建筑工程沉降觀測重點分析

任強

（中鐵一局集團第五工程有限公司，陜西寶雞 721006）

新時期國家城市化快速發(fā)展促進建筑行業(yè)不斷進步，各式各樣的建筑工程規(guī)模及數(shù)量持續(xù)增加，大眾對建筑工程的質(zhì)量也提出一系列新要求。建筑沉降問題直接影響地基穩(wěn)定性，進而影響建筑整體質(zhì)量[1-2]。故施工中必須強化對沉降對象的監(jiān)控，落實觀測工作，嚴(yán)格遵守各項技術(shù)要求，設(shè)置好基準(zhǔn)點，按照標(biāo)準(zhǔn)操作觀測儀，提高觀測精準(zhǔn)性，了解各個位置沉降發(fā)生、沉降程度以及補救措施，為工程建設(shè)決策打下堅實基礎(chǔ)。

1 工程沉降觀測內(nèi)容

建筑工程沉降觀測遵循《建筑變形測量規(guī)范（JGJ8—2016）》文件，其觀測的對象如下所示：

（1）甲級地基基礎(chǔ)設(shè)計，為滿足建筑等級，必須進行沉降觀測。

（2）部分建筑工程設(shè)計地基為甲級，但施工現(xiàn)場為軟土地基、復(fù)合地基，需進行沉降觀測。

（3）在原設(shè)計基礎(chǔ)上增加過多擴建、層高或原設(shè)計工程有重大質(zhì)量問題，后續(xù)彌補修復(fù)，應(yīng)展開沉降觀測工作。

（4）部分建筑地基受地下水、深基坑影響，為確保地基建筑質(zhì)量，施工過程中要做好沉降監(jiān)測。

（5）一些建筑結(jié)構(gòu)新穎，設(shè)計、施工經(jīng)驗不足，有必要以沉降觀測保障質(zhì)量。

（6）部分建筑主體、結(jié)構(gòu)、地基、樁基驗收中未經(jīng)質(zhì)監(jiān)站監(jiān)控或建筑使用中出現(xiàn)裂縫、傾斜，應(yīng)及時觀測沉降情況。

2 建筑工程沉降觀測點的設(shè)置

2.1 沉降觀測基準(zhǔn)點設(shè)置

基準(zhǔn)點多設(shè)置在永久性建筑結(jié)構(gòu)、設(shè)施中，以避免施工影響基準(zhǔn)點，導(dǎo)致沉降觀測出現(xiàn)誤差。沉降觀測點設(shè)置在永久性結(jié)構(gòu)上，確保沉降觀測持續(xù)性。基準(zhǔn)點應(yīng)離開施工作業(yè)區(qū)，也不允許在工程周邊建筑上設(shè)置基準(zhǔn)點。針對基準(zhǔn)點設(shè)置要求，參考《工程測量規(guī)范（GB50026—2007）》，選擇鄰近工程的永久性結(jié)構(gòu)，和施工作業(yè)區(qū)保持30～50m間距，確保基準(zhǔn)點不受到建筑壓力傳播影響。各沉降監(jiān)測都在基準(zhǔn)點基礎(chǔ)上開展且基準(zhǔn)點要設(shè)置3個以上。埋設(shè)基準(zhǔn)點，要反復(fù)調(diào)整位置，觀測基準(zhǔn)點準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性，布設(shè)埋石穩(wěn)定期在15d以上。

2.2 沉降觀測點設(shè)置

施工方對建筑基礎(chǔ)沉降觀測時，遵守建筑工程沉降測量規(guī)范，結(jié)合工程結(jié)構(gòu)、施工區(qū)地質(zhì)、水文環(huán)境，分析地基沉降速率、沉降變形、沉降差。設(shè)置沉降觀測點位，保證觀測點的通視能力[3]。選擇建筑外墻、四角、大轉(zhuǎn)角位置設(shè)置沉降觀測帶點，每隔2～3立柱（10～15m）位置設(shè)置一個觀測點。若周圍沉降觀測點布置情況并不理想，則在周邊縱橫墻交接位置、裂縫兩側(cè)、高低建筑銜接處、天然地基以及人工地基位置布設(shè)好觀測點。例如，在墻體標(biāo)志、隱蔽性標(biāo)志處設(shè)半球標(biāo)記點，之后以防腐、防滲材料涂抹，避免惡劣天氣或人為破壞。埋設(shè)沉降觀測點要避開電氣開關(guān)、管線、窗臺等應(yīng)影響觀測或影響建筑自身使用的位置，和地面、窗保持一定間距。

