高層建筑施工中地基檢測與沉降觀測技術分析

徐勇

（云南廣廈規劃建筑設計院有限公司，云南楚雄 675000）

0 引言

在開展高層建筑施工建設工作時，如果施工工藝應用不當、施工流程不規范，經常導致地基沉降問題，尤其在地質條件相對復雜的云南地區，甚至可能引發高層建筑地基承載力不足、建筑倒塌等問題。為此，工程施工期間應加強地基檢測與沉降觀測，合理應用檢測技術與設備，為高層建筑施工工作的有序開展奠定良好基礎。

1 做好地基檢測與沉降觀測的重要意義

一方面，高層建筑前期的規劃與設計，施工階段所選擇的施工工藝、材料與設備，都將對地基工程的施工質量產生重要的影響。同時，施工現場的地質地貌、水文氣象等因素，也將會對高層建筑的施工環節產生一定的影響。通過加強施工期間地基工程檢測，能夠及時了解地基工程的施工質量，確保地基能夠承受上部結構的荷載與壓力，進而確保建成之后的高層建筑可以滿足居民居住的要求。另一方面，施工環節中定期開展地基沉降觀測，及時掌握地下水、地質等因素對地基產生的沉降與破壞作用，進而采取針對性措施予以解決，以此提升高層建筑的地基承載力與穩定性[1]。同時，地基沉降值是高層建筑施工期間一項重要的觀測指標，通過做好地基檢測與沉降觀測工作，可以有效提高工程項目的整體施工質量。鑒于此，當前應建立健全地基檢測技術與體系，合理選用地基檢測方法，對傳統地基檢測技術進行不斷的改進與優化，以此提高高層建筑地基檢測效率與質量。參與檢測的技術人員，要不斷提高自身專業水平和業務能力，減少檢測環節中出現的失誤與問題，不斷提高檢測精度與準確性。地基檢測與沉降觀測工作中，要結合高層建筑地基工程的實際狀況，對地基的位置、大小等因素做出分析，對地基的持力層進行核對與檢查，重點關注施工現場的土層、地下水狀況，以免出現滲漏、塌方等相關問題。需要注意的是，開展地基工程檢測時，要預先對施工現場的地基位置做出了解，并掌握可能接觸的電纜、管道，以防觀測工作影響到線路的正常使用。

2 高層建筑施工中地基檢測技術與要點研究

2.1 有效控制測量基準點

作為測量與檢測工作的重要基礎，加強對基準點的控制與選擇有著重要意義。在進行基準點的選擇時，要結合測量目標優選出最佳的基準點，確保后續檢測工作的有序開展，增強地基檢測數據的準確效果。首先，所選擇的基準點要能夠覆蓋觀測目標。在進行單體高層建筑的地基測量與檢測時，所選擇的基準點要達到三個。但是，地基檢測時要結合建筑的規模，對基準點的選擇進行一定的調整。其次，基準點是搭建數據測量網的重要基礎，為確保基準點能夠全面覆蓋高層建筑群，并確保地基檢測工作的有序開展，在進行基準點的選擇時，應確?；鶞庶c的位置長期有效。比如，可以將基準點選在墻角等位置，避免基準點的變動給后續的測量與檢測產生影響。

2.2 科學建立水準控制網

為保證高層建筑地基檢測與沉降觀測的有序開展，應結合施工現場實際情況建立水準控制點，以此控制水準控制網。這一過程中，要考慮施工環境與各施工流程對水準控制網建立的影響。在制定觀測方案時，應確保水準點的設置滿足以下要求：①施工期間每幢高層建筑周圍至少應該設置3個水準點；②每一個水準點之間的距離不能超過100m；③施工場地范圍內至少應設置2個水準點，以便形成閉合圖形，便于校驗；④設置水準點時，要確保水準點處于建筑物、震動范圍以外，并結合施工現場具體情況做出適當調整；⑤水準點的埋設應滿足規范要求。比如，二級水準測量的水準點深度應超過1.5m。

