摘 要：文中對淮北礦業(yè)（集團）有限責(zé)任公司辦公中心大樓沉降變形監(jiān)測系統(tǒng)建立及監(jiān)測成果進行簡要陳述和分析，得出了一些有益的結(jié)論，對類同條件下高大建筑物監(jiān)測工作提出了切實可行的建議，具有重要的參考價值。

關(guān)鍵詞：高層建筑 變形監(jiān)測

前言

淮北礦業(yè)（集團）有限責(zé)任公司辦公中心大樓共21層（含地下室），高度94.50米，占地面積約1.5公頃，屬高層建筑。

辦公中心位于原相城煤礦一水平七采區(qū)老采空區(qū)上方，地面已穩(wěn)沉，采空區(qū)采取注漿治理。但由于項目區(qū)地處特殊地層，辦公中心屬于特異樓形，采空區(qū)水位受周圍煤礦影響較大，難以掌控等諸多原因，綜上所述，淮北礦業(yè)（集團）有限責(zé)任公司辦公中心有開展變形監(jiān)測研究的必要性，通過變形監(jiān)測研究為采空區(qū)上建設(shè)高大建筑物穩(wěn)定性評價提供相關(guān)參考數(shù)據(jù)。

1 研究過程

1.1項目區(qū)地質(zhì)采礦情況

測區(qū)位于相城煤礦井田范圍內(nèi)（礦井已閉坑），相城礦一水平七采區(qū)老采空區(qū)上方，其東、南、西三面均為采空區(qū)。測區(qū)煤層開采時間為1977～1979年，開采深度為80～130m，煤層開采厚度為2.5m，煤層傾角7～8°。煤層開采方法為炮采，工作面開采寬度約為20～100m。相鄰工作面間殘留有部分煤柱。建設(shè)用地區(qū)域上覆地層中沖積層厚度約為66～74m；基巖較薄，厚度約為30～60m。

1.2引起沉降變形因素分析

①建筑物本身的原因，包括建筑物的自重、所受的荷載和建筑物結(jié)構(gòu)形式等；②自然條件及變化，主要有工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、溫度、季節(jié)性降水和周圍的建筑環(huán)境。

本項目辦公中心大樓變形影響因素主要為大樓本身自重及特殊結(jié)構(gòu)形式，以及采空區(qū)井下充填情況、采空區(qū)水位受周圍煤礦影響情況。

2 技術(shù)方案實施

2.1技術(shù)實施方案

①根據(jù)辦公中心結(jié)構(gòu)形式埋設(shè)水準(zhǔn)基點和工作基點、地下室沉降觀測點；②豎向位移（沉降）觀測；③傾斜觀測；④監(jiān)測數(shù)據(jù)處理及分析。

2.2高程控制測量

高程控制網(wǎng)由6個高程基準(zhǔn)點組成閉合環(huán)線，2個工作基點組成附和線路。

2.3監(jiān)測點布設(shè)

觀測點的布設(shè)要求結(jié)合辦公中心大樓結(jié)構(gòu)特點進行。

①地下室沉降點布設(shè)。辦公中心沉降觀測點共計28個，主要布設(shè)在承重柱上，每3個月觀測一期，共觀測4個周期，前兩次沉降觀測取平均值作為首期觀測數(shù)據(jù)。

②為全方面監(jiān)測辦公中心的整體變形，對其進行傾斜觀測，在辦公中心四周均勻布設(shè)8條觀測線，每條觀測線由上下兩張貼片構(gòu)成。

3 監(jiān)測數(shù)據(jù)整理與分析

3.1沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)整理與分析

為更詳細了解辦公中心的沉降變形情況，將沉降監(jiān)測點分為四個觀測線（如下圖），分別進

行數(shù)據(jù)處理與分析：

集團辦公中心1號線沉降監(jiān)測點（B1—B3、B22-B24），B2號監(jiān)測點累計下沉量（mm）最大，達7.57mm，B22號監(jiān)測點累計下沉量（mm）最小，達5.87mm。B22號監(jiān)測點累計傾斜量（mm/m）最大，達0.114mm/m，B2號監(jiān)測點累計傾斜量（mm/m）最小，達0.000mm/m。B32號監(jiān)測點曲率量（mm/m2）最大，達0.016mm/m2，B24號監(jiān)測點曲率量（mm/m2）最小，達0.001mm/m2。

