高層建筑物沉降觀測技術及其應用實踐研究

牟劍偉

【摘? 要】為了防止建筑物在建設施工和使用過程中，因其基礎的不均勻沉降量或沉降速率過快而導致建筑物主體結構的破壞或影響建筑物的安全性和正常使用壽命，應采用沉降觀測方法對高層建筑在施工過程中的沉降量進行動態監測。本文論述了高層建筑物進行沉降觀測的重要性和必要性，并結合實際闡述了高層建筑物沉降測量工作過程中的技術關鍵點以及有關問題的處理方法。

【關鍵詞】高層建筑;不均勻沉降;應用;實踐;沉降觀測;

隨著社會不斷進步，高層及超高層建筑物越來越多，這些建筑物的全部重量和荷載都通過基礎傳給地基。在壓縮性地基上，基礎沉降超過一定限度就會導致上部結構的變形或開裂，嚴重時甚至危及建筑物的安全或影響其正常使用。在此情況下對建筑物沉降進行及時監測，是工程建設中一項必不可少的任務。這不僅對建筑物質量起到至關重要的作用，對建筑物的安全更起到一定影響。

1 高層建筑物變形觀測意義

建筑物在施工和營運過程中，由于地質條件和土壤性質的不同，地下水位和大氣溫度的變化，建筑物荷載和外力作用等影響，導致建筑物隨時間發生的垂直升降、水平位移、撓曲、傾斜、裂縫等，統稱為變形。用測量儀器定期測定建筑物的變形及其發展情況，稱為變形觀測。高層建筑物沉降是變形觀測一種表現形式。各種工程建筑物在其施工和運營使用過程中，都會產生一定的變形，如果這種變形在建筑規范規定限度內時我們可以認為是正常現象，但超過了一定的范圍就會影響其正常使用并危及建筑物自身及人身的安全，因此需要對施工中的重要建筑物和已發現變形的建筑物進行變形觀測，掌握其變形量、變形發展趨勢和規律，以便一旦發現不利的變形可以及時采取措施，以確保施工安全和建筑物的安全，同時也為今后更合理的設計提供資料。

2沉降觀測特點

2.1觀測精度高

由于沉降觀測的結果直接關系到建筑物的安全，影響對沉降原因和沉降規律的正確分析，觀測必須具有較高的精度。沉降觀測的精度要求，取決于該工程建筑物預計允許沉降值的大小和進行觀測的目的。一般來講，如果沉降觀測是為了確保建筑物的安全，則測量精度應小于允許沉降值的 1/10-1/20;如果是為了研究沉降的過程，則觀測精度還應更高。

2.2重復觀測量大

建筑物由于各種原因產生的沉降都具有時間效應，計算沉降量最基本的方法是計算建筑物上同一點在不同時間的坐標差和高程差。這就要求沉降觀測必須依一定的時間周期進行重復觀測。重復觀測的頻率取決于觀測的目的、預計的沉降量大小和沉降速率。通常要求觀測的次數，既能反映出變化的過程，又不遺漏變化的時刻。

2.3數據處理嚴密

建筑物的沉降一般都較小，甚至與觀測精度處在同一個數量級;同時，重復觀測的數據量較大。要從大量數據中精確提取沉降信息，必須采用嚴密的數據處理方法。數據處理的過程也是進行沉降分析和預報的過程。

3高層建筑物沉降觀測技術及其應用實踐要點

想要確保高層建筑物的結構安全，就必須在開展施工工作過程中提高測量工作的準確性。一旦建筑物出現變形，并超出允許的范圍內，就很容易直接影響到建筑物的正常使用。尤其是在不均勻沉降的影響下，就會直接威脅到建筑物的安全。因此，在開展建筑物的施工建設工作中，想要確保高層建筑的使用與安全，就要做好沉降的觀測工作。

