)線路，同時(shí)在測(cè)站點(diǎn)與轉(zhuǎn)點(diǎn)位置作好標(biāo)記樁，以此來(lái)保證觀測(cè)線路的固定統(tǒng)一性。

2.3 沉降觀測(cè)

固定線路確定后根據(jù)首次觀測(cè)周期的要求，要保證首次觀測(cè)應(yīng)在觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置穩(wěn)固后及時(shí)進(jìn)行。首次觀測(cè)應(yīng)自地下基礎(chǔ)開(kāi)始，在基礎(chǔ)的縱橫軸線上(基礎(chǔ)局邊)按設(shè)計(jì)好的位置埋設(shè)沉降觀測(cè)點(diǎn)(臨時(shí)的)，待臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)穩(wěn)固好，進(jìn)行首次觀測(cè)。

首次觀測(cè)的沉降觀測(cè)點(diǎn)高程值要對(duì)以后各復(fù)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比參照，所以其施測(cè)精度要求相當(dāng)高，在施測(cè)時(shí)我們采用精密水準(zhǔn)儀。并且要求每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的高程應(yīng)由同期觀測(cè)兩次后決定。

隨著結(jié)構(gòu)不斷升高，臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)也會(huì)隨之升高我們要對(duì)每一層進(jìn)行測(cè)量直到為十0．00米，再按規(guī)定埋設(shè)永久觀測(cè)點(diǎn)(為便于觀測(cè)可將永久觀測(cè)點(diǎn)設(shè)于十500mm)。

2.4 計(jì)算檢核

為保證水準(zhǔn)測(cè)量的成果準(zhǔn)確性，做到步步有檢核。在首次測(cè)量的記錄數(shù)據(jù)和各復(fù)測(cè)階段的數(shù)值進(jìn)行計(jì)算檢核，確定結(jié)果無(wú)誤后，將數(shù)據(jù)進(jìn)行平差計(jì)算，求出各次每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的高程值，以此來(lái)確定建筑物沉降量。

2.5 統(tǒng)計(jì)表匯總

根據(jù)各觀測(cè)周期平差計(jì)算的沉降量，列統(tǒng)計(jì)表，進(jìn)行匯總。繪制各觀測(cè)點(diǎn)的下沉曲線。首先建立下沉曲線坐標(biāo)，橫坐標(biāo)為時(shí)間坐標(biāo)，縱坐標(biāo)上半部為荷載值，下半部為各沉降觀測(cè)周期的沉降量。將統(tǒng)計(jì)表中各觀測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的觀測(cè)周期所測(cè)得沉降量畫(huà)于坐標(biāo)中，并將相應(yīng)的荷載值也畫(huà)于坐標(biāo)中，連線，就得到對(duì)應(yīng)于荷載值的沉降曲線。根據(jù)沉降量統(tǒng)計(jì)表和沉降曲線圖，可預(yù)測(cè)建筑物的沉降趨勢(shì)，將建筑物的沉降情況及時(shí)反饋有關(guān)主管部門(mén)，正確地指導(dǎo)施工。特別在沉陷性較大的地基上對(duì)重要建筑物的不均勻沉降的觀測(cè)顯得更為重要。

對(duì)沉降觀測(cè)的成果分析，還可找出同一地區(qū)類(lèi)似結(jié)構(gòu)形式建筑物影響其沉降的主要因素，指導(dǎo)施工單位編好施工組織設(shè)計(jì)正確指導(dǎo)施工，同樣也為勘察設(shè)計(jì)單位提供寶貴的一手資料，設(shè)計(jì)出更完善的施工圖紙。

2.6 觀測(cè)中的注意事項(xiàng)：

嚴(yán)格按測(cè)量水準(zhǔn)線路的要求進(jìn)行測(cè)量；前后視觀測(cè)最好減小視距長(zhǎng)度或用同一把水平尺；復(fù)測(cè)過(guò)程中必須按照固定的觀測(cè)線路進(jìn)行；觀測(cè)時(shí)要應(yīng)選擇良好的觀測(cè)環(huán)境進(jìn)行觀測(cè)；觀測(cè)過(guò)程中要消除視差的影響；隨時(shí)按觀測(cè)周期進(jìn)行觀測(cè)，隨時(shí)進(jìn)行計(jì)算檢核或測(cè)站檢核；在雨季前后要進(jìn)行聯(lián)測(cè)，檢查水準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)高是否有變動(dòng)；將各次所觀測(cè)沉降情況及時(shí)反饋有關(guān)部門(mén)，當(dāng)建筑物每天(24h)連續(xù)沉降量超過(guò)1mm時(shí)應(yīng)停止施工，會(huì)同有關(guān)部門(mén)采取應(yīng)急措施。

綜上所述，沉降量觀測(cè)的方法，將直接為施工部門(mén)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，使施工隊(duì)伍在施工中有"法"可依、有"法"必依提高了施工質(zhì)量和施工進(jìn)度。沉降量觀測(cè)與施工部門(mén)的結(jié)合將大大改善人們的生活環(huán)境，提高人們的生活質(zhì)量起重要作用。

參考文獻(xiàn)

[1]趙研.房屋建筑學(xué).高等教育出版社,2002.

[2]陳永奇，吳子安，等.變形監(jiān)測(cè)分析與預(yù)報(bào)[M].北京：測(cè)繪出版社，1993.