沉降觀測技術(shù)在高層建筑中的應(yīng)用

□ 孫發(fā)豐

（海南省環(huán)境地質(zhì)勘察院，海南 三亞 572000）

0.引言

在現(xiàn)代高層建筑施工過程中，沉降觀測技術(shù)具有非常重要的作用，是確保高層建筑結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)固的關(guān)鍵，通過專業(yè)的觀測儀器對施工狀況進(jìn)行觀察掌握，記錄相關(guān)的沉降現(xiàn)象，以此來判斷建筑物變形是否超出安全范圍。因此，測量人員必須做好高層建筑物的沉降觀測工作，明確掌握沉降觀測技術(shù)的相關(guān)要點(diǎn)，確保能夠最大化發(fā)揮沉降觀測的功效和價值。

1.高層建筑沉降觀測的原則

沉降觀測工作中應(yīng)當(dāng)遵循一定的原則，才能確保測繪工作的有效性及科學(xué)性。通過不同的工程實(shí)踐總結(jié)了以下幾點(diǎn)：（1）觀測時要有穩(wěn)定的工作點(diǎn)、基準(zhǔn)點(diǎn)以及觀測點(diǎn)；（2）觀測人員在觀測過程中要確保身體穩(wěn)，不然會影響觀測數(shù)據(jù)；（3）外部環(huán)境要穩(wěn)定，同時在觀測過程中所使用的設(shè)備也必須穩(wěn)定。觀測及施工人員必須嚴(yán)格遵守這幾點(diǎn)原則，以此減少觀測數(shù)據(jù)存在的誤差，確保測量結(jié)果的精確性、科學(xué)性、準(zhǔn)確性，進(jìn)而保證高層建筑施工有效進(jìn)行。

2.高層建筑沉降觀測的基本要求

2.1 必須確保觀測儀器的精準(zhǔn)性

在施工過程中進(jìn)行沉降觀測的主要目的就是為了確保工程質(zhì)量以及建筑物結(jié)構(gòu)的安全性。因此，只有精確的儀器才能測量出精確的數(shù)據(jù)。在對高層建筑進(jìn)行沉降觀測時，應(yīng)當(dāng)使用不易受環(huán)境因素影響的高精準(zhǔn)水準(zhǔn)儀。此外，在開展沉降觀測前，觀測人員必須對儀器進(jìn)行精準(zhǔn)度調(diào)節(jié)，同時為了確保儀器在操作過程中的精確性，還應(yīng)當(dāng)定期對儀器設(shè)備的性能進(jìn)行檢測。對于檢測中精確度出現(xiàn)較大誤差的儀器應(yīng)當(dāng)及時修理或更換。當(dāng)然，不同的建筑物對于沉降觀測數(shù)據(jù)也就各不相同，但是在實(shí)際的操作過程中，我們一般要求將誤差控制在0.1以下。

2.2 觀測時間的相關(guān)要求

對高層建筑物進(jìn)行沉降觀測時還要嚴(yán)格控制觀測時間，這是與其他測量方式最主要的區(qū)別，特別是進(jìn)行首次測量時，要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，在規(guī)定的時間內(nèi)完成首次測量，否則就會產(chǎn)生測量誤差，對于建筑物的原始數(shù)據(jù)的觀測也就不準(zhǔn)確，從而失去了觀測的價值和意義。在首次測量后還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行多次復(fù)測，每一階段的測量都結(jié)合建筑工程施工的實(shí)際情況，合理安排復(fù)測時間，堅(jiān)決不能出現(xiàn)補(bǔ)測或是漏測現(xiàn)象的發(fā)生。只有這樣才能確保觀測工作能夠按時完成，從而得到較為精確的沉降參數(shù)，通過對沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以此來掌握高層檢測沉降的規(guī)律[1]。一般而言，在工程施工過程中將相鄰的兩次觀測間隔稱之為一個觀測周期，在高層建筑施工時，每增加一層就要進(jìn)行一次沉降測量，因此，就必須按照高層建筑的沉降規(guī)律來確定觀測周期。當(dāng)然，無論選擇哪種方式進(jìn)行沉降觀測，都要結(jié)合建筑物施工的具體情況來進(jìn)行安排，這樣才能確保沉降觀測工作的準(zhǔn)確性。

2.3 均勻設(shè)置觀測點(diǎn)

在布設(shè)沉降觀測點(diǎn)時要充分根據(jù)沉降區(qū)域的密度進(jìn)行設(shè)置，對于某些特殊情況還要進(jìn)行具有針對性的布設(shè)。例如：在高層建筑相對集中、地下用水量大的經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，在觀測點(diǎn)的布設(shè)上不僅要加密埋設(shè)還要注意將觀測點(diǎn)布設(shè)在容易保存、不易被損壞的地方。同時，還應(yīng)當(dāng)遵循均勻布設(shè)觀測點(diǎn)的原則，一般情況下，每個觀測點(diǎn)之間的間距大概為25～35m；當(dāng)然，觀測點(diǎn)的布設(shè)并不是一成不變的，對于不同建筑物之間，觀測點(diǎn)的布設(shè)方案也是存在區(qū)別的。例如：磚墻類建筑物其觀測點(diǎn)布設(shè)的位置應(yīng)當(dāng)設(shè)在橫縱墻交接處、外墻轉(zhuǎn)角處或是中央位置，此外，墻邊每間隔10m左右都應(yīng)當(dāng)布設(shè)一個觀測點(diǎn)；而對于樁基礎(chǔ)為箱形或是浮筏基礎(chǔ)的高層建筑，其觀測點(diǎn)應(yīng)當(dāng)布設(shè)在基礎(chǔ)周邊以及縱、橫軸位內(nèi)[2]。

