關于馨瑞家園高層沉降觀測技術方案的探討

董擁梅

(山西宏廈建筑工程有限公司，山西陽泉 045008)

隨著我國市場經濟發展速度加快，建筑業也隨之迅速發展，高層建筑越來越多。因此高層建筑的沉降觀測也成為一項重要的工作，也是技術資料中不可缺少的內容，它不僅關系到建筑質量，更關系到建筑安全。因此對高層沉降觀測的技術質量方案進行分析研究總結顯得更為重要。現就馨瑞家園高層沉降觀測遇到的技術質量問題進行深入分析與總結。

1 工程概況

馨瑞家園屬集團公司自行開發的房地產住宅小區，本小區為六棟住宅樓及兩個地下車庫。分為地下2層，地上32層，建筑物高度達98 m，建筑抗震烈度為7度。建筑初期建設單位委托具有相應測量資質的測量單位進行沉降觀測方案設計、實施、成果分析。以下針對整個測量方案選擇及實施過程存在的技術問題，進行分析研究并提出了處理辦法。

2 馨瑞家園沉降觀測方案及技術問題分析

2．1 方案選擇

2．1．1 儀器設備的選擇

根據沉降觀測精度要求:在施工過程中，通過對建筑物不斷加荷作用下的沉降進行觀測，會發生不同程度的沉降量，沉降觀測的誤差應小于變形值的1/10～1/20，選擇使用精密水準儀選擇S1級，水準尺使用高精度銦合金水準尺。

2．1．2 人員素質的要求

選擇了具有三年以上操作經驗的院校畢業生，司儀操作人員及配合測量操作人員必須能夠熟練地掌握測量基本知識，精準地使用測量儀器，準確地對中測點，司儀人員及內業人員對測量過程中出現的各種測量誤差能夠運用測量理論的平差方法進行計算及分析原因，最后能形成完整的測量成果分析報告。

2．1．3 觀測時間的要求

本建筑物為地下2層，地上32層，根據規范要求，確定從基礎開始，每加荷兩層觀測一次;另外為了更詳細地體現基礎澆筑、回填土等加荷沉降量，均應進行觀測;并且在每年復工后進行觀測;遇到較大的自然災害后必須進行觀測。

2．1．4 觀測點的要求

根據建筑外形特點，本建筑物外形基本規則，在建筑物的凹凸角部位設置觀測點，間距20 m～30 m范圍內。其他點位按平均內插的原則，使在墻內觀測點均勻地分布在建筑物周圍。基礎也要埋置相應的(臨時)點位，埋設的沉降觀測點必須考慮到不能因裝修裝飾施工而破壞或遮蔽測點，永久觀測點設置在±0．000以上500 mm處。一般設置在外墻勒腳處，埋的部分大于露在墻外部分的5倍～7倍，以保證觀測點的穩定性。

2．1．5 觀測精度的要求

1)儀器、設備必須是經有資質的計量檢測單位檢測有效期內，觀測的操作方法與觀測程序必須要符合相關測量規程。連續使用3個月～6個月時，需重新對所用儀器、設備進行檢校。

2)根據建筑沉降觀測精度的要求，采用二等水準測量的觀測方法就能滿足。精度指標要求見表1。

2．2 方案實施

2．2．1 建立水準控制網

為了防止丟失或點位下沉等，在建筑物周圍布置了4個水準點，水準點必須按照二等水準點要求設置，避開建筑物開挖、地面沉降和震動區域，水準點的埋深大于1．5 m，間距不大于100 m，水準控制點必須形成閉合圖環，每個水準點至少后視到2個水準點，便于檢校。

