彭海峰，楊明豪，南 斗，高 楊，張新東

（塔里木大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院，新疆阿拉爾 843300）

隨著我國建筑業(yè)的發(fā)展，各種工業(yè)與民用建筑越來越多，由于修建了建筑物，改變了原有地面的狀態(tài)，對(duì)地基施加了一定的壓力，導(dǎo)致地基變形。其中最主要的是地基的沉降，特別是不均勻沉降，過大的不均勻沉降會(huì)危及建筑物的安全。沉降觀測(cè)頻率施工期及使用期不同，施工期一般按加載情況進(jìn)行，常見的為每層施測(cè)1 次；使用期一般定期觀測(cè)，竣工前3 年一般每年測(cè)量2～4 次，之后每年觀測(cè)1 次，直至沉降達(dá)到穩(wěn)定。

1 工程概況

塔里木大學(xué)地處新疆阿拉爾市，塔里木盆地西北邊緣，天山褶皺帶南部。屬于沖洪積細(xì)土平原。塔里木大學(xué)工科樓始建于2006 年，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試，地基第1 層粉土，密度為稍密，承載力特征值100kPa，中間層是粉質(zhì)粘性土，密度為稍密，承載力特征值100kPa，第3 層為細(xì)砂，松散稍密，濕度飽和，承載力特征值110kPa。整體3 層，局部4 層，建筑面積12000m2。2008 年5 月竣工并投入使用，自2019 年起，發(fā)現(xiàn)局部梁有細(xì)小裂縫，并伴有墻體部分裂縫，為檢驗(yàn)工程安全性，立即進(jìn)行沉降觀測(cè)。

2 沉降觀測(cè)方案制定

2.1 沉降觀測(cè)控制網(wǎng)與基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

沉降觀測(cè)控制網(wǎng)一般依托施工控制網(wǎng)建立，工科樓因建設(shè)時(shí)間已久，施工控制網(wǎng)無法恢復(fù)，采用在校園控制的基礎(chǔ)上建立，二等水準(zhǔn)測(cè)量的進(jìn)行校核，精度達(dá)到二等水準(zhǔn)測(cè)量精度要求。高程基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)在工科樓四周，設(shè)置4 個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，各基準(zhǔn)點(diǎn)間通視，間距50～80m，水準(zhǔn)點(diǎn)按二等水準(zhǔn)點(diǎn)的要求埋設(shè)混凝土，每半年進(jìn)行校核，精度符合同家二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)定。

2.2 沉降觀測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)

為了準(zhǔn)確及時(shí)反映建筑物的沉降大小，沉降的觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)選擇在沉降量最大并且便于觀測(cè)的位置，按要求埋設(shè)觀測(cè)點(diǎn)。一般建筑物上設(shè)置的觀測(cè)點(diǎn)要整體均勻、前后左右對(duì)稱，相鄰點(diǎn)之間距離不宜過大，一般15～30m。如設(shè)計(jì)時(shí)在圖紙中對(duì)沉降觀測(cè)點(diǎn)的位置進(jìn)行規(guī)劃，可按圖紙規(guī)劃進(jìn)行布設(shè)。設(shè)置的觀測(cè)點(diǎn)要注意在施工的各個(gè)階段不被破壞及覆蓋，并便于各個(gè)施工階段的觀測(cè)，特別是裝飾裝修階段，觀測(cè)點(diǎn)要能保證長期連續(xù)觀測(cè)。

工科樓整體為框架結(jié)構(gòu)，中間3 層，南附樓3 層，北側(cè)附樓4層，沉降縫調(diào)在層高變化處。觀測(cè)點(diǎn)根據(jù)變形測(cè)量規(guī)范，布設(shè)在柱的基礎(chǔ)上及沉降縫附近，共布設(shè)14 個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，分別記為測(cè)點(diǎn)1—測(cè)點(diǎn)14；觀測(cè)點(diǎn)一般采用埋石或鋼釘，確保牢固穩(wěn)定，觀測(cè)期間不受外力及外界環(huán)境影響。

2.3 觀測(cè)周期

沉降觀測(cè)必須嚴(yán)格按擬定的時(shí)間實(shí)施，不能漏測(cè)或過時(shí)補(bǔ)測(cè)，以保證通過觀測(cè)得到真實(shí)可靠的沉降規(guī)律，繪制沉降-時(shí)間規(guī)律曲線。觀測(cè)周期一般按施工階段設(shè)置，竣工后一般每年數(shù)次直至沉降穩(wěn)定為止，如發(fā)現(xiàn)大量沉降或裂縫，應(yīng)及時(shí)觀測(cè)。方案確定后，應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定的周期進(jìn)行施測(cè)。

