沉降觀測技術(shù)在高層建筑施工中的應(yīng)用-江蘇建設(shè)監(jiān)理協(xié)會(huì)

1、高層建筑施工中沉降觀測監(jiān)理控制要點(diǎn)江蘇潤揚(yáng)項(xiàng)目管理有限公司口 王二華摘要：本文從人員素質(zhì)、測量設(shè)備、測量方法、測量周期等方面，通過具體 工程實(shí)例來闡述沉降觀測技術(shù)在高層建筑施工、監(jiān)理過程中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：觀測原則 測量設(shè)備 觀測點(diǎn) 沉降量 沉降量-荷載-時(shí)間曲線 前言:隨著建筑技術(shù)的不斷進(jìn)步及土地資源的日漸減少， 高層及超高層建筑越來越 多。由于高層及超高層建筑的工程質(zhì)量及安全對不均勻沉降極為敏感，現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，高層建筑物、高聳構(gòu)筑物等均要進(jìn)行沉降觀測。特別是高層建筑的沉降量 及沉降速度，在施工過程中受地基土質(zhì)、井點(diǎn)降水、施工過程中的加載速度等較 多因素的影響，在施工過程中，如果稍有疏忽，將造

2、成建筑物局部開裂、傾斜甚 至倒塌。工程實(shí)例：揚(yáng)州某廣場工程，該工程地下一層，地上層數(shù)分布及沉降觀測點(diǎn)分布見下圖。建筑面積170000譏*1i:i1 1*:a rIL 1 111 'Il 111耳|'.H.U t；、11 .iJ*«>«*4?»11i1圖1-1在本工程開工前，建設(shè)單位委托了一家具有沉降觀測資質(zhì)的單位對本工程進(jìn) 行沉降觀測，并委托我監(jiān)理公司對沉降觀測過程全程監(jiān)理。1沉降觀測的基本要求1.1儀器設(shè)備、人員素質(zhì)的要求水準(zhǔn)儀應(yīng)采用精密水準(zhǔn)儀，精度要求特別高的沉降觀測，應(yīng)采用N2或N3級精密水準(zhǔn)儀。水準(zhǔn)尺采用2m銦鋼尺。所用所有儀器均經(jīng)質(zhì)

3、量技術(shù)監(jiān)督站鑒定 合格。連續(xù)使用36個(gè)月后，應(yīng)對所用儀器、設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)。測量人員必須經(jīng)過專業(yè)學(xué)習(xí)及技能培訓(xùn)， 熟練掌握儀器的操作規(guī)程，熟悉測 量理論，能針對不同的工程特點(diǎn)、具體情況采用不同的觀測方法， 對測量過程中 出現(xiàn)的問題能夠分析原因并正確地運(yùn)用誤差理論進(jìn)行平差計(jì)算， 做到按時(shí)、快速、 精確地完成每次測量任務(wù)。1.2觀測周期的要求高層建筑的沉降觀測對周期有嚴(yán)格的限制條件，特別是首次觀測必須按時(shí)進(jìn)行，否則沉降觀測得不到初始數(shù)據(jù)，得不到初始數(shù)據(jù)的沉降觀測也失去了沉降觀 測的意義。其他各階段的復(fù)測，根據(jù)工程進(jìn)展情況必須定期進(jìn)行， 不得漏測或補(bǔ) 測。相鄰的兩次觀測時(shí)間的間隔為觀測周期，高層建筑一般

4、以一個(gè)月為一個(gè)觀測周期或按加載情況每升高一層為一個(gè)觀測周期，2基礎(chǔ)周圍大量積水、挖方、降水及暴雨后應(yīng)觀測；3出現(xiàn)不均勻沉降時(shí)，根據(jù)情況增加觀測次數(shù)；4 施工 期間因故暫停施工超過三個(gè)月，應(yīng)在停工時(shí)及復(fù)工前進(jìn)行觀測；5、施工圖紙上另有規(guī)定的按圖紙要求執(zhí)行。1.3觀測點(diǎn)的要求為了能夠反映出建筑物的準(zhǔn)確沉降情況，沉降觀測點(diǎn)要埋設(shè)在最能反映沉降 特征且便于觀測的位置。一般要求建筑物上設(shè)置的沉降觀測點(diǎn)縱橫向要對稱，且 相鄰點(diǎn)之間間距以1015米為宜，均勻地分布在建筑物的周圍。一般情況下， 施工圖中均注明觀測點(diǎn)的位置。另外，埋設(shè)的觀測點(diǎn)應(yīng)符合各施工階段的觀測要 求，特別要考慮到裝飾階段因墻或柱飾面施工而破

