高層建筑施工沉降觀測技術的應用

　　隨著社會的不斷進步，物質文明的極大提高及建筑設計施工技術水平的日臻成熟完善，同時，也因土地資源日漸減少與人口增長之間日益突出的矛盾，高層及超高層建(構)筑物越來越多。為了保證建構筑物的正常使用壽命和建（構）筑物的安全性，并為以后的勘察設計施工提供可靠的資料及相應的沉降參數，建（構）筑物沉降觀測的必要性和重要性愈加明顯。

　　現行規范也規定，高層建筑物、高聳構筑物、重要古建筑物及連續生產設施基礎、動力設備基礎、滑坡監測等均要進行沉降觀測。

　　特別在高層建筑物施工過程中應用沉降觀測加強過程監控，指導合理的施工工序，預防在施工過程中出現不均勻沉降，及時反饋信息為勘察設計施工部門提供詳盡的一手資料，避免因沉降原因造成建筑物主體結構的破壞或產生影響結構使用功能的裂縫，造成巨大的經濟損失。

　　根據本人在高層建筑施工過程中沉降觀測的應用，在此對高層建筑施工過程中沉降觀測工作淺談管窺之見。

　　一、沉降觀測的基本要求

　　1、儀器設備、人員素質的要求

　　根據沉降觀測精度要求高的特點，為能精確地反映出建構筑物在不斷加荷作下的沉降情況，一般規定測量的誤差應小于變形值的１／１０——1／20，為此要求沉降觀測應使用精密水準儀(S1或S05級)，水準尺也應使用受環境及溫差變化影肉小的高精度銦合金水準尺。在不具備銦合金水準尺的情況下，使用一般塔尺盡量使用第一段標尺。

　　人員素質的要求，必須接受專業學習及技能培訓，熟練掌握儀器的操作規程，熟悉測量理論能針對不同工程特點、具體情況采用不同的觀測方法及觀測程序，對實施過程中出現的問題能夠會分析原因并正確的運用誤差理論進行平差計算，做到按時、快速、精確地完成每次觀測任務

　　2、觀測時間的要求

　　建構筑物的沉降觀測對時間有嚴格的限制條件，特別是首次觀測必須按時進行，否則沉降觀測得不到原始數據，而是整個觀測得不到完整的觀測意義。其他各階段的復測，根據工程進展情況必須定時進行，不得漏測或補測。只有這樣，才能得到準確的沉降情況或規律。相鄰的兩次時間間隔稱為一個觀測周期，一般高層建筑物的沉降觀測按一定的時間段為一觀測周期(如：次/30天)或按建筑物的加荷情況每升高一層(或數層)為一觀測周期，無論采取何種方式都必須按施測方案中規定的觀測周期準時進行。

　　3、觀測點的要求

　　為了能夠反映出建構筑物的準確沉降情況，沉降觀測點要埋設在最能反映沉降特征且便于觀測的位置。一般要求建筑物上設置的沉降觀測點縱橫向要對稱，且相鄰點之間間距以15——30米為宜，均勻地分布在建筑物的周圍。通常情況下，建筑物設計圖紙上有專門的沉降觀測點布置圖。

　　再就是，埋設的沉降觀測點要符合各施工階段的觀測要求，特別要考慮到裝修裝飾階段因墻或柱飾面施工而破壞或掩蓋住觀測點，不能連續觀測而失去觀測意義。

　　4、沉降觀測的自始至終要遵循“五定”原則

　　所謂“五定”，即通常所說的沉降觀測依據的基準點、工作基點和被觀測物上的沉降觀測點，點位要穩定；所用儀器、設備要穩定；觀測人員要穩定；觀測時的環境條件基本一致；觀測路線、鏡位、程序和方法要固定。以上措施在客觀上盡量減少觀測誤差的不定性，使所測的結果具有統一的趨向性，保證各次復測結果與首次觀測的結果可比性更一致，使所觀測的沉降量更真實。

　　5、施測要求

　　儀器、設備的操作方法與觀測程序要熟悉、正確。在首次觀測前要對所用儀器的各項指標進行檢測校正，必要時經計量單位予以鑒定。連續使用3——6個月重新對所用儀器、設備進行檢校。

