吳志剛
(上海市測繪院,上海 200063)
隨著社會經濟的發展,工程建設進程的加快,城市建設中對工程施工、管理技術的要求不斷提高,使得沉降監測工作的重要性也越來越顯著。工程建(構)筑物或周邊環境在施工和運營期間,由于受多種主觀和客觀因素的影響,會產生沉降,沉降如果超過了一定限度,就會影響到建筑物的安全,給社會和人民生活帶來巨大的損失。為了科學、準確、及時地測量、分析和預報工程及工程建筑物沉降狀況,實現信息化的施工和管理,就需要對相關建(構)筑物或環境進行沉降監測測量。與此同時,建筑物、基坑等由于沉降而坍塌的例子不勝枚舉,直接影響國家和人民的生命財產安全,因此,確保沉降監測成果質量具有十分嚴肅和重大的現實意義。
從技術角度來看,影響沉降監測成果的因素很多,本文依據國家相關標準規范及技術要求,結合工作實踐,通過分析、歸納沉降監測測量的技術特點和要求,從成果質量檢查和驗收角度出發,探討了沉降監測成果質量檢查方法。
目前,雖然國家相關的檢驗技術標準對檢查的內容有一些描述,但往往不夠詳盡,可操作性不強,檢查的內容也不夠全面,使得大家在檢查沉降監測成果時評判的方法標準和內容不統一,甚至在檢查過程中出現“抓小放大”的現象,以至于無法對成果質量作出客觀公正的評價。
根據GB/T 24356-2009測繪成果質量檢查與驗收及其他相關的標準規范,沉降監測成果質量檢查的元素見表1。

表1 沉降監測成果質量檢查元素
數據質量檢查的元素包括數學精度、觀測質量和計算分析三個質量子元素。
2.2.1 數學精度
基準網是沉降觀測的起算基準,網精度的好壞直接影響監測過程中監測點的精度,如果基準網由于種種原因存在問題,勢必影響監測工作的順利開展。在實際質量檢查中,可以根據基準網聯測觀測記錄及計算資料,統計基準網的精度,一般來說,沉降監測網是以測站高差中誤差作為基本精度指標的,同時也有往返較差、附合差、閉合差等指標,檢查這些指標是否滿足技術設計或規范要求。另外,沉降監測的高程系統可以采用國家高程系統或地方高程系統,當觀測條件存在困難時也可采用獨立系統,但必須在技術設計書和技術報告書中明確說明,這主要是為了便于沉降監測成果的使用和管理。
2.2.2 觀測質量
1)儀器設備的符合性。用于沉降監測測量的儀器對于保障測量成果的質量意義重大,檢核所使用的儀器檢定或校準證書是否符合要求,主要檢查:a.儀器的標稱精度應當要滿足相應沉降監測等級精度的要求,儀器設備檢驗的主要技術指標均在允許范圍之內;b.儀器設備必須經過國家認可的機構檢定或校準,且均須在檢定或校準有效期內使用。同時,對使用的水準儀在項目開始前、進行中和結束后的檢驗情況進行檢查,通過儀器i角檢驗的原始觀測記錄,檢查i角檢驗結果要滿足相應的沉降監測等級要求,并按照規范要求進行定期檢驗。2)技術設計和規范的執行情況。技術設計書和所引用的標準規范是評定沉降監測成果質量的基礎,主要是檢查該技術設計的可行性和在實際作業過程中對設計的執行情況,包括監測周期及監測的結束時間是否與設計方案符合,監測成果是否符合設計標準要求和滿足顧客的實際需求。3)觀測方法及限差的符合性。通過分析沉降監測的原始觀測和計算記錄,檢查其各項限差與規范或設計書是否符合,如水準觀測主要檢查:視線長度、前后視距差及累積差、基輔分劃限差、路線往返較差或閉合差等指標。檢查原始觀測中觀測方法是否符合規范要求,如水準測量測站的觀測順序、路線或測段測站數的奇偶是否正確,以及是否進行了往返觀測等等。4)原始記錄的規范性。檢查原始記錄的改動規范性,為防止觀測過程中的數據篡改,原始記錄不允許出現連環涂改,改動觀測數據的“毫米”或“秒”位,對原始記錄有錯誤時,是否按照規范要求進行劃改并且注明原因。原始觀測記錄手簿內容應當記錄完整,包括儀器型號編號、觀測記錄計算及時間、天氣溫度等信息。同時,檢查成果的取舍和重測是否正確合理,對測段、路線或測站超限的數據是否按照規范要求執行。5)觀測周期及數據的完整性。基準點復測及外業監測點觀測的次數應按照觀測周期執行,觀測前工作基點與基準點必須進行聯測。監測點的首次觀測是否進行了兩次獨立觀測(部分基坑監測規范需要三次獨立觀測),并取兩次觀測成果的中數作為沉降監測點的初始值。檢查監測的原始觀測數據記錄是否完整連續,是否存在漏測次數以及漏測監測點的情況。由于客觀原因需要對監測周期等內容作調整時,檢查其程序是否按照要求向工程建設單位提出了書面申請并經過了審定。
