高層建筑物沉降變形監測探討

張正妹/廣州市城市規劃勘測設計研究院

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高層建筑物沉降變形監測探討

張正妹/廣州市城市規劃勘測設計研究院

【摘 要】隨著社會的不斷進步，建筑設計施工技術的水平也日臻成熟完善，同時，因土地資源日漸減少與人口增長之間日益突出的矛盾，高層及超高層建筑物越來越多。為了保證建筑物的順利施工和施工后的安全運營，這就有必要使用到沉降變形監測技術。本文根據作者多年工作經驗，對高層建筑物的沉降變形監測問題進行了探討，旨在為同行提供一個參考。

【關鍵詞】高層建筑；沉降變形；監測

在對建筑物沉降變形進行監測過程中，我們應該根據建筑物的實際情況來進行觀測方法的選擇，并且要對沉降觀測的結果進行科學的處理和分析，還要對建筑物沉降變形監測過程中常見問題進行合理的解決，將沉降變形變化的規律進行準確的掌握，最終為建筑物的防災減災工作提供一個科學、準確的依據。

一、沉降變形監測應遵循的原則

高層建筑物的沉降變形監測中主要采用一種二等水準的測量方法來進行數據的采集，要求我們在作業的過程中對二等水準測量精度進行遵從，使得我們所觀測的建筑物沉降變形量更加可靠和真實，建筑物的沉降觀測從始至終都遵循五定的原則，所謂的五定原則主要包括：建筑物沉降變形監測路線、方法、程序、立尺位固定；建筑物沉降變形監測條件環境固定；建筑物沉降變形觀測所使用設備、儀器固定；建筑物沉降變形觀測人員固定；監測點和基準點固定。在每一次監測完成以后，我們都應該要及時的對建筑物沉降變形監測的數據進行處理，我們除了對其進行必要的檢查以外，還要進行十分嚴格水準網平差，因為在我們進行建筑物沉降變形觀測的時候，水準路線并不長，閉合差能夠按照觀測站數進行平均的分配。建筑物的沉降變形監測要求我們對工程沉降變形觀測的數據進行處理和分析，但是經過仔細觀察以后不難發現，大多數的觀測點都符合建筑物的沉降變化的規律，但是，我們不能夠對監測工作抱有一種懈怠的心情，必須要認真進行監測。

二、工作基點和觀測點標志的布設

工作基點是沉降觀測的基準點，應根據該建筑物設計要求和《建筑變形測量規范》建立。依據工作經驗，一般高層建筑物周圍要布設三個基點，且與建筑物相距50m至100m 間的范圍為宜。基點可利用已有的、穩定性好的埋石點和墻腳水準點，也可以在該區域內基礎穩定、修建時間長的建筑物上設置墻腳水準點。若區域內不具備上述條件，則可按相應要求，選在隱蔽性好且通視良好、確保安全的地方埋設基點。沉降觀測點的布設應能全面、正確反映建筑物沉降的情況。布設觀測點時應考慮建筑物的大小、荷重、基礎形式及地質條件等。一般要求建筑物上設置的沉降觀測點縱橫向要對稱，且相鄰點之間間距以15～30米為宜，均勻地分布在建筑物的周圍。它一般布設在建筑物四角、建筑物裂縫和沉降縫兩側及地質條件有明顯不同的區段。

另外還要注意在布置沉降觀測的基準點時，必須與觀測點有機的結合，形成一體化的觀測網。在布置基準點時應該避開施工變形區域以及地下基礎設施，與此同時基準點選區之后應該提前埋設，并確保基準點埋設之后不受到碰撞，基準點的埋設點應該便于后期維護監測。

由于沉陷觀測貫穿于整個工程的始末，受施工干擾大，基準點之間的水準聯測，可采用閉合水準路線的形式；監測點之間的水準觀測，也應采用閉合水準路線的形式，并至少應構成2個以上閉合環；而基準點與監測點之間的水準聯測，采用往返復合水準路線的形式，之所以設計這樣的水準觀測路線，是因為閉合環或復合水準路線都具有多余觀測，有利于檢測外業觀測中的誤差和錯誤，提高外業觀測數據采集的質量和可靠性，同時還有利于數據的嚴密平差和提高精度。

