京元大廈基坑沉降觀測方法

史宏軍

[摘要]本論文主要介紹基坑變形觀測方法、技術參數和相關觀測數據處理等內容。

[關鍵詞]變形觀測；數據采集；數據分析

[中圖分類號]C37 [文獻標識碼]A [文章編號]1672-5158（2013）06-0249-01

一、工程簡介

1.1 工程概況

本工程為京元大廈辦公樓沉降觀測，由于該工程位于市中心位置，應慎重考慮點的布設，決定設四個基準點。沉降觀測分為水平沉降觀測和豎直沉降觀測，將分別對其進行觀測和控制。

京元大廈施工基坑東半部分已基本挖到位，北部已挖至負九米處，西部挖至負三米至負六米處?；拥仄矫鏂|側為一棟五層樓房，北側為一棟五層樓房，兩棟樓房距離基坑邊線只有一米多。

1.2 作業依據

①中華人民共和國行業標準《建筑變形測量規程》（JGJ 8-97）；

②中華人民共和國行業標準《工程測量規范》（GB50026-93）；

③《國家一、二等水準測量規范》（GB90204-92）

1.3 測量技術方案

1.3.1 監控網（基準網）的布設

監控網擬布設成由4個基準點組成的一個環形的二等水準網，編號為BM1～BM4高程測量采用獨立假設高程系統。

1.3.2 沉降觀測點的布設

在各建筑物能反映變形特征的墻（柱子）上，如建筑物的四角、中點、沉降縫兩側，沿外墻每隔20米左右墻柱等處，房屋室外地坪±0.00以上布設觀測點，沉降觀測點采用墻柱式水準標石，觀測點編號采用順序編號法。

1.3.3 監控網及觀測點的觀測

1 水準點的引測

2 監控網的觀測

3 觀測點的觀測

1.3.4 沉降觀測精度的確定

沉降觀測的精度要求，取決于沉降觀測的目的。眾所周知，沉降觀測的目的，一方面通過觀測資料的積累研究和改進地基設計，另一方面是通過對觀測資料的綜合分析判斷沉降性質、建筑物是否有差異沉降，以監測建筑的安全。我們觀測的目的主要是后者，而廣大設計、施工人員最關心的也是建筑物的安全。為此，沉降觀測精度的確定應以差異沉降量的最大誤差來考慮。

1.3.5 水準測量的布設形式

本次水準測量采用閉合水準路線形式。

1.3.6 觀測次數的確定

1 監控網觀測次數的確定

2 觀測點觀測次數的確定

1.4 水準測量的檢核

為了保證水準測量成果的正確可靠，必須進行檢核。檢核的方法主要有以下幾種

1.4.1 計算檢核

在每一測段結束后或手簿每一頁之末，必須進行計算檢核。兩點的高差等于連續各段高差的代數和，也等于后視讀數之和減去前視讀數之和。如不相等，則計算中必有錯誤，應進行檢查。但這種檢核只能檢核計算工作有無錯誤，并不能檢查出測量過程中如觀測和記錄等環節所發生的錯誤。

1.4.2 測站檢核

為防止在一個測站上發生錯誤而導致所測的高差不正確，可在每個測站上對測站結果進行檢核，通常采用以下兩種方法：

①變動儀器高法式在同一個測站上用兩次不同的儀器高度，測得兩次高差以上相互比較進行檢核。即測得第一次高差后，改變儀器的高度（一般應大于10cm）重新安置，再測一次高差。兩次所得高差之差不超過容許值（例如圖根水準測量容許值為±6mm），則認為符合要求，并取其平均值作為最后結果，否則必須重測。

②雙面尺法事指儀器的高度不變，而立在前視點和后視點的水準尺分別用黑面和紅面各進行一次讀數，測得兩次高差，相互比較進行檢核。若同一水準尺紅面與黑面讀數（加常數后）之差，以及兩紅面尺高差與黑面尺高差之差，均在容許值范圍內，則取其平均值作為該測站觀測高差。否則，需要檢查原因，重新觀測。

