論建筑物的沉降觀(guān)測(cè)

郭 培 狀

(山西省第三地質(zhì)工程勘察院，山西 晉中 030600)

論建筑物的沉降觀(guān)測(cè)

郭 培 狀

(山西省第三地質(zhì)工程勘察院，山西 晉中 030600)

簡(jiǎn)述了建筑物沉降觀(guān)測(cè)的基本要求，從建立水準(zhǔn)控制網(wǎng)、制定沉降觀(guān)測(cè)線(xiàn)路、繪制沉降曲線(xiàn)等方面，闡述了沉降觀(guān)測(cè)的一般程序，并就確定建筑物沉降觀(guān)測(cè)的精度及沉降觀(guān)測(cè)曲線(xiàn)異常的原因進(jìn)行了探討，從而保證建筑物使用過(guò)程中的安全性。

沉降觀(guān)測(cè)，建筑物，觀(guān)測(cè)精度，觀(guān)測(cè)點(diǎn)

0 引言

建筑物地基基礎(chǔ)不僅要滿(mǎn)足承載力的要求，也要滿(mǎn)足地基變形的要求，即地基沉降要求。建筑物地基的不均勻性、基底壓力差異過(guò)大、建筑物體形復(fù)雜等因素均會(huì)對(duì)地基變形產(chǎn)生影響。不同結(jié)構(gòu)類(lèi)型的建筑物，對(duì)地基變形控制的要求也不同。一般來(lái)講，在控制基礎(chǔ)平均沉降量的同時(shí)還需針對(duì)不同的結(jié)構(gòu)控制其沉降差、傾斜或局部?jī)A斜。砌體結(jié)構(gòu)采用局部?jī)A斜值控制；框架結(jié)構(gòu)采用相鄰柱基的沉降差控制；高層或高聳建筑物采用傾斜值控制。不論是哪種要求均是通過(guò)沉降觀(guān)測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，沉降觀(guān)測(cè)不僅可以保證建筑物在施工過(guò)程中的質(zhì)量，而且保障了建筑物使用過(guò)程中的安全性。因此，在建筑物施工和使用過(guò)程中做好沉降觀(guān)測(cè)工作是十分重要且十分必要的。

1 沉降觀(guān)測(cè)的一般要求

1.1 觀(guān)測(cè)人員、設(shè)備和儀器的要求

為了能夠精確反映出建筑物在施工和使用過(guò)程中的沉降情況，建筑物沉降觀(guān)測(cè)精度一般要比我們平時(shí)水準(zhǔn)測(cè)量的精度要求高，其測(cè)量誤差不應(yīng)大于沉降量的1/10～1/20。因此沉降觀(guān)測(cè)中要求使用精密(S1或S05)水準(zhǔn)儀,水準(zhǔn)尺一般選用高精度銦鋼合金水準(zhǔn)尺，這種水準(zhǔn)尺受環(huán)境及誤差變化影響較小。

從事沉降觀(guān)測(cè)的技術(shù)人員，不僅懂得測(cè)量專(zhuān)業(yè)方面的理論知識(shí)，而且具備能夠熟練操作儀器的工作技能。在實(shí)際工作中能夠根據(jù)不同特點(diǎn)的建筑物，應(yīng)用不同的觀(guān)測(cè)方法和觀(guān)測(cè)程序?qū)ㄖ镞M(jìn)行沉降觀(guān)測(cè)。如果在測(cè)量過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，能夠迅速找出問(wèn)題的原因所在，并且運(yùn)用誤差理論的知識(shí)計(jì)算平差，對(duì)于每一次觀(guān)測(cè)任務(wù)都能夠順利、準(zhǔn)確地完成。

1.2 觀(guān)測(cè)時(shí)間和觀(guān)測(cè)周期的控制

建筑物的沉降觀(guān)測(cè)必須按照觀(guān)測(cè)方案中既定的觀(guān)測(cè)時(shí)間和觀(guān)測(cè)周期定時(shí)、定數(shù)地完成，尤其對(duì)于首次觀(guān)測(cè)來(lái)說(shuō)，其觀(guān)測(cè)時(shí)間的要求更為嚴(yán)格。這樣做的目的是為了保證在整個(gè)觀(guān)測(cè)進(jìn)程中都能得到完整的原始觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)。對(duì)于其他各個(gè)時(shí)段和各個(gè)階段的沉降復(fù)測(cè)工作，則需根據(jù)建筑物的實(shí)際施工情況定時(shí)進(jìn)行，不準(zhǔn)漏測(cè)或補(bǔ)測(cè)，否則沉降觀(guān)測(cè)無(wú)法得到完整準(zhǔn)確的沉降規(guī)律。沉降觀(guān)測(cè)周期一般按一定時(shí)段(如30 d)或建筑物的加載情況(每加高一層或幾層)作為一個(gè)沉降觀(guān)測(cè)周期。

