沉降觀測技術(shù)在高層建筑施工中的應(yīng)用

劉衛(wèi)彪

摘要：沉降變形是影響高層建筑工程施工質(zhì)量的重要因素之一，在高層建筑工程施工過程中進行沉降觀測，能夠及時有效預(yù)防建筑工程因不均勻沉降而造成的破壞，進而指導施工有序進行。因此，對高層建筑工程沉降觀測進行探究具有十分重要的現(xiàn)實意義。

關(guān)鍵詞：沉降觀測技術(shù)；高層建筑；應(yīng)用

1高層建筑物沉降的原因

（1）建筑地基的基土不均勻。由于地質(zhì)和地基土的成分不同而且復雜，在建設(shè)高層建筑前要對這些地基土進行計算。如果計算和實際情況之間產(chǎn)生誤差，那么高層建筑就容易發(fā)生沉降現(xiàn)象。（2）在選擇地基時缺乏常識導致地基選取不當。地基的選擇要根據(jù)當?shù)氐牡刭|(zhì)情況，對地基進行有效地處理。在建筑施工的過程中，由于對當?shù)氐牡刭|(zhì)情況沒有做詳細的勘察，對不良的地質(zhì)現(xiàn)象沒有及時處理，使得高層建筑建設(shè)后出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。而且一些施工單位在施工時偷工減料違規(guī)操作導致建筑質(zhì)量下降，使建筑壽命減少。（3）高層建筑設(shè)計階段問題。高層建筑設(shè)計對于建筑施工有重要影響，建筑施工的每一個細節(jié)都要經(jīng)過詳細的計算，把誤差降低到0是保證建筑施工質(zhì)量的關(guān)鍵。

2高層建筑沉降觀測的基本特點

新建建筑物布設(shè)沉降點時，尚不能顧及沉降點周圍可能砌筑隔斷墻或鋪設(shè)管道設(shè)備等，前期施工現(xiàn)場堆放物較多，施工現(xiàn)場凌亂，基礎(chǔ)沉降點容易被壓蓋或碰撞。現(xiàn)場施工人員龐雜，各工序人員不同，交接協(xié)調(diào)工作如不及時，沉降點就有被人為覆蓋或損毀的可能。如不及時進行觀測，就會失去某一時段的沉降數(shù)據(jù)，且無法恢復或重測。每次觀測完畢，應(yīng)及時處理數(shù)據(jù)，以便及時發(fā)現(xiàn)問題解決問題。因此，高層建筑沉降觀測具有以下特點：

（1）監(jiān)測環(huán)境復雜性，障礙物多，通視條件差；（2）沉降點點位易受破壞，影響沉降觀測的連續(xù)性；（3）監(jiān)測工期較長，人力物力消耗大；（4）原始數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)處理繁瑣；（5）監(jiān)測的實時性和不可逆性。

3沉降觀測技術(shù)在高層建筑施工中的應(yīng)用

3.1水基準控制網(wǎng)

每個工程都有獨特的特性，根據(jù)自身特性來制定施測方案，并且建立水準控制點。水準控制網(wǎng)是在施測方案和布網(wǎng)原則的要求下建立的，具體有以下幾點：高層建筑物周圍設(shè)立的水準點間隔<100m，并且還要>3個；施工場內(nèi)任何位置的儀器后視水準點要>2個，水準點之間相互閉合；建筑物水準點的建立和建筑物開采、地面起伏有著明確的關(guān)系，水準點埋在地下的深度應(yīng)符合要求，水準網(wǎng)和基準點合在一起測量計算出各個水準點的高程。

3.2觀測沉降

觀測人員應(yīng)當根據(jù)規(guī)劃的線路來進行具體的觀測，在施工過程中對于觀測點的第一次觀測應(yīng)當在相關(guān)的施工穩(wěn)定后進行，最先檢測的地點應(yīng)該是高層建筑的最底層，在觀測時必須遵循相關(guān)的設(shè)計要求，根據(jù)設(shè)計的觀測點進行埋設(shè)處理，可以說第一觀測數(shù)據(jù)是接下來所有觀測進行的基礎(chǔ)，相關(guān)觀測人員必須對其加強重視，盡可能的對第一次觀測結(jié)果的精確性進行提升，根據(jù)工程的具體狀況選用級別為N2或者N3的精準儀，在對同一觀測點進行多次測量后把其平均值記錄下來，為下一步數(shù)據(jù)處理的進行做準備。

