淺談如何對建筑物進行沉降觀測

張麗云

沉降觀測，就是對地面或建筑物基礎等在垂直方向上的位移進行觀測，在建筑物的施工、竣工驗收以及竣工后的監測等過程中，具有安全預報、科學評價及檢驗施工質量等的職能。通過現場監測數據的反饋信息，可以對施工過程等問題起到預報作用，及時做出較合理的技術決策和現場的應變決定。目前最普遍的做法是:采用精密水準儀進行閉合測量，對待監測對象上設置的變形點的高程進行周期性的觀測，相鄰兩期的高程差即為本周內的沉降量，本次測得的高程與首次測得的高程差即為累積沉降量。

1 測量執行規范

測量執行規范有:GB 50026-93工程測量規范和JGJ/T 8-97建筑變形測量規程。

2 穩定標準

沉降是否進入穩定階段，應由沉降量與時間關系曲線判定:對重點觀測和科研觀測工程，若最后三次觀測中每次沉降量均不大于 2 2倍測量中誤差，則認為已進入穩定階段。建筑物安全等級二、三級多層建筑以0.020mm/d～0.040mm/d為穩定標準，高層和一級建筑以0.01mm/d為穩定標準。特別需要指出的是，當沉降速度不小于2.0mm/d應停止施工，分析原因，采取措施。沉降速度不小于1.0mm/d應減緩加載速度并增加觀測次數。

3 沉降觀測的對象

1)地基基礎設計等級為甲級的建筑物;2)復合地基或軟弱地基上設計等級為乙級的建筑物;3)加層、擴建建筑物;4)受鄰近深基坑開挖施工影響或受地下水等環境因素變化影響的建筑物;5)需要積累建筑經驗或進行設計反分析的工程;6)創優工程。

注:若工程地基基礎設計等級明顯為丙級的建筑物(如地基條件較好的6層住宅樓等)，就不需要沉降觀測(創優工程除外);若不能確定地基基礎設計等級，或者有疑問，就請設計單位明確是否需要沉降觀測，并請書面答復或者寫入圖紙會審記錄中。

4 基準點和沉降觀測點的設置

沉降觀測是根據基準點進行的，因此要求基準點的位置在整個變形觀測期間穩定不變。為保證基準點高程的正確性和便于相互檢核，布設基準點數目應不少于 3個并構成基準網。埋設地點應保證有足夠的穩定性，設置在受壓、受震范圍以外。冰凍地區埋設深度要低于冰凍線 0.5m。為了觀測方便及提高觀測精度，基準點距觀測點不要太遠，一般應在 100m范圍內;否則，還應布設工作基準點。基準點在開工前埋設并精確測出其高程。

沉降觀測點是固定在待觀測對象上的測量標志，應牢固地與待觀測對象結合在一起，便于觀測，并盡量保證在整個觀測期間不受損壞。觀測點宜設在下列各處:1)建筑的四周角點、中部和轉角處。沿建筑物周邊每隔 10 m～20m可設一點;2)沉降縫的兩側，新建與原有建筑物連接處的兩側和伸縮縫的任一側;3)寬度大于15m的建筑物內部承重墻(柱)上，同時宜設在縱橫軸線上;4)重型設備基礎和動力基礎的四角;5)有相鄰荷載影響處;6)受震源震動影響的區域;7)基礎下有暗浜處;8)框架結構的每個柱或部分柱上;9)沿浮筏或箱形基礎的周邊和縱橫軸線上。

沉降觀測點可用角鋼預埋在墻內;如鋼結構，則可將角鋼焊接在鋼柱上;對建筑物平面部位的觀測點，可將大于φ20mm的鉚釘用 1∶2砂漿澆筑在建筑物上。而對于地面沉降觀測點，則需要在地面埋設相應的標石。在施工期間，經常會遇到沉降觀測點被毀，為此一方面可以適當地加密沉降觀測點，對重要的位置如建筑物的四角可布置雙點。另一方面觀測人員應經常注意觀測點變動情況，如有損壞及時設置新的觀測點。

5 沉降觀測的基本要求

5.1 儀器設備、人員素質的要求

沉降觀測的測量應使用精密水準儀，優先采用精密水準儀DSZ05或DS05(水準測量的環閉合差不得超過2F。其中，F為環線長度，km)，具有測微裝置的，最低使用DS1水準儀，水準尺也應使用受環境及溫差變化影響小的高精度銦合金水準尺。在不具備銦合金水準尺的情況下，使用一般塔尺盡量使用第一段標尺。

