淺析高層建筑施工沉降觀測的技術方法

摘要: 如今社會經濟飛速發展，社會本身亦不斷進步，隨之而來的物質文明的極大提高和建筑設計、建筑施工技術水平的逐漸成熟完善；為確保高層建構筑的能使用到正常年限以及保證建筑物使用的安全性，而且也為了在今后的勘察和設計工作中能利用到最為可靠有效地第一手資料和得到與勘察設計有關的建筑沉降參數，在進行高層建筑設計過程中加強對高層建筑的沉降觀測變得越來越重要，沉降觀測已成為了高層建筑不可或缺的一項工程。

關鍵詞: 高層建筑 建筑施工 沉降觀測

中圖分類號：TU196文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X(2012)03(c)-0000-00

現代經濟社會飛速發展的同時，隨著土地資源逐漸減少和人口總量的不斷增長之間矛盾的日益突出，高層乃至超高層建筑物不斷增多。近年來，在我國建筑業飛速發展的同時，高層建筑物亦越來越多，樓層不斷增高、荷重不斷增大增強，建筑物的沉降量也必然會不斷地增加。為了能夠方便的全面的了解到建筑所在場地的土質情況，建筑工作者可以在高層建筑施工的各個階段都運用沉降觀測技術在整個過程實施沉降觀測，為了保障所有的建筑物在整個使用過程中都能發揮其最大的使用功能，對建筑物的沉降觀測顯得十分必要、十分重要。

1 高層建筑施工中沉降觀測的必要性

現今社會上，我國的高層建筑的數量逐年增加尤其是在大型商業建筑、辦公寫字樓以及大部分的居民區的建設過程中普遍的運用到了基于沉降觀測技術的高層建筑的建筑形式。在大部分的高層建筑進行建筑施工的過程中，沉降觀測技術的應用又是其中最為重要和十分必要的，沉降觀測技術的正確使用不僅關系到設計的高層建筑在建成之后的使用過程中的使用安全和安全穩定，更為重要的是他也是工程地質測量的重要項目之一，這不得不引起工程項目參與各方的高度重視。

在進行高層建筑的過程中，普遍使用沉降觀測技術，并不斷加強對高層建筑的各個階段的沉降觀測技術的使用，高效及時的沉降觀測不僅能為今后的建筑工程項目的工作人員提供準確有效可靠地技術指數和相關參數，而且能為設計部門提供詳盡的地質資料，大富縮減以后的建筑工程項目施工過程中所可能發生的建筑主體結構損壞甚至于破壞或者出現裂縫等質量問題的可能性，使得建筑項目的安全性與使用年限符合國家相關檢驗標準。

為能保證高層建筑物結構的安全，確保建筑物的正常使用，在高層建筑施建進行具體的建設過程中增強對高層建筑建設各個階段的沉降觀測是非常非常重要的，應引起高層建筑的設計者的高度重視。所以，在高層建筑施工中，一定要對各項沉降參數進行周密的觀測，并且還要通過專業技術人員對各項觀測數據進行嚴密的分析和研究，最終得出項目所在地的高層建筑發生沉降的原因，針對于各種可能原因及時制定恰當的控制措施，從而從建筑物的整體的高端提升整個建筑工程項目的施工建設質量和在今后的使用過程中高層建筑的使用安全性和穩定性。

2 高層建筑物的沉降原因分析

通過建筑設計師和對高層建筑的施工過程的工作人員在不斷地實踐過程中對高層建筑的沉降觀測以及對沉降觀測數據的分析的結果的研究和分析，高層建筑可能在使用過程中發生的不均勻沉降的成因是多方面并且是十分復雜的；這既有來自外部的影響，也有其內在的原因；既可能是一種因素所致，也有可能是由于許多的原因共同作用產生的效果。總而言之，導致高層建筑在使用過程中發生不均勻沉降的影響因素大體可以分為設計、勘察、施工、規劃、使用、自然災害等不同方面的因素。

2.1 對具體地基的處理不當

第一，對軟硬差異很大的地基上沒有進行地基差別化處理，均以天然地基的標準來衡量，造成建成后的建筑物由于地基本身的差別而產生不均勻沉降。第二，并非所有的建筑地基的地基土都是單一質地的勻質地基，然而設計者在設計時沒有考慮到這一點單純的對其作了簡化假定， 過于理想化，主要表現在壓縮模量、密實度等方面，這必然使得計算與實際存在很大的誤差。第三，由于地基的差別很多的地基的基巖可能會產生嚴重傾斜，在這種地基上建設的建筑物的基底下的壓縮層很可能是一邊較薄，而其他地方的地層卻很厚，導致由于建筑場地的地基土的相對壓縮量相差很大，在此地建設成的高層建筑物就極容易產生不均勻沉降。

2.2 施工過程出現問題

由于施工過程出現問題而導致基礎沉降的事故也很多，施工過程中出現的問題很多很復雜，但總體分類而言可以分為施工方案不符合相關規程、施工質量低劣、樁頭處理欠妥、施工記錄造假、配套設施影響、相鄰基坑影響、對地基上保護不力以及未及時采取補救措施等各種問題。