三、沉降監測方法及觀測周期設計

沉降觀測一般采用水準測量的方法，由高程基準點來測量沉降觀測點，應組成閉合水準路線。對于高程基準點的觀測采用往返偶數站觀測，沉降觀測點采用首次往返偶數站觀測，以后采用單程偶數站觀測，高程基準點、沉降觀測點的觀測都應采用閉合水準路線觀測，各項觀測指標應符合國家相關規范標準。

監測點沉降監測的觀測頻率即觀測周期，應根據荷載（層數）增加的情況、施工的進度和沉降量的大小決定。按規定，第一次觀測應在地板澆筑完成監測點安裝穩固后及時進行，第一次觀測應連續獨立地觀測2次，以作為沉降量計算的相對基準；之后每施工一層，應觀測一次直至結構封頂；再按15天觀測一次，連續觀測三次。在樓內外墻施工和裝修期間，應每30～60d觀測一次，直到竣工；若跟蹤觀測證明該樓沉降已趨于穩定，則可停止觀測；否則，則應繼續監測，直至下沉穩定為止。基準點也應每60d復測一次，以監視基準點的穩定性。

四、沉降監測精度的控制

進行沉降監測時，需要按照目標建筑物的特性以及一定的要求標準選擇合適的精度等級，一般情況下，當沒有作出特別的要求時，一般選擇二等水準測量方法進行觀測，其精度基本滿足沉降監測的要求。使用二等水準測量時，其指標要達到如下條件：往返較差、附和或者環線閉合差值小于或等于1.0；前后視距小于或等于30m且前后視距差小于或等于1.0m；前后視距累積差小于或等于3.0m；在沉降觀測點，其高差容差相較于后視點的值應小于或等于1.0mm。對于常規的沉降監測而言，只有轉點的觀測點位于水準閉合環線上，而沉降測點并不一定在之上，這樣不能對所有監測點的粗差進行有效地總體控制，且還難以避免出現粗差；實際觀測中，不可能讓水準尺完全處于直立的狀態，只要發生傾斜，讀數便會增大，即影響水準測量的精度；監測時也不能完全消除i角變化產生的影響，最多只能消除對測站高差所產生的影響。

五、沉降變形監測的注意事項

1.實地勘踏，做好技術設計，為變形監測方案的編寫提供重要依據，因此，要求實地勘踏人員具有豐富的經驗，認真聽取各方意見，實地察看工程場地，做到心中有數。

2.確定施測精度指標。精度指標是將國家現行設計驗收規范和工程實際情況有機結合的產物，在編寫變形監測方案過程中應規定變形監測的技術精度指標、變形監測方法、觀測頻率及周期等。

3.選用儀器、設備應滿足變形監測施測精度要求。一般常用的儀器設備有經緯儀、全站儀、精密水準儀、電子測距儀或激光經緯儀等。監測人員要熟悉并掌握儀器、設備的操作方法與觀測程序，在首次觀測前要對所用儀器的各項指標進行檢驗校正，且必須經計量單位標定，連續使用3～6個月后重新對所用儀器、設備進行檢校。

4.監測基準點分為基準點、工作基準點、變形觀測點，每個工程必須有不少于3個穩固可靠的點作為基準點。為了能夠反映出建（構）筑物的準確變形情況，測量點要埋設在最能反映建筑物變形特征和變形明顯的部位；觀測點縱橫向要對稱，并均勻地分布在建筑物的周圍；觀測點要符合各施工階段的觀測要求，牢固可靠。

六、結語

總之，建筑物的沉降變形監測與工程質量關系重大。建設方、施工方、監理方必須高度重視建筑物的沉降變形監測，在監測的過程中，認真做到“五定”，使觀測值真實、可靠，使建筑物的沉降變形能在施工中進行有效地監控，從而避免過大的沉降變形發生。

參考文獻：

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[2]梁利生.如何對建筑物進行沉降觀測[J]山西建筑2007（4） .