　　在觀測過程中，操作人員要相互配合，工作協調一致，認真仔細，做到步步有校核。

　　6、沉降觀測精度的要求

　　根據建筑物的特性和建設、設計單位的要求選擇沉降觀測精度的等級。再未有特除要求情況下，一般性的高層建構筑物施工過程中，采用二等水準測量的觀測方法就能滿足沉降觀測的要求。我們在河北省交通培訓中心工程施工過程中就采用二等水測量的觀測方法。

　　各項觀測指標要求如下：

　　(1)往返較差、附和或環線閉合差：△h＝∑a-∑b≤l√n—，表示測站數。(或△h＝∑a-∑b≤1.0√L—，L表示觀測路線距離)

　　(2)前后視距：≤30m

　　(3)前后視距差：≤1.0m

　　(4)前后視距累積差≤3.0m

　　(5)沉降觀測點相對于后視點的高差容差：≤1.0mm

　　(6)水準儀的精度不低于N2級別

　　7、沉降觀測成果整理及計算要求

　　原始數據要真實可靠，記錄計算要符合施工測量規范的要求，依據正確，嚴謹有序，步步校核，結果有效的原則進行成果整理及計算。

　　二、具體施測程序及步驟

　　1、建立水準控制網

　　根據工程的特點布局、現場的環境條件制訂測量施測方案，由建設單位提供的水準控制點(或城市精密導線點)根據工程的測量施測方案和布網原則的要求建立水準控制網。要求：

　　(1)一般高層建筑物周圍要布置三個以上水準點，水準點的間距不大于100米。

　　(2)在場區內任何地方架設儀器至少后視到兩個水準點，并且場區內各水準點構成閉合圖形，以便閉合檢校。

　　(3)各水準點要設在建筑物開挖、地面沉降和震動區范圍之外，水準點的埋深要符合二等水準測量的要求(大于1.5米)

　　根據工程特點，建立合理的水準控制網，與基準點聯測，平差計算出各水準點的高程。

　　2、建立固定的觀測路線

　　由場區水準控制網，依據沉降觀測點的埋

設要求或圖紙設計的沉降觀測點布點圖，確定沉降觀測點的位置。在控制點與沉降觀測點之間建立固定的觀測路線，并在架設儀器站點與轉點處作好標記樁，保證各次觀測均沿統一路線。

　　3、沉降觀測

　　根據編制的工程施測方案及確定的觀測周期，首次觀測應在觀測點安穩固后及時進行。一般高層建筑物有一或數層地下結構，首次觀測應自基礎開始，在基礎的縱橫軸線上(基礎局邊)按設計好的位置埋設沉降觀測點(臨時的)，等臨時觀測點穩固好，進行首次觀測。

　　首次觀測的沉降觀測點高程值是以后各次觀測用以比較的基礎，其精度要求非常高，施測時一般用N2或N3級精密水準儀。并且要求每個觀測點首次高程應在同期觀測兩次后決定。

　　隨著結構每升高一層，臨時觀測點移上一層并進行觀測直到十0．00再按規定埋設永久觀測點(為便于觀測可將永久觀測點設于十500mm)。然后每施工一層就復測一次，直至竣工。

　　4、將各次觀測記錄整理檢查無誤后，進行平差計算，求出各次每個觀測點的高程值。從而確定出沉降量。

　　某個觀測點的每周期沉降量：△c＝Hh，I—Hn，I-1．

　　N表示某個觀測點，I表示觀測周期數(I＝1，2，3……)且H1＝H0

　　累計沉降量：△C＝∑△c　(n)，n表示觀測點號。

　　5、統計表匯總

　　(1)、根據各觀測周期平差計算的沉降量，列統計表，進行匯總。

　　(2)、繪制各觀測點的下沉曲線

　　首先建立下沉曲線坐標，橫坐標為時間坐標，縱坐標上半部為荷載值，下半部為各沉降觀測周期的沉降量。

　　將統計表中各觀測點對應的觀測周期所測得沉降量畫于坐標中，并將相應的荷載值也畫于坐標中，連線，就得到對應于荷載值的沉降曲線。

　　(3)根據沉降量統計表和沉降曲線圖，我們可以預測建筑物的沉降趨勢，將建筑物的沉降情況及時的反饋到有關主管部門，正確地指導施工。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顯得更為重要。