本項(xiàng)目前期每周2 次連續(xù)觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)沉降穩(wěn)定后改每月1次。沉降觀測(cè)歷時(shí)長，次數(shù)多，為了保證觀測(cè)成果的連續(xù)性、準(zhǔn)確性、可對(duì)比性，保證每次觀測(cè)結(jié)果的可比性，使觀測(cè)結(jié)果更真實(shí)。觀測(cè)時(shí)要注意選擇好的天氣，避免光線直射，氣溫不宜過高，瞄準(zhǔn)時(shí)要嚴(yán)密消除視差，氣泡精確附合。讀數(shù)要嚴(yán)格按操作規(guī)范進(jìn)行，讀數(shù)多次或紅黑尺面取平均值，前后視最好采用同一把水準(zhǔn)尺，以減少刻劃誤差；水準(zhǔn)尺要帶氣泡或用三角架立尺。

2.4 觀測(cè)方法及精度

沉降觀測(cè)對(duì)精度要求比較高，為了真實(shí)、準(zhǔn)確地反映建筑物的沉降情況，克服觀測(cè)誤差的影響，水準(zhǔn)測(cè)量一般使用精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行實(shí)施，水準(zhǔn)尺也應(yīng)使用精度高的銦合金尺。使用銦合金尺有困難的情況下，可以使用木制直尺，盡量不使用塔尺，如必須使用也只使用第一段。儀器應(yīng)使用經(jīng)過檢驗(yàn)的儀器，每次使用前應(yīng)進(jìn)行槍術(shù)，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)進(jìn)行校正。操作人員必須是經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練與學(xué)習(xí)的技術(shù)人員，應(yīng)熟練掌握儀器操作及觀測(cè)方法和程序，能針對(duì)具體工程特點(diǎn)，采用最適宜的觀測(cè)方案，正確處理誤差并進(jìn)行平差計(jì)算。

表1 觀測(cè)時(shí)間實(shí)施

本項(xiàng)目采用三等水準(zhǔn)測(cè)量的方法，將各觀測(cè)點(diǎn)組成閉合水準(zhǔn)路線觀測(cè)。

為保證原始觀測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性，記錄、計(jì)算均符合相應(yīng)規(guī)范要求，步步有校核，記錄可采用人工記錄，如果使用電子水準(zhǔn)儀，也可采用電子記錄，因數(shù)據(jù)計(jì)算簡(jiǎn)單，可將原始數(shù)據(jù)錄入或把電子觀測(cè)記錄導(dǎo)入EXCEL，進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算、檢驗(yàn)與匯總，并進(jìn)行平差，確保成果的整理與計(jì)算真實(shí)、有效。

3 觀測(cè)結(jié)果

基準(zhǔn)點(diǎn)及觀測(cè)點(diǎn)布設(shè)完成后，自2019 年7 月10 日開始觀測(cè)，每周觀測(cè)2 次，9 月后每月觀測(cè)1 次，至2020 年12 月1 日，共觀測(cè)31 次，歷時(shí)518d。每次觀測(cè)時(shí)間如表1 所示。

統(tǒng)計(jì)各觀測(cè)點(diǎn)觀測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，各觀測(cè)點(diǎn)沉降量均很小，測(cè)點(diǎn)1累計(jì)沉降曲線如圖1 所示。

圖1 測(cè)點(diǎn)1 沉降曲線

由圖1 可知，測(cè)點(diǎn)1 自2019 年9 月1 日觀測(cè)開始，幾乎未發(fā)生沉降，518d 累計(jì)沉降量不足1mm，沉降速度為0.0019mm/d，測(cè)點(diǎn)1 處于沉降穩(wěn)定階段。

匯總14 個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，如表2 所示。

由表2 可看出，各點(diǎn)均已處于穩(wěn)定期，沒有明顯沉降，沒有明顯不均勻沉降。

4 結(jié)論分析

因塔里木大學(xué)工科樓梁發(fā)現(xiàn)裂縫及部分墻體出現(xiàn)裂縫，通過對(duì)工科樓進(jìn)行沉降觀測(cè)，得出如下結(jié)論：

表2 沉降觀測(cè)匯總

（1）各觀測(cè)點(diǎn)沒有明顯沉降，沉降速率遠(yuǎn)小于0.01mm/d，各觀測(cè)點(diǎn)處于沉降穩(wěn)定期。

（2）各觀測(cè)點(diǎn)相鄰點(diǎn)沉降差較小，均小于1mm，觀測(cè)期內(nèi)未發(fā)生明顯不均勻沉降。

（3）工科樓梁及墻體部分裂縫可排除不均勻沉降因素，不影響建筑物安全。

（4）橫梁裂縫及墻體裂縫，經(jīng)裂縫測(cè)量發(fā)現(xiàn)，自2019 年8 月至2020 年12 月，墻體裂縫寬度未發(fā)生明顯變化；梁裂縫只是表面裂縫，深度未達(dá)保護(hù)層，未見鋼筋裸露。

（5）專家對(duì)工科樓進(jìn)行安全評(píng)估，建筑物安全，無須采取工程處理措施。