建筑物沉降观测技术的应用

2016-04-14臧环环

地球 2016年8期

关键词：施测基准点构筑物

■臧环环

（青岛市城阳勘察测绘有限公司山东青岛266109）

建筑物沉降观测技术的应用

■臧环环

（青岛市城阳勘察测绘有限公司山东青岛266109）

本文介绍了建筑物施工中沉降观测的基本要求和观测方法，阐述了常见问题的处理方法，分析了建筑物建设中可能发生的变化，从而提高建筑施工中的沉降观测质量。

沉降观测沉降量沉降速度

随着社会的不断发展，建筑设计施工技术水平的日臻成熟完善，同时，也因土地资源日渐减少与人口增长之间日益突出的矛盾，小高层、高层甚至超高层建筑物越来越多，为了保证建构筑物的正常使用寿命和建筑物的安全性，建筑物沉降观测的必要性和重要性愈加明显。

1　沉降观测的基本要求

1.1仪器设备、人员素质的要求

根据沉降观测精度要求高的特点，为能精确地反映出建构筑物在不断加荷作用下的沉降情况，一般规定测量的误差应小于变形值的1/10—1/20，为此要求沉降观测应使用DS1或DS05等型以上精密水准仪，水准尺也应使用受环境及温差变化影响小的高精度铟瓦合金水准尺。沉降观测人员必须接受专业学习及技能培训，熟练掌握仪器的操作规程，熟悉测量理论，能针对不同工程的具体情况采用不同的观测方法及程序，对观测过程中出现的问题能够分析原因并正确的运用误差理论进行平差计算，做到按时、快速、精确地完成每次观测任务。

1.2观测时间的要求

因为随着建构筑物的建设，对地面的负荷在不断变化，错过了观测时间则无法补测，所以建构筑物的沉降观测对时间有严格的限制条件。一般高层建筑物的沉降观测按照建筑物的建设情况，每加高1-5层为一观测周期，或按一定的时间段为一观测周期，不得漏测或补测。

1.3观测点的要求

沉降观测点的布设应能够全面反映出建构筑物及地基沉降特征，并顾及地质情况及建筑结构特点，且便于观测。综合上述要求，点位宜选设在下列位置：（1）建筑物的四角、大转角处及沿外墙每10～20m处或每隔2～3根柱基上；（2）高低层建筑、新旧建筑、纵横墙等交接处的两侧；（3）建筑物裂缝、后浇带和沉降缝两侧、不同结构的分界处；（4）框架结构建筑物的每个或部分柱基上或沿纵横轴线。另外，埋设的沉降观测点要符合各施工阶段的观测要求，要考虑到装修装饰阶段因墙或柱装饰面施工而破坏或遮挡观测点等问题。

1.4沉降观测要遵循“五定”原则

所谓“五定”，即通常所说的沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的沉降观测点点位要稳定；所用仪器、设备要稳定；观测人员要稳定；观测时的环境条件基本一致；观测路线、程序和方法要固定。

1.5施测要求

仪器、设备的操作方法与观测程序要熟悉、正确。在首次观测前要对所用仪器的各项指标进行检测校正，必要时经计量单位予以鉴定。在观测过程中，操作人员要相互配合，工作协调一致，认真仔细，做到步步有校核。

1.6沉降观测精度的要求

相关规范中将建筑变形测量的精度级别分为特、一、二、三共四个等级，承接项目后应根据建筑物的特性和设计、施工的要求，按照规范的规定，选择适宜的沉降观测精度等级。

1.7沉降观测成果整理及计算要求

原始数据要真实可靠，记录计算要符合施工测量规范的要求，依据原始真实、数字正确、内容完整、字体工整的原则进行记录，严禁在原始记录中涂改或擦去重写。记录工程中的简单计算，应现场及时进行，如取平均值、计算主辅尺差值等等，并且要做到严谨有序、步步校核。

2　具体施测程序及步骤

2.1建立水准控制网

根据工程的特点、现场的环境条件制订测量施测方案，建立合理的水准控制网。一般建筑物沉降观测的高程基准点数不应少于3个，特级沉降观测的高程基准点数不应少于4个。当基准点离所测建筑距离较远致使变形测量作业不方便时，宜设置工作基点。基准点和工作基点应形成闭合环或形成由附合路线构成的结点网。

2.2建立固定的观测路线

根据沉降观测点的埋设原则，确定沉降观测点的位置。在高程基准点、工作基点与沉降观测点之间建立固定的观测路线，尽量保证各次观测均沿统一路线进行。

2.3沉降观测

根据编制的工程施测方案及观测周期，首次观测应在观测点布点完成且点位稳固后及时进行。首次观测的沉降观测点高程值是以后各次观测用以比较的基础，其精度要求非常高。随着建筑物结构加高，要严格按照工程施测方案中规定的观测频率进行后续观测。另外，在施工过程中若暂时停工，在停工时及重新开工时应各观测一次。

2.4每周期观测，观测记录整理检查无误后，进行平差计算，求出各周期每个观测点的高程值，与前一次观测的高程值进行比较，从而确定出沉降量。

（1）某个观测点每周期的沉降量：△Hi=Hi—Hi-1。（2）累计沉降量：△H=Hi—H1。（i表示观测周期数，且H1=H0）

2.5数据统计汇总

（1）根据各观测周期平差计算的沉降量，列统计表，进行汇总。（2）绘制各观测点沉降量-时间关系折线图及沉降速度-时间变化折线图。建筑沉降是否进入稳定阶段，应根据沉降量与时间的关系或沉降速度判定。当最后100天的沉降速度小于0.01-0.04mm/d时，可认为已进入稳定阶段。具体取值宜根据各地区地基土的压缩性能确定。以某项目16#17#19#楼沉降观测为例，各观测点沉降量-时间关系折线。根据沉降量统计表和沉降曲线图，我们可以推测建筑物的沉降趋势，正确地指导施工。

3　几点体会

第一，在施工期间沉降观测次数安排不合理，会导致观测成果不能准确反映沉降曲线的细部变化，因此，施工期间要严格按照施工进度进行观测，不能合并或省略某次观测。必要时还需增加观测次数，以增加观测成果的可靠性。

第二，在沉降观测过程中，当沉降量与时间关系曲线不是单向下行光滑曲线，就要分析原因，进行修正。例如：如果第二次观测出现回升，而以后各次观测又逐渐下降，可能是首次观测精度过低，需要对第一次观测成果作一定调整；如果某一点在某个周期的沉降量突然出现较大变化，可能是该观测点遭到碰动所致，要根据情况对数据进行取舍；如果曲线自某点起渐渐回升，一般是高程基准点下沉所致，必须通过与高级水准点附合测量，确定基准点的下沉量。