淺談建筑工程沉降監(jiān)測方法

【摘要】在高層建筑建設(shè)過程中增強各個階段的沉降觀測對于保證高層建筑物結(jié)構(gòu)的安全，確保建筑物的正常使用非常重要。本文對建筑工程沉降觀測技術(shù)進行分析，對實際操作中存在的一些問題進行解決?！娟P(guān)鍵詞】建筑工程

沉降觀測

問題由于地質(zhì)地貌的不同，高層建筑地建設(shè)過程中，由于作用力的緣故，將可能造成地質(zhì)沉降，從而給建筑物的安全使用造成隱患，為防患于未然，在建筑高層過程中，普遍使用沉降觀測技術(shù)，以減少建筑工程出現(xiàn)質(zhì)量問題的可能性。一、沉降監(jiān)測應(yīng)遵循的原則為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，保證各次觀測結(jié)果與首次觀測的結(jié)果具有可比性，使所觀測的沉降量更真實，應(yīng)注意以下幾點：沉降觀測依據(jù)的基準(zhǔn)點、工作基點和被觀測物上的沉降觀測點的點位要穩(wěn)定;測量所用儀器、設(shè)備要穩(wěn)定，觀測者應(yīng)固定;每次觀測時的環(huán)境條件基本一致;觀測路線、鏡位、程序和方法要固定;沉降觀測整理時原始數(shù)據(jù)要真實可靠，記錄計算符合施工測量規(guī)范的要求。二、沉降監(jiān)測存在的問題（一）監(jiān)測精度問題（1）儀器誤差。儀器的誤差往往會隱藏在數(shù)據(jù)中而難以發(fā)現(xiàn)，對于沉降觀測精度有較大的影響，在相應(yīng)的規(guī)范中對儀器的誤差均有具體規(guī)定，例如，對于用于一、二級水準(zhǔn)觀測的儀器其i角不能大于15″，但由于儀器在校驗過程中或使用過程中不可避免的受到一些外界因素的影響，從而使得儀器某些方面的誤差要高于規(guī)范要求，因此在儀器使用前應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定對儀器進行調(diào)整，在使用過程中也應(yīng)定期對儀器進行檢驗，降低儀器本身誤差對數(shù)據(jù)的影響。（2）測站的設(shè)置。規(guī)范上對測站的設(shè)置有具體的規(guī)定，對于國家一、二等精密水準(zhǔn)測量要求在設(shè)置測站時前后視距差分別不得超過0.5m和1.0m，但實際上往往一個測站可以看到5-6個沉降點，如果僅布設(shè)這幾個沉降點，則工作效率高，但視距差難以滿足規(guī)范要求，視距差的限制主要是為了減少i角引起的誤差，為了得到高精度的數(shù)據(jù)且降低過多設(shè)置測站所導(dǎo)致的誤差增大，應(yīng)在觀測前對i角進行嚴(yán)格校正，從而保證在合適的測站布置下得到較高的測量精度。（3）平差的處理。平差處理對于保證精度較為重要，主要包括相鄰變形點高差中的誤差以及測站高差中的誤差，通過平差計算能夠很容易地算出觀測路線上單位長度的偶然誤差。對于沉降觀測，其測量值只應(yīng)反映建筑物下沉，如果數(shù)據(jù)出現(xiàn)上升的趨勢，可以說明監(jiān)測數(shù)據(jù)的錯誤性，嚴(yán)格按照規(guī)范要求進行平差計算是測量精度保證的基本要求。（4）監(jiān)測點布設(shè)。沉降監(jiān)測點分為基準(zhǔn)點和沉降點兩種，通過精密儀器測得不動的基點與沉降點之間的高差是計算沉降量的基本方法，因此基準(zhǔn)點的布設(shè)位置及長久穩(wěn)定是保證最終沉降數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的重要因素，為了保證其連續(xù)有效，應(yīng)將工地附近的基準(zhǔn)點作為工作基點，與市內(nèi)較近的國家一、二等水準(zhǔn)點相連，從而保證工作基點即使遭到破壞也能很快得到恢復(fù)。