沉降觀測技術在高層建筑中的應用

□ 孫發豐

（海南省環境地質勘察院，海南 三亞 572000）

0.引言

在現代高層建筑施工過程中，沉降觀測技術具有非常重要的作用，是確保高層建筑結構安全穩固的關鍵，通過專業的觀測儀器對施工狀況進行觀察掌握，記錄相關的沉降現象，以此來判斷建筑物變形是否超出安全范圍。因此，測量人員必須做好高層建筑物的沉降觀測工作，明確掌握沉降觀測技術的相關要點，確保能夠最大化發揮沉降觀測的功效和價值。

1.高層建筑沉降觀測的原則

沉降觀測工作中應當遵循一定的原則，才能確保測繪工作的有效性及科學性。通過不同的工程實踐總結了以下幾點：（1）觀測時要有穩定的工作點、基準點以及觀測點；（2）觀測人員在觀測過程中要確保身體穩，不然會影響觀測數據；（3）外部環境要穩定，同時在觀測過程中所使用的設備也必須穩定。觀測及施工人員必須嚴格遵守這幾點原則，以此減少觀測數據存在的誤差，確保測量結果的精確性、科學性、準確性，進而保證高層建筑施工有效進行。

2.高層建筑沉降觀測的基本要求

2.1 必須確保觀測儀器的精準性

在施工過程中進行沉降觀測的主要目的就是為了確保工程質量以及建筑物結構的安全性。因此，只有精確的儀器才能測量出精確的數據。在對高層建筑進行沉降觀測時，應當使用不易受環境因素影響的高精準水準儀。此外，在開展沉降觀測前，觀測人員必須對儀器進行精準度調節，同時為了確保儀器在操作過程中的精確性，還應當定期對儀器設備的性能進行檢測。對于檢測中精確度出現較大誤差的儀器應當及時修理或更換。當然，不同的建筑物對于沉降觀測數據也就各不相同，但是在實際的操作過程中，我們一般要求將誤差控制在0.1以下。

2.2 觀測時間的相關要求

對高層建筑物進行沉降觀測時還要嚴格控制觀測時間，這是與其他測量方式最主要的區別，特別是進行首次測量時，要嚴格按照相關標準執行，在規定的時間內完成首次測量，否則就會產生測量誤差，對于建筑物的原始數據的觀測也就不準確，從而失去了觀測的價值和意義。在首次測量后還應當進行多次復測，每一階段的測量都結合建筑工程施工的實際情況，合理安排復測時間，堅決不能出現補測或是漏測現象的發生。只有這樣才能確保觀測工作能夠按時完成，從而得到較為精確的沉降參數，通過對沉降數據進行分析以此來掌握高層檢測沉降的規律[1]。一般而言，在工程施工過程中將相鄰的兩次觀測間隔稱之為一個觀測周期，在高層建筑施工時，每增加一層就要進行一次沉降測量，因此，就必須按照高層建筑的沉降規律來確定觀測周期。當然，無論選擇哪種方式進行沉降觀測，都要結合建筑物施工的具體情況來進行安排，這樣才能確保沉降觀測工作的準確性。

2.3 均勻設置觀測點

在布設沉降觀測點時要充分根據沉降區域的密度進行設置，對于某些特殊情況還要進行具有針對性的布設。例如：在高層建筑相對集中、地下用水量大的經濟開發區，在觀測點的布設上不僅要加密埋設還要注意將觀測點布設在容易保存、不易被損壞的地方。同時，還應當遵循均勻布設觀測點的原則，一般情況下，每個觀測點之間的間距大概為25～35m；當然，觀測點的布設并不是一成不變的，對于不同建筑物之間，觀測點的布設方案也是存在區別的。例如：磚墻類建筑物其觀測點布設的位置應當設在橫縱墻交接處、外墻轉角處或是中央位置，此外，墻邊每間隔10m左右都應當布設一個觀測點；而對于樁基礎為箱形或是浮筏基礎的高層建筑，其觀測點應當布設在基礎周邊以及縱、橫軸位內[2]。

