建設中中高層建筑物的沉降觀測

摘要：對于中高層建筑工程而言，在建成之后經常會出現基礎沉降問題，對整個建筑體的安全性和穩定性產生比較嚴重的影響。因此，對于中高層建筑工程項目而言，做好沉降觀測工作非常關鍵，需要引起工程施工單位的高度重視。基于此，本文首先針對中高層建筑沉降觀測工作的重要作用進行闡述，同時對中高層建筑沉降觀測工作要點進行深入分析，對中高層建筑產生的沉降問題及時發現和控制，避免出現嚴重的安全隱患，保證人們的生命財產安全，同時為后續類似工作開展提供有效參考和借鑒。

關鍵詞：高層建筑；沉降量；觀測；控制

現階段，在我國城市化建設發展過程中，大量的中高層建筑被不斷建設起來，為人們創造出更多的城市可用空間，提高人們的生活質量。相比于普通的建筑體而言，中高層建筑項目工程對基礎結構的穩定性要求更高，并且隨著樓層數量的進一步上升，必須要保證建筑基礎結構具有更高的荷載能力。如果建筑體的基礎荷載能力不足，會造成高層建筑體結構產生大幅度的結構變形問題，對整個建筑體的使用安全性和穩定性造成比較嚴重的影響，同時也會對人們的生命財產安全造成威脅。因此，在中高層建筑工程建設過程中，必須要有效做好建筑基礎沉降觀測工作，通過使用一些先進的沉降觀測技術方法和沉降觀測設備，對建筑體的基礎沉降情況進行分析，如果發現建筑體產生比較明顯的沉降變形問題，需要及時采取針對性的解決策略來加以控制，有效保證高層建筑體結構的安全性和穩定性。

1.中高層建筑項目建設沉降觀測工作的主要作用

1.1及時發現建筑體地基變形問題

對于中高層建筑工程項目而言，由于主體結構的荷載量相對較大，需要通過地基基礎結構對上部荷載量進行承擔。由于我國國土面積遼闊，不同地區的基礎地質條件差異性相對較大；根據基礎地質條件的不同，可以將下墊面性質劃分為巖土地基和土壤地基兩種形式。對于巖土地基條件而言，通常情況下，包含一層巖石直接附著在基礎結構的表面，很容易產生比較嚴重的風化作用，而后者則包含液體、氣體以及土壤等多種不同類型的元素，主要是通過上述元素混合所形成。因此，不同地區高層建筑基礎結構的性質會存在比較明顯的差異性。相比較于普通的建筑體，高層建筑體對于下墊面基礎結構的構成有著更加嚴格的要求。由于受到建筑體高度因素的影響，基礎承載量相比普通的低層建筑而言更大，因此必須要保證基礎結構部分具有更強的承載能力[1]。與此同時，還需要有效保證地基基礎結構部分整體的沉降量保持均勻和穩定。將沉降監測技術有效運用在高層建筑地基監測工作當中，可保證工作人員對于高層建筑下墊面土壤性質有更加直觀性的了解和掌握，有效保證基礎結構面的穩定性。

1.2有效保證建筑體的使用安全性

在中高層建筑工程項目當中，地基結構通常情況下需要承受較大的荷載壓力，如此一來，地基基礎結構的應力狀態，相比于初始狀態將會產生相應的變化，這也是造成地基基礎結構部分產生變形與沉降問題的重要影響因素。在實際工作過程中，由于不斷的壓縮高層建筑體的基礎土層結構，會造成建筑體主體產生不均勻沉降情況。在此條件下，如果高層建筑工程項目下土層主要是通過砂土所組成，則地基結構在建筑工程項目施工當中，基本上在工程建設前期已經完成了基礎的沉降工作；但是如果不是砂土材料，而是具有較大的海水量或者是黏土性質的土層結構，地基項目工程在建設工作當中基本上無法完成沉降控制，因此會對建筑主體結構的穩定性造成影響。由于基礎結構的承載能力和基礎結構強度之間有著直接的關聯，通常會受到地基基礎土壤的含水量大小、土層結構的自身特性以及地基均勻性和穩定性等方面因素的干擾。通過采取先進的地基沉降觀測技術方法，可以保證工作人員及時了解中高層建筑基礎結構部分的沉降程度，對整個高層建筑的荷載量與性質有著更加充分的掌握。如果發現存在比較嚴重的沉降問題，必須要及時進行解決和控制，避免出現更大的安全隱患問題[2]。

