張麗云

沉降觀測，就是對地面或建筑物基礎(chǔ)等在垂直方向上的位移進行觀測，在建筑物的施工、竣工驗收以及竣工后的監(jiān)測等過程中，具有安全預報、科學評價及檢驗施工質(zhì)量等的職能。通過現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)的反饋信息，可以對施工過程等問題起到預報作用，及時做出較合理的技術(shù)決策和現(xiàn)場的應變決定。目前最普遍的做法是:采用精密水準儀進行閉合測量，對待監(jiān)測對象上設(shè)置的變形點的高程進行周期性的觀測，相鄰兩期的高程差即為本周內(nèi)的沉降量，本次測得的高程與首次測得的高程差即為累積沉降量。

1 測量執(zhí)行規(guī)范

測量執(zhí)行規(guī)范有:GB 50026-93工程測量規(guī)范和JGJ/T 8-97建筑變形測量規(guī)程。

2 穩(wěn)定標準

沉降是否進入穩(wěn)定階段，應由沉降量與時間關(guān)系曲線判定:對重點觀測和科研觀測工程，若最后三次觀測中每次沉降量均不大于 2 2倍測量中誤差，則認為已進入穩(wěn)定階段。建筑物安全等級二、三級多層建筑以0.020mm/d～0.040mm/d為穩(wěn)定標準，高層和一級建筑以0.01mm/d為穩(wěn)定標準。特別需要指出的是，當沉降速度不小于2.0mm/d應停止施工，分析原因，采取措施。沉降速度不小于1.0mm/d應減緩加載速度并增加觀測次數(shù)。

3 沉降觀測的對象

1)地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級的建筑物;2)復合地基或軟弱地基上設(shè)計等級為乙級的建筑物;3)加層、擴建建筑物;4)受鄰近深基坑開挖施工影響或受地下水等環(huán)境因素變化影響的建筑物;5)需要積累建筑經(jīng)驗或進行設(shè)計反分析的工程;6)創(chuàng)優(yōu)工程。

注:若工程地基基礎(chǔ)設(shè)計等級明顯為丙級的建筑物(如地基條件較好的6層住宅樓等)，就不需要沉降觀測(創(chuàng)優(yōu)工程除外);若不能確定地基基礎(chǔ)設(shè)計等級，或者有疑問，就請設(shè)計單位明確是否需要沉降觀測，并請書面答復或者寫入圖紙會審記錄中。

4 基準點和沉降觀測點的設(shè)置

沉降觀測是根據(jù)基準點進行的，因此要求基準點的位置在整個變形觀測期間穩(wěn)定不變。為保證基準點高程的正確性和便于相互檢核，布設(shè)基準點數(shù)目應不少于 3個并構(gòu)成基準網(wǎng)。埋設(shè)地點應保證有足夠的穩(wěn)定性，設(shè)置在受壓、受震范圍以外。冰凍地區(qū)埋設(shè)深度要低于冰凍線 0.5m。為了觀測方便及提高觀測精度，基準點距觀測點不要太遠，一般應在 100m范圍內(nèi);否則，還應布設(shè)工作基準點?；鶞庶c在開工前埋設(shè)并精確測出其高程。

沉降觀測點是固定在待觀測對象上的測量標志，應牢固地與待觀測對象結(jié)合在一起，便于觀測，并盡量保證在整個觀測期間不受損壞。觀測點宜設(shè)在下列各處:1)建筑的四周角點、中部和轉(zhuǎn)角處。沿建筑物周邊每隔 10 m～20m可設(shè)一點;2)沉降縫的兩側(cè)，新建與原有建筑物連接處的兩側(cè)和伸縮縫的任一側(cè);3)寬度大于15m的建筑物內(nèi)部承重墻(柱)上，同時宜設(shè)在縱橫軸線上;4)重型設(shè)備基礎(chǔ)和動力基礎(chǔ)的四角;5)有相鄰荷載影響處;6)受震源震動影響的區(qū)域;7)基礎(chǔ)下有暗浜處;8)框架結(jié)構(gòu)的每個柱或部分柱上;9)沿浮筏或箱形基礎(chǔ)的周邊和縱橫軸線上。

沉降觀測點可用角鋼預埋在墻內(nèi);如鋼結(jié)構(gòu)，則可將角鋼焊接在鋼柱上;對建筑物平面部位的觀測點，可將大于φ20mm的鉚釘用 1∶2砂漿澆筑在建筑物上。而對于地面沉降觀測點，則需要在地面埋設(shè)相應的標石。在施工期間，經(jīng)常會遇到沉降觀測點被毀，為此一方面可以適當?shù)丶用艹两涤^測點，對重要的位置如建筑物的四角可布置雙點。另一方面觀測人員應經(jīng)常注意觀測點變動情況，如有損壞及時設(shè)置新的觀測點。

5 沉降觀測的基本要求

5.1 儀器設(shè)備、人員素質(zhì)的要求

沉降觀測的測量應使用精密水準儀，優(yōu)先采用精密水準儀DSZ05或DS05(水準測量的環(huán)閉合差不得超過2F。其中，F(xiàn)為環(huán)線長度，km)，具有測微裝置的，最低使用DS1水準儀，水準尺也應使用受環(huán)境及溫差變化影響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。