5、壞或掩蓋住觀測點(diǎn)從而不能連 續(xù)觀測失去觀測的意義。1.4沉降觀測應(yīng)遵循“五定”原則所謂“五定”，即通常所說的沉降觀測依據(jù)的基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和被觀測物 上的沉降觀測點(diǎn)，點(diǎn)位要穩(wěn)定；所用儀器、設(shè)備要穩(wěn)定；觀測人員要穩(wěn)定；觀測 時(shí)的環(huán)境條件基本一致；觀測路線、鏡位、程序和方法要固定。以上措施在客觀 上盡量減少觀測誤差的不定性，使所測的結(jié)果具有統(tǒng)一的趨向性，保證各次復(fù)測 結(jié)果與首次觀測的結(jié)果可比性更一致，使所觀測的沉降量更真實(shí)。1.5沉降觀測點(diǎn)的首次高程測定首次觀測的沉降觀測點(diǎn)高程值是以后各次觀測用以比較的基礎(chǔ)，所以采用 N2或N3級精密水準(zhǔn)儀。每個(gè)觀測點(diǎn)首次高程應(yīng)在同期觀測兩次后決定。1.6沉降觀測

6、精度的要求水準(zhǔn)點(diǎn)往返測誤差不得超過土 0.6. nmm（n為測站數(shù)）；前后視距w 30m，前后視距差w 1.0m；前后視距累計(jì)差w 3.0m。2具體施測程序及步驟2.1建立水準(zhǔn)控制網(wǎng)根據(jù)工程的特點(diǎn)、布局、現(xiàn)場的環(huán)境條件制定測量施測方案， 由建設(shè)單位提 供的水準(zhǔn)點(diǎn)（如果沉降觀測水準(zhǔn)點(diǎn)與永久水準(zhǔn)點(diǎn)的距離超過 2000m則不必引測 絕對標(biāo)高，而采用假設(shè)高程）根據(jù)測量施測方案和布網(wǎng)原則的要求建立水準(zhǔn)控制 網(wǎng)。要求：一般高層建筑物周圍要布置 3個(gè)以上水準(zhǔn)點(diǎn)，水準(zhǔn)點(diǎn)的間距不得大 于100m在場區(qū)內(nèi)的任何地方架設(shè)儀器至少后視到兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，并且場區(qū)內(nèi)各水準(zhǔn)點(diǎn)構(gòu)成閉合圖形，以便閉合校驗(yàn)；各水準(zhǔn)點(diǎn)要埋設(shè)在受施工、

7、震動(dòng)干擾以 外的區(qū)域，水準(zhǔn)點(diǎn)的埋深要符合二等水準(zhǔn)測量的要求（1.5m）。根據(jù)工程的特點(diǎn)建立水準(zhǔn)控制網(wǎng)，與基準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測，平差計(jì)算出各水準(zhǔn)點(diǎn)的高程。2.2建立固定的觀測線路由場區(qū)水準(zhǔn)控制網(wǎng)，依據(jù)沉降觀測點(diǎn)的埋設(shè)要求或圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的沉降觀測點(diǎn)的 布置圖，確定沉降觀測點(diǎn)的位置。在控制點(diǎn)與沉降觀測點(diǎn)之間建立固定的觀測線 路，并在架設(shè)儀器站點(diǎn)與轉(zhuǎn)點(diǎn)處做好標(biāo)志樁，保證各次觀測均沿同一線路進(jìn)行。2.3沉降觀測根據(jù)編制的施測方案及確定的觀測周期，首次觀測應(yīng)該在觀測點(diǎn)安裝穩(wěn)固后 及時(shí)進(jìn)行。一般高層建筑有一或數(shù)層地下結(jié)構(gòu)， 首次觀測應(yīng)該自基礎(chǔ)開始，在基 礎(chǔ)的縱橫軸線上(基礎(chǔ)周邊)按設(shè)計(jì)好的位置埋設(shè)臨時(shí)沉降觀測點(diǎn)， 等臨時(shí)

