高層建筑沉降觀測數據處理

金國鋼 謝旭暉

摘 要：由于社會的發展速度不斷提升，建筑物的數量不斷增多，因此對于建筑工程有著更高的要求與標準。并且由于高層建筑沉降觀測技術在建筑工程中有著重要的作用，所以對于高層建筑沉降觀測技術進行細致的研究與討論，有著重要的意義與影響。因此本文就是對于高層建筑沉降觀測技術方法與原理的論述與討論，其中主要圍繞了觀測的基本條件、具體實施步驟以及觀測數據處理分析進行了仔細的論述。

關鍵詞：高層建筑物；高層建筑物沉降觀測；數據處理

引言：由于我國的高層建筑物不斷的增多，但在不斷的使用過程中，依然存在著一定的問題。其中面對沉降原因而造成建筑物的損壞，就需要施工人員對高層建筑物進行細致的勘查工作，并完成沉降測試可以有效的避免出現突發沉降現象，并且可以確保建筑物的安全性和使用時間。因此對于高層建筑物進行沉降觀測有著重要的意義與影響。因此本文就是對于高層建筑物沉降觀測以及數據處理的研究與論述。

1.高層建筑沉降測量及數據處理的重要性

勘查工作在建筑工程中有著重要的意義與影響，在建筑工程中，如果需要進行高層建筑物建造工作，在勘查工作中，需要尤為重視沉降觀測工作。并且不斷加大對于高層建筑物的勘查工作，可以有效的提高高層建筑物的安全性，并且延長建筑物的工程質量，提高使用時間。但如果在勘查工作中，存在著一定的問題，就會造成建筑物非正常變形以及不均勻沉降現象，就會造成建筑物的安全性降低。所以在工程之前以及在工程過程中進行細致的，科學的沉降測量工作有著重要的意義，并根據已經測得的數據進行處理，然后進行數據分析，得出觀測結果，并根據觀測結果采取科學并有效的措施，預防危害現象的出現，保障了整個工程的安全性，提高了工程的工程質量。并且將所有獲取的資料與觀測結果相結合，然后得出其地基的沉降規律與穩定性評價[1]。

2.高層建筑沉降觀測及數據處理的要求

2.1儀器設備以及人員的要求

在測量工作中，首先需要采用具有高精準精度的測量儀器，進行測量工作，可以有效的提高測量數據的準確度，并且將誤差控制在5%到10%之間，其中主要可以選用精密水準儀（其又稱SI或者S05級），或者也可以選用高精密銦合金水準尺（其所受的環境與溫度的影響較小），其中如果選擇無銦合金水準尺，則需要選用一般的塔尺，最好只使用塔尺的第一段標尺。由于儀器在不適用過程中，需要進行嚴格的保存，并進行定期的檢查，防止儀器氧化損壞等等。

之后，在科技不斷發達的現在，在建筑物進行沉降觀測工作時，已經大致全部發展成了由全自動化測量、GPS測景等等多種技術相結合，使得沉降測量工作變得更加精準且快速。因此這就需要在進行沉降測量工作的工作人員一定的條件，就需要工作人員可以做到對于專業知識的掌握、并可以熟練的使用測量工具，并且具有豐富的經驗，可以結合實際情況選用適當的方式方法。并且可以掌握對于之后的數據處理與數據計算，并結合實際工程狀況，根據計算結果，及時做出調整。

2.2觀測時間的選擇要求

對于沉降測量過程中，測量時間有著重要的作用與影響，其中最為重要的是，初次測量的時間，如果初次測量的時間出現差錯，就無法獲取最準確的原始數據，從而導致整個測量數據出現偏差。同時，對于之后的復測環節，也不可以出現少測與忘記測量的現象出現，否則就會造成數據的偏差。并且對于相鄰兩次測量的時間差距，也就是測量周期，對于測量周期的長短，可以根據建筑工程中的實際工程狀況、地質條件以及氣象條件等等實際要素進行調整。但對于實際的高層建筑的建筑工程中，一般設定一定的時間長度作為觀測周期或者根據高層建筑物的加荷狀況時每升高一層作為一觀測周期[2]。

2.3觀測點的要求

觀測點，在設立的過程中，主要挑選可以更好觀察到整個高層建筑物的沉降特點并且可以更加方便觀察的地點，這樣就可以更加快速有效的觀察到建筑物的沉降狀況，并及時進行計算與修改。在高層建筑物中，觀測點一般會在建筑腳、縱橫墻的交接處以及伸縮縫的兩邊沿這些位置進行安置，并且在實際狀況中，所有安置的觀測點，需要按照縱橫相須對稱以及均勻分配這些條件進行設置，并且需要注意兩點之間應控制在15到30米之間。并且對于沉降點的高度，在實際工程中需要控制在室外地坪的j500mm處，這樣有助于對高層建筑物的沉降情況進行觀測。但在實際的操作過程中，會存在著高層建筑物有兩層或者以上的地下室，這是就需要觀測點設置在以地下室基礎底部以上500mm，這樣才可以更加精準的觀察。

并且在設置觀測點時，需要注意到觀測點的設置需要符合一定的要求，并且與建筑工程相結合，不可以隨意設置。尤其是在建筑工程進入裝修階段，在這一階段就會對于已經建筑好的墻體進行施工，從而對墻體造成了一定的損害，并且也簡介或直接的掩蓋住了觀測點，導致無法在繼續進行觀測工作。

