周志宇

（廣西壯族自治區(qū)地理信息測繪院，廣西柳州545006）

1 引言

在建筑物施工與使用過程中，基坑以及建筑物的沉降問題一直備受關(guān)注。一般情況下，建筑物的沉降分為2 大類型：均勻沉降和不均勻沉降。如果建筑物實際荷載值嚴重高于標準值，并且有外力作用于建筑，就會導(dǎo)致建筑出現(xiàn)不均勻沉降，使得建筑物的正常使用受到嚴重影響。如1959 年，法國67m 高的馬爾巴塞珍拱壩因基礎(chǔ)沉降出現(xiàn)垮塌。因此，為最大限度地降低建筑物沉降變形概率，確保建筑物安全，相關(guān)單位需認真落實對建筑物的沉降監(jiān)測工作。并且相關(guān)單位在對建筑物沉降變形情況進行監(jiān)測分析時，要根據(jù)實際情況合理計劃監(jiān)測周期，科學(xué)安排監(jiān)測時間，以保證項目計劃的順利進行。

2 建筑物沉降數(shù)據(jù)采集

2.1 外業(yè)布點

在設(shè)置觀測沉降點時，需根據(jù)周邊外業(yè)環(huán)境情況，根據(jù)建筑建設(shè)情況科學(xué)、合理布設(shè)觀測點，以保證觀測工作的順利進行。具體而言，在布設(shè)建筑物沉降觀測點時，相關(guān)單位應(yīng)注意以下事項：（1）觀測點應(yīng)在新舊建筑物、高低層建筑物以及縱橫墻等交接處的兩側(cè)，建筑物的四角、主要轉(zhuǎn)角處以及沿外墻主體結(jié)構(gòu)每10～15m 處；（2）應(yīng)將觀測點布設(shè)在建筑物基礎(chǔ)埋深相差懸殊處、建筑物沉降縫以及裂縫的兩側(cè)、天然地基與人工地基的接壤處、不同結(jié)構(gòu)的分界處、填挖方的分界處；（3）觀測點要布設(shè)在動力設(shè)備、重型設(shè)備基礎(chǔ)的四角，以及地質(zhì)條件變化處的兩側(cè)；（4）觀測點要布設(shè)在高聳建筑沿周邊在與基礎(chǔ)軸線相交的對稱位置上，且觀測點的數(shù)量不能少于4 個[1]。

在點位的安裝布設(shè)作業(yè)中，需要使用不易變形的金屬件充當(dāng)測量標志。同時在測量過程中要先使用沖擊鉆在金屬件上鉆孔，并將測量標志牢固嵌在墻體中，使其與建筑物融為一體，后用油漆點出標記出，方便后續(xù)的觀測與查找[2]。

2.2 外業(yè)觀測數(shù)據(jù)采集

在采集建筑沉降數(shù)據(jù)時，要使用專業(yè)儀器設(shè)備。同時，為保證數(shù)據(jù)采集的準確性，工作人員需在正式開展采集作業(yè)前先詳細檢查儀器設(shè)備的各項指標，確保其符合作業(yè)要求。在完成儀器設(shè)備的檢查調(diào)試后，就需根據(jù)現(xiàn)場布點情況設(shè)計出觀測線路，使其形成一條閉合線路，完成對觀測點的測量。而對于水準線路，工作人員應(yīng)結(jié)合測量需求將其布設(shè)成一個閉合環(huán)、附合線路，并保證閉合環(huán)測站數(shù)約為8M2/m2（其中，M指的是最弱點高程中誤差，m指的是每站觀測高差中誤差）[3]。