2.4 觀測精度的要求

觀測精度直接影響觀測結(jié)果的可靠性及科學(xué)性，其精度也受到觀測方法、觀測環(huán)境、觀測設(shè)備等因素的影響。因此，在進(jìn)行變形監(jiān)測方案的設(shè)計(jì)過程中確定合理的觀測精度就顯得尤為重要。對于不同建筑物之間，其變形監(jiān)測方案要求的精度也就各不相同；同一高層建筑物的不同部位在不同時間進(jìn)行觀測所要求的精確也不相同。所以，要結(jié)合建筑物的實(shí)際情況，設(shè)置合理的觀測精度。

2.5 觀測人員素質(zhì)要求

測量人員的素質(zhì)對其觀測結(jié)果同樣具有影響，觀測人員必須接受專業(yè)的技能學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，熟練掌握相關(guān)儀器設(shè)備的操作流程，對于相關(guān)理論知識應(yīng)當(dāng)靈活運(yùn)用，能夠針對不同情況對沉降觀測工作進(jìn)行合理分析判斷。在實(shí)際測量過程中面對突發(fā)事件，能夠運(yùn)用科學(xué)合理的方式進(jìn)行解決，從而確保測量工作的有效開展。

3.高層建筑中測量程序及步驟

3.1 建立水準(zhǔn)控制網(wǎng)

首先應(yīng)當(dāng)建立水準(zhǔn)控制網(wǎng)。在實(shí)際測量過程中，其測量方案需要結(jié)合不同施工工程的實(shí)際情況進(jìn)行布局、設(shè)置。根據(jù)建筑單位提供的水準(zhǔn)控制點(diǎn)以及布網(wǎng)原則、測量方案等相關(guān)數(shù)據(jù)，建立科學(xué)合理的水準(zhǔn)控制網(wǎng)。

3.2 建立固定的觀測路線

根據(jù)觀測區(qū)域所建立的水準(zhǔn)控制網(wǎng)，結(jié)合沉降觀測點(diǎn)的布設(shè)或是相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙中沉降觀測點(diǎn)的分布圖，確定最終的觀測點(diǎn)位置。在控制點(diǎn)與沉降觀測點(diǎn)之間建立固定的觀測路線，同時還應(yīng)當(dāng)注意在儀器架設(shè)位置與轉(zhuǎn)點(diǎn)位置進(jìn)行標(biāo)注，確保每一次的沉降觀測路線均相同。

3.3 沉降觀測

在沉降觀測圖紙?jiān)O(shè)計(jì)完成的同時，對觀測區(qū)內(nèi)水準(zhǔn)控制網(wǎng)的建立工作也要同步完成，并且在圖紙上進(jìn)行詳細(xì)標(biāo)注。第一次觀測點(diǎn)高程作為以后每次觀測的基礎(chǔ)對比點(diǎn)使用。同時，在施工觀測過程中必須采取高精確度的儀器進(jìn)行沉降觀測工作，并且至少要進(jìn)行2次及以上的觀測才能確定最終的數(shù)據(jù)結(jié)果[3]。觀測點(diǎn)位置要根據(jù)建筑物結(jié)構(gòu)面的變化而不斷變動的，為了確保觀測的便捷性，可以對觀測點(diǎn)進(jìn)行永久埋設(shè)設(shè)置。值得注意的是，在高層建筑物竣工之前，樓層每增加一層都要進(jìn)行一次沉降觀測，并進(jìn)行復(fù)測。

3.4 統(tǒng)計(jì)表匯總

對每個觀測周期所記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行沉降量的計(jì)算，并制作成統(tǒng)計(jì)表，同時對各個觀測點(diǎn)的沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線繪制。首先，要建立沉降曲線坐標(biāo)，以時間為橫坐標(biāo)數(shù)據(jù)，縱坐標(biāo)上半部分為荷載值，下半部分為各周期的沉降量。最后將各觀測點(diǎn)對應(yīng)的沉降數(shù)據(jù)繪制到曲線表中，同時將相應(yīng)的荷載值在相應(yīng)的縱坐標(biāo)中進(jìn)行連線繪制，從而得到最終的沉降曲線表[4]。

4.結(jié)束語

總而言之，沉降觀測技術(shù)是監(jiān)測建筑物變形的主要方式之一，在高層建筑施工過程中采取沉降觀測技術(shù)，不但有利于施工工作的有效進(jìn)行，同時，對建筑物的結(jié)構(gòu)安全性能提供了科學(xué)的保障。為了確保沉降觀測數(shù)據(jù)的科學(xué)性、有效性以及可靠性，就必須嚴(yán)格遵守相關(guān)的沉降觀測要點(diǎn)，避免各種數(shù)據(jù)誤差出現(xiàn)，避免建筑物在今后的使用過程中出現(xiàn)問題。

參考文獻(xiàn)：

【1】李霞,王琳.沉降觀測技術(shù)在高層建筑中的應(yīng)用[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊,2015(4).

【2】彭鳳珍,吳明鳳.淺談沉降觀測技術(shù)在高層建筑施工中的應(yīng)用[J].科技視界,2016(6):288-289.

【3】熊建偉.測繪新技術(shù)在建筑工程測量中的應(yīng)用[J].建材與裝飾,2016(11).

【4】王敦峰.淺談建筑物施工中沉降觀測實(shí)施要點(diǎn)的具體分析[J].山東工業(yè)技術(shù),2015(3):129.