沉降觀測在信陽市中樂百花酒店B座沉降觀測中的應用

王合群

[摘要]時下城市建筑越來越高，沉降觀測做為對建筑施工過程中樓體和基礎穩定性的監測伴隨建筑施工全過程。沉降觀測的重要性是能及時掌握建筑物各部位的沉降情況，分析沉降規律，預報沉降趨勢，保證建筑安全，還可根據所掌握的沉降觀測數據，驗證有關地基結構設計的理論和參數的準確性與可靠性，同時作為檢查分析和處理有關工程質量的依據。

[關鍵詞]高程基準點；觀測點；沉降觀測；數據處理

1沉降觀測的準備

以信陽中樂百花酒店B座沉降觀測為例，該建筑工程抗震設防烈度為6度，框架結構，地下2層，地上26層，采用樁基礎，屬高層建筑。依建設方信陽中樂百花置業有限公司的要求，對此樓進行樓體沉降觀測。

1.1沉降觀測精度的確定

確定合理的觀測精度是沉降觀測的重中之重，精度過高測量工作復雜、費用高；而精度過低誤差大又會增加沉降分析的困難，甚至會得出不正確的結論。制定沉降觀測的精度取決于沉降量的大小、速率、儀器和方法所能達到的實際精度、以及觀測目的等。一般來說，如果觀測是為了變形值不超過某一允許的數值而確保建筑物的安全，則其觀測的中誤差應小于允許變形值的1110-1/20，如果是為了研究變形的過程，則其誤差比上面這個數值小的多，甚至應采用測量手段和儀器所能達到的最高精度。允許變形值的大小一般由設計單位提出或遵循有關規范確定。

根據建筑變形測量規范的要求，建筑變形主要包括沉降、位移和特殊變形測量，建筑變形測量的精度適用范圍見表l。本次變形測量級別采用二級，

1.2儀器設備的準備

觀測級別應與儀器設備及觀測設施條件相匹配。本次沉降觀測采用索佳SDL30m數字水準儀，標尺為RAB碼銦鋼水準標尺，每公里往返測高差中數標準差為±0.3mm，相當于DS05儀器，并采用隨機數據處理軟件。

1.3高程基準點、工作基點、沉降觀測點的布設

高程基準點是沉降觀測高程的起算點，應選在變形影響范圍以外且穩定、便于長期保存的地方。在建筑區內，其點位與鄰近建筑的距離應大于建筑基礎最大寬度的2倍，其標石埋深應大于鄰近建筑基礎的深度。沉降量的計算和比較與選擇的基準有關，不同的基準點對應完全不同的位移場。沉降觀測應首選固定基準，固定基準必須要有固定不變的基準點，基準點應不少于3個。根據中樂百花酒店B座所處的地理位置，設計高程基準點3個為K1、K2、K3。3個高程基準點位于中樂百花酒店B座主體建筑物以北800米外。工作基點是為便于觀測沉降點而布設的控制點，與基準點一起構成沉降觀測的高程控制網。工作基點一般應埋設在堅固的地基上或設立在永久的建筑物上，工作基點與基準點之間宜便于進行水準測量，以便定期進行復測和進行穩定性分析。當測區較小時可不設工作基點，直接從基準點引測。沉降觀測點應布設在能反映建筑沉降的關鍵部位，主要設置在樓體的四角、大轉角、外墻周邊、沉降縫兩側等關鍵承重部位。沉降觀測點的埋設位置通常由設計單位在各自的施工圖分冊上設定，本次沉降觀測共設置觀測點18個，點名為A1-A18。點位設置用沖擊鉆在水泥柱上打孔，然后用手錘將觀測點固定部分打人孔內，安好測點，再用水泥砂漿填實并且做好明顯標志。點位高出建筑物地坪30-50厘米，標志形狀為勾型錐尖向上，尖頭離水泥柱不少5厘米。觀測點的正上方2，5米及附近2米的范圍內不得有障礙物，以便沉降觀測進行。

2沉降觀測

2.1觀測前的儀器校正

沉降觀測使用的水位儀、水準尺在項目開始前和結束后應進行檢驗，項目進行中也應定期檢驗。當觀測成果出現異常，經分析與儀器有關時，應及時進行檢驗與校正。檢驗后應符合下列要求：對用于特級觀測的儀器、i角不得大于10″；對用于一、二級水準觀測的儀器，i角不得大于15″：對用于三級水準觀測的儀器，i角不得大于20″。補償式自動安平水準儀的補償誤差絕對值不得大于0.2″：水準標尺分劃線的分米分劃線誤差和米分劃間隔真長與名義長度之差，對線條式因瓦合金標尺不應大于0.1mm，對區格式木質標尺不應大于0.5m。

