高層建筑施工中沉降觀測技術應用分析

【摘 要】近年來，由于我國經濟的不斷發展，城市建設的步伐不斷加快，高層建筑逐漸進入人們的視野。高層建筑在提高城市土地利用率，滿足人們生產和生活需要方面發揮著十分重要的作用，因此，完善高層建設的施工質量，做好高層建筑施工中沉降的觀測工作是人們生命和財產安全的重要保障。本文正是以此為研究契機，旨在為今后的高層建筑施工沉降觀測工作提供理論借鑒和技術保證。

【關鍵詞】高層建筑；沉降觀測技術；應用分析

隨著我國社會的不斷進步，經濟水平的不斷提高，我國的物質文明建設程度日臻完善，特別是最近十年，我國的建筑業蓬勃發展，建筑設計施工技術水平的不斷成熟和完善。與此同時，人口的增長與土地資源短缺之間的矛盾日益激烈，在這一背景之下，高層建筑以其自身的優勢和特點作為新興的建設方式呼之欲出。為了確保高層建筑的建筑質量及使用壽命，同時為之后的勘察設計施工工作提供切實有效的建筑信息和沉降參數，構建沉降觀測的重要性是十分明顯的。我國現行的高層建筑建設規范指出：“高層建筑物、重要古建筑以及動力設備基礎、滑坡地質監測、連續生產設施基礎等建筑項目必須嚴格按照建設施工要求進行沉降觀測。尤其是在高層建筑物的施工過程中運用沉降觀測對施工過程進行實時監控，并對施工工序進行合理指導，以便能夠在建筑物在建設過程中出現的不均勻沉降問題時為施工設計部門提供切實有效的資料和信息，進而避免因土地沉降的原因給建筑物造成主體結構破壞的嚴重后果，威脅人民的生命和財產安全，造成更大的損失。

根據筆者多年來在高層建筑施工過程中關于沉降觀測方面的經驗，在這里對高層建筑施工過程中的沉降觀測工作的工作要點及技術應用進行切實有效的分析。

1 高層建筑沉降觀測的基本要素

1.1 儀器設備

一般情況下，沉降觀測工作要求的精度是非常高的，因此，要做到精確的對建筑物在不斷加荷的狀態下客觀的沉降情況進行說明，現行的國際規定測量的標準誤差應當小于變形值的1/ 10——1/20，因此要求沉降觀測應當采用高精密水準的儀器（SI或者S05級別的裝置），水準尺也應當使用不受或者受環境和溫度變化影響較小的水準尺（一般使用高精度銦合金）。在不具備銦合金水準尺的觀測情況下，使用塔尺也可以進行測量，但是要盡可能的使用標尺的第一段。

1.2 人員要求

對于觀測人員素質的基本要求：首先，必須接受過專業、系統學習和技能訓練過程，有相關的操作和觀測經驗，能夠熟練的掌握相關的儀器設備的操作程序，熟悉測量理論，針對不同的工程特點和施工情況能夠采用適當的觀測方法和觀測程序；對于實施過程中出現的突出問題能夠迅速做出處理，分析問題出現的原因，同時還要正確的運用相關的觀測理論進行平差計算，保證做到及時、迅速、精確、高質量的完成每次觀測任務。

1.3 觀測時間的要求

時間在建筑物的沉降觀測過程中發揮著十分重要的作用，其對于時間的限制是十分嚴格的。尤其是在進行首次觀測時，必須嚴格按照事先預定的時間進行，否則沉降觀測會因得不到客觀真實的原始數據，從而使得整個觀測工作不能達到比較完整的觀測意義。其它各階段的復測， 根據工程進展情況必須定時進行， 不得漏測或補測。只有這樣，才能得到比較準確的沉降情況和沉降規律。值得注意的是，相鄰的兩次觀測時間間隔叫做一個觀測周期，觀測周期的設定一般以建筑物的實際施工狀況為標準（例如建筑物升高一層為一個觀測周期），無論采取那種觀測方式都必須嚴格按照施測方案中的規定，依照觀測周期按時進行。