承擔沉降觀測的單位應具有相應主管部門批準的資質，測量人員應接受專業學習及技能培訓，熟練掌握儀器的操作規程，熟悉測量理論，能針對不同工程特點、具體情況采用不同的觀測方法及觀測程序，對實施過程中出現的問題能分析原因并正確運用誤差理論進行平差計算，按時、快速、精確地完成每次觀測任務，并具有主管部門頒發的上崗證(特別注意:在觀測過程中，操作人員要相互配合，工作協調一致，認真仔細，做到步步有校核)。

5.2 沉降觀測自始至終要遵循“五定”原則

“五定”即沉降觀測依據的基準點、工作基點和被觀測物的沉降觀測點，點位要穩定;所用儀器、設備要穩定;觀測人員要穩定;觀測時的環境條件基本一致;觀測路線、鏡位、程序和方法要固定。以上措施在客觀上可盡量減少觀測誤差的不定性，使所測的結果具有統一的趨向性，保證各次復測結果與首次觀測的結果可比性更一致，使所觀測的沉降量更真實。

5.3 施測要求

1)初測。建(構)筑物的沉降觀測對時間有嚴格的限制條件，特別是首次觀測必須按時進行，否則整個觀測得不到完整的觀測意義。初測應增加觀測量，以提高初始值的可靠性。

2)施工階段的沉降觀測。應依據施測方案隨施工進度及時進行。重要建筑，可在基礎完工或地下室砌完后開始觀測。大型、高層建筑，可在基礎墊層或基礎底部完成后開始觀測。觀測次數與時間應視地基與加荷情況而定。民用建筑可每加高 1層 ～2層觀測一次;工業建筑可按不同施工階段(如回填基坑、安裝柱子和屋架、砌筑墻體和設備安裝等)分別進行觀測。如建筑物均勻增高，應至少在每增加荷載的 25%時各測一次。施工過程中如暫時停工，在停工時及重新開工時應各觀測一次。停工期間，可每隔2個月～3個月觀測一次。封頂后 1個月～2個月觀測一次，竣工后觀測周期，根據建筑物的穩定情況確定。各個階段的復測必須定時進行，不得漏測或補測，只有這樣才能得到準確的沉降情況或規律。

3)建筑物使用階段的觀測。觀測次數應視地基土類型和沉降速度大小而定。一般在第一年觀測 3次～4次，第二年 2次～3次，第三年后每年一次，直至穩定為止。觀測的期限一般規定如下:砂土地基 2年，膨脹土地基 3年，粘土地基 5年，軟土地基10年。若沉降速度小于0.01 mm/d，根據沉降曲線分析，認為已經穩定，可以停止觀測。

對于荷載突然增加，基礎四周大量積水，長時間連續降水等情況，均應及時增加觀測次數，當建筑物突然發生大量沉降，不均勻沉降或嚴重裂縫時，應立即逐日或 2 d～3 d一次的連續觀測。

6 沉降觀測的成果整理

沉降觀測應在每次觀測時詳細記錄建筑物的荷重情況、施工進度、氣象進度、氣象情況及注明日期，在現場及時檢查記錄中的數據和計算是否準確，精度是否合格。根據水準點的高程和改正后的高差計算出各觀測點的高程。用各觀測點本次觀測所得高程減去上次觀測測得的高程，其差值即為該觀測點本次沉降量S;每次沉降量累計沉降量 ∑S。

其中平均沉降速度是發現及分析異常沉降變形的重要指標。

沉降觀測結束，應提供下列有關資料:1)沉降觀測點位布置圖。2)沉降觀測成果匯總表。3)荷載、時間、沉降量關系曲線圖。4)沉降變形分析報告。

沉降觀測結束，須對全部資料進行加工、分析，以研究沉降變形的規律和特征，并提交沉降變形分析報告。對沉降觀測點的變形分析應符合下列規定:相鄰兩觀測周期，相同觀測點有無顯著變化;應結合荷載、氣象和地質等外界相關因素綜合考慮，進行幾何和物理分析。分析后的數據經闡述后才能成為實用的信息。

值得指出的是，由于一般建筑對均勻沉降不敏感，只要沉降均勻，即使沉降量稍大一些，對建筑物的結構也不會有多大破環。但發生不均勻沉降、沉降量異常或變形速度突增等情況時，需引起注意，提交變形異常分析報告，以便及時采取應變措施。另外，建筑物的沉降量一般應隨荷重的加大及時間的延長而增加，但有時也會出現回升現象，這時要具體分析回升的原因。

除提供以上有關資料外，若工程需要，還需要提交沉降等值線圖(表示沉降在空間分布的情況)和沉降曲線展開圖(圖中可看出各觀測點及建筑物的沉降大小、影響范圍)。

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