1.3 沉降觀(guān)測(cè)的布點(diǎn)原則

觀(guān)測(cè)點(diǎn)的布置原則首先以保證各點(diǎn)的沉降規(guī)律能夠準(zhǔn)確反映整個(gè)建筑物的沉降特征，而且各點(diǎn)的位置要便于觀(guān)測(cè)者進(jìn)行工作。一般來(lái)講，觀(guān)測(cè)點(diǎn)是均勻?qū)ΨQ(chēng)地布置在建筑物的周?chē)噜弮蓚€(gè)觀(guān)測(cè)點(diǎn)的距離以15 m～30 m為宜。所布置的觀(guān)測(cè)點(diǎn)不僅能夠滿(mǎn)足各個(gè)階段的觀(guān)測(cè)要求，而且滿(mǎn)足不因裝修或墻、柱的飾面施工而導(dǎo)致觀(guān)測(cè)點(diǎn)被掩蓋或破壞。

1.4 觀(guān)測(cè)精度要求

通常情況下，設(shè)計(jì)單位會(huì)根據(jù)建筑物的特性和使用要求，在圖紙中對(duì)沉降觀(guān)測(cè)的精度要求提出標(biāo)準(zhǔn)。但如果是設(shè)計(jì)對(duì)觀(guān)測(cè)精度未作出要求，在實(shí)際工作中對(duì)于高層建筑物在施工階段的沉降觀(guān)測(cè)我們一般統(tǒng)一采取二等水準(zhǔn)測(cè)量的方法。

1.5 沉降觀(guān)測(cè)成果要求

首先，在沉降觀(guān)測(cè)中所得的原始數(shù)據(jù)必須是真實(shí)可靠的，數(shù)據(jù)的記錄和建筑物的沉降計(jì)算要符合相關(guān)規(guī)范、規(guī)程的要求；其次，沉降觀(guān)測(cè)成果的整理過(guò)程要依據(jù)準(zhǔn)確、遵循步步校核的計(jì)算原則。

2 沉降觀(guān)測(cè)的一般程序

2.1 在施工現(xiàn)場(chǎng)建立水準(zhǔn)控制網(wǎng)

根據(jù)各建筑物的平面位置關(guān)系，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地情況制訂沉降觀(guān)測(cè)方案，再根據(jù)建設(shè)單位提供的基準(zhǔn)高程點(diǎn)，在施工現(xiàn)場(chǎng)建立水準(zhǔn)控制網(wǎng)。一般來(lái)講，水準(zhǔn)控制網(wǎng)的建立遵循以下原則：

1)一般建筑物的周?chē)鷳?yīng)布置3個(gè)及以上的水準(zhǔn)控制點(diǎn)，且水準(zhǔn)控制點(diǎn)的間距不應(yīng)大于100 m。

2)施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)的所有水準(zhǔn)點(diǎn)要形成閉合曲線(xiàn)，以便進(jìn)行水準(zhǔn)閉合檢校，而且必須保證在施工現(xiàn)場(chǎng)的任何地方架設(shè)水準(zhǔn)儀至少能夠后視到兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)。

3)各水準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)位置必須不受基坑和管溝開(kāi)挖、地面沉降以及機(jī)械震動(dòng)等影響，其埋設(shè)深度要滿(mǎn)足二等水準(zhǔn)測(cè)量的要求(大于1.5 m)。

4)建立起的水準(zhǔn)控制網(wǎng)要與建設(shè)單位提供的基準(zhǔn)高程點(diǎn)聯(lián)合測(cè)量，采用平差計(jì)算的方法計(jì)算出各水準(zhǔn)點(diǎn)的高程。

2.2 制定沉降觀(guān)測(cè)線(xiàn)路

根據(jù)建立起的水準(zhǔn)控制網(wǎng)，結(jié)合建筑物的平面布局和觀(guān)測(cè)點(diǎn)布點(diǎn)圖，制定沉降觀(guān)測(cè)線(xiàn)路，并且在控制點(diǎn)和轉(zhuǎn)點(diǎn)處做好標(biāo)記樁，保證每一次觀(guān)測(cè)均沿相同的線(xiàn)路進(jìn)行。

2.3 開(kāi)始沉降觀(guān)測(cè)

根據(jù)預(yù)先制定的沉降觀(guān)測(cè)方案開(kāi)始沉降觀(guān)測(cè)工作，尤其是首次觀(guān)測(cè)時(shí)要確保每一個(gè)觀(guān)測(cè)點(diǎn)安設(shè)穩(wěn)定后再進(jìn)行。對(duì)于高層建筑物或有地下室的建筑物，沉降觀(guān)測(cè)點(diǎn)一般埋設(shè)在基礎(chǔ)的橫縱軸線(xiàn)上，沉降觀(guān)測(cè)也是從建筑物的基礎(chǔ)開(kāi)始的。