1.3降低建筑體的安全隱患

對于一些中高層建筑工程項目而言，其地基有著更加復雜的承載能力，在進行高層建筑地基承載力計算和分析過程中，相關工作人員必須要對建筑體基礎結構的構成情況進行有效掌握；同時在中高層建筑基礎施工當中，如果地基承載能力參數計算存在誤差，或者是和實際結果之間存在不匹配等問題，很容易出現建筑體在后續的使用過程中出現不均勻沉降情況，會直接影響到整個建筑體結構出現不穩定問題，嚴重的情況下會造成建筑體的主體結構產生破壞情況，會對人們的生命財產安全造成直接性威脅。通過沉降觀測技術的合理應用，可以實現對上述所產生的安全隱患問題進行有效控制。工作人員可以通過監測建筑體的基礎沉降量大小，有效判斷中高層建筑的基礎穩定性情況，有效避免出現嚴重的建筑安全隱患問題[3]。

2.中高層建筑基礎沉降觀測實踐工作分析和研究

在中高層建筑體基礎沉降量監測工作過程中可以看出，必須要嚴格遵守建筑基礎監測技術規范要求和標準，有效獲取更加精確的沉降觀測工作參數。因此，在實際工作過程中，相關工作人員必須要對沉降觀測技術要點進行有效把控。

2.1做好前期準備工作，準確定位觀測基準點

在建筑工程項目基礎沉降觀測工作過程中，必須要對沉降觀測點位進行準確設定，這也是保證基礎沉降觀測工作的重要基礎（圖1）。首先，需要根據建筑工程項目的實際建設工作要求，對基準點的位置進行確認；同時因為每一個項目工程現場的基礎結構構成情況有所差異，因此在構成特性方面也需各有不同，需要從實際工作角度出發，對基礎觀測點位的具體設定位置進行確認。其次，在進行基礎沉降點位的布設過程中，必須要遵循相應的布設工作原則，基準點的設置位置不能距離建筑體的施工位置過遠。在實際觀測工作當中，通常情況下需要保證在50m～100m的范圍之內來進行設定。要選擇出更加安全穩定的觀測位置，設置出3個或者3個以上的標準觀測基準點位。通過埋設多個不同的基準點，方便后續的定期校核工作，有效保證建筑體基準點參數設定的科學性與合理性。除此之外，基準點的高程位置需要和國家的水準點之間形成關聯，以此來有效獲取絕對的高程參數信息[4]。

2.2嚴格根據要求確認觀測周期和頻率

在建筑體的沉降工作觀測過程中，必須要保證具有規律的觀測周期。通過規律性的沉降觀測才可以獲取更加準確和完善的建筑基礎沉降參數，幫助工作人員獲取建筑體基礎沉降的變化規律。比如，在針對我國某地區一處建筑樓房展開基礎沉降觀測工作當中，相關工作人員通過3個月的觀測工作周期，進行了總共16次的基礎沉降量觀測。沉降觀測工作時間、觀測頻率在行業內部并沒有進行嚴格的設定，因此要求相關工作人員需要基于項目工程的整體構成情況、工程施工進度情況、地基基礎部分的土質條件、建筑基礎荷載量大小等，有效確認建筑觀測點的觀測周期和觀測頻率。在整個基礎點位觀測工作當中，相關工作人員必須要嚴格依照項目工程的實際開展情況，有效做好定位、定點的周期性觀測工作。由于在建筑工程項目正式開始之前，基礎結構部分的土壤沒有被完全壓實，因此在觀測過程中需要進行多頻率的觀測和信息收集。通常情況下以3天作為1個觀測周期，并且每增加1層樓層，需要對基礎的沉降量大小進行1次觀測，有效獲取隨著建筑層數的增加而致基礎荷載量變化所產生的沉降變化信息[5]。

