建筑施工中沉降觀測技術的應用

摘 要：隨著現代城市的發展，建筑越來越走向高層發展的趨勢，因此建筑施工中沉降技術變得越來越重要。正確的應用可以使建筑物的使用壽命延長、建筑的安全性得到更好的保障、在工程施工過程中能夠預防建筑發生不均勻沉降現象，并且能避免因城市地面沉降對建筑物主體結構造成的損壞，本文主要簡單介紹如何在在建筑施工中正確應用沉降觀測技術。

關鍵詞：沉降觀測；建筑施工；應用

引 言

高層建筑物的增多，使得沉降觀測技術在保證高層建筑功能安全和正常施工下起到了非常關鍵的作用，觀測技術人員要保證觀測結果的準確性和精確性，保證被測建筑物在竣工驗收后，更科學有效地檢驗施工質量，因此，掌握好施工中沉降觀測技術的應用是十分關鍵的。

1 沉降觀測的基本要求

1.1 設備方面

沉降觀測精度要求高，往往要求精確地反映出建構筑物在不斷加荷作下的沉降情況，一般規定測量的誤差應小于變形值的1/10～1/20，為此要使用精密水準儀（S1或S05級），或者使用高精度銦合金水準尺。以上都不具備的情況下，也可使用一般塔尺，但一定要盡量使用第一段標尺。

1.2 時間方面

為了使整個觀測具有完整的意義，必須嚴格控制沉降觀測的時間安排，其中，首次觀測尤為重要，它是得到沉降觀測原始數據的關鍵。其次要根據工程進展的各項情況進行各階段的復測，復測期間要注意記錄相鄰兩次觀測的時間間隔（觀測周期），盡量保持一致，這樣才能得到有規律的數據。觀測周期可按時間段來定義，如：次/25天或者按照層數，如：次/5層。

1.3 觀測點

正確的選擇觀測點，能夠使及時、準確的反映出建筑物的沉降情況。一般要求設置沉降觀測點與建筑物縱橫向對稱，相鄰點之間間距不大于30m，且不小于15m為宜，并且要均勻地分布在建筑物的周圍。一般情況下，建筑物設計圖紙上有專門的沉降觀測點布置圖。

1.4 沉降觀測原則

沉降觀測一般遵循“五定”原則。所謂“五定”，點位（即沉降觀測依據的基準點、被觀測物上的沉降觀測點和工作基點）要穩定；所用儀器、設備要穩定；觀測時的環境條件基本一致；觀測路線、鏡位、程序和方法要固定；觀測人員要穩定。以上措施在客觀上盡量減少觀測誤差的不定性，使所測的結果具有統一的趨向性，保證各次復測結果與首次觀測的結果可比性更一致，使所觀測的沉降量更真實。

1.5 施測過程

施測過程中首先要檢測操作設備的各項指標，以保證監測數據的準確性；其次要正確操作檢測設備；在實際測量中要謹慎認真，步步核查校對數據。

1.6 沉降觀測精度

根據設計單位的需求以及建筑物的特性和建設要求選擇沉降觀測精度的等級。若沒有特殊的要求，一般性的高層建構筑物施工過程中，二等水準測量的觀測方法就能滿足沉降觀測的要求。各項觀測指標要求見表1：

1.7 整理沉降觀測成果及計算

原始數據要力求真實可靠，并且記錄計算要符合施工測量規范的要求，要按照依據正確，嚴謹有序，步步校核，在保證結果有效的原則下仔細整理成果并計算。

2 沉降觀測的具體應用步驟

總共分為三步：設立水準控制網——建立固定的觀測路線——沉降觀測。

2.1 建立水準控制網的相關要求

（1）水試點的布置一般不低于3個且間距不得超過100m。

（2）為方便閉合校驗，水準點在廠區內要構成閉合曲線，并且保證在場區內。

（3）各水準點的埋深要符合二等水準測量的要求（不低于1.5m）根據工程特點，設立合理的水準控制網，與基準點聯測，平差計算出各水準點的高程，并且要注意的是，各水準點一定要設在建筑物開挖、地面沉降和震動區范圍之外以確保數據的準確性。

（4）各水準點距離被測建筑物最好在在50～100m范圍內，埋設地點必須要穩定，免除受到外界機車干擾。

（5）為防止冰凍影響，水準點應埋設在冰凍線以下0.5m處，水準點頂部應加蓋保護蓋。

2.2 建立固定的觀測路線的相關要求

設計觀測路線是沉降觀測中最重要的環節，如果沒有制定合理的觀測路線，就會影響儀器架設位置、觀測路線、觀測距離不同，也就會直接影響到觀測結果的準確性和精確度。

沉降觀測點位置的設定要注意以下幾點：要嚴格按照沉降觀測點的埋設要求（或圖紙設計的沉降觀測點布點圖）進行設定；要設計一條固定的觀測路線，連接控制點與沉降觀測點，保證各次觀測均沿統一路線確保數據的準確性；并在架設儀器站點與轉點處作好標記樁，標記樁要醒目。

