【摘要】沉降觀測目的是在建筑物施工過程中使建筑物得到安全受控。本文通過總結(jié)導(dǎo)致建筑沉降的產(chǎn)生原因，闡述沉降觀測的方法與要求，并結(jié)合工程實(shí)例介紹了監(jiān)測方法、過程及監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析。

【關(guān)鍵詞】沉降觀測;高層建筑;地基沉降

1、前言

隨著城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，高層建筑日益增多，工程施工改變了地貌條件及巖土層的應(yīng)力狀態(tài)，在荷載作用下必然會引起地基的變形。

為保證建筑物的工程質(zhì)量與施工安全，施工過程中通過對建筑物的周期性觀測，記錄建筑物在施工加荷及設(shè)備安裝等過程中的沉降變化，當(dāng)監(jiān)測對象存在不安全因素時，通過監(jiān)測能及時發(fā)現(xiàn)并掌握其形變過程及發(fā)展趨勢，在排險搶險工作中，通過監(jiān)測信息來驗(yàn)證排險搶險方法的可靠性和有效性，從而避免因沉降造成建筑物主體結(jié)構(gòu)的破壞而造成經(jīng)濟(jì)損失。

2、建筑沉降產(chǎn)生原因

沉降是指建筑地基、基礎(chǔ)及地面在荷載作用下產(chǎn)生的豎向移動，包括下沉和上升。引起建筑沉降的因素很多，主要有兩個方面：

2.1外部因素

引起建筑物沉降的外部因素主要有建筑物地基的地質(zhì)不均勻、巖土層的力學(xué)性質(zhì)差異、地基的塑性變形、地下水位季節(jié)性變化、建筑物本身的荷重、建筑物的結(jié)構(gòu)及動荷載的作用，建筑物周圍大量挖方等，均會引起建筑物沉降。

2.2內(nèi)部因素

建筑物自身的結(jié)構(gòu)形態(tài)造成荷載分布不均衡使建筑物產(chǎn)生不均勻沉降，這種變形將隨著時間的推移而趨于穩(wěn)定。此外，由于施工差異而造成荷載分布不均，從而造成建筑物變形，考慮施工過程中逐步增加荷載，變形量進(jìn)一步累積從而造成危險變形。

3、監(jiān)測方法及要求

3.1沉降觀測點(diǎn)布設(shè)

為保證監(jiān)測工作的簡單易行且提高觀測精度和作業(yè)效率的要求，沉降觀測擬按照基準(zhǔn)點(diǎn)、沉降觀測點(diǎn)二級布設(shè)。

建筑沉降觀測點(diǎn)分為基準(zhǔn)點(diǎn)、沉降觀測點(diǎn)。基準(zhǔn)點(diǎn)擬在施工現(xiàn)場周邊穩(wěn)定處埋設(shè)，一般不少于3個。沉降觀測點(diǎn)埋設(shè)在最能反映建筑變形特征和變形明顯的部位，觀測點(diǎn)盡量做到橫縱向?qū)ΨQ，并均勻分布。

3.2沉降監(jiān)測方法

沉降觀測基準(zhǔn)點(diǎn)的高程通過附近的國家高等級水準(zhǔn)點(diǎn)引測。觀測點(diǎn)布設(shè)穩(wěn)定后，基于水準(zhǔn)控制網(wǎng)，依次向每個觀測點(diǎn)引測高程值。

沉降觀測采用國家二等水準(zhǔn)進(jìn)行往返附合水準(zhǔn)測量，精度為附合差<0.3n1/2 mm，觀測點(diǎn)測站高程中誤差±0.2mm，具體操作方法嚴(yán)格按照規(guī)范執(zhí)行。

3.3監(jiān)測頻率

沉降觀測的頻率應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)、工程進(jìn)度、地基情況及基礎(chǔ)荷重增加情況綜合考慮。通常高層建筑的沉降觀測的周期較長，大致分為兩個階段：

（1）主體施工階段：在2層完成以后開始觀測，每增加1-2層觀測1次，且每月不少于1次。

（2）封頂后及建筑使用階段：第1年不少于4次，第2年不少于3次，以后每年1次，直至穩(wěn)定為止。

如有基礎(chǔ)附近地面載荷突然增減、基礎(chǔ)四周大量積水、長時間連續(xù)降雨等情況，均及時增加觀測次數(shù)。當(dāng)建筑物沉降出現(xiàn)異常情況或嚴(yán)重裂縫時，應(yīng)逐日或幾天一次的連續(xù)觀測，直至異常解除。

4、沉降觀測實(shí)例

長沙市某項(xiàng)目一期工程由11棟高層住宅（26～34F）組成，設(shè)地下室1層。場地原始地貌屬于湘江沖積Ⅰ級階地，場地上覆第四系更新統(tǒng)沖積粉質(zhì)黏土、粉砂、圓礫及殘積粉質(zhì)粘土，下伏泥盆系中風(fēng)化白云質(zhì)灰?guī)r。基礎(chǔ)型式采用預(yù)應(yīng)力管樁。

4.1監(jiān)測點(diǎn)布置

根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范，充分考慮場地地層情況及基礎(chǔ)型式，經(jīng)實(shí)地調(diào)查，共埋設(shè)沉降觀測點(diǎn)160點(diǎn)、基準(zhǔn)點(diǎn)5點(diǎn)。

4.2沉降觀測實(shí)施

本次沉降觀測采用中緯ZDL-700數(shù)字水準(zhǔn)儀，測量精度為每公里往返測量誤差0.4mm。按測量規(guī)范要求依照國家二等水準(zhǔn)，采用分段閉合、逐段檢核的方法施測，各次觀測精度均符合限差要求。本次沉降觀測工期近800天，單點(diǎn)實(shí)施觀測25次。

4.3沉降觀測數(shù)據(jù)分析

根據(jù)本次觀測數(shù)據(jù)，繪制對各監(jiān)測點(diǎn)的沉降量-時間曲線，其中18#棟共設(shè)8個觀測點(diǎn)（編號18-1至18-8），觀測點(diǎn)沉降曲線如圖1。

通過分析得知：

（1）觀測點(diǎn)整體趨勢均以沉降為主，施工階段不同，其沉降速率有所不同;

（2）施工階段（0-200d）因上部荷載增加，沉降量增加較快;封頂后及使用階段，加荷已基本完成，沉降量逐步趨于穩(wěn)定;

（3）預(yù)應(yīng)力管樁屬于摩擦樁，沉降量稍大。

結(jié)語：

沉降觀測目的是在建筑物施工過程中使建筑物得到安全受控。沉降監(jiān)測要根據(jù)建筑規(guī)模、場地情況、精度要求等因素制定監(jiān)測方案，合理周期性施測。對于監(jiān)測成果要及時比較分析，得出建筑整體沉降規(guī)模和發(fā)展趨勢，指導(dǎo)建設(shè)施工，最大程度的降低沉降對建筑的影響，對提升高層建筑整體的施工安全和使用安全有著十分重要的意義。

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作者簡介：

鄒國輝（1983-），女，漢族，湖南長沙，本科，工程師，主要從事高層房屋變形監(jiān)測工作。