淺談高層建筑物中沉降觀測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

關(guān)鍵詞：高層建筑； 沉降觀測(cè)技術(shù)； 應(yīng)用；施工安全 

　　1.沉降觀測(cè)的基本要求 

　�、賰x器設(shè)備。為能精確地反映出建筑物在不斷加荷作用下的沉降情況，一般規(guī)定測(cè)量的誤差應(yīng)小于變形值的 1/10～1/20，這要求沉降觀測(cè)應(yīng)使用精密水準(zhǔn)儀（S1或 S05級(jí)），水準(zhǔn)尺也應(yīng)使用受環(huán)境及溫差變化影響小的高精度銦合金水準(zhǔn)尺。 

　�、谌藛T素質(zhì)。操作人員必須接受專業(yè)學(xué)習(xí)及技能培訓(xùn)，熟練掌握儀器的操作規(guī)程，熟悉測(cè)量理論能針對(duì)不同工程特點(diǎn)、具體情況采用不同的觀測(cè)方法及觀測(cè)程序，并能正確運(yùn)用誤差理論進(jìn)行平差計(jì)算， 

　　做到及時(shí)、快速、精確。 

　�、塾^測(cè)時(shí)間。建筑物的沉降觀測(cè)對(duì)時(shí)間有嚴(yán)格的限制條件，特別是首次觀測(cè)必須按時(shí)進(jìn)行，否則沉降觀測(cè)得不到原始數(shù)據(jù)，而整個(gè)觀測(cè)得不到完整的觀測(cè)意義。其他各階段的復(fù)測(cè)，根據(jù)工程進(jìn)展情況必須及時(shí)進(jìn)行，若發(fā)現(xiàn)限差超限，必須及時(shí)補(bǔ)測(cè)或復(fù)測(cè)。 

　�、苡^測(cè)點(diǎn)。沉降觀測(cè)點(diǎn)要埋設(shè)在最能反映建筑沉降特征且便于觀測(cè)的位置。一般要求建筑物上設(shè)置的沉降觀測(cè)點(diǎn)縱橫向要對(duì)稱，且相鄰點(diǎn)之間間距以15～30 米為宜，均勻地分布在建筑物的周圍。對(duì)于高低層建筑、新舊建筑物、縱橫墻等交接處的兩側(cè)應(yīng)分別布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。通常情況下，建筑物設(shè)計(jì)圖紙上有專門的沉降觀測(cè)點(diǎn)布置圖。同時(shí)，要符合各施工階段的觀測(cè)要求，保證觀測(cè)的實(shí)際指導(dǎo)意義。 

　�、菔�測(cè)要求。儀器、設(shè)備的操作方法與觀測(cè)程序要熟悉、正確。在首次觀測(cè)前要對(duì)所用儀器的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)校正，并保證儀器在計(jì)量檢定有效期內(nèi)。連續(xù)使用3～6 個(gè)月重新對(duì)所用儀器、設(shè)備進(jìn)行期間核查檢校。 

　　⑥沉降觀測(cè)精度。一般性的高層建構(gòu)筑物施工過程中，采用二等水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)方法可以滿足沉降觀測(cè)的要求。筆者在上海市華山路高級(jí)住宅樓工程施工過程中就采用二等水測(cè)量的觀測(cè)方法。各項(xiàng)觀測(cè)指標(biāo)要求如下：往返較差、附和或環(huán)線閉合差：△h=∑a- ∑ b ≤ l √ n，表示測(cè)站數(shù)。前后視距：≤ 30m。前后視距差：≤ 1.0m。前后視距累積差≤ 3.0m。沉降觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)于后視點(diǎn)的高差容差：≤ 1.0mm。水準(zhǔn)儀的精度不低于 S05級(jí)別。沉降觀測(cè)成果整理及時(shí)。原始數(shù)據(jù)真實(shí)可靠，記錄計(jì)算符合施工測(cè)量規(guī)范的要求，依據(jù)正確，嚴(yán)謹(jǐn)有序，步步校核，結(jié)果有效。 