2.4沉降觀測的原則

由于在建筑工程中，進行沉降觀測工作，但在進行這項工作中，需要尤為重視一定的原則，主要可以分為以下五點。第一點，各點位的穩定性，由于在進行沉降觀測過程中，會設立許多的點位，如基準點、工作基點以及沉降觀測點等等，這些點位對于整個工程有著重要的影響，所以為需要確保工程的質量，就要確保點位的穩定狀態。第二點，就是需要穩定的一個觀測人員，由于在整個建筑工程進行沉降觀測時，需要結合眾多的資料與經驗，所以如果發生觀測人員的替換，就會造成數據的動蕩。第三點，需要使用較為穩定的儀器與設施，防止出現不同的同類別儀器存在一定的差異。第四點，觀測環境，需要保持基本的相同。由于觀測環境會對于建筑物的沉降造成一定的影響，所以需要避免觀測環境對于沉降觀測的影響，就需要保證觀測環境的相同。第五點，觀測方法需要固定好。主要是對于觀測路線、觀測方法、觀測程序等，需要這些步驟相同并且固定，可以提高觀測結果的精準性[3]。

2.5施測要求

在施測過程進行時，有需要的施測注意事項都需要進行注意，其中最為重要的就是需要對儀器、設施以及各種程序了如指掌。并且在進行觀測時，首先需要做到的就是對于觀測儀器進行校正工作，使得所有儀器指標都符合觀測標準。之后在進行觀測的第三個月到第六個月中，及時的進行重新檢校工作，使得各項指標符合標準。其次就是在進行觀測工作中，需要每一名工作人員都做到緊密的溝通與配合，并且都全身心投入其中，認真工作。

3觀測數據整理與處理

3.1沉降觀測成果整理以及計算要求

通過仔細認真的進行觀測，可以獲取一組較為真實可靠的原始數據，并且對于數據獲取工作中每一步也要做好記錄工作，并且確保好每一項工作都符合相關標準，然后嚴格的按照先關規定，一步一步的進行數據檢校，然后仔細的將檢校每一項數據所得出的有效數據，進行仔細的整理工作，并進行計算。

3.2數據處理

在沉降觀測中，對于數據進行處理工作，是十分重要的工作部分，決定了整個工程的工程質量，所以數據處理工作在整個沉降觀測中有著重要的地位與影響力。但由于在進行觀測中，有著眾多的因素影響，就會造成觀測的數據不精確，并且存在誤差與粗差。所以在進行數據處理時，需要使用一定的方式方法，消除其中所存在的誤差與粗差，可以使得處理結果更加精確。在面對數據處理工作中，由于數據誤差有著重要的影響，所以對于數據誤差這一方面內容，眾多的專家學者進行了研究討論，并且已經提出較為成型的數據探測法、時間序列分析法以及回歸分析法等等。而面對數據粗差，可以通過對于邏輯檢驗法、時空評判準則法等等都可以有效的消除粗差，但這些方法的使用都需要勘查人員具有一定的工作經驗。并且對于數據誤差與實驗粗差都可以在進行測量前，采用各種不同的方式方法，可以有效的規避并且預防誤差與粗差的出現[4]。

4觀測方法

在進行觀測時，首先應該先進行后視水準基點，之后在按照順序進行前視每一個沉降觀測點，在完成這項工作后，在進行一次后視水準基點，并且這兩次后視水準基點進行觀測時，兩者的數據差不應該超過1mm左右。并且在進行沉降觀測時，對于其中所有的水準路線，應該注意的是水準路線應該為閉合的，閉合的水準路線可以有效的進行觀測。并且在進行觀測過程時，需要注意一定的事項，第一，就是需要嚴格的按照觀測要求進行。第二，在整個觀測過程應使用同一個水平尺。第三，必須按照特定的觀測路線進行觀測。第四，陽光的直射會造成一定的影響，所以應該規避陽光，并且保障觀測環境是相同的。

結束語

由于我國在不斷的發展中，建筑行業迎來了新的挑戰，所以在建筑行業的不斷發展下，高層建筑物不斷增多。但通過數據調差，在高層建筑物不斷增多的過程中，存在著一定的問題，其中高層建筑物的沉降現象所造成的危害占據了一定的比例，因此為保障工程質量，就需要加強對于沉降的測量工作，因此本文就是對于相關內容的探討。在沉降測量工作中，如果嚴格的按照相關規定進行工作，并且選用專業的、并且具有經驗的觀測人員，可以有效的完成沉降測量工作，為更好的提高建筑物的安全性和使用時間做出了重大貢獻。

參考文獻：

[1]李秀峰.高層建筑物沉降觀測技術及工程應用結果分析[J]. 城市勘測，2019（02）：168-169+172.

[2]肖英，田鴻，侯平，周堅，常智勝，胡耘.沉降觀測在高層建筑物變形監測中的應用[J]. 有色金屬設計，2019，46（01）：40-42.

[3]謝旭暉，許錫文.基于高精度水準測量的高層建筑沉降觀測[J]. 江西建材，2018（13）：41-42.

[4]唐全祥.沉降觀測在建筑物中的作用[J]. 山西建筑，2018，44（19）：187-189.

作者簡介：

金國鋼（1981-），男，漢族，江西贛州人，講師，碩士，主要從事測繪教學和科研工作。

謝旭暉（1983-），男，漢族，江西贛州人，高級工程師、講師，碩士，主要從事測繪工程的教學和科研工作 。