沉降點的布設(shè)位置應(yīng)能夠全面反映所測建筑物的變形特征，應(yīng)結(jié)合地質(zhì)條件及建筑物結(jié)構(gòu)特點等因素綜合確定，在根據(jù)規(guī)范要求設(shè)置的前提下也應(yīng)結(jié)合實際情況靈活布置。（二）數(shù)據(jù)處理問題沉降觀測中由于各種因素的影響，難免觀測數(shù)據(jù)會有不同程度的誤差，在觀測后應(yīng)首先對數(shù)據(jù)進行預(yù)分析及處理，并實時計算各測站的精度指標(biāo)，出現(xiàn)問題應(yīng)及時補測、重測。數(shù)據(jù)的后處理中，先對數(shù)據(jù)進行嚴(yán)密的平差計算，再根據(jù)沉降量繪制各種曲線，便于對數(shù)據(jù)的分析，為變形預(yù)報提供依據(jù)，對于數(shù)據(jù)處理及分析一定要找經(jīng)驗豐富的人員進行，不僅能夠發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中可能存在的問題，也能對數(shù)據(jù)做出合理的分析，提供可靠的變形預(yù)報。（三）監(jiān)測周期問題監(jiān)測周期應(yīng)根據(jù)工程進度、性質(zhì)以及地質(zhì)情況和基礎(chǔ)荷載的增加頻率等情況綜合確定，一般來說，對于在建的工程應(yīng)該在施工期間和建成初期觀測次數(shù)頻率應(yīng)多一些，監(jiān)測周期的設(shè)置應(yīng)綜合多方面考慮：首先，施工期觀測次數(shù)應(yīng)該按照增加荷載和地基的實際情況進行確定;其次，如果施工階段出現(xiàn)停工的話，應(yīng)該在停工后，剛剛開工時，分別進行一次沉降觀測，在停工期間也至少要保證3-5個月觀測一次;最后，對于施工過程中荷載突然增加時，例如暴雨等因素影響，應(yīng)及時增加監(jiān)測頻率并增補測點。（四）沉降曲線在首次觀測后即發(fā)生回升現(xiàn)象在第二次觀測時即發(fā)現(xiàn)曲線上升，至第三次后，曲線又逐漸下降。發(fā)生此種現(xiàn)象，一般都是由于初測精度不高，而使觀測成果存在較大誤差所引起的。此時，如周期較短，可將第一次觀測成果作廢，而采用第二次觀測成果作為首測成果。為避免發(fā)生此類現(xiàn)象，首次觀測應(yīng)適當(dāng)提高測量精度，施測時一般用N2或N3級精密水準(zhǔn)儀認(rèn)真施測，并且要求每個觀測點首次高程應(yīng)在同期觀測兩次后決定，相互比較，確保首次觀測成果可靠。三、建筑物沉降監(jiān)測方法（一）水準(zhǔn)測量法水準(zhǔn)測量法是建筑物沉降觀測中最為常見的一種方法，是利用水準(zhǔn)儀確定基準(zhǔn)點和沉降監(jiān)測點，通過沉降監(jiān)測點各周期的高程變化來分析建筑物的沉降變形情況。該方法適用性強、精度較高，能夠適用于不同場地條件下的建筑物沉降監(jiān)測，是一種應(yīng)用廣泛、傳統(tǒng)且可靠的測量方法。（二）全自動測量法隨著測量儀器的不斷改進，集測距儀、電子經(jīng)緯儀等優(yōu)點于一體的全站儀得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是全自動跟蹤測量儀的推廣應(yīng)用，為全天候、全方位、高精度的全自動監(jiān)測提供了廣闊的發(fā)展空間。（三）數(shù)字化攝影測量法數(shù)字化攝影技術(shù)是一種利用被攝物體影響來重建物體空間位置和三維性狀的技術(shù)，該技術(shù)目前在快速繪制大型建筑遺址、國防建設(shè)、地形圖繪制、建筑工程學(xué)等方