3 建筑中沉降觀測的重點

3.1 水基準(zhǔn)控制網(wǎng)技術(shù)關(guān)鍵

建筑基礎(chǔ)基坑開挖前，先做好現(xiàn)場水基準(zhǔn)觀測點設(shè)置，分別完成水基準(zhǔn)控制網(wǎng)建設(shè)，為高程測量打下基礎(chǔ)。結(jié)合國標(biāo)文件頒布的水基準(zhǔn)點設(shè)置要求，設(shè)置3個及以上水基準(zhǔn)點，相鄰基準(zhǔn)點保持100m以內(nèi)的間距。沉降觀測測量，儀器的后視鏡基準(zhǔn)點要保證在2個以上，滿足閉合校驗技術(shù)要求。

3.2 沉降觀測站測量技術(shù)關(guān)鍵

國家水準(zhǔn)測量規(guī)范明確規(guī)定儀器測站需滿足的技術(shù)規(guī)范。沉降觀測嚴(yán)格以水準(zhǔn)測量規(guī)范，約束好測站前后視距差異：①一等水準(zhǔn)測量規(guī)范，前后視距差異應(yīng)在0.5m內(nèi)；②二等水準(zhǔn)測量規(guī)范，控制前后視距差在1m以內(nèi)。

沉降觀測儀位置結(jié)合觀測點分布、布設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確保測站視線長度滿足要求。測站上沉降觀測點的設(shè)置量支架影響觀測效率、精度。若條件允許增加一儀器測站觀測點數(shù)，觀測時先校正i角，控制i角最大限度≈0°，控制前后視覺差，避免前后視距差影響觀測精度。首次沉降觀測完成，記錄儀器顯示闡述，便于后續(xù)觀測儀器假設(shè)和第一次保持一致。

3.3 選擇科學(xué)的沉降觀測測量方式

沉降觀測點的測量，要滿足水準(zhǔn)測量要求。

（1）先確定觀測路線，觀測前明確各個標(biāo)識，確保觀測路線和設(shè)計標(biāo)識保持一致，降低觀測誤差。

（2）結(jié)合建筑工程特點選擇合適的沉降觀測技術(shù)方式，結(jié)合觀測要求、周邊環(huán)境，分析沉降觀測方式是否具有可操作性，提高測量效率、精度。

（3）施工中布設(shè)好沉降觀測點，開始施工一直到工程竣工都始終觀測建筑沉降，了解地基沉降變形，變形接近/超出安全值及時報警，保障施工安全，滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

（4）觀測確保基準(zhǔn)、觀測點、基點保持絕對穩(wěn)定，測量人員持證上崗，可數(shù)量使用觀測設(shè)備，固定好整個工程中的觀測設(shè)備、流程、環(huán)境，減少影響測量誤差的因素產(chǎn)生。

（5）推薦采用DS05、DSZ05水準(zhǔn)儀觀測沉降，不同標(biāo)高沉降測量兩側(cè)數(shù)據(jù)，取初測和復(fù)測平均值。若建筑高度增加也要設(shè)置移動觀測點。

3.4 沉降觀測數(shù)據(jù)的處理

現(xiàn)場沉降觀測完畢，數(shù)據(jù)記錄完成后分析計算，得到結(jié)果。沉降計算，主要對觀測點高程平差計算，確定沉降量，而后分配好各項誤差。對測量到的沉降數(shù)據(jù)處理，要確保沉降點首次觀測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤，以此為基準(zhǔn)對后續(xù)的閉合測量路線復(fù)測，以閉合差計算方式，處理數(shù)據(jù)，之后檢查數(shù)據(jù)測量精度、積累誤差，完成沉降觀測信息處理，填入表格，生成報告。

