谢旭晖,许锡文

(江西应用技术职业学院,江西 赣州 341000)

1 沉降观测的原理和方法概述

1.1 建筑物发生沉降的原因

建筑物发生沉降的现象大致由三种原因造成：第一种是因为施工过程存在误差,当建筑物的负荷分布在计算时出现误差,导致在实际建设过程建筑物的承受力度不同,这种细微的压力差就能够导致建筑物发生变形,但是在实际过程中这种误差是不能避免的。第二种原因是建筑在使用过程中的合理变形。随着建筑物的使用时间变久,建筑物由于其自身结构的特点就会因为建筑物内部的负载不同造成变形。第三种原因是外部因素导致的建筑物变形。这种变形因素是由于建筑物在使用过程中,由于建筑物内部不断增加的压力,无论是在其负荷内还是超负荷,都会渐渐地使建筑物发生沉降变形。

1.2 沉降观测原理

在建筑物的变形观测中,沉降观测是比较重要的一个方式,也是用的比较多的一种,它是观测建筑物在垂直方向上的变形效果的,所以其观测点是设置在垂直方向上的,通过检测沉降程度来判断整个建筑物的施工质量和效果。沉降观测虽然在操作方面相对来说比较简单,但是要求其精度要非常高,它不仅需要测定建筑物的沉降量,还要通过测得的数据来计算建筑物的倾斜程度等各种参量数据,且沉降的观测要从建筑物的准备期到施工期再到竣工后的试用期都要持续进行。建筑物有沉降现象是正常现象,不能避免,但是沉降量要保持在一定范围内,如果超出一定的范围,则这个建筑物在某些方面就不合格,建筑物在后续的使用过程中就有发生危险的可能性。

1.3 沉降观测的方法

目前,我国的沉降观测方法大致有这几种：高精度水准测量法、三角高程测量法、地面沉降监测站、数字摄影测量方法、GPS方法等等。

2 高精度水准测量的高层建筑物沉降观测实例

2.1 对工程基本情况的概述

该项目占地面积为88317.68平方米,建筑物的基本框架采用的是剪力墙结构,地基则采用的是桩基,建筑物的层数是二十五层,性质是民用住宅。

2.2 对沉降观测进行观测点的布置及具体观测情况

首先要进行观测点的布设。在布设时,要选择建筑物的四个角、比较大的转角和建筑物的外墙上进行观测点的布设,每个观测点的距离大概要间隔十米至二十米。除此之外,在建筑物的一些特殊位置,比如纵横墙的交界点、建筑物的裂缝点等部位设置观测点,这些观测点之间的距离是大约十五米。再复杂一些的建筑物中还会在承重墙的中点处也设置上观测点。

当沉降观测点安置好之后,就要通过高精度水准测量的方法对这些点进行物沉降观测。此次观测的仪器采用的是天宝电子水准仪和配套水准尺,利用这些仪器从观测点的基点开始观测。

在施工过程中进行检测时,需要在建筑物每升高2层时观测一次,建筑物竣工后,需要对建筑物每两到三个月进行一次观测,当建筑物的沉降观测点获取的数据能够达到《建筑变形测量规程》中所规定的标准时则可以撤去观测点。如果观测点观测到的沉降数据不够稳定或者没有达到标准时,则需要继续观察直到建筑物的沉降数据达到所要求的标准为止。

3 获取的沉降数据分析

沉降观测得到的数据经过整理后得到的是一条曲线,出现曲线的情况有两方面的原因,一是在观测时精度不够高,造成了一定的误差。二是在施工过程中,施工区的降水变化比较大,这也会影响观测的数据。这两方面的原因中,如果是施工地的降水变化引起数据的误差,则出现曲线属于正常现象,但如果曲线是因为观测时的精度不够高造成的,那么就需要检测人员重新测量,且上次观测的数据也随之作废,不能够使用。

得到的曲线还有另一个特点,就是在后期有高低起伏的情况,这种情况在很多建筑物的观测数据中都有所出现,造成曲线后期高低起伏的原因往往是因为测量上存在误差。而高低起伏出现在后期却不出现在前期的原因是：前期的时候建筑物的下沉比较大,而误差比较小,所以绘制成曲线图就看的不明显,但是随着后来建筑物的下沉量不断减小,误差就被逐步地放大,就出现了曲线后期的高低起伏现象。所以在绘制曲线时,相关技术人员能够根据经验,结合数据,把误差降低,将后期的波浪线改成直线,不要将误差在图上展现出来。

曲线中有一个点是作为转折点的,曲线从那个点之后出现了缓慢的回升,这种情况是因为水准点下沉导致的。由于水准点下沉的速度相较于前期建筑物沉降的速度慢,所以一开始曲线是不回升的。但到了后期,水准点的下沉速度不变,而建筑物的沉降速度相较于之前变慢了,所以水准点继续下沉的话就会在曲线图上变现为逐步上升的现象。但是这种现象是能够避免的,比如在选取水准点的时候,就应该保证水准点位置的精确度和稳定性,减小测量的误差。如果在后期的测量中发现水准点位置的变化,那么应该及时地测量出水准点变化的量,及时修改相应的数据。

还有一种状况是曲线在经过某个点之后有一个突然的上升趋势,这种情况发生的原因更接近于人为。其很大可能是由于水准点或者是观测点的位置突然变化导致的,水准点被突然降低或者观测点的突然升高反映在曲线图上都是曲线的突然上升。这种情况在实际检测中存在率很高,然而其造成了后果也比较大,当水准点或是观测点被人为地移动后,或多或少会对相关的仪器造成损伤,对得出的数据也有很大的影响。解决此类问题的方法比较简单——使用代替法,就是在结构、负荷、载重等各项指标都相同的一个附近的沉降观测点上,取同一期间上的沉降量数据作为原本被人为挪动后的观测点的沉降量,这样的方式虽然有误差,但是综合考虑下来,这种方法是最便捷,也是最接近真实数据的一种方法,且如果选择的沉降观测点合适,那么其数据的曲线误差是非常小的。

4 结语

沉降观测在高层建筑物的变形观测中起着非常重要的作用,其对高层建筑的施工和后期的使用都有着极其重要的意义。相关的技术人员能够通过沉降观测技术得到该高层建筑物的相关数据,也可以通过沉降检测技术得到的数据来判断该高层建筑物的质量和使用效果,并且能够对整个高层建筑物在施工过程中的精确度进行精准的监控,并随时通过数据的走向来指导施工中出现的一些误差,这样不仅能够避免高层建筑物在施工过程中出现不均匀的沉降现象,使建筑物发生倾斜的危险,还能够在第一时间拿到建筑物的相关数据,及时反馈给相关的建筑部门,保证了整个施工过程的安全性和建筑物的稳定性。在以后的工程中,我们要好好利用沉降检测技术,建造出高质量的高层建筑物。