2.4 觀(guān)測(cè)點(diǎn)總沉降量的計(jì)算

將所有觀(guān)測(cè)點(diǎn)的觀(guān)測(cè)記錄進(jìn)行整理并核對(duì)無(wú)誤后，采用平差計(jì)算理論，即可得出每個(gè)觀(guān)測(cè)點(diǎn)的標(biāo)高差值，從而計(jì)算出觀(guān)測(cè)點(diǎn)的總沉降量。

2.5 繪制沉降曲線(xiàn)

將各個(gè)觀(guān)測(cè)點(diǎn)的沉降量采用列表統(tǒng)計(jì)的方法進(jìn)行匯總，根據(jù)匯總表即可繪制出沉降曲線(xiàn)。繪制沉降曲線(xiàn)首先要建立坐標(biāo)系統(tǒng)，以觀(guān)測(cè)時(shí)間為橫坐標(biāo)，荷載值為縱坐標(biāo)上半部，沉降量為縱坐標(biāo)下半部。將統(tǒng)計(jì)匯總表中各觀(guān)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)沉降量繪制于坐標(biāo)系統(tǒng)中，并將其對(duì)應(yīng)的載荷值也繪制于坐標(biāo)中。

2.6 觀(guān)測(cè)中應(yīng)注意的事項(xiàng)

建筑物沉降觀(guān)測(cè)受觀(guān)測(cè)環(huán)境和觀(guān)測(cè)者的水平影響較大，因此在實(shí)際工作中我們要精心觀(guān)測(cè)，最大限度地減少外界因素帶來(lái)的誤差。具體來(lái)說(shuō)要注意以下幾點(diǎn)：

1)觀(guān)測(cè)時(shí)前視和后視最好用同一水平尺。

2)每次觀(guān)測(cè)時(shí)最好保持各觀(guān)測(cè)環(huán)境基本一致。

3)觀(guān)測(cè)時(shí)要盡量避免陽(yáng)光直射。

4)水準(zhǔn)儀成像清晰且穩(wěn)定時(shí)再讀取數(shù)值。

5)觀(guān)測(cè)時(shí)要一氣呵成，并且隨觀(guān)測(cè)隨校核。

6)在下雨結(jié)束后，要檢查水準(zhǔn)點(diǎn)是否有變動(dòng)。

7)當(dāng)建筑物的日連續(xù)沉降量大于1 mm時(shí)應(yīng)立即報(bào)告建設(shè)單位讓其要求施工單位停止施工。

3 沉降觀(guān)測(cè)中的問(wèn)題

3.1 如何合理確定建筑物沉降觀(guān)測(cè)的精度

我國(guó)的規(guī)范對(duì)建筑物沉降觀(guān)測(cè)的精度要求現(xiàn)今還不是很明朗，這就導(dǎo)致在實(shí)際工作中對(duì)觀(guān)測(cè)精度選擇帶來(lái)了很大困難。一般來(lái)講沉降觀(guān)測(cè)的精度要適合建筑物的施工和使用功能的需要。這就需要設(shè)計(jì)單位在實(shí)際工作中綜合考慮，確定出合理的觀(guān)測(cè)精度。

3.2 沉降觀(guān)測(cè)曲線(xiàn)異常的原因

1)第二次觀(guān)測(cè)值大于第一次觀(guān)測(cè)值，而以后每次觀(guān)測(cè)值均逐漸下降，可能是第一次觀(guān)測(cè)的精度偏低。

2)曲線(xiàn)在某一點(diǎn)處出現(xiàn)突然回升的情況。如果是水準(zhǔn)點(diǎn)被碰動(dòng)，則其碰后標(biāo)高低于碰前標(biāo)高；如果是觀(guān)測(cè)點(diǎn)被碰動(dòng)，則其碰后標(biāo)高高于碰前標(biāo)高。

3)曲線(xiàn)從某點(diǎn)開(kāi)始逐漸回升，可能是水準(zhǔn)點(diǎn)下沉而引起。

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Discussion on building settlement observation

Guo Peizhuang

(Shanxi3rdGeologyEngineeringSurveyInstitute,Jinzhong030600,China)

The thesis briefly introduces basic building settlement observation points, illustrates general settlement observation procedures from aspects of establishing level-control network, formulating settlement observation routine and drawing settlement curve and so on, and explores building settlement observation accuracy determination and abnormal settlement observation curve causes, so as to guarantee the building usage security.

settlement observation, building, observation accuracy, observation point

1009-6825(2017)22-0205-02

2017-05-25

郭培狀(1962- )，男，工程師

TU433

A