郭 培 狀

(山西省第三地質(zhì)工程勘察院，山西 晉中 030600)

論建筑物的沉降觀測

郭 培 狀

(山西省第三地質(zhì)工程勘察院，山西 晉中 030600)

簡述了建筑物沉降觀測的基本要求，從建立水準(zhǔn)控制網(wǎng)、制定沉降觀測線路、繪制沉降曲線等方面，闡述了沉降觀測的一般程序，并就確定建筑物沉降觀測的精度及沉降觀測曲線異常的原因進行了探討，從而保證建筑物使用過程中的安全性。

沉降觀測，建筑物，觀測精度，觀測點

0 引言

建筑物地基基礎(chǔ)不僅要滿足承載力的要求，也要滿足地基變形的要求，即地基沉降要求。建筑物地基的不均勻性、基底壓力差異過大、建筑物體形復(fù)雜等因素均會對地基變形產(chǎn)生影響。不同結(jié)構(gòu)類型的建筑物，對地基變形控制的要求也不同。一般來講，在控制基礎(chǔ)平均沉降量的同時還需針對不同的結(jié)構(gòu)控制其沉降差、傾斜或局部傾斜。砌體結(jié)構(gòu)采用局部傾斜值控制；框架結(jié)構(gòu)采用相鄰柱基的沉降差控制；高層或高聳建筑物采用傾斜值控制。不論是哪種要求均是通過沉降觀測來實現(xiàn)的，沉降觀測不僅可以保證建筑物在施工過程中的質(zhì)量，而且保障了建筑物使用過程中的安全性。因此，在建筑物施工和使用過程中做好沉降觀測工作是十分重要且十分必要的。

1 沉降觀測的一般要求

1.1 觀測人員、設(shè)備和儀器的要求

為了能夠精確反映出建筑物在施工和使用過程中的沉降情況，建筑物沉降觀測精度一般要比我們平時水準(zhǔn)測量的精度要求高，其測量誤差不應(yīng)大于沉降量的1/10～1/20。因此沉降觀測中要求使用精密(S1或S05)水準(zhǔn)儀,水準(zhǔn)尺一般選用高精度銦鋼合金水準(zhǔn)尺，這種水準(zhǔn)尺受環(huán)境及誤差變化影響較小。

從事沉降觀測的技術(shù)人員，不僅懂得測量專業(yè)方面的理論知識，而且具備能夠熟練操作儀器的工作技能。在實際工作中能夠根據(jù)不同特點的建筑物，應(yīng)用不同的觀測方法和觀測程序?qū)ㄖ镞M行沉降觀測。如果在測量過程中出現(xiàn)問題，能夠迅速找出問題的原因所在，并且運用誤差理論的知識計算平差，對于每一次觀測任務(wù)都能夠順利、準(zhǔn)確地完成。

1.2 觀測時間和觀測周期的控制

建筑物的沉降觀測必須按照觀測方案中既定的觀測時間和觀測周期定時、定數(shù)地完成，尤其對于首次觀測來說，其觀測時間的要求更為嚴(yán)格。這樣做的目的是為了保證在整個觀測進程中都能得到完整的原始觀測數(shù)據(jù)。對于其他各個時段和各個階段的沉降復(fù)測工作，則需根據(jù)建筑物的實際施工情況定時進行，不準(zhǔn)漏測或補測，否則沉降觀測無法得到完整準(zhǔn)確的沉降規(guī)律。沉降觀測周期一般按一定時段(如30 d)或建筑物的加載情況(每加高一層或幾層)作為一個沉降觀測周期。

1.3 沉降觀測的布點原則

觀測點的布置原則首先以保證各點的沉降規(guī)律能夠準(zhǔn)確反映整個建筑物的沉降特征，而且各點的位置要便于觀測者進行工作。一般來講，觀測點是均勻?qū)ΨQ地布置在建筑物的周圍，相鄰兩個觀測點的距離以15 m～30 m為宜。所布置的觀測點不僅能夠滿足各個階段的觀測要求，而且滿足不因裝修或墻、柱的飾面施工而導(dǎo)致觀測點被掩蓋或破壞。

1.4 觀測精度要求

通常情況下，設(shè)計單位會根據(jù)建筑物的特性和使用要求，在圖紙中對沉降觀測的精度要求提出標(biāo)準(zhǔn)。但如果是設(shè)計對觀測精度未作出要求，在實際工作中對于高層建筑物在施工階段的沉降觀測我們一般統(tǒng)一采取二等水準(zhǔn)測量的方法。

1.5 沉降觀測成果要求

首先，在沉降觀測中所得的原始數(shù)據(jù)必須是真實可靠的，數(shù)據(jù)的記錄和建筑物的沉降計算要符合相關(guān)規(guī)范、規(guī)程的要求；其次，沉降觀測成果的整理過程要依據(jù)準(zhǔn)確、遵循步步校核的計算原則。

2 沉降觀測的一般程序

2.1 在施工現(xiàn)場建立水準(zhǔn)控制網(wǎng)

