建筑工程沉降觀測方法探究

【摘 要】隨著我國工業(yè)與民用建筑企業(yè)的發(fā)展，各種大型、復(fù)雜的建筑工程日益增多，工程建筑物的興建，徹底的改變了地面原有的面貌，并且對于建筑物的地基施加了更多的壓力，這就勢必會造成地基及周圍地層的變形。為了能夠保證建筑物的正常使用和在其全壽命周期內(nèi)的安全穩(wěn)定性，建筑工程沉降觀測已經(jīng)顯得愈加重要，其方法也隨著社會的進(jìn)步而逐漸的走向成熟。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；沉降觀測；基準(zhǔn)點

建筑工程的沉降，尤其是不均勻的沉降，會導(dǎo)致建筑物的傾斜、裂縫，嚴(yán)重的會造成建筑物的倒塌，因此，建筑工程沉降觀測是建筑施工過程中的一項重要的變形測量工作。建筑工程沉降觀測工作可以參照國家及建筑行業(yè)的有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，但是建筑工程沉降觀測方法與有關(guān)行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的國家一、二等精密水準(zhǔn)測量方法之間存在著一定的差異。在實際建筑工程沉降觀測過程中，會出現(xiàn)一些相應(yīng)的問題，本文根據(jù)建筑工程沉降觀測相關(guān)的實際內(nèi)容，結(jié)合國家及行業(yè)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，對建筑工程沉降觀測的方法進(jìn)行分析研究。

1 基準(zhǔn)點和沉降觀測點的布設(shè)

1.1 基準(zhǔn)點的布設(shè)

建筑工程沉降觀測的有效期限一般情況下都是比較長的，沉降觀測的期限有10年、20年，甚至更久，所以，基準(zhǔn)點的長久穩(wěn)固是十分重要的。但是，在實際工作當(dāng)中，建筑工程為了適當(dāng)?shù)臏p小因水準(zhǔn)觀測路線過長，導(dǎo)致出現(xiàn)的觀測誤差，建筑工程沉降觀測所用的基準(zhǔn)點一般都是設(shè)置在距離工地比較近的建筑外墻上，并采用高程系統(tǒng)。在這樣的一種設(shè)置上，如果時間過長，就會由于大規(guī)模的城區(qū)改造、建筑拆遷等情況，導(dǎo)致基準(zhǔn)點被破壞。一旦基準(zhǔn)點被破壞掉，觀測工作就必須停止作業(yè)。所以，國家的有關(guān)規(guī)范并沒有明確沉降觀測所用的基準(zhǔn)點就必須是國家水準(zhǔn)點的規(guī)定，從上述情況來看，為了能夠保證建筑工程沉降觀測工作的順利進(jìn)行，設(shè)置在距離工地比較近的基準(zhǔn)點只能作為工作基點，并且要與距離城市較近的國家水準(zhǔn)點進(jìn)行聯(lián)測，從而得到建筑工程沉降觀測點在國家統(tǒng)一的高程系統(tǒng)中的高度值。綜上所訴，就是為了能夠保證即使工作基點和聯(lián)測基點都被破壞，也能夠用市內(nèi)國家統(tǒng)一高程系統(tǒng)中的基點進(jìn)行恢復(fù)，使觀測工作始終保持正常狀態(tài)。

1.2 沉降點的布設(shè)

根據(jù)國家的相關(guān)規(guī)定和行業(yè)規(guī)范，建筑工程沉降觀測點的布設(shè)必須結(jié)合施工地點的地質(zhì)情況和需要進(jìn)行建筑的建筑物結(jié)構(gòu)特點，以能夠全面的反映出建筑物地基變形特征來確定。

沉降點的布設(shè)應(yīng)該從以下幾個設(shè)置層面考慮：從建筑設(shè)計中的平面設(shè)置考慮，沉降觀測點一般應(yīng)該布設(shè)在建筑物的四角、大轉(zhuǎn)角、沿外墻每10m—15m處或者是每隔2—3根立柱的柱基上。從建筑設(shè)計中的縱向設(shè)置考慮，沉降觀測點一般應(yīng)該布設(shè)在主體的±0.00以上0.5m左右的外墻上，這樣進(jìn)行觀測比較方便。但是針對我國當(dāng)前的建筑工程，這樣的布設(shè)會經(jīng)常遇到問題，嚴(yán)重的時候會導(dǎo)致觀測工作不能進(jìn)行。

2 沉降觀測的實施

2.1 儀器測站的設(shè)置

我國一、二等精密水準(zhǔn)測量的規(guī)范要求在設(shè)置儀器時，前后視距差對于一等不能超過0.5m，對于二等不能超過0.1m。但是，在實際觀測過程中，對一棟建筑物的各個沉降點進(jìn)行觀測時，在視線長度要求的范圍內(nèi)，往往一個測站上同時可以觀測到多個沉降點，如果在一個測站上同時完成多個沉降點的觀測，前后視距差必然會超限。

如果嚴(yán)格的按照前后視距差的要求進(jìn)行觀測，就必須在相鄰的兩個沉降點之間進(jìn)行儀器測站的設(shè)置：一方面，測站設(shè)置越多，觀測誤差產(chǎn)生的機會也就越大，這樣就會造成因過分的強調(diào)前后視距差相當(dāng)，使觀測精度價降低以及工作效率下降的問題出現(xiàn)；另一方面，在行業(yè)規(guī)范中限制前后視覺差的目的，主要是為了減小因水準(zhǔn)儀在i角而引起的水準(zhǔn)讀書誤差，但是，一般情況下，在沉降觀測之前，水準(zhǔn)儀的i角已經(jīng)都進(jìn)行了嚴(yán)格的校正，因此，前后視覺差即使相對較大，也不會因i角而產(chǎn)生水準(zhǔn)尺讀數(shù)出現(xiàn)明顯的誤差。

