建筑物沉降的產生原因及觀測應對

【摘要】在我國經濟飛速發展的今天，建筑的規模與數量也在突飛猛進的增長，呈現出良好的發展局面，伴隨建筑物而產生的沉降觀測問題也成為了施工建設中的重中之重。建設建筑物時自然因素、人為因素都會對其沉降產生不同程度的影響，造成建筑物沉降甚至倒塌。因此，觀測工作對建筑物的沉降控制具有非常重要的意義，相關工作人員必須予以足夠的重視，對其存在的問題及時合理的分析應對。

【關鍵詞】影響因素；沉降觀測；工程測量

1、建筑物沉降性質分類

均勻沉降：基底受壓軟土有相同的分布和厚度時，基礎產生的沉降量雖然大，但于基礎條件相似，建筑物不會產生傾斜及裂縫。一般而言此類沉降對建筑物危害不大。

不均勻沉降：地基受壓土質和性能不同，或因為設計方案、施工方法不合理等原因導致建筑物發生不均勻下沉。輕者會使建筑物發生傾斜或裂縫，嚴重時甚至會造成建筑物倒塌。

2、建筑物沉降的影響因素

影響建筑物沉降的因素有很多，在壓縮性地基上建造建筑物時，從其施工開始地基基礎就會產生下沉。場地的地質與水文條件、設計方案與施工方法都是對建筑物沉降產生影響的主要因素。

2.1自然因素

建筑物的沉降速度取決于地基土空隙中排除的空氣與水的速度，當建筑物沉降速度逐漸減緩，就是其趨向穩定的標志。砂及其他粗粒土沉降速度快，達到穩定時間短；而含水量較大的粘土沉降量較大，需達到穩定的時間長。

（1）荷載：場地土為砂土或粘性土時，由于上部荷載增加而對土體壓縮變形而導致地基下沉引發的沉降。

（2）地下水：地下水位上升、下降都容易導致建筑物不均勻沉降。

（3）地震：地震會引起建筑物基底升降。

（4）其他：地基土凍融，建筑物附近附加荷載的影響等都可能引起建筑物沉降變化。

2.2人為因素

建筑物沉降量一般并不顯著，不會在短期內產生明顯的變化，因而需要對其進行長期、細致的有效觀測。人為因素對處于施工階段和運營階段的建筑物影響不盡相同，施工階段的建筑物受人為因素影響更大更多，因此其相對運營階段的建筑物來說觀測頻率較大。

（1）設計方案：設計規劃建筑物的體型、基礎間距、沉降縫的設置以及結構自重等往往影響建筑基礎的沉降情況。

（2）地下開采：由于地下礦藏開采而引起地面下沉。

（3）外界動力：由于爆破、運輸或長時間機械振動引起建筑物下沉。

（4）施工活動：打樁、降水、基坑開挖以及盾構等在建筑物周邊或者地下的施工活動。

（5）觀測試驗：測點的布設、觀測人員的操作方法以及對采錄數據的分析與判定都直接影響到建筑沉降能否得到有效控制。

3、沉降觀測的應對措施

建筑物沉降的影響因素種類繁多，沉降觀測工作就成為了確保建筑物安全性、可靠性的重中之重。采取合理有效的應對措施對可能發生的隱患提供及時準確的預報，是進行沉降觀測重要目的。

3.1提高觀測人員的技術水平

在建筑物的施工過程中，需要設計合理的方案。在很多的施工中存在的一個通病是，沉降的觀測方案沒有按照實際工程的特點進行相關的編寫。設計人員在設計的過程中應該根據建筑地基的等級和要求、變形的類型、測量的目的、相應的任務和要求等來設計預測方案。

3.2基準點、工作基點、沉降觀測點的合理布設

基準點（誠實基準點）為進行變形測量而布設的穩定的、長期保存的測量點。應選設在巖石上或變形影響范圍之外穩定的建筑物基礎上，便于長期保存的穩定位置。其作為整個高程變形監測控制網的起始點，在每一個測區設置三個誠實基準點為一組。對于小測區，當確認點位穩定可靠時可少于三個，但包含工作基點在內不應少于兩個。為檢查誠實基準點本身高程是否變動，可在每組的三點中心位置設置固定測站，經常測定三點高差以判斷誠實基準點高程有無變動。

工作基點為便于現場變形觀測作業而布設的相對穩定的測量點。應選設在靠近觀測目標且便于聯測觀測點的穩定或相對穩定位置。工作基點位置與鄰近建筑物的距離不應小于建筑物基礎深度的1.5～2.0倍。工作基點應根據沉降觀測方案和水準網的布設原則建立。

沉降觀測點即布設在上部結構活周邊環境的敏感位置上能反映其變形特征的測量點。布設應該以建筑物圖紙的設計為參考來進行設計，如果在沒有設計圖的情況下，根據建筑物沉降的新要求以及結合建筑物的形狀、結構、地質條件、建筑物的基礎形式等因素進行全面的考慮和分析。其布設應能夠反映建筑及地基的變形特征，并在建筑結構和地質結構較為復雜時，加密布點。觀測點的埋設標高一般在室外地坪+0.5m較為適宜。

3.3對沉降觀測儀器進行調整

為了確保沉降觀測儀器能夠正常的工作，在觀測的過程中觀測的技術人員需要不停的對儀器進行校正，主要校正儀器的i角，同時需要做出相應的記錄，記錄每次校正的數據，沉降觀測儀器的i角不得大于15″。根據沉降觀測精度要求高的特點，為能精確地反映出建筑物在不斷加荷作用下的沉降情況，沉降觀測應使用精密水準儀（DS0.5或DS1級），水準尺必需使用膨脹系數小的銦瓦合金水準尺，并要求同一建筑物必須使用同一儀器設備。儀器每年送計量所檢校一次。

3.4減少建筑物墻體對沉降觀測點的破壞程度

工作人員在對沉降觀測的過程中一旦發現由于建筑物墻體的砌筑而對沉降觀測造成了一定的破壞，需要及時的進行修補；如果是由于外墻干掛石材的施工使沉降觀測點受到破壞時，這時候需要對外墻干掛的石材進行開洞，同時用鋼筋加長觀測點的螺桿，需要選擇Φ18以上鋼筋材料，以免存在螺桿加長撓度的現象。

3.5合理安排觀測頻率

觀測人員在對建筑物沉降進行觀測的過程中可發現其沉降周期變化，首次觀測必須要及時準確，以得到沉降觀測的原始數據。對施工階段的建筑物進行觀測時，通常不得少于四次，一般按3天、7天、15天確定周期，也可按照建筑物的層數、上部荷載確定觀測周期，以便得出荷載與沉降之間的關系。對于處于運營階段的建筑物，應按地基土類型和其沉降速率大小確定觀測頻率。第一年可觀測3～4次，第二年觀測2～3次，第三年后每年1次，直至沉降穩定或滿足要求。

結語：

要確保建筑物的沉降在實際建筑地基的允許變形值內，尤其是一些大型的建筑物，在建設之中必須確定建筑物是否達到相對穩定的狀態，并且進行嚴密觀測，建立數據檔案，倘若出現建筑物的沉降超過相關規定之外，觀測人員就必需做出正確判斷并且上報，聯合制定應對措施。

參考文獻：

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[2]畢學芳.建筑物沉降觀測存在的問題研究[J].價值工程，2011，30（19）.

[3]譚輝，伍鑫.土木工程測量[M].同濟大學出版社.

作者簡介：

鄒雨然（1991- ），籍貫：山東省棲霞市人男，助理工程師，從事基地基礎方面檢測、監測工作。