3 建筑物沉降變形數(shù)據(jù)觀測

當(dāng)前，在建筑物沉降變形觀測監(jiān)測數(shù)據(jù)的監(jiān)測與分析中，數(shù)字水準儀被應(yīng)用的相對廣泛。這種儀器設(shè)備自動化程度較高，易于操作，能相對輕松、快速地采集數(shù)據(jù)。且在應(yīng)用數(shù)字水準儀進行采集觀測時，需要人為操作的環(huán)節(jié)較少，工作人員只需完成水準儀的安裝與調(diào)整，并輸入編碼、完成計算程序內(nèi)置后就能輕松采集數(shù)據(jù)。這樣的采集流程大大減少了人為誤差，確保了數(shù)據(jù)采集的精度。但值得注意的是，盡管數(shù)字水準儀便于操作、自動化程度較高，但在實際采集過程中仍會受到相關(guān)因素影響而導(dǎo)致建筑物沉降變形觀測監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果失真失準。因此，在進行采集觀測時工作人員需高度注意以下問題：測量距離、光照、高差落差等均會對采集結(jié)果產(chǎn)生一定影響，導(dǎo)致一些數(shù)據(jù)失真失準。如當(dāng)光線強烈或是逆光時，數(shù)據(jù)采集的難度將增大，作業(yè)進度減緩，整體的工作質(zhì)量都會受到影響。為避免以上情況發(fā)生，在進行數(shù)據(jù)采集與觀測等工作時，工作人員可采取打傘、縮小測站距離等措施來降低光線對測量作業(yè)的影響。此外，在實際作業(yè)過程中，水準觀測視距較大以及高差較大時，數(shù)據(jù)采集作業(yè)也會受到很大影響。如導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集過程不穩(wěn)定、測得的數(shù)據(jù)不精準、測站無法正常閉合等。針對這類問題，工作人員可對各測站之間的距離做適當(dāng)調(diào)整，縮小各測站之間的距離并適當(dāng)改變儀器高度，從而確保數(shù)據(jù)觀測、數(shù)據(jù)采集等工作的順利開展[4]。

4 建筑物沉降數(shù)據(jù)處理

在對建筑物沉降數(shù)據(jù)進行處理時，需根據(jù)建筑物特性、建筑物沉降數(shù)據(jù)精度等級要求來采取相應(yīng)措施對觀測到的數(shù)據(jù)進行分析處理。一般情況下，在建筑物沉降數(shù)據(jù)處理作業(yè)中通常會遇到以下幾種情況：

1）若沒有特殊要求，在進行高層建筑物施工時，一般是采用二等水準測量的精度與觀測方法進行沉降觀測。而二等水準測量的各項觀測指標要求分別為：前后視距≤30m；前后視距差≤1.0m；前后視距差累積≤3.0m；沉降觀測點相對于后視點的高差容差≤1.0mm。

2）電子水準儀觀測到的外業(yè)數(shù)據(jù)處理。在應(yīng)用電子水準儀進行建筑物沉降數(shù)據(jù)的觀測、處理時，主要是借助Geoffice軟件來完成電腦與儀器的連接以及數(shù)據(jù)的分析處理。具體處理流程如下：在將電子水準儀與計算機設(shè)備連接后，直接將儀器中的GIS 數(shù)據(jù)拷貝到電腦硬盤中，之后通過EXCELE 軟件打開數(shù)據(jù)，觀看到外業(yè)流程中每一站的原始觀測數(shù)據(jù)，并與實際觀測數(shù)據(jù)為標準對每一站原始觀測數(shù)據(jù)進行分析整理。完成以上工作后，工作人員可使用專業(yè)測繪軟件完成對沉降數(shù)據(jù)的處理、錄入、計算等工作，為后續(xù)相關(guān)工作的開展提供參考。

3）當(dāng)精度要求滿足時，可利用EXCELE 軟件的計算功能對電子水準儀觀測到的數(shù)據(jù)進行處理，并生成相應(yīng)圖表，便于工作人員更加清晰、直觀地了解數(shù)據(jù)變化情況。在對相關(guān)測量數(shù)據(jù)進行處理時，采用的是平差法，即以距離平差或站平差為依據(jù)對水準線路的閉合差進行計算，并獲得計算結(jié)果。與傳統(tǒng)計算方法相比，這種計算方法更加科學(xué)、精準且高效，而最終計算出的結(jié)果更是進行數(shù)據(jù)處理的重要依據(jù)。

5 建筑物沉降數(shù)據(jù)分析

依據(jù)沉降監(jiān)測觀測點高程成果，計算觀測點每次相對前一次的變化量和相對第一次的累積變化量，通過數(shù)據(jù)量的變化大小來判斷沉降點的沉降變化量。除對沉降變形數(shù)據(jù)做以上分析與應(yīng)用外，工作人員還可根據(jù)EXCELE 軟件中的沉降數(shù)據(jù)來制作出相應(yīng)圖表，通過分析圖表掌握建筑物沉降變形程度以及速率，從而為后期維護、改造等工作的開展提供便利。

6 結(jié)語

總而言之，在建筑物施工建設(shè)過程中，相關(guān)單位要高度重視對建筑物沉降變形觀測監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理與預(yù)測。通過對專業(yè)監(jiān)測儀器設(shè)備與先進數(shù)據(jù)處理技術(shù)的應(yīng)用，全面掌握建筑物沉降變形的監(jiān)測數(shù)據(jù)，并通過對數(shù)據(jù)的處理與分析，了解建筑物的沉降變形情況，從而為后期的施工、維護、改造等工作的開展提供重要參考資料。