2.2 觀測的操作程序

我國一、二等精密水準(zhǔn)測量的規(guī)范要求在一個測站上的觀測程序：對奇站——后尺（上絲、下絲、中絲）、前尺（上絲、下絲、中絲）、前尺（輔助中絲）、后尺（輔助中絲）；對偶站——前尺（上絲、下絲、中絲）、后尺（上絲、下絲、中絲）、后尺（輔助中絲）、前尺（輔助中絲）。在每個測站上觀測8個數(shù)據(jù)，然后利用這8個觀測的數(shù)據(jù)，計算出10個數(shù)據(jù)，最后用這10個數(shù)據(jù)求得基輔平均高差。

這種觀測程序?qū)τ谖覈弧⒍乳L水準(zhǔn)路線的測量非常的重要，這種測量可以盡可能的減少與觀測時間的長短成正比例的誤差。對于建筑工程沉降觀測，工作點距離建筑物上的沉降觀測點比較近，與觀測時間的長短有關(guān)的誤差可以忽略不計。此外，水準(zhǔn)尺上絲、下絲觀測的目的是為了能夠計算視距，所以，對建筑工程的沉降觀測，要在不低于建筑物觀測精度的前提下，在每個測站上進(jìn)行觀測程序的簡化，即后尺（基本中絲）、后尺（輔助中絲）、前尺（基本中絲）、前尺（輔助中絲）。

2.3 數(shù)據(jù)的處理方法

按照國家一、二等精密水準(zhǔn)測量的行業(yè)規(guī)范要求，在一般情況下測量線路的布置都布設(shè)成為閉合的線路，并在布設(shè)中計算出線路閉合差，這樣做的目的主要是為了檢查測量數(shù)據(jù)中是否存在錯誤。此外，如果在布設(shè)中計算出的線路閉合差不超限，那么還要將其反號后，按與側(cè)段的長度成正比例的分配到線路中（對每一側(cè)段的高差進(jìn)行修正）。

建筑工程沉降觀測具有著特殊性，除了第一次測量外，往后的測量都是在進(jìn)行著重復(fù)性的工作，由于每次都要重新測量一遍，因此，有效的避免了因測量次數(shù)的增多而導(dǎo)致的誤差積累，而且從同一點測量，對高差值進(jìn)行多次的比較，能夠得知測量中是否存在大的錯誤，這樣來看，將沉降觀測線路布設(shè)成閉合線路的意義就不是很明顯。另外，沉降點基本上都不會出現(xiàn)上升的現(xiàn)象（會出項上升的都是極個別的情況，暫且不提），即沉降點的高程值總是等于或者小于前一次的高程值，如果按照行業(yè)規(guī)范的要求，將沉降觀測線路布設(shè)成閉合線路的狀態(tài)，有可能扭曲沉降點的高程值，使得在沉降點還未下降，就出現(xiàn)沉降點上升的不合理現(xiàn)象。由此可見，建筑工程沉降觀測完全可以不采用閉合線路，數(shù)據(jù)處理也不需要進(jìn)行閉合差分配。

3 觀測周期的安排

建筑工程的沉降觀測周期主要是依據(jù)沉降速率的大小而安排的，能夠影響建筑工程沉降速率的主要因素就是荷載，荷載在建筑工程封頂前和封頂后有著不同的荷載量。

3.1 工程封頂前的周期

《建筑變形測量規(guī)程》規(guī)定：民用建筑可以每增高1—5層進(jìn)行一次觀測，由于建筑工程在主體封頂前的施工階段，其荷載量增加的速度呈直線上升趨勢，所以，沉降量也相對較大，因此，建議有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定每加高1層就要觀測一次，這樣能夠及時的掌握沉降量與荷載的關(guān)系，并且能盡早的發(fā)現(xiàn)不合理的沉降，在沉降異常過程中及時的進(jìn)行解決。

3.2 工程封頂后的周期

建筑工程在主體封頂后直至工程結(jié)束，這個期間稱為裝修期，有關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對這以期間的觀測周期沒有做出明確的相關(guān)規(guī)定。由于沉降總是滯后于加載，因此建筑工程封頂后的裝修期間內(nèi)，偶爾會出現(xiàn)比封頂前更大的沉降量，同時，在裝修期間內(nèi)，建筑工程也會因設(shè)備、墻體、地板等增加一定的荷載，對此，整個期間的觀測周期應(yīng)該根據(jù)前一個觀測周期測算而得出的日平均沉降值來那排。如圖所示：

4 總結(jié)：

與國家一、二等精密水準(zhǔn)測量方法相比較，建筑工程沉降觀測的方法的確有自身的特點，本文主要是針對建筑工程沉降觀測點的布設(shè)、沉降觀測的實施和觀測周期的安排等幾個方面，根據(jù)建筑工程沉降觀測的實際內(nèi)容，對其進(jìn)行進(jìn)一步的深入分析和了解，有助于建筑工程沉降觀測的更好開展。

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