盧建利

（山東省魯南地質(zhì)工程勘察院,山東 兗州 272100）

1 引言

隨著城區(qū)節(jié)約集約用地的要求，為了充分利用空間，高層建筑越來越多。然而，在施工運(yùn)營(yíng)過程中，受到載荷增加、基礎(chǔ)變形、地下水水位下降、地質(zhì)構(gòu)造不均勻等因素的影響，建筑物會(huì)產(chǎn)生沉降。若建筑物沉降超限或發(fā)生不均勻沉降，會(huì)影響正常使用甚至威脅建筑物的安全。因此，必須加強(qiáng)高層建筑沉降觀測(cè)工作。本文通過對(duì)某小區(qū)高層建筑沉降觀測(cè)的實(shí)例，探討如何做好沉降觀測(cè)工作。

2 沉降觀測(cè)技術(shù)設(shè)計(jì)

2.1 工程概況

某居民小區(qū)，共計(jì)建設(shè)8座高層建筑，層高16-20層不等，為了確保建筑物在施工、使用階段的安全，受甲方委托，開展沉降監(jiān)測(cè)工作。

2.2 執(zhí)行的規(guī)范

本次沉降觀測(cè)工作主要執(zhí)行GB50026-2007《工程測(cè)量規(guī)范》、JBJ8-2007《建筑變形測(cè)量規(guī)程》、CJJ8-2011《城市測(cè)量規(guī)范》、GB12897-2006《國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》等規(guī)范規(guī)程，同時(shí)需要嚴(yán)格按照經(jīng)過甲方審議的技術(shù)設(shè)計(jì)書進(jìn)行觀測(cè)。

2.3 觀測(cè)方案及技術(shù)要求

2.3.1 建筑變形測(cè)量等級(jí)

根據(jù)建筑物的性質(zhì)、設(shè)計(jì)要求和規(guī)范要求，該項(xiàng)目適用中等精度要求的建筑物沉降觀測(cè)，外業(yè)觀測(cè)應(yīng)采用二等水準(zhǔn)測(cè)量。

2.3.2 檢測(cè)儀器設(shè)備工作狀況

該項(xiàng)目沉降觀測(cè)中水準(zhǔn)儀采用天寶Dini03電子水準(zhǔn)儀及其配套的銦瓦條尺，電子水準(zhǔn)儀及水準(zhǔn)尺均經(jīng)過計(jì)量機(jī)構(gòu)鑒定，同時(shí)對(duì)水準(zhǔn)儀的i角進(jìn)行了檢測(cè)，滿足規(guī)范的要求。

2.3.3 水準(zhǔn)控制網(wǎng)及沉降觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)

本項(xiàng)目共計(jì)布設(shè)三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，基準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)在項(xiàng)目區(qū)范圍以外無變形、點(diǎn)位穩(wěn)固的區(qū)域，基準(zhǔn)點(diǎn)之間采用一等水準(zhǔn)方法聯(lián)測(cè)，檢驗(yàn)其穩(wěn)定性和可靠性。同時(shí)布設(shè)三個(gè)工作基點(diǎn)，布設(shè)工作基點(diǎn)時(shí)充分考慮沉降觀測(cè)的需要、點(diǎn)位穩(wěn)定性。為了真實(shí)的反映建筑物的沉降情況，沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)在建筑物的承重柱（墻）上及建筑物的拐角處，且相鄰沉降觀測(cè)點(diǎn)間距以l5～30m為宜。沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)要充分考慮考慮裝飾、施工等因素，避免遭到破壞，另外在沉降觀測(cè)點(diǎn)上方設(shè)置保護(hù)設(shè)施，避免重物砸到發(fā)生變形而得不到準(zhǔn)確的沉降量。

2.3.4 沉降觀測(cè)要求

沉降觀測(cè)過程中嚴(yán)格執(zhí)行GB12897-2006《國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》的測(cè)量要求，堅(jiān)持 “三固定”原則，即觀測(cè)儀器及配套銦瓦條尺固定、觀測(cè)人員固定、觀測(cè)路線及順序固定。盡量減少觀測(cè)誤差的不定性，使沉降觀測(cè)成果具有統(tǒng)一的趨向性，保證各期沉降觀測(cè)成果與首次觀測(cè)的結(jié)果可比性更一致，使沉降量更真實(shí)準(zhǔn)確。

根據(jù)甲方要求，沉降監(jiān)測(cè)分為兩期，第一期為建筑施工開始至封頂結(jié)束，共計(jì)進(jìn)行了5次沉降觀測(cè)；第二期為主體竣工后至沉降穩(wěn)定，共進(jìn)行了5次觀測(cè)。自2013年l1月～2015年1月該項(xiàng)目共進(jìn)行了兩期10次觀測(cè)，順利完成沉降觀測(cè)任務(wù)，為工程施工提供了科學(xué)準(zhǔn)確的沉降數(shù)據(jù)。