2.2.3 計算分析
建筑沉降測量的計算分析直接關系到監測最終成果的可靠性和正確性,如果沉降外業觀測均符合要求,而計算分析出現問題,其監測成果同樣是無法滿足實際工作需要的。
每次建筑沉降觀測結束后,對獲得的觀測數據要進行平差計算和處理,檢查其計算方法和內業計算結果的正確性,確保采用的平差方法合理,用于計算的觀測數據和起算數據準確無誤。同時還應當檢查數據計算過程中的數字取位和取舍是否滿足規范要求,計算過程是否符合測量計算的湊整和運算規則。
對于基準點聯測的成果數據,應按要求定期對基準點進行穩定性分析,保證基準點沒有變動,以確保監測點的成果可靠。當建筑沉降觀測過程中發生沉降量或沉降速率出現異常變化,沉降量達到或超出預警值時,主要檢查監測成果報表或相關記錄是否進行了報警,并及時通知委托方。
2.3.1 選點質量
1)基準點布設。基準點的布設直接影響到觀測結果的精確性,最終會影響到對監測對象安全狀況的判斷,由于基準點移動或破壞,使得整個項目的監測工作失敗的例子不勝枚舉,因此基準點的布設是極為重要的。檢查中應從現場情況出發,根據基準點的點之記信息、基準點分布圖等資料,檢查基準點埋設位置是否在沉降變形影響范圍以外,且點位的地理、地質條件是否利于保護穩定和觀測穩定,國家或行業的部分變形測量技術標準明確規定了基準點與監測對象之間的點位關系。2)觀測點布設。觀測點的布置應能反映監測對象的實際狀態及其變化趨勢,能全面反映建筑及地基變形特征,并顧及地質情況及建筑結構特點,要布置在內力及變形關鍵特征點上,且不能妨礙監測對象的正常工作。
2.3.2 造埋質量
根據項目技術設計以及引用的相關技術標準,檢查基準點埋設的數量是否符合要求,不同級別的監測對基準點的數量要求也是不同的。根據現有的國家標準,基準點布設的數量一般是不少于3個,一些特級沉降觀測則規定是不少于4個。另外,應檢查基準點、工作基點、觀測點的標識、類型、規格是否與設計或規范相符合,在測量過程中有沒有發生基準點被破壞的情況。
2.4.1 整飾質量
沉降監測測量在完成記錄檢查、平差計算和處理分析后,應進行成果的整理,就需要對觀測記錄手簿內容的完整和齊全性,平差計算過程及成果、圖表和各種檢驗、分析資料整理的條理性,使用的圖式符號的規格、注記是否統一和清楚等內容,進行內業分析檢驗和審核檢驗,檢查資料中文字、數字是否存在錯漏,技術報告、質量檢查報告等歸類和裝訂是否整齊。
2.4.2 資料完整性
根據行業標準CH-T 1001-2005測繪技術總結編寫規定和CH-T 1004-2005測繪技術設計規定的要求,檢查技術設計、技術報告、檢查報告內容的全面性,包括采用的技術標準、精度等級、預警值設定等內容。同時,要對提交的全部項目資料進行完整性檢查,包括原始觀測記錄、儀器檢定/校準資料、設計書、計算及分析資料等是否提交齊全。
做好沉降監測中的質量控制和評價工作,對提高監測工作的規范性,增強人員的質量意識有一定的意義。目前,沉降監測測量涉及到多個國家、行業和地方技術標準,這些標準對沉降監測的技術要求都略有不同,因此本文沒有涉及到詳細的檢查數據指標,只對檢查的內容及方法做了闡述。
[1]GB/T 24356-2009,測繪成果質量檢查與驗收[S].
[2]JGJ 8-2007,建筑變形測量規范[S].