3.3沉降量計算和處理

高層建筑沉降觀測所測得的沉降量要按以下步驟進行計算和處理：①對每一次沉降觀測得到的原始數(shù)據(jù)記錄進行認真檢查，仔細整理，確認正確后，進行平差計算，求出每一次觀測各個觀測點的高程值。再計算出各個沉降觀測點的單次沉降量以及累計沉降量。依據(jù)各個沉降觀測周期利用平差計算而得的沉降量，進行統(tǒng)計匯總。②以時間為橫坐標、荷載值為上半部縱坐標、各個沉降觀測周期測得的沉降量為下半部縱坐標繪制各個沉降觀測點相應(yīng)的沉降曲線圖。

3.4觀測精度控制

觀測者必須學習與測量相關(guān)的專業(yè)知識，接收相關(guān)的技能培訓，熟練操作與測量專業(yè)相關(guān)的精密儀器并熟悉相應(yīng)操作規(guī)程，針對不同工程的各自特點和實際情況科學合理地采取與之相適應(yīng)的觀測方法和程序，在觀測過程中如果出現(xiàn)問題能夠合理分析問題發(fā)生的原因，能夠正確運用誤差理論知識進行相應(yīng)的平差計算，準確快速地按時完成每次高層建筑沉降觀測任務(wù)，能科學地分析所測得的觀測數(shù)據(jù)。為了能準確地反映出在荷載不斷增加情況下建筑物及相應(yīng)的基坑支護結(jié)構(gòu)的沉降情況，根據(jù)《工程測量規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，所進行的測量的誤差應(yīng)該小于相應(yīng)變形值的1/10～1/20，并且能夠反映出1～2mm的變形量。一般情況下，可以根據(jù)建筑物的特性以及相關(guān)單位的要求，采用液體靜力水準儀等精密水準儀器來測定沉降變化值。為了滿足高層建筑沉降觀測工作的精度要求，應(yīng)根據(jù)建筑物的特性和建設(shè)、設(shè)計單位的要求進行選擇沉降觀測精度的等級。如果沒有特殊的要求情況下，一般的高層建筑物施工過程中，采取二等水準測量方法，是能夠滿足沉降觀測要求的。

4沉降觀測技術(shù)應(yīng)用的注意事項

4.1確定建筑物沉降觀測精度的合理性

在高層建筑實際施工中，諸多施工單位對沉降觀測要求并不明確，施工單位在選擇沉降觀測精度上也比較隨意，忽略了精度高低直接影響沉降觀測成功與否，故在選擇沉降觀測精度時不能過高或過低，需根據(jù)工程需要合理選擇。一般情況下，再對高層建筑物進行首次觀測時，需采用高級水準儀、銦合金尺按照二等以上方法進行觀測，測出的結(jié)果比較理想。

4.2沉降量時間變量觀測

在沉降觀測工作中，其沉降量的曲線變化量較大，為了能夠讓整體觀測的效果得到良好提升，需要對其觀測精度進行提升。同時采用多種不同的觀測方式對其整體的觀測體系進行相應(yīng)完善，確保觀測點處于一個均勻的平面內(nèi)，從而獲取較為精確的觀測數(shù)據(jù)。若曲線在某個點突然出現(xiàn)回升現(xiàn)象，可能是工作人員誤碰水準點或觀測點導致的，使得標高高于或低于碰觸之前的數(shù)據(jù)，這種情況下，可取相鄰觀測點相同時間的沉降量替換之前的沉降量。

5結(jié)束語

綜上所述，在現(xiàn)代建筑工程施工規(guī)模不斷擴大的趨勢下，工程沉降點觀測測量工作重要性不斷凸顯，其是確保工程施工質(zhì)量、提高建筑整體穩(wěn)固性的重要手段。在對建筑工程進行沉降觀測時，結(jié)合工程實際情況，采用合適的觀測技術(shù)，遵循相關(guān)原則對觀測點和基準點進行合理布設(shè)，提高觀測數(shù)據(jù)的精確性，全面發(fā)揮沉降觀測技術(shù)在高層建筑施工中的應(yīng)用效率。

參考文獻：

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[2]高層建筑中沉降觀測技術(shù)的應(yīng)用及分析[J].楊帆.內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟.2017（15）.

（作者單位：中建七局第二建筑有限公司）