沉降量的計算步驟如下所示：①計算所有觀測點沉降量，以計算機技術(shù)支持，自動計算沉降觀測點測量高程和前次高程側(cè)量差，得出本次觀測的實際沉降量；②計算累積沉降量。將一次沉降量和之前累積的沉降量相加，后續(xù)觀測沉降以此類推；③針對多次觀測結(jié)果，計算機生產(chǎn)沉降曲線圖，工作人員將觀測測量值、計算結(jié)果輸入系統(tǒng)得到沉降量及時間、荷載及時間的關(guān)系變化圖，便于了解沉降所造成的影響；④繪制等值線圖，以總沉降計算結(jié)果，完成等值線示意圖繪制，指導(dǎo)工程有序完成。

其中，對于沉降觀測數(shù)據(jù)的處理，一般觀測點不存在上升，故數(shù)據(jù)處理不允許強制分配誤差，片面分配誤差會導(dǎo)致沉降觀測點出現(xiàn)高程值扭曲，影響結(jié)果準(zhǔn)確性[4]。若發(fā)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)異常，先對測量儀校準(zhǔn)，重新測量。若仍有異常數(shù)據(jù)則檢查側(cè)臉該操作步驟，檢查步驟是否規(guī)范，檢驗合格之后再次觀測沉降點，記錄數(shù)據(jù)。

4 高層建筑中沉降觀測技術(shù)需注意的問題

高層及超高層建筑地基受到上層建筑壓力影響，加之建筑地基本身問題，很可能導(dǎo)致建筑出現(xiàn)不均勻沉降。且不同高層建筑建筑地點不同，其水文、地質(zhì)條件各不相同，高層建筑沉降觀測是保障建筑質(zhì)量不可或缺的措施[5]。

在沉降觀測中采用多樣化時間觀察方式，在觀測中采取科學(xué)方式，分析觀測地點，劃分好觀測時間，分析建筑沉降程度、影響因素。正常情況下，針對建筑物不同，設(shè)置的觀測點也不同，要保證觀測點布置的均勻性，關(guān)注高層建筑中的障礙物，觀測也要避開障礙物。

觀測會用到專業(yè)水準(zhǔn)儀，觀測前要對設(shè)備校準(zhǔn)，設(shè)備可正常使用的前提下觀測并記錄數(shù)據(jù)。為確保觀測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，觀測過程中需要確認(rèn)并整理數(shù)據(jù)，觀測中及時分析數(shù)據(jù)是否存在異常，若出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，及時檢查水準(zhǔn)儀及觀測步驟是否規(guī)范。數(shù)據(jù)確認(rèn)過后分析觀測數(shù)據(jù)的內(nèi)容，結(jié)合施工設(shè)計規(guī)范分析高層建筑具體沉降量，和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)差距進行對比。觀測點的選擇要突出針對性，甄別好各個觀測點，優(yōu)先選擇具有代表性的各個觀測點，以此確保臨時觀測的有效性和穩(wěn)定性[6]。

基準(zhǔn)點及控制網(wǎng)布置也要避開障礙物，確?？刂凭W(wǎng)、基準(zhǔn)點不影響觀測工作開展，保證視野開闊。地基檢測中，沉降的觀測可大膽臆想建筑沉降最大，以此提高地基堅實度，確保建筑沉降在設(shè)計文件允許范圍內(nèi)。

此外，在技術(shù)應(yīng)用中對沉降觀測技術(shù)中不同要點分析，保證沉降觀測技術(shù)應(yīng)用的合理性。要關(guān)注外界環(huán)境的影響，如地質(zhì)、水文、天氣、周圍市政工程等，避免外界因素影響觀測準(zhǔn)確性。此外，技術(shù)人員在觀測操作中要重視沉降觀測應(yīng)用的重點，在不同的觀測環(huán)境中關(guān)注影響沉降的特殊因素，做好沉降觀測細(xì)節(jié)處理。

5 結(jié)語

綜上所述，建筑工程是社會經(jīng)濟發(fā)展中的重要內(nèi)容之一，而建筑工程施工及后續(xù)多項目較差作業(yè)很可能受到環(huán)境或外界荷載影響，導(dǎo)致地基出現(xiàn)沉降、結(jié)構(gòu)變形。若建筑物的沉降位移超出規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，就會嚴(yán)重影響建筑工程整體質(zhì)量，甚至引發(fā)安全事故。故在建筑工程施工的中需做好沉降觀測工作，并注重提高沉降觀測的規(guī)范性及準(zhǔn)確性，為建筑工程持續(xù)施工、穩(wěn)定施工提供可靠保障，促進國家建筑行業(yè)施工水平不斷提高。