關于大同地區沉降觀測實施方案探討

郭偉

(大同市勘察測繪院，山西大同 037006)

0 引言

近幾年隨著大同市“一軸雙城、分開發展;古今兼顧、新舊兩利”發展大規劃的陸續實施，城市面貌有了翻天覆地的變化，從過去的“低、矮、舊”到如今的“高、大、新”，一座座高樓、大橋拔地而起。由于這些高層建筑主體規模龐大、施工周期長，不可避免在建設和使用過程中會產生變形，對基礎的穩定性和地基變形情況提出更高要求，所以如何進行準確和詳細的沉降觀測對保證施工安全日益重要。沉降觀測在高層建筑施工中廣泛應用。它強調過程監控，貫穿于建筑施工的各個階段和竣工后的一定時期內，可有效避免不利因素積累，做到防患于未然。由于我市過去城市發展較為緩慢，開展沉降觀測的時間不長，資料和經驗有限，因此應對其進行深入研究。本文結合大同市中級人民法院審判法庭的實際建設情況，嚴格執行JGJ 8-2007建筑變形測量規范關于沉降觀測的各項規章制度，對觀測數據認真分析、找規律、不斷優化實施方案，為安全施工提供及時、準確的變形測量數據，對沉降觀測技術在具體施工操作過程中的應用進行了初步分析討論。

1 工程概述

大同市中級人民法院審判法庭是大同市御東新城的重要標志性建筑之一，位于恒安街以北，御河東路以西。該樓共11層，鋼筋混凝土框架結構，總高度約60 m。

2 測量目的

由于該樓規模及基礎深度較大，為了解其基礎的穩定程度，掌握施工過程中累計沉降量發展程度及不均勻沉降的趨勢，為安全施工及有關部門提供及時、準確的變形測量數據;同時通過在建筑物建成后的觀測，可以查明建筑物在運營過程中是否繼續存在沉降變化、是否達到穩定狀態做出客觀評價。

3 沉降觀測基準網及觀測點的布設

3.1 建立水準控制網

依據JGJ 8-2007建筑變形測量規范規定：建筑變形測量的高程系統宜采用國家高程系統或所在地方使用的高程系統，故本工程采用大同市地方高程系統(即渤海高程系統)，直接利用城市二等高程點(2010年施測)2個(檢察院、供水公司)作為基準點，在測區附近受沉降影響范圍以外選埋4個工作基點，編號分別為BM1，BM2，BM3，BM4，工作基點在測區周圍均勻分布。

3.2 沉降觀測點的布設

觀測點的位置和數量，應根據基礎的構造、荷重以及工程地質和水文地質的情況而定，高層建筑物應沿其周圍每隔15 m～30 m設一點，房角、縱橫墻連接處、有代表性的柱子及沉降縫的兩旁均應設置觀測點，觀測點宜設在室外地坪以上0.5 m處，本工程共布設沉降觀測點12個。沉降觀測點位布設示意圖見圖1。

圖1 沉降觀測點位布設示意圖

4 沉降觀測過程控制

本工程沉降觀測采用閉合圈法按一等水準測量要求進行，采用徠卡DNA03電子水準儀，水準尺使用3 m長的銦鋼水準尺。進行沉降觀測時，一個周期的觀測應盡量一次性短時間完成;不同周期觀測時，宜采用相同的觀測網形、觀測路線和觀測方法，并且盡量使用相同的人員、儀器和設備。由于某些建筑物構造復雜，觀測點數較多，不可能一次看完一個周期，需分段觀測。這時可以就近利用基準點或工作基點組成多組附合路線，分別平差計算。盡量簡化線路，少擺站，多線路為好。首次觀測應在基準點埋設和觀測點穩固后及時進行。觀測次數：從基礎施工時開始觀測，每加高一層觀測1次(共12次)，封頂后第一個月1次、第三個月1次、半年后1次、一年后1次(共1次)，累計觀測16次。在整個觀測過程中如發現沉降異常，將適時增加觀測次數，并且與甲方、設計、監理、施工單位會商分析原因，必要時提出補救措施。沉降量與時間關系曲線是否趨于水平是確定建筑沉降穩定的唯一標準。當最后100 d的沉降速率小于0.04 mm/d時可認為已進入穩定階段。

5 基準點和觀測點的保護

經常檢查基準點和觀測點有無變動，并防止砂漿落在觀測頭上，將觀測點按觀測平面圖相應的編上號，每次觀測后旋下觀測頭集中保管，下次觀測時再按編號旋上觀測頭，注意防止柱上槽口被雜物堵塞或被現場材料擋住，還要防止觀測頭被外力觸碰。

6 做好沉降觀測的必要條件

1)所有基準點、工作基點和建筑物上的沉降觀測點，必須固定好，并且時常檢查其穩定性;2)儀器精度要高，不可隨意更換儀器，做到同一工程同一設備;3)觀測人員要熟練掌握儀器操作流程，熟悉理論知識，且不可隨意換人，以減少人為誤差;4)觀測時氣象條件要穩定，成像要清晰，避免日出和日落時觀測;5)觀測路線、方法要一致。

7 觀測時需注意的問題

1)對于高層建筑，沉降觀測應從基礎施工時開始;2)觀測時水準尺不可隨意交換，做到尺隨人走;3)首次觀測時應連續進行兩次獨立觀測，取平均值作為沉降測量初始值;4)保持前后視距在允許范圍內，一般不應超過30 m，前后視距應盡可能相等;5)按計劃定時觀測，做到不漏測，并且盡量一次完成;6)在雨季和長時間停工前后要連測基準點，檢查工作基點和沉降觀測點的高差變化情況，分析穩定性;7)沉降觀測對時間的要求極為嚴格，每次觀測必須按時、按層進行，不得漏測，確保數據的連貫性;8)將每次所觀測沉降情況及時反饋給有關部門，當建筑物沉降量或沉降速率達到預警值時，應停止施工，會同有關部門采取應急措施。

8 成果歸檔及保存要求

完成了現場沉降觀測工作之后，要繪制好沉降觀測成果表和時間—荷載—沉降量曲線圖，并對每次觀測，認真做好記錄。將各次觀測記錄整理檢查無誤后，進行平差計算，求出每個觀測點的高程，進而統計本次沉降量和累計沉降量，確定是否異常、超限。

9 結語

本文結合大同市中級人民法院審判法庭的實際沉降觀測情況，重點探討了沉降觀測對高層建筑物施工的重要性，以及其原理、方法及測量流程的分析，可得到以下一般結論：1)做好沉降觀測是保證高層建筑物正常施工和使用安全的必要因素。2)選擇好觀測線路，盡量少轉點，以減少影響精度的不必要程序和環節。3)對于沉降觀測來說，高精密的儀器、熟練可靠的技術人員、合理的觀測步驟缺一不可。4)水準點穩定性的檢驗與分析，選擇合理的起始點，可提高精度。

［1］ 李青岳.工程測量學［M］.北京：測繪出版社，1984.

［2］ 劉 星，吳 斌.工程測量學［M］.重慶：重慶大學出版社，2004.

［3］ 胡伍生，潘慶林，黃 騰.土木工程施工測量手冊［M］.北京：人民交通出版社，2005.

［4］ 北京建筑工程學院測量教研組.普通工程測量［M］.第2版.北京：中國建筑工業出版社，1984.