王志城，湯江龍

（東華理工大學(xué)測(cè)繪工程學(xué)院，江西南昌 330013）

高層建筑沉降觀測(cè)實(shí)例及數(shù)據(jù)分析

王志城，湯江龍

（東華理工大學(xué)測(cè)繪工程學(xué)院，江西南昌 330013）

對(duì)沉降觀測(cè)進(jìn)行了研究，并結(jié)合實(shí)例介紹了高層建筑沉降觀測(cè)的步驟，提出利用Matlab生成沉降速率圖，并總結(jié)了在沉降觀測(cè)過(guò)程中需要注意的問(wèn)題。

高層建筑；沉降觀測(cè)；觀測(cè)周期

隨著城市化水平的不斷提高和城市土地資源的減少，城市各類高層建筑物日益增多。由于樓層的增加，荷載的增加，在地基基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的共同作用下，高層建筑物可能發(fā)生不均勻沉降，若沉降嚴(yán)重則將危及高層建筑物的安全[1-3]。同時(shí)，為了方便以后的科學(xué)研究以及收集可靠的科研數(shù)據(jù)資料，需要對(duì)高層建筑進(jìn)行沉降觀測(cè)[4]。沉降觀測(cè)主要是反映沉降現(xiàn)象和趨勢(shì)，對(duì)于沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)的科學(xué)分析，可以使沉降觀測(cè)的結(jié)果更可靠和更具研究?jī)r(jià)值。

1 沉降觀測(cè)方法步驟

1.1 工程概況

天籟之音1#、2#樓位于閬中市七里新區(qū)景觀大道東側(cè)，此工程是2幢11+1層的高層框剪結(jié)構(gòu)建筑，基礎(chǔ)類型為筏板基礎(chǔ)。

1.2 儀器設(shè)備及檢測(cè)

按照建筑物變形測(cè)量規(guī)范三級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量的精度進(jìn)行，沉降觀測(cè)采用的儀器是水準(zhǔn)儀（出廠編號(hào)為249276）及其配套的銦瓦水準(zhǔn)尺；在首次觀測(cè)前對(duì)所用儀器的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)校正，連續(xù)使用 6個(gè)月的，需重新對(duì)所用儀器、設(shè)備進(jìn)行檢校。

1.3 作業(yè)技術(shù)規(guī)范

本工程所用作業(yè)規(guī)范為：建筑變形測(cè)量規(guī)范JGJ/T 8-2007、工程測(cè)量規(guī)范GB50026-2007和國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范GB/T 12897-2006。

1.4 沉降觀測(cè)作業(yè)原則

沉降觀測(cè)作業(yè)的原則為[5-7]：①固定主要觀測(cè)人員,②固定觀測(cè)儀器、標(biāo)尺和標(biāo)志桿,③固定觀測(cè)線路和觀測(cè)方法,④每次觀測(cè)前30min晾儀器和標(biāo)尺,⑤使用的儀器設(shè)備定期檢測(cè)校正,⑥前后視的標(biāo)尺至儀器的距離盡可能相等。

1.5 沉降水準(zhǔn)控制網(wǎng)及觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)

1#、2#樓沉降點(diǎn)共布設(shè)了27個(gè)，其中24個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)（點(diǎn)號(hào)為 CJ1～CJ24）均勻地布設(shè)在地基上，3個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)（點(diǎn)號(hào)為T1-T3）布設(shè)在景觀大道、巴都大道和華胥路上。1#樓的沉降點(diǎn)位分布如圖1所示。

圖1 1#樓沉降點(diǎn)位分布

1.6 沉降觀測(cè)精度設(shè)計(jì)

根據(jù)規(guī)范，本項(xiàng)目擬采用二級(jí)和三級(jí)沉降觀測(cè)精度。二級(jí)精度使用于基準(zhǔn)點(diǎn)間和引測(cè)部分的控制測(cè)量，三級(jí)精度使用于沉降點(diǎn)間的測(cè)量。根據(jù)規(guī)范以及需要，本項(xiàng)目共進(jìn)行4次沉降觀測(cè)，其限差數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 沉降觀測(cè)限差表

1.7 沉降觀測(cè)作業(yè)周期

第1周期外業(yè)觀測(cè)，安排在2010年6月29日進(jìn)行，此時(shí)建筑物已施工至第5層。第1周期外業(yè)觀測(cè)的測(cè)站精度指標(biāo)和閉合環(huán)的高差環(huán)閉合差（見(jiàn)表2）均滿足三級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量的精度要求。

表2 基準(zhǔn)路線閉合差統(tǒng)計(jì)表

基準(zhǔn)點(diǎn)觀測(cè)路線為：A011-T1-T2-T3-A011。

基準(zhǔn)點(diǎn)觀測(cè)成果為：?jiǎn)挝粰?quán)中誤差為:±0.63mm/km,S1=0.537 3 km,i=+6.3"。

需要注意的是：①由于建筑物附近沒(méi)有滿足三級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量的已知一等水準(zhǔn)點(diǎn)，將建筑物附近的三等水準(zhǔn)點(diǎn)A011作為假設(shè)的一等點(diǎn)供基準(zhǔn)點(diǎn)的首級(jí)控制點(diǎn)使用；②上面的“i”表示儀器的i角誤差。

