建筑工程沉降觀測技術(shù)的應(yīng)用探討

摘要：隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，建筑行業(yè)也獲得了很好的發(fā)展，對于建筑施工技術(shù)也相應(yīng)提出了更高的要求，特別是建筑工程的沉降觀測工作，在建筑施工中加強沉降的觀測工作，不僅能夠保證施工的質(zhì)量，還能為下階段的施工提供科學的依據(jù)。文章針對建筑施工中沉降觀測技術(shù)應(yīng)用進行分析

關(guān)鍵詞：沉降觀測;建筑工程;技術(shù)

1.沉降觀測在建筑施工中的技術(shù)要求

（1）人員及儀器要求。精度直接決定著沉降觀測的結(jié)果有效程度，在施工過程中要精確反映出高層建筑物因負荷持續(xù)增加而產(chǎn)生的沉降效果。沉降觀測的技術(shù)誤差僅僅要求小于0.005～0.1倍的變形值，對所用儀器的精密度要求較高（達到S1或S2級），且儀器精密度受環(huán)境影響而出現(xiàn)的變動范圍必須足夠小，甚至完全不受外界環(huán)境因素影響。

當前，高層建筑施工在沉降觀測方面所用到的主要儀器是銦合金水準尺，如果難以配備該儀器，必須使用普通塔尺，也至少要使用第一段標尺。

為了保證觀測人員能夠得到符合精度要求的觀測結(jié)果，必須對其在儀器操作規(guī)程與觀測程序等方面進行專業(yè)的學習培訓。在著手觀測工作前，要及時對儀器指標進行檢測校正，如有條件最好獲得計量單位的專業(yè)鑒定。在觀測工作中，每過三個月到半年仍需重新檢校。在實際工作中，沉降觀測人員不但要保持彼此間協(xié)調(diào)配合，還應(yīng)能夠針對實際問題分析原因并正確運用誤差理論計算其平差，保證每次觀測都可以按時、精確、快速地完全任務(wù)。（2）觀測時間。須考慮建筑施工方案具體情況而定。一般而言，第一次觀測要等觀測點設(shè)置穩(wěn)定后進行。沉降觀測要從建筑基礎(chǔ)開始進行，一般高層建筑物都會建有相應(yīng)的地下結(jié)構(gòu)，觀測位置設(shè)計與臨時性沉降觀測點埋設(shè)可在其局邊展開。待觀測點充分穩(wěn)定后，即可展開觀測工作。現(xiàn)在沉降觀測技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到所有高層建筑施工及部分非常重要的古建筑物維護中。尤其在高層建筑施工中，更要加強沉降監(jiān)督監(jiān)控，防止施工過程出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象。沉降觀測具有很強的實效性，必須按時進行首次觀測，不然就難以得到初始數(shù)據(jù)，造成后繼觀測工作毫無意義。此后的觀測則須根據(jù)施工進度按時開展，要避免某一次觀測遺漏而在事后彌補。如此操作才能確保觀測準確，進而保證施工質(zhì)量。所謂觀測周期，指的是前后兩次觀測間隔的時間，比如說選取固定時間段（比如說30天）或者建筑物負荷增加周期（如建筑升高一層或數(shù)層）。（3）觀測點。由沉降觀測目的可知，觀測點必須埋設(shè)在能夠充分反映建筑物沉降特征的位置。根據(jù)實踐經(jīng)驗，這種位置要求在建筑物周邊選取的觀測點要縱橫對稱、均勻分布，并且相鄰兩點的距離間隔在15到30米之間為宜。另外，沉降觀測點的埋設(shè)還要充分考慮到各施工階段的具體要求，特別需要注意保護原觀測點免遭墻柱飾面施工破壞，不然將導致觀測中斷前功盡棄。

在圖紙上，設(shè)計單位一般會特地標識觀測點布置圖。（4）觀測精度要求。精度等級的確定以設(shè)計及建設(shè)單位要求及建筑物特性為依據(jù)。如無特殊要求，對一般高層建筑施工而言，為達到觀測要求，可采取二等水準測量方法。

該觀測技術(shù)指標如下所示：

①往返校差、復核或環(huán)線閉合差：⊿h"=Σa—Σb且不大于1/√n（n—測站數(shù)）;或⊿h=Σa—Σb且不大于1/√L（L—觀測線路距離）。

②前后視距不大于30"米。

③前后視距差不大于1.0米。

④前后視距累積差不大于3.0米。

⑤沉降觀測點相對后視點的高差容差不大于1.0毫米。

⑥水準儀精度不小于S2.

（5）觀測“五定”。具體指保持基準點、基點同觀測點之間點位穩(wěn)定;保持儀器設(shè)備穩(wěn)定;保持觀測人員穩(wěn)定;保持環(huán)境條件穩(wěn)定;保持程序方法及鏡位路線固定。觀測相關(guān)措施要盡量保持客觀穩(wěn)定，避免造成不定的觀測誤差，以便確保觀測結(jié)果趨于統(tǒng)一，并保證每次復測結(jié)果同首測結(jié)果具有更為一致的可比性，使得對沉降量的觀測更為真實。（6）觀測成果整理計算要求。對于每次沉降觀測得到的原始數(shù)據(jù)，要真實可靠地登記在冊，遵照施工測量規(guī)范要求進行記錄計算。觀測成果的整理計算，要遵照依據(jù)正確、有序嚴謹、步步校核、結(jié)果有效等原則進行。