表1 精度指標要求

2．2．2 觀測路線的確定

建立水準控制網后，用固定的觀測線路將水準控制點及已布置測點聯系起來，每次觀測都按照同一路線進行，若非控制點及測點動搖，不得隨意改變觀測線路;若因控制點及測點動搖時，必須將新的點位成果進行修正后方可使用。儀器站點與轉點必須選擇在堅實、可靠變形影響較小、穩定的地方，標記清晰牢固。勘察規劃，確定安置儀器的位置，選定若干較穩定的沉降觀測點或其他固定點作為臨時水準點(轉點)，高差誤差均小于1．0 mm，并與永久水準點組成環路，以后每次都按固定的線路觀測。在測定臨時水準點高程的同時應校核其他沉降觀測點。

2．2．3 觀測實施

根據編制的工程沉降觀測方案及確定的觀測時間周期，嚴格按照方案實施，每加荷兩層觀測一次，直至竣工。另外臨近建筑物修建了車庫和兩棟多層，當基礎附近地面荷重突然增加或周圍大量挖土方時，均進行了觀測，使得觀測數據較為全面準確。竣工后的觀測周期，根據建筑物的沉降量穩定情況確定觀測周期。

2．3 成果分析

由于影響沉降的各因素很多，而且它們之間是交互影響的，以下是對圖1所示的各種常見的不合理現象進行分析。

2．3．1 首次觀測回升現象

這種現象是因為第一次觀測精度偏低且初始沉降量很小，因而受誤差影響比較明顯的緣故。

處理方法:首先堅持“五定”原則進行觀測;根據觀測成果分析，當曲線回升小于5 mm時，則根據相關的現場荷載試驗曲線P—s曲線(如圖2所示)，當荷載小于其臨界荷載(Pcr)時，P—s之間呈直線關系，因此，當出現這種情況時，在前后兩次觀測間采用直線內插值作為該點實際沉降量，從而確定新的首次沉降量。當曲線回升值不小于5 mm時，應將第一次觀測成果作廢，而采取第二次觀測成果作為初測成果。

2．3．2 觀測值異常現象

這種現象是指前幾次觀測值連續回升后又呈下降趨勢或自某次后沉降量漸漸回升的現象，造成的原因應該是水準控制點動搖或因地質原因連續下沉，且沉降量大于觀測點初始沉降量所致。

處理方法:在每次觀測前必須檢查水準點是否穩定，若不穩定時必須更換水準點，且更換水準點時，進行聯系測量必須經過測量平差，計算出動搖水準控制點的下沉量并修正到以后各次觀測點的沉降量上。

2．3．3 觀測值中間突變現象

這種情況一般是由于建筑物上的觀測點被觸動或發生動搖造成的。

處理方法:

1)首先確定沉降觀測點是否被動搖;

2)若確定該點被動搖，則該點本次沉降觀測值作廢;若動過后點位仍然牢固則可繼續使用;

3)新測點觀測值沉降量的確定，必須使用測量平差的方法，取結構形式和所受荷載及地質條件相似的相鄰點的累積沉降量進行修正，若選取點位合適，會對以后的成果分析起到很好的效果。

2．3．4 曲線波動起伏或呈階梯狀

一般情況下這種現象中的波動值都比較偏小，經過測量分析若波動變化值較小時，則確定是一種比較正常的現象，因為建筑物到后期，沉降量變得極其微小，測量誤差對其影響較大，從而出現了波動起伏的沉降值。

處理辦法:加強測量人員的素質培養，提高測量儀器精度，盡量減小測量誤差，波動值較小且在一水平線附近動蕩時，可視將該曲線擬合為水平線，可直接用于觀測成果分析。

3 結語

通過進行馨瑞家園沉降觀測方案的設計及技術問題的探討、分析及處理，更加認識到沉降觀測是高層建筑物在施工乃至使用過程中非常重要的工作，加強高層沉降觀測方案的選擇，從技術質量角度出發提前預防各種不利因素可能產生的問題，會大大提高沉降觀測的精度，避免一些問題的出現。因此，我們在工程施工前、工程施工中、施工后必須加強施工測量工作中沉降觀測的技術質量控制，總結先進的沉降觀測方法及問題預防措施，便于更好地服務于今后的高層沉降觀測工作。