2號線沉降監(jiān)測點（B1、B7-B12），3號線沉降監(jiān)測點（B24-B25、B13-B18），4號線沉降監(jiān)測點（B5-B6、B11-B20），分析方法同1號線。

3.2辦公中心整體沉降觀測數(shù)據(jù)處理與分析

辦公中心整體傾斜曲線如上圖所示，下沉曲線，曲率曲線分析方法相同，沉降監(jiān)測點（B1--B28）于2017年2月埋設(shè)，B14號監(jiān)測點累計下沉量（mm）最大，達8.26mm，B21號監(jiān)測點累計下沉量（mm）最小，達5.53mm，本年度共計進行四次沉降觀測，累計沉降速率為0.02-0.03mm/d。B15號監(jiān)測點累計傾斜量（mm/m）最大，達0.249mm/m，B8號監(jiān)測點累計傾斜量（mm/m）最小，達0.001mm/m。B16號監(jiān)測點曲率量（mm/m2）最大，達0.017mm/m2，B9號監(jiān)測點曲率量（mm/m2）最小，達0.001mm/m2。

根據(jù)建筑物Ⅰ級損壞標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：傾斜量不超過3mm/m，曲率不大于0.2mm/m2，水平變形不超過2mm/m，由淮北礦業(yè)集團辦公中心監(jiān)測點數(shù)據(jù)分析，可判斷辦公中心在本年度（2017年11月29日之前）監(jiān)測周期內(nèi)處于安全階段。

根據(jù)《建筑變形測量規(guī)范》JGJ8-2016規(guī)定：對一般建筑物而言，若沉降速率小于0.01-0.04mm/d，可認為該建筑物進入穩(wěn)沉狀態(tài)。本年度辦公中心整體累計下沉速率處于穩(wěn)沉區(qū)域。

3.3傾斜監(jiān)測數(shù)據(jù)處理與分析

傾斜監(jiān)測點（1#線--2#線）于2017年2月布設(shè)，7#觀測線累計偏移量（mm）最大，達7.2mm，傾斜量為0.0007；3#觀測線累計偏移量（mm）最小，達2.2mm，傾斜量為0.0002。具體監(jiān)測結(jié)果詳見成果表，監(jiān)測線傾斜率處于0.0002-0.0007。

建筑物地基變形允許值，國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB 50007-2002規(guī)定：

多層和高層建筑物的整體傾斜： 樓高H≤240.0040；

辦公中心大樓共21層（含地下室），高度94.50米，由國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：傾斜臨界值為0.0025；綜上所述：到2017年11月為止，辦公中心主體傾斜量小于臨界規(guī)定值。

4 最終成果及應(yīng)用效益或前景

4.1最終成果

①根據(jù)《建筑變形測量規(guī)范》JGJ8-2016規(guī)定：對一般建筑物而言，若沉降速率小于0.01-0.04mm/d，可認為該建筑物進入穩(wěn)沉狀態(tài)。本年度辦公中心整體累計下沉速率處于穩(wěn)沉狀態(tài)。

②根據(jù)建筑物Ⅰ級損壞標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：傾斜量不超過3mm/m，曲率不大于0.2mm/m2，水平變形不超過2mm/m，由辦公中心監(jiān)測點數(shù)據(jù)分析，可判斷辦公中心在本年度（2017年11月29日之前）監(jiān)測周期內(nèi)處于安全階段。

③由傾斜觀測數(shù)據(jù)的分析結(jié)果可得：辦公中心監(jiān)測線（1#-8#）傾斜率處于0.0002-0.0007，小于國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的臨界值。

4.2研究應(yīng)用

監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，辦公中心整體累計下沉速率處于穩(wěn)沉狀態(tài)。但考慮到辦公中心所處地區(qū)地質(zhì)水文的特殊性，通過更長的時間定時采集和分析監(jiān)測數(shù)據(jù)，才能進一步掌握沉降變形規(guī)律，為采空區(qū)上建設(shè)高大建筑物穩(wěn)定性評價提供更為有力的依據(jù)。

作者簡介：

張燕海（1985-），男，山東東營人，工程師。