　　2 沉降觀測(cè)的原則 

　　沉降觀測(cè)自始至終要遵循“五定”原則。即通常所說的沉降觀測(cè)依據(jù)的基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和被觀測(cè)物上的沉降觀測(cè)點(diǎn)，點(diǎn)位要穩(wěn)定；所用儀器、設(shè)備要穩(wěn)定；觀測(cè)人員要穩(wěn)定；觀測(cè)時(shí)的環(huán)境條件基本一致；觀測(cè)路線、鏡位、程序和方法要固定。以上措施在客觀上盡量減少觀測(cè)誤差的不定性，使所測(cè)的結(jié)果具有統(tǒng)一的趨向性，保證各次復(fù)測(cè)結(jié)果與首次觀測(cè)的結(jié)果可比性更一致，使所觀測(cè)的結(jié)果更符合真實(shí)情況。 

　　3.1.建立水準(zhǔn)控制網(wǎng) 

　　根據(jù)工程的特點(diǎn)布局、現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件制訂測(cè)量施測(cè)方案， 由建設(shè)單位提供的水準(zhǔn)控制點(diǎn)（或城市精密導(dǎo)線點(diǎn)）根據(jù)工程的測(cè)量施測(cè)方案和布網(wǎng)原則的要求建立水準(zhǔn)控制網(wǎng)。要求： 

　�。�1）一般高層建筑物周圍要布置三個(gè)以上水準(zhǔn)點(diǎn)， 水準(zhǔn)點(diǎn)的間距不大于 100 米。 

　　（2）場(chǎng)區(qū)內(nèi)各水準(zhǔn)點(diǎn)構(gòu)成閉合圖形， 以便閉合檢校。 

　�。�3）各水準(zhǔn)點(diǎn)要設(shè)在建筑物開挖、地面沉降和震動(dòng)區(qū)范圍之外， 水準(zhǔn)點(diǎn)的埋深要符合二等水準(zhǔn)測(cè)量的要求，根據(jù)工程特點(diǎn)， 建立合理的水準(zhǔn)控制網(wǎng)， 與基準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)， 平差計(jì)算出各水準(zhǔn)點(diǎn)的高程。 

　　3.2建立固定的觀測(cè)路線 

　　由場(chǎng)區(qū)水準(zhǔn)控制網(wǎng)， 依據(jù)沉降觀測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)要求或圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的沉降觀測(cè)點(diǎn)布點(diǎn)圖， 確定沉降觀測(cè)點(diǎn)的位置。在控制點(diǎn)與沉降觀測(cè)點(diǎn)之間建立固定的觀測(cè)路線， 并在架設(shè)儀器站點(diǎn)與轉(zhuǎn)點(diǎn)處作好標(biāo)記樁， 保證各次觀測(cè)均沿統(tǒng)一路線。 

　　3.3沉降觀測(cè) 

　　根據(jù)編制的工程施測(cè)方案及確定的觀測(cè)周期， 首次觀測(cè)應(yīng)在觀測(cè)點(diǎn)穩(wěn)固后及時(shí)進(jìn)行。一般高層建筑物有一或數(shù)層地下結(jié)構(gòu)， 首次觀測(cè)應(yīng)自基礎(chǔ)開始， 在基礎(chǔ)的縱橫軸線上（基礎(chǔ)局邊）按設(shè)計(jì)好的位置埋設(shè)沉降觀測(cè)點(diǎn)（臨時(shí)的）， 等臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)穩(wěn)固好， 進(jìn)行首次觀測(cè)。 

　　首次觀測(cè)的沉降觀測(cè)點(diǎn)高程值是以后各次觀測(cè)用以比較的基礎(chǔ)，其精度要求非常高， 施測(cè)時(shí)一般用S1或S05級(jí)精密水準(zhǔn)儀。并且要求每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)首次高程應(yīng)在同期觀測(cè)兩次后決定。 

　　隨著結(jié)構(gòu)每升高一層， 臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)移上一層并進(jìn)行觀測(cè)直到±0.00 再按規(guī)定埋設(shè)永久觀測(cè)點(diǎn) （為便于觀測(cè)可將永久觀測(cè)點(diǎn)設(shè)于±500mm）。然后每施工一層就復(fù)測(cè)一次， 直至沉降穩(wěn)定。 