2.高層建筑施工中沉降觀測的步驟及程序

（1）水準控制網(wǎng)的建立。按照工程布局特點及現(xiàn)場環(huán)境狀況來制定施測方案。水準控制網(wǎng)則應(yīng)根據(jù)建筑工程的測量施測方案及布網(wǎng)原則要求來建立。具體如下：①高層建筑周邊一般須布置的水準點書目在三個以上，且彼此間距≤100米。②架設(shè)在場區(qū)所有地點的觀測儀器都必須保證至少有兩個以上的可后視水準點，水準點之間還要可以相互閉合檢校。③水準點的設(shè)置區(qū)域。水準點不得在地面沉降區(qū)、地面震動區(qū)或工程開挖區(qū)內(nèi)設(shè)置，要根據(jù)二等水準測量要求（≥1.5米）埋深水準點。水準控制網(wǎng)的建立要根據(jù)工程的具體特點合理進行，并同基準點聯(lián)測，平差計算各水準點高程。（2）觀測路線的設(shè)置。觀測點位置須依據(jù)水準控制網(wǎng)，按照觀測點埋設(shè)要求或者布局圖來確定。然后要在控制點與觀測點間建立常規(guī)性觀測路線，并固定下來。儀器架設(shè)站點同轉(zhuǎn)點處要設(shè)立起標記樁，以保證歷次觀測所沿路線相同。（3）實施觀測。觀測周期的確定按照建筑施測方案進行。由于高層建筑往往具有層數(shù)不定的地下結(jié)構(gòu)，要從基礎(chǔ)開始首次觀測，且要等觀測點充分穩(wěn)固后方可進行。具體而言，觀測點要埋設(shè)在建筑基礎(chǔ)局邊或沿建筑基礎(chǔ)的縱橫周線。沉降觀測對首次觀測的精度有著相對較高的要求，這是因為首次獲取的高程值是以后所有觀測的比較基礎(chǔ)。實施沉降觀測時用到的水準儀要具有S2"或S3"精度級別，且要等同期兩次觀測后方可決定首次高程值。建筑物每升高一層，臨時觀測點均須相應(yīng)上移一層直到+"0.00。之后再確定永久觀測點。為觀測方便，永久觀測點可設(shè)為+"500毫米。之后每層施工都要有相應(yīng)的復測，直到最后工程竣工。（4）處理觀測結(jié)果。觀測結(jié)果要認真做好整理記錄。待檢查無誤之后方可作平差計算，得出各觀測點高程值，進而確定沉降量。測量水準后，可根據(jù)基準點計算各觀測點的高程（用C表示），其中首次觀測高程用C0表示。則相鄰觀測期的沉降量Si=Ci-C（i-1），累計沉降量為C（n-1）-C0"或ΣSi。（5）統(tǒng)計表的匯總。①統(tǒng)計表制作以計算得出的沉降量為依據(jù)，并須匯總。②觀測點下沉曲線的繪制首先要以時間為橫坐標、以荷載值為縱坐標上半部、以各個觀測周期的沉降量為縱坐標下半部來建立下沉曲線坐標。然后在坐標中繪出統(tǒng)計表中所有觀測點在各觀測周期算出的沉降量，并相應(yīng)畫上荷載值，將其平滑連接，即可得出同荷載值相應(yīng)的沉降曲線。③由統(tǒng)計表與曲線圖，可以對該建筑以后的沉降趨勢做出大致預測，并把預測結(jié)果及時反饋給管理部門，以便他們正確地指導工程施工。觀測坐落在具有較大沉陷性的地基上的建筑物的不均勻沉降，更具有重要意義。

因地基不均勻沉降而導致的建筑物傾斜度也可依據(jù)沉降曲線來計算，公式如下：

Q"=|⊿Cm-⊿Cn|/Lmn;（其中，⊿Cm、⊿Cn—m、n點的總沉降量;Lmn—m、n"兩點距離）同一地區(qū)具有類似結(jié)構(gòu)建筑物的沉降情況的主要影響因素也可借沉降觀測成果而分析找出，借以指導建筑施工單位編寫組織設(shè)計。這不但大大有利于正確指導建筑施工，還可積累出寶貴的第一手資料，可供勘察設(shè)計單位用于對施工圖紙設(shè)計的完善改進。（6）注意事項。主要如下：①觀測實施必須嚴格按照測量規(guī)范進行。②每次觀測最好采用同一套水平尺，避免因儀器更換而導致系統(tǒng)誤差發(fā)生變動。③必須按照固定觀測路線實施沉降觀測。④進行沉降觀測時要注意避免陽光直射，并保持周邊環(huán)境大致恒定。⑤讀書要等成像較為清晰穩(wěn)定后再進行。⑥對觀測結(jié)果的檢核計算須隨觀測過程同時進行，確保可以一氣呵成地完成整個觀測過程。⑦為避免因降水導致順準點標高發(fā)生變動，在雨季之前及雨季之后后需要進行聯(lián)測，對變動情況要及時排查。⑧沉降觀測結(jié)果要及時反饋給管理部門。倘若該建筑每天的連續(xù)沉降量大于1"毫米，必須馬上停止施工，并立即召集相關(guān)部門緊急商討應(yīng)急措施。

3.結(jié)束語

沉降管層次對確保高層建筑的質(zhì)量與安全具有重要意義。觀測時要嚴格確定觀測點、時間、人員、設(shè)備，并規(guī)范記錄計算觀測結(jié)果，及時解決觀測過程中出現(xiàn)的問題，確保沉降觀測的有效性。

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