3 高層建筑施工中地基沉降觀測技術研究

3.1 合理選擇觀測儀器、地點與時間

3.1.1 觀測輔助儀器的選擇

為增強地基沉降觀測效果，應合理選擇必要的觀測輔助儀器。首先，在開展沉降觀測工作之前，要結合觀測精度要求與現場的實際情況，合理選擇觀測設備，并做好觀測輔助設備的調試與校正。其次，對于所選擇的觀測設備，應認真閱讀設備操作指南或說明書，并對其操作要點與具體方法進行研究，以便掃清后續觀測的障礙。此外，所選擇的觀測儀器如果是首次觀測，應當對觀測單位、計量單位進行合理的設置，并對觀測指標進行校核。另外，觀測設備使用結束之后，要按要求進行調整、存放與保養，確保設備的工作性能不受影響。需要注意的是，地基沉降觀測之前要對相關的技術人員進行培訓，確保觀測期間嚴格按照操作規范進行操作，提高工作效率與觀測效果。比如，在進行分層沉降標志的埋設時（如圖1所示），要嚴格根據規范要求埋設到位。

圖1 分層沉降標志的埋設

3.1.2 觀測時間與觀測點的選擇

高層建筑地基沉降觀測質量受到觀測時間、觀測點以及觀測人員、設備等因素的影響，通過合理選擇觀測時間和觀測點，能夠有效提高觀測工作的精度，降低觀測誤差。對于觀測儀器的選擇，應優先選擇觀測精度高的精密水準儀。同時，觀測儀器的選擇應考慮外界環境、溫差等因素的影響。實際觀測期間，應結合高層建筑的特征與所處條件，科學選擇觀測方法與流程，對于觀測環節中可能遇到的影響因素應進行預先考慮，并采取針對性措施予以解決。工程施工之前，要制定可行合理的沉降觀測方案，對于觀測周期與觀測點的位置做出研究，對于觀測點位置的設計應當由建筑、設計、測量等單位一同確定，施工單位要全面配合測量人員開展相關工作。這一過程中，監理人員、測量人員要進行密切的溝通，并就沉降觀測數據進行全面、準確的記錄與計算。在開展觀測點的布設工作期間，要考慮施工現場周圍水、電、氣等管道的影響，以免影響到觀測工作的進度。此外，觀測點應設置在樁基的正上方，以便對地基的形變狀況做出實時觀測[3]。其中，圖2為高層建筑觀測點的常見布設方式。

圖2 沉降觀測點的布設

3.2 觀測精度的控制要點

①地基沉降觀測工作開始前，要對高層建筑的沉降觀測要求做出分析，并結合自身所掌握的測量理論與觀測知識，選擇效率高、精度高的儀器設備，在觀測之前應當對觀測設備的操作技巧進行掌握，以便后續工作的有序開展；②結合觀測方案與所選設備，制定可行、科學的沉降觀測方法與流程；③對于地基沉降觀測過程中遇到的各類問題，要及時查明原因，并利用誤差處理方法進行平差計算，以便獲得精確的沉降觀測數據；④沉降觀測誤差要滿足《工程測量規范》中的規定。比如，高層建筑地基沉降測量誤差不能超過變形值的1/10～1/20，對于1～2mm的變形量要能準確反映出來。

3.3 地基沉降觀測應注意的問題

首先，沉降觀測應做好沉降數值的準確記錄。隨著高層建筑高程的不斷增大，地基結構所承受的壓力越來越大，隨著沉降數值的不斷累積，將會對建筑的安全性造成嚴重的影響。因此，具體觀測過程中應嚴格做好每一層建筑結構的沉降觀測，施工結束后觀測工作才能結束。其次，每次沉降觀測均要采取相同的路線，不管是地基檢測還是沉降觀測，均要從工程實際角度出發，做好測量儀器設備的管理與校正，每次測量結束之后要及時進行維護。此外，如果施工現場附近存在障礙物，基準點的設置應盡量繞避，觀測期間應嚴格按照規范流程進行操作，降低人為誤差對測量精度的影響。

4 結語

高層建筑數量的逐年增加，對地基檢測與沉降觀測工作提出了更為嚴格的要求。高層建筑施工期間，要對地基檢測工作引起高度重視，結合施工現場實際情況，做好地基沉降觀測，合理選擇觀測點、觀測周期，對所用的觀測設備與儀器進行定期的維護與校正，觀測期間嚴格按照測量流程與方案進行操作，提高地基沉降觀測精度，確保高層建筑的施工質量滿足設計與規范要求。