2.3.5 沉降觀測(cè)時(shí)應(yīng)注意的問題

（1）及時(shí)進(jìn)行水準(zhǔn)儀i角檢測(cè)，i角直接影響沉降觀測(cè)的精度，i角越大，觀測(cè)精度越低，沉降觀測(cè)前、觀測(cè)中及觀測(cè)后需要進(jìn)行i角檢測(cè)；（2）嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范的各項(xiàng)觀測(cè)要求，規(guī)范中規(guī)定的觀測(cè)要求可以盡可能的減小誤差，按照要求進(jìn)行觀測(cè)可以保證沉降監(jiān)測(cè)的精度；（3）測(cè)量時(shí)需要注意外界環(huán)境對(duì)沉降觀測(cè)的影響，施工震動(dòng)、風(fēng)力、光照對(duì)沉降觀測(cè)的影響較大，需要選擇合適的觀測(cè)時(shí)間和方案，減小外界環(huán)境對(duì)沉降監(jiān)測(cè)的影響。

3 沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理與分析

電子水準(zhǔn)儀自動(dòng)存儲(chǔ)觀測(cè)數(shù)據(jù)，觀測(cè)結(jié)束后，及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸及備份，并進(jìn)行檢查和驗(yàn)算，沉降觀測(cè)各項(xiàng)限差符合要求后進(jìn)行平差計(jì)算，并進(jìn)行水準(zhǔn)標(biāo)尺長(zhǎng)度、溫度誤差改正，正常水準(zhǔn)面不平行改正，引力改正，重力異常改正，水準(zhǔn)路線閉合差改正。

該項(xiàng)目次沉降測(cè)量共布設(shè)二級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量布設(shè)3條附合路線、11條閉合路線，經(jīng)過計(jì)算，所有路線閉合差均滿足二等水準(zhǔn)測(cè)量的限差要求，其中最大閉合差為-1.2mm，該路線允許閉合差±3.7mm，小于限差的1/2，可以滿足JBJ8-2007《建筑變形測(cè)量規(guī)程》的精度要求。

可以采用時(shí)間-沉降量曲線圖、等沉降曲線圖、沉降量三維模型來反映沉降情況，判斷是否存在不均勻沉降，更加直觀的表現(xiàn)沉降量；也可以使用灰色模型、時(shí)間序列模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、雙曲線模型、指數(shù)模型等進(jìn)行沉降預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)未來一段時(shí)間的沉降量，更好的進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，從而指導(dǎo)施工，合理安排觀測(cè)計(jì)劃。

4 結(jié)論

對(duì)該小區(qū)的高層建筑進(jìn)行沉降觀測(cè)，得到了翔實(shí)的沉降數(shù)據(jù)，從而結(jié)合載荷、地下水位變化、施工等信息對(duì)建筑物的穩(wěn)定性和安全性做出判斷，確保施工安全，防止事故的發(fā)生。分析沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，可以充分利用時(shí)間-沉降量曲線圖、等沉降曲線圖、沉降量三維模型來挖掘數(shù)據(jù)的規(guī)律，做出合理、準(zhǔn)確的評(píng)估。同時(shí)，在觀測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，可以采用灰色模型、時(shí)間序列模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、雙曲線模型等進(jìn)行沉降預(yù)測(cè)，對(duì)未來的沉降量作出判斷，確定未來的觀測(cè)時(shí)間和停止觀測(cè)的時(shí)間。由于建筑物設(shè)計(jì)、地質(zhì)條件等不同因素的影響，沉降觀測(cè)方法以及數(shù)據(jù)分析要根據(jù)不同項(xiàng)目的特點(diǎn)靈活選擇，運(yùn)用合適數(shù)據(jù)分析方法對(duì)沉降序列進(jìn)行分析，能夠獲得準(zhǔn)確、有效的沉降信息。

[1]陸立,胡曉麗,王春華.用時(shí)間序列分析法進(jìn)行建筑物沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)處理的研究[J].測(cè)繪科學(xué),2004(06):76-78+6.

[2]韓正,杜海霞,龍飛.高層建筑沉降觀測(cè)及其數(shù)據(jù)分析[J].城市勘測(cè),2009(01):108-110.

[3]馮云德.建筑物沉降觀測(cè)技術(shù)方法探討[J].北京測(cè)繪,2009(04)：88-90.

[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(02):117-120.