　　利用沉降曲線還可計算出因地基不均勻沉降引起的建筑物傾斜度：q=│△Cm-△Cn│/Lmn，△Cm,△Cn分別為m，n點的總沉降量，Lmn為m，n點的距離。

　　對沉降觀測的成果分析，我們還可以找出同一地區類似結構形式建筑物影響其沉降的主要因素，指導施工單位編好施工組織設計正確指導施工大有裨益，同樣也為勘察設計單位提供寶貴的一手資料，設計出更完善的施工圖紙。

　　6．觀測中的注意事項：

　　(1)嚴格按測量規范的要求施測。

　　(2)前后視觀測最好用同一水平尺。

　　(3)各次觀測必須按照固定的觀測路線進行。

　　(4)觀測時要避免陽光直射，且各觀測環境基本一致。

　　(5)成像清晰、穩定時再讀數。

　　(6)隨時觀測，隨時檢核計算，觀測時要—氣阿成。

　　(7)在雨季前后要聯測，檢查水準點的標高是否有變動。

　　(8)將各次所觀測沉降情況及時反饋有關部門，當建筑物每天(24h)連續沉降量超過1mm時應停止施工，會同有關部門采取應急措施。

　　三、探討的兩個問題

　　(1)確定建筑物沉降觀測精度的合理性。由于現行規范對施工單位施工過程的沉降觀測要求不明朗，這對施工單位在建筑物沉降觀測精度選擇隨意性較大，但是精度的高低直接關系到沉降觀測成敗。對沉降觀測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也要保證觀測結果的準確性。這樣，本人認為一般高層及重要的建(構)筑物在首次觀測過程中適用精密儀器的設備(高級水準儀、銦合金尺等)在±0．00以上部分按二等以上水準測量方法，采用放大率倍數較大的S2或S3水準儀進行觀測，也可以測出較理想的結果。

　　(2)在沉降觀測過程中，沉降量與時問關系曲線不是單邊下行光滑曲線，而是起伏狀現象。這就分析原因，進行修正。

　?、俚诙斡^測出現回升，而以后各次觀測又逐漸下降?？赡苁鞘状斡^測精過低，若回升超過5mm時，第一次觀測作廢，若回升5mm內，第二次與第一次調整標高一致。

　?、谇€在某點突然回升。

　　原因：水準點或觀測點被碰動所致且水準點碰動后標高低于碰前標高，觀測點碰后高于碰前。

　　處理措施：取相鄰另一觀測點的相同期間沉降量作為被碰觀測點之沉降量。

　?、矍€自某點起漸漸回升

　　原因：一般是水準點下沉所致。

　　措施：確定水準點下沉值，與高級水準點符合測量，確定下沉重。

篇2：建筑物沉降觀測方案

沉降觀測的具體步驟

本工程沉降觀測采用閉合圈法按一等水準測量要求進行,DS使用級精密水準儀或自動安平水準儀和銦鋼水準尺。

建筑物四周至少留出3m的場地,便于閉合圈法沉降觀測,觀測前通知工程處和施工現場負責人,事先清理好現場,確保視線、場地暢通,安排好測量跑尺人員。

本工程結構施工階段,做到每施工一層結構層次即進行一次沉降觀察,沉降觀測時間為砼澆筑結束后一天,不上荷載的情況下進行,中間停、復工各觀測一次,以后每3個月觀測一次,建筑物竣工驗收前觀測一次。特殊情況如發現嚴重裂縫,沉降速率增大,沉降差較大等,亦相應增加觀測次數,并整理出資料由主管工程師審核,及時提交給業主。使用階段每半年一次,共兩次,以后每年一次,預計觀測五年或直到沉降穩定,使用階段預計共測6次,由建設單位負責觀測,施工階段的觀測費用,按勘察設計文件規定,由業主負責,施工企業在提交成果時,向業主按專項收取費用。