根據(jù)各建筑物的平面位置關(guān)系，結(jié)合施工現(xiàn)場的場地情況制訂沉降觀測方案，再根據(jù)建設(shè)單位提供的基準(zhǔn)高程點，在施工現(xiàn)場建立水準(zhǔn)控制網(wǎng)。一般來講，水準(zhǔn)控制網(wǎng)的建立遵循以下原則：

1)一般建筑物的周圍應(yīng)布置3個及以上的水準(zhǔn)控制點，且水準(zhǔn)控制點的間距不應(yīng)大于100 m。

2)施工現(xiàn)場內(nèi)的所有水準(zhǔn)點要形成閉合曲線，以便進行水準(zhǔn)閉合檢校，而且必須保證在施工現(xiàn)場的任何地方架設(shè)水準(zhǔn)儀至少能夠后視到兩個水準(zhǔn)點。

3)各水準(zhǔn)點的布設(shè)位置必須不受基坑和管溝開挖、地面沉降以及機械震動等影響，其埋設(shè)深度要滿足二等水準(zhǔn)測量的要求(大于1.5 m)。

4)建立起的水準(zhǔn)控制網(wǎng)要與建設(shè)單位提供的基準(zhǔn)高程點聯(lián)合測量，采用平差計算的方法計算出各水準(zhǔn)點的高程。

2.2 制定沉降觀測線路

根據(jù)建立起的水準(zhǔn)控制網(wǎng)，結(jié)合建筑物的平面布局和觀測點布點圖，制定沉降觀測線路，并且在控制點和轉(zhuǎn)點處做好標(biāo)記樁，保證每一次觀測均沿相同的線路進行。

2.3 開始沉降觀測

根據(jù)預(yù)先制定的沉降觀測方案開始沉降觀測工作，尤其是首次觀測時要確保每一個觀測點安設(shè)穩(wěn)定后再進行。對于高層建筑物或有地下室的建筑物，沉降觀測點一般埋設(shè)在基礎(chǔ)的橫縱軸線上，沉降觀測也是從建筑物的基礎(chǔ)開始的。

2.4 觀測點總沉降量的計算

將所有觀測點的觀測記錄進行整理并核對無誤后，采用平差計算理論，即可得出每個觀測點的標(biāo)高差值，從而計算出觀測點的總沉降量。

2.5 繪制沉降曲線

將各個觀測點的沉降量采用列表統(tǒng)計的方法進行匯總，根據(jù)匯總表即可繪制出沉降曲線。繪制沉降曲線首先要建立坐標(biāo)系統(tǒng)，以觀測時間為橫坐標(biāo)，荷載值為縱坐標(biāo)上半部，沉降量為縱坐標(biāo)下半部。將統(tǒng)計匯總表中各觀測點對應(yīng)沉降量繪制于坐標(biāo)系統(tǒng)中，并將其對應(yīng)的載荷值也繪制于坐標(biāo)中。

2.6 觀測中應(yīng)注意的事項

建筑物沉降觀測受觀測環(huán)境和觀測者的水平影響較大，因此在實際工作中我們要精心觀測，最大限度地減少外界因素帶來的誤差。具體來說要注意以下幾點：

1)觀測時前視和后視最好用同一水平尺。

2)每次觀測時最好保持各觀測環(huán)境基本一致。

3)觀測時要盡量避免陽光直射。

4)水準(zhǔn)儀成像清晰且穩(wěn)定時再讀取數(shù)值。

5)觀測時要一氣呵成，并且隨觀測隨校核。

6)在下雨結(jié)束后，要檢查水準(zhǔn)點是否有變動。

7)當(dāng)建筑物的日連續(xù)沉降量大于1 mm時應(yīng)立即報告建設(shè)單位讓其要求施工單位停止施工。

3 沉降觀測中的問題

3.1 如何合理確定建筑物沉降觀測的精度

我國的規(guī)范對建筑物沉降觀測的精度要求現(xiàn)今還不是很明朗，這就導(dǎo)致在實際工作中對觀測精度選擇帶來了很大困難。一般來講沉降觀測的精度要適合建筑物的施工和使用功能的需要。這就需要設(shè)計單位在實際工作中綜合考慮，確定出合理的觀測精度。

3.2 沉降觀測曲線異常的原因

1)第二次觀測值大于第一次觀測值，而以后每次觀測值均逐漸下降，可能是第一次觀測的精度偏低。

2)曲線在某一點處出現(xiàn)突然回升的情況。如果是水準(zhǔn)點被碰動，則其碰后標(biāo)高低于碰前標(biāo)高；如果是觀測點被碰動，則其碰后標(biāo)高高于碰前標(biāo)高。

3)曲線從某點開始逐漸回升，可能是水準(zhǔn)點下沉而引起。

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Discussion on building settlement observation

Guo Peizhuang

(Shanxi3rdGeologyEngineeringSurveyInstitute,Jinzhong030600,China)

The thesis briefly introduces basic building settlement observation points, illustrates general settlement observation procedures from aspects of establishing level-control network, formulating settlement observation routine and drawing settlement curve and so on, and explores building settlement observation accuracy determination and abnormal settlement observation curve causes, so as to guarantee the building usage security.

settlement observation, building, observation accuracy, observation point

1009-6825(2017)22-0205-02

2017-05-25

郭培狀(1962- )，男，工程師

TU433

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