3.1 布設好沉降觀測點

在布設沉降觀測點的過程中，要確保可以準確地反映出建筑物發生沉降的特點，同時還要從實際的地質情況上出發。從實際上來說，標準的埋設位置要盡可能的避開暖氣片以及電氣開關等，同時還要與墻面以及地面等保持一定的距離。就樁基建筑來說，一般將監測點布設在樁基的上方處，如果樁基的間距相對較大，就要在樁間的橫梁承重處布設監測點。

3.2 高層建筑沉降的測量

在對觀測點進行組網觀測的過程中，要盡可能的在基準點上進行觀測，構成條件較多的附合網，以此來提高觀測的條件，提高網的可靠性、對于一些初期觀測來說，要盡可能的增加觀測的次數，以此來保證成果的準確。在觀測過程中發現存在異常的點位時，要做好重點的觀測工作，同時還要進行深入的調查，結合好實際情況來給予準確的解釋。由于變形觀測點的點位是實時動態變化的，所以與地形以及工程控制測量等方面存在著較大的區別。因此，在進行觀測工作的過程中要確保外業觀測數據的準確。設備與人員的觀測條件是相同的，所以在進行觀測的過程中就要計算好各方面的數據，如果發現存在問題，就要及時做好返工處理。在進行施工階段中，受到施工環境等方面的影響，使得觀測的條件相對較差，所以在開展觀測工作的過程中要結合好觀測的條件，按照相關的標準與制度來進行，對觀測的成果也要做好檢驗工作，以此來保證建筑物的正常使用[2]。

3.3其他技術實施要點

第一，沉降觀測過程要遵循以下的流程，觀測路線、程序、鏡位和方法要固定。所使用各種儀器和相關的測量設備要保證運用的過程中觀測穩定，能夠適應各種不利的環境。沉降的觀測基準點、被觀測物的沉降觀測點和工作基點的點位要穩定;在客觀條件下要保證以上能夠在最大程度上的準確性，盡量避免各類不穩定的誤差。而且在測量這項流程中我們要進行多次測量，然后取平均值，這樣才能保證測量的結果更真實，更能體現出測量的意義。

第二，關于沉降觀測結果的處理我們記錄時一定要保證數據的可靠性，并且在后續處理的過程中，要準確，要按照具體的公式，并查閱相關的資料后進行合理的計算。并對計算出的結果進行有效的匯總和整理，最終做好有效的整理工作。

第三，按照前兩點做好，再查找可能遺漏的問題再施工。我們在對建筑物進行觀測時一定要按照合理的流程和路線，最好用同一尺具進行前后視觀測;我們選取觀測的位置時要選取背光的地方，這樣可以便于觀察和測量，在具體的讀數過程中，我們一定要等到各種設備穩定之后再進行細致的讀數，而且要進行多次測量，來保證測量的精度，每次測量完后及時記錄并進行反饋。如果經過定期檢查，建筑物每天的沉降超過0.01m 時，我們要對工程進行停止，并進行重新審查，找到問題所在合理規劃后再進行后續的施工。建筑物的沉降觀測是一項長期的系統觀測工作，為了保證獲得資料的正確性，應盡可能地固定觀測人員，固定所用的水準儀和水準尺，按規定日期、方式及路線從固定的水準點出發進行觀測。

結 語

在高層建筑沉降觀測中，其技術要求相對比較高，同時會花費很長的時間，并且很容易受到外界環境的干擾。所以在觀測中，應嚴格根據相關規范要求進行觀測作業，盡可能的將各種影響因素降到最低。同時，在觀測中，應該對基準點以及沉降點進行合理的布設，并且通過精確的觀測得到準確的數據，將高層建筑的沉降情況進行準確的反應和預測，對高層建筑物的形變進行監控，從而保證人民的人身、財產的安全。

參考文獻：

[1]沈鋮，胡曉芙.淺談高層建筑沉降測量技術及質量控制[J].城市建設理論研究（電子版），2014（13）：52-55.

[2]鄭茂華.淺談高層建筑沉降測量技術及質量控制[J].城市建設理論研究（電子版），2013（02）：78-79.

（作者單位：玉林市勘察測繪設計研究院）