在建筑工程項目結束之后，基礎的沉降量基本保持穩定，此時可以對監測頻率進行適當控制。可以以3個月為周期來進行1次觀測工作，同時觀測周期需要至少持續1年以上，以此來有效保證整個基礎結構的安全性和穩定性。在基礎沉降量觀測工作當中，需要充分注意這么幾個方面要求，即觀測和被觀測物體的觀測點位，必須要保證觀測點位不能存在偏差，設備儀器的工作狀態也需要保證穩定，觀測工作人員不能隨意進行更換。在觀測工作過程中的周圍環境需要保證穩定，觀測工作過程中的儀器設備位置、觀測工作流程也需要保持相同，以避免外部環境因素的變化對觀測數據信息的精確度所產生的影響，為后續的項目工程施工以及各項修復工作的順利開展提供有效的數據參考。

2.3根據沉降區域統一設置觀測點位

在高層建筑工程項目正式開始施工之前，需要設置出相應的觀測工作點位，比如高層建筑分布比較密集的區域。同時，高層建筑地下水位較高的區域，在進行觀測點位的設置過程中要充分注意：需要在一些容易保存、不易出現破壞性的位置來進行觀測點的設置。與此同時，需要基于觀測點的分布區域，進行均勻排列。比如，在一些常見的磚墻建筑工程項目當中，對于觀測點位的設置、需要盡可能設計在水平和垂直墻體的相交位置，或者外墻體的拐角與中心位置。對于高層建筑工程項目而言，需要將觀測點位設置在基礎結構的周圍以及垂直于水平軸的位置（圖2）。

3.常用沉降觀測技術方法分析

在現有的建筑沉降觀測技術方法當中，大地測量法是其中比較常用的測量工作方式，而水準測量法是大地測量工作當中應用最為廣泛的一種方法。在針對高層建筑體展開沉降觀測工作當中，可以對水準測量方式進行合理應用，有效判斷高層建筑體的垂直程度以及基礎部分的位移情況。相關工作人員在實際使用水準測量方法當中，必須要嚴格遵循行業內部的相關規范要求和標準，對建筑體的變形量大小進行有效控制，有效控制好建筑變形監測問題，提高監測工作質量和效果[6]。

在近幾年的發展過程中，GPS技術在我國各大勘測工作領域中應用程度越來越高，并且在中高層建筑基礎沉降觀測工作中發揮出的作用和優勢非常明顯，已經被廣泛應用在各個不同的生產工作領域。衛星系統是整個GPS觀測技術應用的基礎部分，可以通過使用衛星在全球范圍內實現實時性的定位與導航。與此同時，GPS技術在我國高層建筑沉降觀測工作當中，表現出的作用非常關鍵。基于GPS技術的合理應用，可以實現對建筑體的基礎沉降量進行全天候的觀測和分析，具有較高的工作精度。由此可以看出，GPS技術的合理應用可以使高層建筑的基礎沉降監測工作的精確性得到全面提升，可以完善系統相互之間的轉化工作步驟，以此可以實現對整個基站工作的合理簡化效果，提高基礎沉降觀測工作效率和穩定性（圖3）。

4.結語

綜上所述，在中高層建筑工程項目建設過程中，必須要對基礎結構部分的沉降量大小進行有效控制。監測單位需要對中高層建筑基礎沉降量進行周期性監測，同時做好信息收集與處理，避免建筑體產生嚴重的基礎沉降問題，提高建筑主體結構的安全性和穩定性。

參考文獻：

[1]熊維，戚長軍，吳學林，等.西安地區超高層建筑場地勘查、試樁及沉降觀測分析與經驗總結[J].地基處理， 2021， 3（1）： 21-28.

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[4]馬艷紅.高層住宅小區沉降監測與觀測數據的綜合探討[J].建材與裝飾， 2017（50）： 229-230.

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[6]李圓圓，高學輝，等.高層建筑物沉降測量誤差探討及實例分析[J].黑龍江科技信息， 2017（5）： 244.