1.4.3 成果檢核

測站檢核只能檢核一個測站的觀測數據是否存在錯誤或誤差超限，但有些誤差，例如在轉點時轉點的位置被移動，測站檢核是查不出來的。此外，由于溫度、風力、大氣折光等外界條件引起的誤差，尺子傾斜和估讀的誤差，以及水準儀本身的誤差等，雖然在一個測站上反映不很明顯，但隨著測站數的增多使誤差積累，有可能使高差總和的誤差積累過大而超過規定的限值。因此，還必須進行整個水準路線的成果檢核，以保證測量資料滿足使用要求。

1.4.4 內業觀測成果的計算與分析

核對和復查外業觀測成果與起算數據；驗算各項限差，在確認全部符合“規定”要求時方可進行計算。觀測值中的超限誤差，除在觀測過程中嚴格作業、認真檢核隨時予以排除外，在變形分析中通過檢驗將判定含有粗差的觀測值予以剔除。各期的平差計算采用統一的起算數據。平差計算采用計算機條件法嚴密平差；內業計算觀測成果計算和分析中的數字取位符合下列要求：沉降值精確到0.01mm，高程精確到0.01mm。

1.4.5 技術要求

沉降觀測點在建筑物施工過程中由我方埋設好統一制做的沉降觀測標志點，標志的埋設位置應避開如雨水管、窗臺線、暖氣片、曖水管、電氣開關等有礙設標與觀測的障礙物，埋設于±0.0（如±0.0與室外地平不一致，則按室外地平）以上約0.2m的位置。本次共布設10個沉降觀測點。沉降觀測點與工作基點、基準點構成沉降監測網，按二等水準測量的要求進行精確測量。

二、平面位移觀測

2.1 觀測點的布設

在基坑四周邊沿處做A、B、C、D、P、E、F、G、H、I、J、K、L，M、N、O共計十六個觀測點。

東側護坡壁上從F點垂直向下四米在護坡樁上打一鋼釘編號為F'；從F'再向下四點五米處打一鋼釘編號為F''。東側護坡壁上G和H兩點如F點一樣實施。

2.2 觀測方法

在基坑上口西北處做JZ2為基準點，在JZ2點架設拓普康全站儀，以遠方的高樓上的避雷針或者旗桿為零方向，分別測量A、B、C、D的角度和JZ2點至A、B、C、D各點的平距，用三角函數計算出各點至測站和零方向的垂距。再分別測量B'、C'、D'和B''、C''、D''的角度，算出平距。

在基坑上口西南處做JZ3為基準點，在JZ3點架設拓普康全站儀，以遠方的高樓上的避雷針或旗桿為零方向，分別測量J、K、L的角度和平距，用三角函數計算出各點至測站和零方向的垂距。再分別測量J'、K'、L'的角度，算出平距。

在基坑對面的高樓內七層樓梯間靠窗戶的地面上做JZ4基準點，架設拓普康全站儀，以遠方的高樓上的天線豎線為零方向，分別測量M、N、O三點的角度和平距，用三角函數計算出各點至測站和零方向的垂距，在分別測量M'、M''、N'、N''、O'、O''各點的角度，計算出各點至測站和零方向的垂距。再分別測量E、F、G、H、I五個點的角度和平距，測量F'、F''、G'、G''、H'、H''的角度，用三角函數計算出各點至測站和零方向的垂距。本次觀測計算基本完成。第二次觀測計算的數據減去第一次觀測計算的數據，就是本期的位移量。

2.3 觀測成果

從初次觀測直至基坑內建筑物出地平面結束，各個觀測點的累計位移量向甲方和監理提交報告書和時間、位移量曲線圖。如果期間有比較大的位移情況及時向甲方和監理書面報告，以免造成不必要的損失。

參考文獻

[1]張正祿，工程測量學[M]，武漢：武漢大學出版社，2002

[2]《建筑變形測量規程》（JGJ 8-2007）

[3]《國家一、二等水準測量規范》（GB90204-92）