2.3 沉降觀測的具體要求

要遵循三個原則，及時、精準、規律。及時是指首次觀測應在觀測點安穩固后及時進行，并且要嚴格依據編制的工程施測方案及確定的觀測周期進行觀測。

精準是指對首次觀測的沉降觀測點高程值的精度要求高。因為它是以后各次觀測用以比較的基礎，在施測過程中一般用N2或N3級精密水準儀，值得強調的是每個觀測點首次高程應在同期觀測兩次后決定。

檢測結構每升高一層，相應的臨時觀測點移上一層并進行觀測直到+0.00再按規定埋設永久觀測點（為便于觀測可將永久觀測點設于+500mm）。然后每施工一層就復測一次，直至竣工。

2.4 確定沉降量

將各次觀測記錄整理檢查無誤后，進行平差計算，求出各次每個觀測點的高程值。從而確定出沉降量。并將各個沉降量統計成表格，繪制出沉降曲線，以直觀的方式表現出建筑物的沉降趨勢。根據這個沉降預測值來指導施工單位進行施工設計出更完善的施工圖紙，正確指導施工。

2.5 穩定標準

查看沉降值繪制曲線，最后四次的觀測樹脂中，曲線趨于平穩，沉降量小于2倍誤差，就可以認定為被測建筑物已經進入穩定階段。高層和一級建筑以0.01mm/d為穩定標準，二、三級多層建筑以0.04mm/d，。若施工過程中沉降大于2.0mm/d則應采取有效措施。

2.6 觀測中的注意事項

（1）保證操作規范，嚴格按測量規范的要求施測。

（2）保證數據精確，如成像清晰、穩定時再讀數，觀測時要避免陽光直射，前后視觀測最好用同一水平尺且各觀測環境基本一致。

（3）隨時觀測，隨時檢核并測算。

（4）雨季前后要進行聯測，重點檢查水準點的標高是否有變動。

（5）做到及時反饋，當建筑物每天（24h）連續沉降量超過1mm時應停止施工，會同有關部門采取應急措施。

3 影響沉降觀測數值的幾種原因

若沉降觀測數值幾次測量值差距較大，為了確保減少誤差，就要考慮是哪些環節出現問題。

3.1 觀測儀器

沉降觀測是一個要求十分精準的測量過程，因此對所使用的測量儀器要求相當高。在測量前一定要檢查測量的儀器有無損毀、老化以及變形，這些都會導致測量結果的誤差，造成不必要的困擾。

3.2 觀測路線

檢查每次實測路線中是否都按照同一路線施測，觀測路線中是否有其他外界因素的影響，再確保均無上述情況之外在考慮其他因素。

3.3 水準點

（1）檢查水準點頂端是否粗糙、不平或者沒有加蓋保護蓋，使得表面不夠光滑，導致標尺不能正確擱置而影響了觀測結果。

（2）檢查水準點材料的穩固性，水準點是否硬度不夠造成變形，導致多次觀測結果不能一致。

（3）觀測前一定要校準水準點，如果用變化了的水準點來作為沉降測量的標準點，就會導致結果出現很大的偏差。

（4）查看水準點是否穩定，是否深埋，避免受車輛碰壓、施工機具以及其他外界干擾。

3.4 觀測點

觀測點要按照規范要求埋設，確保觀測點的堅固和穩定，查看觀測點是否符合被測建筑物的結構特點，并且要符合施工現場的地質條件。

3.5 首次觀測的沉降觀測點的高程值

確保首次觀測的沉降觀測點高程值的精度，一定要保證用精密儀器同期觀測兩次后決定。

3.6 沉降觀測周期

觀測周期建（構）筑物的沉降觀測對時間有嚴格的限制條件，特別是首次觀測必須按時進行，否則整個觀測得不到完整的觀測意義。施工期間一般在基礎或地下室完成后開始觀測，每完成一層觀測一次，沉降速度≥2.0mm/d應減緩加載速度并增加觀測次數；如施工過程暫停，則在停工及重新開工時應各測一次，停工期間2～3個月測一次；竣工后第一年測四次（其中第一次宜在竣工后二個月時），第二年測2～3次，以后每年一次直到穩定。各個階段的復測必須定時進行，不得漏測或補測，只有這樣才能得到準確的沉降情況或規律。

4 結束語

在實際沉降測量中一定要嚴格遵循沉降觀測技術的技術要求，對沉降觀測精度選擇既不能太高也不能太低，要合理適宜，適合工程特性的需要。在高層結構施工中加強過程監控，既不造成無謂的浪費也要保證觀測結果的準確性。避免因為建筑物沉降對建筑工程結構發生損壞，給建筑工程帶來安全性的隱患。

參考文獻

[1]黃鷹林.建筑施工中沉降觀測技術的應用分析城市建筑.建筑期刊.2013年3月出版.

[2]趙籍濱.沉降觀測技術在高層建筑施工中應用科技創新與應用.建材技術與應用.2012年1月出版.

[3]陳巍巍、王挺.淺談高層建筑施工中沉降觀測技術的應用.江西測繪期刊2008年11月出版.

作者簡介：敬亞平（1969-），女，貴州人，本科，副高職稱，從事巖土工程工作。