首次觀測(cè)路線為：T2-CJ1-CJ2-CJ3-T2-CJ4-CJ5-T2-TP1-CJ6-CJ7-CJ8-CJ9-TP2-CJ10-CJ11-CJ12-CJ13-TP2-CJ14-TP3-CJ15-TP4-CJ16-CJ17-CJ18-TP4-CJ19-TP5-CJ20-CJ21-CJ22-TP6-CJ22-CJ23-CJ24-TP6-TP7-T2

首次觀測(cè)沉降點(diǎn)成果為：

單位權(quán)中誤差為：±2.69mm/km，S2=0.7063 km，i=+6.3"。

第2周期沉降觀測(cè)在建筑物已施工至第8層時(shí)開(kāi)始，第3周期沉降觀測(cè)在建筑物完全竣工后的第2天開(kāi)始，第4周期沉降觀測(cè)安排在竣工4個(gè)月后。4個(gè)周期的限查均符合規(guī)定的要求。

1.8 監(jiān)測(cè)結(jié)束所提交的資料

每次沉降觀測(cè)結(jié)束后都要做好記錄，及時(shí)計(jì)算各沉降點(diǎn)的高程、本次沉降量、累計(jì)沉降量和平均沉降量，未發(fā)現(xiàn)異常情況或沉降量及不均勻沉降超大。沉降監(jiān)測(cè)結(jié)束后，需向相關(guān)單位提供的技術(shù)資料有：工程平面位置圖及基準(zhǔn)點(diǎn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布圖、時(shí)間-荷載-沉降量曲線圖和沉降速率圖。

2 沉降觀測(cè)結(jié)果分析

該工程沉降觀測(cè)于2010年6月29日開(kāi)始至2011年9月26日結(jié)束。通過(guò)4期沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)的計(jì)算和分析，得出該建筑物在觀測(cè)期間的累計(jì)沉降量較小，沉降均勻，沉降速率較小，未發(fā)現(xiàn)異常情況，符合建筑變形測(cè)量規(guī)范三級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范要求。從各點(diǎn)的沉降量和沉降速率上看，在最后100 d內(nèi)，最大沉降速率為0.011 mm/d滿足《建筑變形測(cè)量規(guī)范》要求（0.01～ 0.04mm/d），故可以得出結(jié)論：該建筑物的沉降變化在現(xiàn)階段已經(jīng)進(jìn)入穩(wěn)定階段。

傳統(tǒng)的建筑物沉降結(jié)果是通過(guò)建筑物沉降量曲線圖和沉降速率圖來(lái)描述的，一般是用CAD來(lái)繪制，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，本文改變傳統(tǒng)的做法，借助編程軟件 Matlab來(lái)繪制沉降速率圖，提高了出圖效率，Matlab成圖如圖2所示。

圖2 第2-3周期沉降速率圖

3 沉降監(jiān)測(cè)的注意事項(xiàng)

在進(jìn)行建筑物的沉降觀測(cè)時(shí)，應(yīng)注意以下問(wèn)題：①嚴(yán)格依照最新的規(guī)范作業(yè)；②保證每次進(jìn)行沉降觀測(cè)的天氣環(huán)境、人員、儀器的型號(hào)性能一致；③保持前后視距一致；④根據(jù)要求計(jì)算合適的沉降觀測(cè)等級(jí)。

[1] 韓正,杜海霞,龍飛，等.高層建筑沉降觀測(cè)及其數(shù)據(jù)分析[J].城市勘測(cè),2009,1:108-110

[2] 宗剛軍.高層建筑沉降觀測(cè)方法[J].陜西煤炭,2009（05）：98-100

[3] 張興德.高層建筑沉降觀測(cè)技術(shù)及數(shù)據(jù)處理[J].安徽建筑, 2008,5:166-167，177

[4] 黃育華,倪宏宇.建筑沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)處理[J].地理空間信息, 2008,6(2):117-118

[5] JGJ/T 8-2007.建筑變形測(cè)量規(guī)范[S].

[6] GB50026-2007.工程測(cè)量規(guī)范[S].

[7] GB/T 12897-2006.國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范[S].

Settlement Observation Example and Data Analyzing of High-rise Building

by WANG Zhicheng

This paper researched on settlement observation and introduced the steps of High-rise building settlement observation through examples.We made the sedimentation rate chart by Matlab and sum-marized the attentive problems in the process of settlement observation in this paper.

high-rise building，settlement observation，observation cycle （Page:153）

P258

B

1672-4623(2012)03-0153-02

2011-10-28

項(xiàng)目來(lái)源：江西省2011年度研究生創(chuàng)新專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目（DYCA11011）。

王志城，碩士，研究方向?yàn)镚IS在城鄉(xiāng)規(guī)劃中的應(yīng)用。