　　3.4.將各次觀測(cè)記錄整理檢查無誤后， 進(jìn)行平差計(jì)算， 求出各次每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的高程值。從而確定出沉降量。 

　　某個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的每周期沉降量： △c=Hh， I—Hn， I- 1.N表示某個(gè)觀測(cè)點(diǎn)， I 表示觀測(cè)周期數(shù)（I=1， 2， 3……）且 H1=H0累計(jì)沉降量： △C=∑△c（n）， n 表示觀測(cè)點(diǎn)號(hào)。 

　　4.統(tǒng)計(jì)表匯總 

　�。�1）根據(jù)各觀測(cè)周期平差計(jì)算的沉降量， 列統(tǒng)計(jì)表， 進(jìn)行匯總。 

　�。�2）繪制各觀測(cè)點(diǎn)的下沉曲線首先建立下沉曲線坐標(biāo)， 橫坐標(biāo)為時(shí)間坐標(biāo)， 縱坐標(biāo)上半部為荷載值， 下半部為各沉降觀測(cè)周期的沉降量。將統(tǒng)計(jì)表中各觀測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的觀測(cè)周期所測(cè)得沉降量畫于坐標(biāo)中，并將相應(yīng)的荷載值也畫于坐標(biāo)中， 連線， 就得到對(duì)應(yīng)于荷載值的沉降曲線。 

　�。�3）根據(jù)沉降量統(tǒng)計(jì)表和沉降曲線圖， 我們可以預(yù)測(cè)建筑物的沉降趨勢(shì)， 將建筑物的沉降情況及時(shí)的反饋到有關(guān)主管部門， 正確地指導(dǎo)施工。特別座在沉陷性較大的地基上重要建筑物的不均勻沉降的觀測(cè)顯得更為重要。 

　　5探討的兩個(gè)問題 

　　確定建筑物沉降觀測(cè)精度的合理性。由于現(xiàn)行規(guī)范對(duì)施工單位施工過程的沉降觀測(cè)要求不明朗，這對(duì)施工單位在建筑物沉降觀測(cè)精度選擇隨意性較大，但是精度的高低直接關(guān)系到沉降觀測(cè)成敗。對(duì)沉降觀測(cè)精度選擇既不能太高也不能太低，要合理適宜，適合工程特性的需要，既不造成無謂的浪費(fèi)也要保證觀測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。一般高層及重要的建筑物在首次觀測(cè)過程中使用精密儀器設(shè)備在±0.00以上部分按二等以上水準(zhǔn)測(cè)量方法，采用S1或S05水準(zhǔn)儀進(jìn)行觀測(cè)，也可以測(cè)出較理想的結(jié)果。在沉降觀測(cè)過程中，沉降量與時(shí)間關(guān)系曲線不是單邊下行光滑曲線，而是起伏狀現(xiàn)象。需要進(jìn)行修正。 

　�、俚诙�次觀測(cè)出現(xiàn)回升，而以后各次觀測(cè)又逐漸下降。 可能是首次觀測(cè)精過低， 若回升超過5mm 時(shí)，第一次觀測(cè)作廢，若回升5mm 內(nèi)，第二次與第一次調(diào)整標(biāo)高一致。②曲線在某點(diǎn)突然回升�？赡苁撬疁�(zhǔn)點(diǎn)或觀測(cè)點(diǎn)被碰動(dòng)所致且水準(zhǔn)點(diǎn)碰動(dòng)后標(biāo)高低于碰前標(biāo)高，觀測(cè)點(diǎn)碰后高于碰前。需要取相鄰另一觀測(cè)點(diǎn)的相同期間沉降量作為被碰觀測(cè)點(diǎn)之沉降量。 

　�、矍�線自某點(diǎn)起漸漸回升。一般是水準(zhǔn)點(diǎn)下沉所致。需要確定水準(zhǔn)點(diǎn)下沉值，與高級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)符合測(cè)量，確定下沉量。