1.4 觀測點

為了能夠十分準確的對建筑物的沉降情況做出反映，沉降觀測點的設定便顯得十分重要，正常情況下，沉降觀測點要設置在最能夠對沉降特征做出反映的觀測位置。一般要求，在建筑物上設置的沉降觀測點縱橫向要相互對稱，同時，兩個相鄰的觀測點之間的間距應當在15m——30m之間，均勻地分布在待觀測建筑物的周圍（建筑物在設計圖紙上一般都標注觀測點的位置，在觀測點設置時，要嚴格按照圖紙標識進行）。在依照圖紙進行觀測施工的過程中還要結合施工的實際情況，要根據施工的不同階段進行實時調整，防止因施工進程的加快或變化影響沉降觀測點的觀測質量，從而使觀測點因不能完成連續觀測的任務而失去觀測的實際意義。

2 觀測程序及觀測步驟

2.1 水準控制網的建立

根據工程的特點布局、現場的實際環境條件制訂與之適應的施測方案，由建設施工單位提供施測的水準控制點(或者提供城市的精密導線點) ，同時根據工程的測量施測方案以及布網原則的相關要求建立適當的水準控制網。其具體要求如下:

第一、一般情況下，高層建筑的周圍的水準點的布置數量要保持在3個以上，水準點之間的間距要在100米之內，以確保穩定的測量效果。

第二、在施工現場內，任何觀測地點的儀器架設，其后視觀測水準點必須設立兩個以上，同時，施工及觀測現場的各個水準點要構成閉合的圖形，以便在施工和觀測過程中進行閉合檢校。

第三、各水準點的設置不能在建筑物開挖、地面沉降以及震動區的范圍之內，水準點的設置應當符合二等水準測量的基本要求，同時要根據工程自身的具體特點，建立科學合理的水準控制網體系，與基準點之間組成聯測網，并最終利用平差的方式計算出每個水準點的高程。

2.2 觀測路線的建立

觀測路線一般由場區水準控制網中的觀測點集合而成，同時按照不同的施工要求采用多種觀測路向，設置多種觀測路線。同時根據沉降觀測點的實際埋設要求或者施工方的圖紙要求的沉降觀測點分布圖依次劃分觀測路線，從而確定沉降觀測點的具體位置。在控制點與沉降觀測點之間建立比較固定的觀測路線，同時，在架設儀器站點與轉點處作好標記樁，進而保證每次觀測的路線的統一性和科學性。

2.3 沉降觀測

根據預先制定的工程施工觀測方案和確定的觀測周期。首次進行觀測應當在觀測點埋置穩固后進行。一般情況下，高層建筑物的地下結構都在一層以上，因此，首次的觀測應當從建筑物的基礎開始，在基礎為止設立臨時觀測點，待臨時觀測點穩固之后進行首次觀測。觀測時一般用N2 或N3 級的精密水準儀，每個測量點一般觀測兩次為宜。然后每施工一層就復測一次，直到工程竣工為止。

3 觀測時的注意事項

3.1 嚴格按照相關的測量規范實施沉降觀測。

3.2 用同一規格的水平尺進行前后視的觀測。

3.3 各次觀測必須按照固定的觀測路線進行。

3.4 觀測時要避免陽光直射，同時，各個觀測環境要保持基本一致。

3.5 隨時觀測， 隨時計算， 觀測時保證連續性。

3.6 將每觀測所得的沉降情況定時上報相關部門，若觀測的建筑物日沉降在1mm以上時，應立即停止施工，并同時相關部門采取相應措施。

參考文獻：

[1]李青岳.工程測量學[M].北京：測繪出版社，1983.

[2]孫常青，王月香.沉降觀測曲線的擬合和最終沉降量的確定[J].長江科學院院報，2002，19(1).

[3]何廣乾.高層建筑設計與施工[M].上海：同濟大學出版社，1992.