注:本工程沉降觀測點按《建筑地基基礎設計規范》GBJ7-89附錄一進行,滿足設計要求。

觀測成果管理

本工程沉降觀測應有專用外業手薄、記錄表和建筑物平面圖及觀測點布置圖等,并根據沉降觀測成果繪制沉降分布圖,沉降量與時間關系曲線圖,最后計算整個建筑物的平均沉降量和相對沉降差,每季提供給業主一份資料。工程沉降觀測資料,::由專人整理,當每次觀測一周后,提交工程技術科和工程隊各一份,最終將系統觀測資料作為工程技術資料的一部分存檔,并交建設單位一份。

基準點和觀測點的保護

經常檢查基準點和觀測點有無變動,并防止砂漿落在觀測頭上,將觀測點按觀測平面圖相應的編上號,每次觀測后旋下觀測頭集中保管,下次觀測時再按編號旋上觀測頭,注意防止柱上槽口被雜物堵塞或被現場材料擋住,還要采取一定的措施防止碰撞觀測點頭的螺牙鐵管口,詳見圖《水準點埋置及觀測頭構造圖》。

基準點的設置

設置基準的原則是合理埋設,觀測方便,并能保證水準點的穩定,基準點的埋設數量不少于三個,距離觀測點30-50m,基準點的設置應在基坑挖土前15天完成,基準點必須加蓋保護,在觀測平面中,基準點位置應明確標注。

觀測點的設置,依據圖紙設計要求。詳見附圖《沉降觀測點平面圖》。
觀測點的設置采用預埋螺牙鐵管,使用活動觀測頭,便于裝拆。

裝修前先旋下觀測頭,在柱裝修材料上留孔并預埋套管,裝修完再旋上觀測頭,觀測頭就朝外,便于觀測。

篇3：商業城沉降觀測主要施工方法

　　商業城沉降觀測主要施工方法

　?。保┕こ坛两涤^測是施工中一項重要工作。為了能準確反映建筑物的沉降及沉降量的變化，分析不均沉降對工程結構的影響。

　?。玻┍竟こ贪丛O計要求布設沉降觀測點，沉降觀測點位置均布置在柱側相對±0.000m標高0.300m的位置上。

　?。常┰诰嘟ㄖ锿鈮ψ罱?0m處，布置一處深式水準基點，不受建筑物基坑挖土及建筑物重直壓力的影響。深式水準點的標高由業主或規劃部門指定的永久性城市水準點引測，通過業主(建筑師)、監理工程師驗收合格后，作為工程施工的水準參照點。沉降觀測亦以此深式水準基點為準。

　?。矗y量精度采用Ⅱ級水準測量，視線長度控制在20～30m之內，視線高度差不宜低于0.30m，水準測量采用閉合法。

　?。担┏两涤^測方法與次數，根據有關規范規定及設計要求：當澆筑基礎墊層時，在墊層上埋設臨時觀測點，進行第一次沉降觀測。當建筑施工到一層結構時，再根據設計布置和要求在柱側埋設觀測點。結構每施工一層，進行一次沉降觀測，在裝修階段每一個月進行一次沉降觀測，工程竣工后，第一年沉降觀測不少于4次，第二年不少于二次，以后每年一次，直至沉降穩定為止。

　?。叮┟看纬两涤^測后，均應向業主（建筑師）、監理工程師、設計師提供觀測成果報告，注明本次沉降量、累計沉降量、沉降觀測日期、沉降觀測人員、測量儀器、以及工程進行的時間與空間進度等。

　?。罚┏两涤^測必須由專業測量師負責，采取定人員、定儀器、定時間的三定方針。以確保觀測結果的準確。沉降觀測儀器采用WILDNA2精密水準儀、及5m長鋁合金塔尺，水準觀測誤差在±0.3mm/Km以內。沉降觀測儀器須經權威檢測部門校驗合格。

　?。福┏两涤^測點位置與埋設方法按設計及規范要求布置。日常施工過程中，注意保護好沉降觀測點，當發現異常應及時匯報，分析原因及其后果，采取糾正措施。

　?。梗┕こ炭⒐r，沉降觀測提供以下成果：

　?。?）建筑物平面圖：圖上標有觀測點位置及編號；

　?。?）下沉量統計表：是根據沉降觀測原始記錄整理而成的各個觀測點的每次下沉量和累積下沉量的統計值；

　?。?）觀測點的下沉量曲線。

　?。保埃┳龊孟驑I主移交沉降觀測工作，以便沉降觀測工作的繼續按設計及規范要求開展。