承擔沉降觀測的單位應具有相應主管部門批準的資質(zhì)，測量人員應接受專業(yè)學習及技能培訓，熟練掌握儀器的操作規(guī)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(xiàn)的問題能分析原因并正確運用誤差理論進行平差計算，按時、快速、精確地完成每次觀測任務，并具有主管部門頒發(fā)的上崗證(特別注意:在觀測過程中，操作人員要相互配合，工作協(xié)調(diào)一致，認真仔細，做到步步有校核)。

5.2 沉降觀測自始至終要遵循“五定”原則

“五定”即沉降觀測依據(jù)的基準點、工作基點和被觀測物的沉降觀測點，點位要穩(wěn)定;所用儀器、設(shè)備要穩(wěn)定;觀測人員要穩(wěn)定;觀測時的環(huán)境條件基本一致;觀測路線、鏡位、程序和方法要固定。以上措施在客觀上可盡量減少觀測誤差的不定性，使所測的結(jié)果具有統(tǒng)一的趨向性，保證各次復測結(jié)果與首次觀測的結(jié)果可比性更一致，使所觀測的沉降量更真實。

5.3 施測要求

1)初測。建(構(gòu))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，否則整個觀測得不到完整的觀測意義。初測應增加觀測量，以提高初始值的可靠性。

2)施工階段的沉降觀測。應依據(jù)施測方案隨施工進度及時進行。重要建筑，可在基礎(chǔ)完工或地下室砌完后開始觀測。大型、高層建筑，可在基礎(chǔ)墊層或基礎(chǔ)底部完成后開始觀測。觀測次數(shù)與時間應視地基與加荷情況而定。民用建筑可每加高 1層 ～2層觀測一次;工業(yè)建筑可按不同施工階段(如回填基坑、安裝柱子和屋架、砌筑墻體和設(shè)備安裝等)分別進行觀測。如建筑物均勻增高，應至少在每增加荷載的 25%時各測一次。施工過程中如暫時停工，在停工時及重新開工時應各觀測一次。停工期間，可每隔2個月～3個月觀測一次。封頂后 1個月～2個月觀測一次，竣工后觀測周期，根據(jù)建筑物的穩(wěn)定情況確定。各個階段的復測必須定時進行，不得漏測或補測，只有這樣才能得到準確的沉降情況或規(guī)律。

3)建筑物使用階段的觀測。觀測次數(shù)應視地基土類型和沉降速度大小而定。一般在第一年觀測 3次～4次，第二年 2次～3次，第三年后每年一次，直至穩(wěn)定為止。觀測的期限一般規(guī)定如下:砂土地基 2年，膨脹土地基 3年，粘土地基 5年，軟土地基10年。若沉降速度小于0.01 mm/d，根據(jù)沉降曲線分析，認為已經(jīng)穩(wěn)定，可以停止觀測。

對于荷載突然增加，基礎(chǔ)四周大量積水，長時間連續(xù)降水等情況，均應及時增加觀測次數(shù)，當建筑物突然發(fā)生大量沉降，不均勻沉降或嚴重裂縫時，應立即逐日或 2 d～3 d一次的連續(xù)觀測。

6 沉降觀測的成果整理

沉降觀測應在每次觀測時詳細記錄建筑物的荷重情況、施工進度、氣象進度、氣象情況及注明日期，在現(xiàn)場及時檢查記錄中的數(shù)據(jù)和計算是否準確，精度是否合格。根據(jù)水準點的高程和改正后的高差計算出各觀測點的高程。用各觀測點本次觀測所得高程減去上次觀測測得的高程，其差值即為該觀測點本次沉降量S;每次沉降量累計沉降量 ∑S。

其中平均沉降速度是發(fā)現(xiàn)及分析異常沉降變形的重要指標。

沉降觀測結(jié)束，應提供下列有關(guān)資料:1)沉降觀測點位布置圖。2)沉降觀測成果匯總表。3)荷載、時間、沉降量關(guān)系曲線圖。4)沉降變形分析報告。

沉降觀測結(jié)束，須對全部資料進行加工、分析，以研究沉降變形的規(guī)律和特征，并提交沉降變形分析報告。對沉降觀測點的變形分析應符合下列規(guī)定:相鄰兩觀測周期，相同觀測點有無顯著變化;應結(jié)合荷載、氣象和地質(zhì)等外界相關(guān)因素綜合考慮，進行幾何和物理分析。分析后的數(shù)據(jù)經(jīng)闡述后才能成為實用的信息。

值得指出的是，由于一般建筑對均勻沉降不敏感，只要沉降均勻，即使沉降量稍大一些，對建筑物的結(jié)構(gòu)也不會有多大破環(huán)。但發(fā)生不均勻沉降、沉降量異?；蜃冃嗡俣韧辉龅惹闆r時，需引起注意，提交變形異常分析報告，以便及時采取應變措施。另外，建筑物的沉降量一般應隨荷重的加大及時間的延長而增加，但有時也會出現(xiàn)回升現(xiàn)象，這時要具體分析回升的原因。

除提供以上有關(guān)資料外，若工程需要，還需要提交沉降等值線圖(表示沉降在空間分布的情況)和沉降曲線展開圖(圖中可看出各觀測點及建筑物的沉降大小、影響范圍)。

[1] 郭宗河，董宇陽，鄭進鳳，等.測量學實用教程[M].北京:中國電力出版社，2006.

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[3] 俞毅邠.高層建筑沉降和垂直度監(jiān)測技術(shù)的應用[J].山西建筑，2010，36(4):350-351.