8、觀測 點(diǎn)穩(wěn)固好，進(jìn)行首次觀測。首次觀測按本文的 1.5條進(jìn)行。隨著結(jié)構(gòu)每升高一層，臨時(shí)觀測點(diǎn)移上一層并進(jìn)行觀測，直到土 0.000,再 按規(guī)定埋設(shè)永久觀測點(diǎn)(為便于觀測可將觀測點(diǎn)埋設(shè)在+ 0.500)，然后按編制 的施測方案及確定的觀測周期定期測量，直至工程竣工。(工程竣工后的沉降觀 測應(yīng)該由建設(shè)單位或由建設(shè)單位委托的有資質(zhì)的觀測單位進(jìn)行， 本文不再贅述。)2.4統(tǒng)計(jì)匯總(1) 根據(jù)各觀測周期平差計(jì)算的沉降量，列統(tǒng)計(jì)表，進(jìn)行匯總。(2) 繪制各觀測點(diǎn)的下沉線。首先建立下沉曲線坐標(biāo)，橫坐標(biāo)為時(shí)間坐標(biāo)， 縱坐標(biāo)上半部分為荷載值，下半部分為各沉降觀測周期的沉降量。 將統(tǒng)計(jì)表中個(gè) 觀測點(diǎn)對應(yīng)的觀測周期

9、所測得的沉降量標(biāo)注在坐標(biāo)中，并將相應(yīng)的荷載值也標(biāo)注 在坐標(biāo)中，連線，就得到對應(yīng)于荷載值的沉降曲線。(3) 根據(jù)沉降量統(tǒng)計(jì)表和沉降曲線圖，可以預(yù)測建筑物的沉降趨勢，將建筑物的沉降情況及時(shí)反饋到有關(guān)單位或部門，正確指導(dǎo)施工。特別坐落在沉陷性 較大地基上的重要建筑物，其不均勻沉降的觀測顯得更為重要。利用沉降曲線還 可以計(jì)算出因地基不均勻沉降引起的建筑物傾斜度：q=Cm-ACn| /Lmn， Cm Cr分別為m n點(diǎn)的總沉降量，Lmr為m n點(diǎn)的距離。圖1-1中19號沉降觀測點(diǎn)的沉降量-荷載-時(shí)間關(guān)系曲線如下圖所示：L I I f 'll. r L圖1-22.5關(guān)于圖1-2中沉降量-荷載-時(shí)間

10、關(guān)系曲線的說明從1月2日至3月2日的沉降量-荷重-時(shí)間曲線出現(xiàn)異常情況，是因?yàn)樵摃r(shí)段進(jìn) 入冬季施工且受春節(jié)放假的影響，工程幾乎處于停滯狀態(tài)， 3月2日后，沉降量- 荷重-時(shí)間曲線恢復(fù)正常。3沉降觀測中的注意事項(xiàng)(1) 嚴(yán)格按測量規(guī)范、規(guī)程的要求施測。(2) 前后視觀測最好用同一根水準(zhǔn)尺。(3) 各次觀測必須按照固定的觀測路線進(jìn)行。(4) 觀測時(shí)要避免陽光直射，且各觀測環(huán)境基本一致。(5) 成像清晰、穩(wěn)定時(shí)再讀數(shù)。（6）隨時(shí)觀測隨時(shí)檢核計(jì)算，觀測時(shí)要一氣呵成。（7）在雨季前后要聯(lián)測，檢查水準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)高是否有變動(dòng)。（8）將各次觀測的沉降情況及時(shí)反饋給有關(guān)單位或部門，當(dāng)建筑物每天 （24h）連續(xù)沉降量超過1m時(shí)應(yīng)停止施工，會(huì)同有關(guān)單位采取應(yīng)急措施。4 結(jié)束語 總之，在高層建筑施工中實(shí)施沉降觀測是一項(xiàng)必不可少的環(huán)節(jié)， 通過沉降觀 測就能夠發(fā)現(xiàn)建筑物的不均勻沉降， 及時(shí)分析原因并采取措施， 從而保證建筑物 的安全。參考文獻(xiàn)【1 】國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范（ GB12897 2006） 【2】工程測量規(guī)范（ GB500262007） 【3】建筑變形測量規(guī)程（ JGJ8 200