2.3 建筑場地選址失誤

建筑場地要選在安全的環境之中，應盡量避開斷裂帶、疏松的土坡邊緣、陳舊的河道和極有可能塌方、滑坡等危險地段。建筑場地選擇錯誤必將潛伏著嚴重的未知危險。

2.4 不恰當的建筑規劃

規劃部門對于軟土地區進行建筑用地的批準許可時，建筑物與其他建筑間的距離過短，導致在相鄰基礎的地基情況下由于天然地基土的附加的引力會相互疊加到一起，容易引起高層建筑由于地心引力的差別導致地基松動產生高層建筑傾斜主要是彼此之間的傾斜尤為嚴重或者在鄰近的幾個的高層建筑在進行樁基施工時，地基土形成相對較大的擾動，導致建筑承載力嚴重不足。

2.5 高層建筑的基礎方案設計錯誤

當高層建筑設計者同時設計高層建筑時對同一棟高層建筑卻使用多種不同的基礎形式時，對于兩兩之間的相互關系的處理的欠妥，導致地基土所承受的附加壓力嚴重不均勻，高層建筑基礎剛度變化相對較大，在這種特殊的情況下高層建筑就極容易造成高層建筑在使用過程中產生不均勻沉降，從而致使高層建筑的主體結構遭到不同程度的破損。

3 高層建筑的沉降觀測的基本要求及步驟

3.1 高層建筑的沉降觀測的基本要求

（1）儀器設備和人員素質。參與人員必須接受專業學習及技能培訓，并且要求參與人員對于經常使用的儀器的操作規程要能熟練的掌握和使用。

（2）觀測時間。對建筑物的沉降觀測時間有嚴格的限制條件，并且在高層建筑施工的整個階段都要求進行的定期的沉降觀測，進一步更新數據。

（3）觀測點和基準點。沉降觀測點應盡量埋設在便于觀測和測量的地方。一般說來，高層建筑的設計圖紙上要求明確表明沉降觀測點和基準點的位置。

（4）沉降觀測過程遵循的原則。沉降觀測過程中要遵循的主要原則即為“五定”原則，即通常所說的“沉降觀測布設的基準點、工作基點和統一布設的沉降觀測點，要求點位必須穩定且便于觀測；所使用的儀器、設備都要工作正常、使用起來要穩定.

（5）施測過程。熟悉和正確的使用和操作儀器及設備。而且在整個觀測過程中，操作人員一定要注意團隊之間的相互配合，人員之間相互協調一致，認真仔細，做到每一步都進行校核。

（6）觀測精度。對于觀測精度，不同的建筑物有不同的要求，這要因物而定。但是總的來說如果對于建筑物沒有什么特殊的要求，一般地，在按照設計圖紙所進行的高層建筑物施工過程中，通常使用普遍采用的二等水準測量的沉降觀測方法。

（7）觀測成果整理及相關計算。對于原始數據，一定確保其原汁原味、真實可靠，對于觀測成果的整理和計算，應該要符合具體施工測量規范的要求，要有正確的依據，做到嚴謹有序，并且每一步都做好校核，計算結果必須符合有效性原則，并且有效性原則應該要始終貫徹于整個成果整理及計算過程中。

3.2 高層建筑的沉降觀測的實施步驟

高層建筑的沉降觀測的實施步驟可簡單的氛圍一下五個方面：（1）建立水準控制網。（2）建立固定的觀測路線。（3）沉降觀測。（4）記錄整理和計算。（5）統計表匯總。

4 高層建筑物的沉降觀測的質量控制

(1)布設沉降觀測點。進行沉降觀測點的布設時，要根據建筑物地基沉降特征并且結合實際地質情況及建筑結構特點來確定具體的沉降觀測點。

(2)布設基準點。統一布設的沉降觀測點或者基準點所形成的觀測網絡以及一體化要求所形成的沉降觀測監測方法更應該要能夠體現沉降觀測的整體效果以及有利于整體沉降觀測的分析。第一、盡量在施工變形影響區域之外選設基準點，盡量避開松軟地層和滑坡區，避開地下各種管道設施。為方便觀測和保存基準點宜選設在位置固定的地方。第二、提前進行基準點的埋設，最好在沉降觀測前一個月進行埋設。第三、保護好基準點及周圍的保護標志，盡量避免碰撞。第四、所有的統一布設的觀測點和基準點點位都應該要注意盡量避開障礙物，便于進行初次和定期的觀測和長久保存。

(3)對建設好的高層建筑的進行定期沉降觀測。在工作人員布設好高層建筑的沉降觀測點和基準點之后，應按照先前制訂好的觀測方案和觀測周期實施沉降觀測。對每一點的初期觀測，最好進行兩次觀測，以確保初期數據的準確性；務必做到認真細致的進行每一次的觀測和及時記錄觀測數據，并且要求每個觀測點的高程數據應由兩次觀測后的平均值來確定。

5 結語

通過前面的分析，總結出如下結論，按照高層建筑設計者設計好的高層建筑圖紙所進行的高層建筑的施工過程以及整個階段進行定期的沉降觀測是一個非常重要且不可或缺的地質勘探項目。同時在今后的沉降觀測技術應用中，觀測人員不僅要增強技術分析和創新，而且還要及時了解掌握新型儀器設備的操作技巧，才能更好更快的開展相關觀測工作，及時為高層建筑施工提供更加科學、可靠的沉降參數。總體來說，對高層建筑進行全面、系統、長期的沉降觀測，并且及時掌握其沉降規律，從中發現異常，及時準確的分析沉降原因，并采取相應補救措施，這對保證樁基高層建筑物在施工期間和投入運營后的安全，具有至關重要的意義。

參考文獻

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