2.2觀測過程及精度要求

沉降測量基準點的標石、標志埋設后，應達到穩定后方可開始觀測。穩定期應根據觀測要求與地質條件確定，不宜少于15d。高程基準點和工作基點應構成沉降觀測控制網，用于對沉降點的長期觀測。基準點和工作基點應定期復測，復測周期應視基準點所在位置的穩定情況確定，在建筑施工過程中宜1-2月復測一次，點位穩定后宜每季度或每半年復測一次。使有數字水準儀觀測。測前應進行預熱，觀測前半小時，應將儀器置于露天陰影下，使儀器與外界氣溫趨于一致。設站時，應用測傘遮蔽陽光。應避免望遠鏡直接對著太陽，并避免視線被遮擋。儀器應在其生產廠家規定的溫度范圍內工作，振動源造成的振動消失后，才能啟動測量鍵。當地面振動較大時，應隨時增加重復測量次數。每測段往測與返測的測站數均應為偶數。由往測轉向返測時，兩標尺應互換位置，并應重新整置儀器。在同一測站上觀測時，不得兩次調焦。轉動儀器的傾斜螺旋和測微鼓時，其最后旋轉方向。均應為旋進。對各周期觀測過程中發現的相鄰觀測點高差變動跡象、附近建筑基礎和墻裂縫等情況，應做好記錄、并畫草圖。對超出規范規定限差的成果，均應先分析原因再進行重測。當測站觀測超限時，應立即重測，當遷站后發現超限時，應從穩固可靠的固定點開始重測。

基準控制網和觀測網精度要求見表2。

2.3觀測周期的確定

根據編制的工程實施綱要和確定的觀測周期，首次觀測應在觀測點安裝穩定后及時進行，首期觀測兩次，取其平均值作為最終成果。以后每隔1個月或每建4層觀測一次，連續觀測，直到樓體主體封頂；樓體主體封頂后觀測一次，以后每隔3個月觀測一次，6個月為止。如果觀測期間有特殊情況，則根據需要進行調整。

2.4沉降觀測

本次控制網采用一等水準要求施測，觀測網采用二等水準施測。高程基準點K1-K3之間采用閉合環往返水準觀測，以K1假定高程為100米作為基準，計算其余基準點高程，水準閉合環連續觀測4次，按平差4次水準觀測成果，求算3個高程基準點高程，以此成果作為本項目的高程基準點起算數據。沉降觀測點的施測方法是采用水準閉合環往返測量，每次觀測時都要采用同一路線，高程基準點和沉降觀測點連成1個水準閉合環，起、止于K3，同時固定測站點位，偶數站閉合。每次觀測應記載施工進度、增加荷載量，建筑物傾斜、裂縫等各種影響沉降變化和異常情況。

3數據處理

3.1觀測數據處理與誤差統計

數據處理應在野外各項限差符合要求后采用隨機軟件進行往返高差不符值和環線閉合差計算，符合限差要求后，再計算各觀測點的高程。通過首期觀測成果和以后每期觀測值比較，計算出各觀測點相鄰周期的沉降量及累計沉降量、最大沉降量、平均沉降量等，分析沉降數據并進行預報。第1次至第7次觀測的閉合水準路線的閉合差分別為3.08mm、2.05mm、0.5mm、1.5mm、0.43mm、0.08mm、0.08mm。沉降觀測統計表如表3，

3.2觀測成果圖制作

根據每個觀測點的沉降情況可制作某點隨時間變化的沉降曲線圖，根據各點位的平均沉降量，可制作樓體的平均沉降量圖。如圖l、圖2所示。

3.3穩定標準求算

沉降穩定標準應由沉降量與時間關系曲線判定，對重點觀測工程，當最后三次觀測中每次沉降量均不大于2根號下2倍測量中誤差，則認為已進入穩定階段。建筑物安全登記二、三級多層建筑和高層建筑以沉降速度小于0.020-0.040mm/D，可認為已進入穩定階段。本次沉降觀測工程18個沉降觀測點累計沉降量平均值為4.76mm，沉降總天數為261天，沉降速率為0.018mm/D，達到了穩定標準。

3.4沉降結果分析預報分析

中樂百花酒店B座的沉降主要來自建筑本身的重力。根據變形觀測平差計算結果分析，最大沉降值為東D號點的6.85mm，最小沉降值為北16號點的3.44mm，平均沉降量為4.76mm，累計日沉降量從各觀測點累計沉降量統計表中看到，各點累計沉降量差別不大，說明信陽市中樂百花酒店B座為整體均勻下沉。根據歷時9個月的7次沉降觀測結果，信陽市中樂百花酒店B座基礎穩定，沉降量較小，且均勻下沉，滿足設計要求，可進行下道工序。

4結束語

為充分發揮沉降觀測在施工中的監控和指導作用，沉降觀測應注意以下幾個問題：

1）沉降觀測屬精密測量，基準點、工作基點、沉降觀測點的保護尤為重要，基準不準，將導致成果的不可靠。沉降觀測點人為扭動、擠壓將導致分析結果錯誤。因此，點位布設后，除加強保護外還應定期復測。

2）沉降觀測要遵循“四定”原則，即作業人員相對固定；所用儀器、設備固定：每次觀測路線固定：沉降觀測的作業程序方法要固定，盡量減少不確定因素造成的影響，保證觀測結果的一致性、真實性、可比性。

3）儀器要經法定計量檢定單位進行檢定和核準，確保觀測質量。在每次作業前，要對數字水準儀的i角進行檢測，其值不得大于15″每站各項限差符合要求，超限后立即重測，

4）觀測時盡量做到在較短的時間內一次性完成，各周期應根據工程進度情況必須按時進行，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。

5）沉降觀測點的沉降量有較大變化時，一定要查明原因，是屬正常沉降，還是其他因素造成，應做出符合實際的預測預報。

[責任編輯：楊玉潔]