2.4 觀測精度的要求

觀測精度直接影響觀測結果的可靠性及科學性，其精度也受到觀測方法、觀測環境、觀測設備等因素的影響。因此，在進行變形監測方案的設計過程中確定合理的觀測精度就顯得尤為重要。對于不同建筑物之間，其變形監測方案要求的精度也就各不相同；同一高層建筑物的不同部位在不同時間進行觀測所要求的精確也不相同。所以，要結合建筑物的實際情況，設置合理的觀測精度。

2.5 觀測人員素質要求

測量人員的素質對其觀測結果同樣具有影響，觀測人員必須接受專業的技能學習和培訓，熟練掌握相關儀器設備的操作流程，對于相關理論知識應當靈活運用，能夠針對不同情況對沉降觀測工作進行合理分析判斷。在實際測量過程中面對突發事件，能夠運用科學合理的方式進行解決，從而確保測量工作的有效開展。

3.高層建筑中測量程序及步驟

3.1 建立水準控制網

首先應當建立水準控制網。在實際測量過程中，其測量方案需要結合不同施工工程的實際情況進行布局、設置。根據建筑單位提供的水準控制點以及布網原則、測量方案等相關數據，建立科學合理的水準控制網。

3.2 建立固定的觀測路線

根據觀測區域所建立的水準控制網，結合沉降觀測點的布設或是相關設計圖紙中沉降觀測點的分布圖，確定最終的觀測點位置。在控制點與沉降觀測點之間建立固定的觀測路線，同時還應當注意在儀器架設位置與轉點位置進行標注，確保每一次的沉降觀測路線均相同。

3.3 沉降觀測

在沉降觀測圖紙設計完成的同時，對觀測區內水準控制網的建立工作也要同步完成，并且在圖紙上進行詳細標注。第一次觀測點高程作為以后每次觀測的基礎對比點使用。同時，在施工觀測過程中必須采取高精確度的儀器進行沉降觀測工作，并且至少要進行2次及以上的觀測才能確定最終的數據結果[3]。觀測點位置要根據建筑物結構面的變化而不斷變動的，為了確保觀測的便捷性，可以對觀測點進行永久埋設設置。值得注意的是，在高層建筑物竣工之前，樓層每增加一層都要進行一次沉降觀測，并進行復測。

3.4 統計表匯總

對每個觀測周期所記錄的數據進行沉降量的計算，并制作成統計表，同時對各個觀測點的沉降數據進行曲線繪制。首先，要建立沉降曲線坐標，以時間為橫坐標數據，縱坐標上半部分為荷載值，下半部分為各周期的沉降量。最后將各觀測點對應的沉降數據繪制到曲線表中，同時將相應的荷載值在相應的縱坐標中進行連線繪制，從而得到最終的沉降曲線表[4]。

4.結束語

總而言之，沉降觀測技術是監測建筑物變形的主要方式之一，在高層建筑施工過程中采取沉降觀測技術，不但有利于施工工作的有效進行，同時，對建筑物的結構安全性能提供了科學的保障。為了確保沉降觀測數據的科學性、有效性以及可靠性，就必須嚴格遵守相關的沉降觀測要點，避免各種數據誤差出現，避免建筑物在今后的使用過程中出現問題。

參考文獻：

【1】李霞,王琳.沉降觀測技術在高層建筑中的應用[J].房地產導刊,2015(4).

【2】彭鳳珍,吳明鳳.淺談沉降觀測技術在高層建筑施工中的應用[J].科技視界,2016(6):288-289.

【3】熊建偉.測繪新技術在建筑工程測量中的應用[J].建材與裝飾,2016(11).

【4】王敦峰.淺談建筑物施工中沉降觀測實施要點的具體分析[J].山東工業技術,2015(3):129.